软质发泡（EVA 塑形 / PU 自结皮）机器人外壳材料与成本决策
🎯 一句话：查 EVA / PU 发泡做软质外壳 / 造型（EVA 打样、PU 量产）——用什么料、材料成本多少。 🔍 什么时候看：做软质造型壳、软萌可捏外形时。
归口与分工（先看这里往哪跳）
本文档只回答”这个壳哪些件用软质发泡（EVA 塑形 / PU 自结皮）、用什么料、材料成本多少”三件事；外观质感怎么定、工艺家族总账怎么算、参数怎么查、对外怎么询价，一律跳对应归口文档，本文档不重复维护。
- 外观质感与选材参考：材料图册（对应图册条目：#01–#09 A组·泡棉软质（待核）：EVA 板材、PU 自结皮条目）
- 按工艺家族算总账（人工/机时/模具/外包）：工艺成本（对应”手工 EVA 塑形”与”PU 自结皮发泡”卡，卡号以库内为准）
- 跨工艺参数横向对比：角色外壳工艺
- 对外询价与采价审计口径：外包
成本口径分界：本文档只算到”材料级成本”（克价×净重×损耗 + 后处理材料费）。机时、工序人工、模具、外包总价这些”总账”一律链去 工艺成本，本文档不重复维护。
本篇属 05_成本库/工艺档案（第②层·材料级成本单一事实源）；速查见 成本速查总表，方案级全链账见 工艺成本。
数据纪律与置信度口径
- 本文所有价格均为参考区间，取价日期统一 2026-07-13；正式采价与采价审计一律走 外包，本文档不承担询价定价职责。
- 性能数据多来自厂商综合物性页而非具体牌号 TDS，选定牌号前须以供应商 TDS 复核；凡厂商页未列项（如拉伸强度）如实标【待询】，不编造。
- 置信度统一五档标注：【实测】（本库实测/来源实证）＞【推算】（基于已知量推导）＞【中置信】（多来源一致）＞【低置信】（单来源或估算）＞【待询】（未取到实价/实数）。
1. 推荐分区选材（这个壳哪块用软质发泡）
软质发泡的强项是软触、抗摔、轻，是”手感/缓冲/异形软壳”的最优解；弱项是刚性低、标准配方可燃、EVA 受板材幅面约束大件必拼接。在 1.3 m 外壳里，它不适合当承力主结构，而适合外层软触蒙皮、缓冲内衬与打样件——硬刚性/承力件应交回 3D打印/光固化树脂SLA 等硬质路线。
| 部位/件类型 | 推荐材料 | 可替代材料 | 设计重点 |
|---|---|---|---|
| 大曲面壳体主体（软触外观件） | 打样：EVA 高密度板材（60 Shore C 以上/加硬）热成型手工塑形；量产：PU 双组分自结皮模压 | 硬质外观改走 3D打印/光固化树脂SLA；需高刚性时不选软发泡 | 软发泡优势=软触、抗摔、轻。EVA 板受幅面（单张约 1×2m 或 1.2×2.4m）与厚度（1–50mm）约束，大件需拼接封边；PU 自结皮一次成型带表皮，但吃模具 |
| 边角/拼缝/封边 | EVA 件用氯丁/万能接触胶（双面涂胶晾至半干贴合） | 热熔胶枪（快但强度低）、卡扣结构 | EVA 拼接强度取决于接触胶与坡口打磨；封边是 EVA 手工路线的主要工时与损耗来源 |
| 表面质感/涂装底层 | EVA 先上柔性底涂（封孔）再喷面漆/清漆；PU 自结皮表皮自带可直接上色 | 贴皮/包覆 | EVA 开孔泡棉必须底涂封孔否则吃漆开裂；这部分算入”后处理材料费”（材料级成本口径内） |
| 电池/发热邻近区（红线） | 必须改用阻燃配方：EVA 加氢氧化铝/镁或膨胀型阻燃（可达 UL94 V-0）；PU 选阻燃自结皮料 | 该区域整体避让软发泡，改金属/阻燃工程塑料隔舱 | 红线确认：标准 EVA/PU 均可燃、熔滴、UL94 无评级，标准 craft 泡棉未阻燃处理【实测·来源见参考来源】 |
| 缓冲/软触内衬 | 低密度 EVA（33–60kg/m³）或 PU 软泡 | — | 软发泡在此为最优解，替代 3D 打印硬件 |
不建议：把软质发泡用作 1.3 m 外壳的承力主结构或高刚性件，也不建议在电池/发热邻近区使用标准（未阻燃）EVA/PU——前者改走 3D打印/光固化树脂SLA/SLS-MJF尼龙 硬质路线，后者必须换阻燃配方或整区避让改金属/阻燃工程塑料隔舱。
2. 材料性能与采价（选料依据）
价格口径：以下为 2026-07-13 参考取价（京东/厂商页/选型指南），非正式报价；散装料与后处理耗材凡未取到实价者如实标【待询】，正式采价走 外包。
| 材料 | 参考价 | 强度·热性能(HDT等) | 户外/工艺判断 | 外壳适用结论 |
|---|---|---|---|---|
| EVA 板材（高密度/cosplay级，打样手工路线） | 京东 2026-07-13：38 度 1m×2m×10mm 约 50–80 元/张；60 度加硬 1m×1m×5mm 约 30–50 元/张；小规格 50×35cm×10mm 约 8–15 元/张；折合约 12–20 元/kg（按 200kg/m³ 估算）【中置信】，与库内锚点 8–30 元/kg 一致 | 密度 33–280kg/m³（低 33–60/标准 60–150/超高 150–280）【中置信·Damao】；硬度 15–60+ Shore C 或 Shore A 5–70【中置信·EVA Glory】；耐温 -40~90℃；软化约 74℃，超 93℃ 塑形上限；拉伸强度厂商页普遍未列【待询】 | 打样/单件/异形首选：手工可切割热成型，无模具费，幅面 1×2m~1.2×2.4m、厚 1–50mm | 选它做打样与小批量。大件受幅面限制需拼接封边，人工与损耗上升；表面必须底涂封孔再涂装 |
| 接触胶/万能胶（EVA 封边粘接） | 【待询】具体元/kg 未取到实价（搜索仅得教程与胶带页，未开到散装胶报价） | 氯丁类接触胶，双面涂晾干贴合，耐温与柔韧匹配 EVA | EVA 手工路线必备耗材，计入材料级成本 | 用量小但必备；单价待补询 1688 散装报价 |
| 柔性底涂+面漆/清漆（EVA 表面涂层） | 【待询】未取到统一元/kg 口径 | 封闭开孔泡棉、防吃漆开裂、成外观 | EVA 后处理材料费，计入材料级成本口径 | EVA 必做；PU 自结皮自带表皮可省此步（表皮密度 800–1000kg/m³、厚 0.5–2.0mm） |
| PU 双组分自结皮发泡料（量产路线） | 单件成品 80–300 元/件（视批量与材料等级，属成品总价）；模具 2–5 万元/件×分件数（属总账）【中置信·coatingol】；料本身元/kg【待询】。以上单件/模具价与库内锚点一致，材料级克价待补 | 芯密度 300–600kg/m³、表皮密度 800–1000kg/m³、表皮厚 0.5–2.0mm、硬度 40–60 Shore A、回弹≥55%、芯层拉伸≥1.5MPa/表皮≥2.0MPa；模温 40–60℃、A/B 配比±1%、熟化≥24h【中置信·同源】 | 量产首选：一次成型带表皮、软触，节拍库内锚点 8–15 分钟（属总账，见 工艺成本）；吃模具（金属/环氧模） | 批量摊薄模具后单件材料级成本可控；打样阶段不划算（模具 2–5 万门槛） |
注：以上性能来自厂商综合物性页而非具体牌号 TDS，选定牌号前须复核；EVA 厂商页普遍未列拉伸强度/断裂伸长【待询】。表中单件成品价与模具价为源方成品/总账口径，非材料级；材料级克价见 §3 与【待询】清单。户外/阻燃提示：标准 EVA/PU 均可燃、熔滴、UL94 无评级，电池/发热邻近区必须改阻燃配方（氢氧化铝/镁或膨胀型，可达 V-0）或整区避让，详见第 1、4 节红线条目。
3. 材料级成本测算（本文档只算到材料级）
本节只算料钱（EVA 板料+接触胶+底涂涂层；PU 自结皮料费）。机时/工序人工/模具/外包总价这些”总账”一律链 工艺成本（“手工 EVA 塑形”与”PU 自结皮发泡”卡，卡号以库内为准），本文档不重复维护。
材料级成本要点：
- 克价/板料价：EVA 板材折合约 12–20 元/kg【中置信】；PU 自结皮料本身元/kg【待询】（来源只给单件成品价与模具价）。
- 模具属性：EVA 手工路线零模具；PU 自结皮吃模具 2–5 万元/件×分件数【中置信·coatingol】，属”总账”，需批量摊薄，摊销测算链 工艺成本。
- 后处理材料费（EVA）：柔性底涂+面漆/清漆单价【待询】、接触胶散装单价【待询】，均计入材料级口径但暂无实价。
- 损耗：EVA 热成型报废按张计、大件拼接封边额外耗料，详见第 4 节。
基准 A（24.5cm 桌面壳，估重 150–400g） — 走 EVA 手工路线最合理：
- EVA 板料：一块 50×35cm×10mm 小规格约 8–15 元/张即可覆盖，实际净用料仅百余克，按整张购料计板料费约 5–20 元/件【推算】。
- 接触胶【待询】+ 底涂/面漆【待询】少量。
- 材料级合计粗估 20–50 元/件量级【低置信，胶与涂层单价待补】。
- 走 PU 自结皮不划算（2–5 万模具门槛，桌面单件需量产才摊得平）。
- 对照总账（人工/机时/模具）链 工艺成本。
基准 B（1.3m 机器人壳，6–10 分件、展开 2–3㎡、整套约 8kg）：
- 打样走 EVA：展开 2–3㎡×10mm×约 200kg/m³≈4–6kg 料，按 12–20 元/kg 计净料约 48–120 元，含多张拼接损耗上浮后粗估 60–150 元/套【推算】；再加拼接接触胶与 2–3㎡ 底涂+面漆（材料费待补）。材料级合计粗估 150–400 元/套量级【低置信】。
- 量产走 PU 自结皮：单件材料级看料克价【待询】；工艺总价按单件 80–300 元×6–10 分件 + 模具 2–5 万×分件数——这些属”总账”，链 工艺成本，本文档不重复维护。
- 对照总账：自制 FDM-PETG 1.3m 整套 = 155 机时 / 9,100–9,900 元/套（本库实测基线，属总账仅作对照）；EVA 手工路线人工集中在切割/热成型/封边，具体人时/总账见 工艺成本，本文档不出具机时数。
结论：材料费在软质发泡总成本里占比很低——EVA 板 12–20 元/kg、单套料几十到一两百元，PU 自结皮料克价待询但单件量产料费也不高。真实成本不在”料”而在”工”与”模”：EVA 吃人工（切割/封边/底涂，具体人时见 工艺成本），PU 吃模具（2–5 万/件×分件数，需批量摊薄）。经济区间选型分界清晰：打样/单件/异形→EVA 手工（零模具）；稳定量产同款→PU 自结皮（源方成品单件 80–300 元，摊模具后可控）。要算总账一律跳 工艺成本，本文档只锁材料级。
4. 失败率与损耗假设
本工艺主要失败/损耗模式：EVA 端在热成型温控与封边粘接，PU 端在自结皮表皮气泡/缺料与配比控制；跨两者的最高红线是电池邻近区误用标准（未阻燃）配方。
| 失败/损耗模式 | 损耗来源 | 发生率 | 风险等级 |
|---|---|---|---|
| EVA 热成型温度过高 | 超 93℃ 塑形上限出现变色/起泡/冒烟即分解报废，74℃ 即软化难控形 | 打样阶段易发，损耗料按张计【低置信】 | 中：料便宜，重做成本主要是工时 |
| EVA 封边/拼接脱开 | 接触胶涂布不均或坡口未打磨，大件拼缝在受力/温变后开胶 | 【待询】 | 中：影响外观件合格率与返工工时 |
| PU 自结皮表皮气泡/缺料 | 模温、A/B 配比±1%、脱模剂控制不当致表皮气泡（来源专述”气泡之模具”），配比精度是良率关键 | 量产早期调机阶段偏高【低置信】 | 高：带模具的量产件报废=料+节拍(8–15min)+占模 |
| 电池邻近区用了标准（未阻燃）EVA/PU | 红线：标准 EVA/PU 可燃、熔滴、UL94 无评级，燃烧释放 CO 及 VOC | 配方错误=100% 不合规 | 极高：安全红线，必须改阻燃配方（氢氧化铝/镁或膨胀型，可达 V-0）或整区避让 |
校准锚点（来源）：PU 双组分自结皮参数经外部来源确认与库内锚点完全一致——芯密度 300–600kg/m³、表皮密度 800–1000kg/m³、表皮厚 0.5–2.0mm、硬度 40–60 Shore A、模温 40–60℃、熟化≥24h、模具 2–5 万/件、单件 80–300 元【中置信，来源：coatingol.com PU 自结皮牙科头枕选型指南，取价 2026-07-13】；EVA 板材密度 33–280kg/m³、折合约 12–20 元/kg 与库内 8–30 元/kg 一致【中置信，来源：京东 EVA 报价页 + Damao/EVA Glory 厂商物性页】；红线经实测确认：标准 EVA 软化约 74℃、自燃>400℃、熔滴、UL94 无评级，加氢氧化铝/镁可达 V-0【实测，来源：ScienceInsights EVA flammability】。
参考来源
- 京东 EVA材料价格报价行情（38度/60度板材元/张）
- Damao Tech - EVA Foam Sheets Technical Guide（密度/硬度/幅面/厚度）
- EVA GLORY - High-density EVA/PE Closed-cell Foam（密度/硬度/耐温/幅面）
- coatingol.com - 聚氨酯PU自结皮牙科椅头枕选型指南（自结皮全套参数+模具/单件价）
- ScienceInsights - Is EVA Foam Flammable? Burn Risks and Precautions（阻燃红线）
- PU聚义堂 - 一文了解聚氨酯自结皮发泡技术（应用/工艺定性）
- 泸州PU - PU自结皮生产操作气泡之模具（气泡失效/模具）
- 本库内部：工艺成本、材料图册、角色外壳工艺、外包 等
后续待补
- 【待询】EVA 接触胶散装元/kg 实价（搜索只得教程与泡棉胶带页，未开到散装胶报价），建议到 1688/厂商定向询价。
- 【待询】EVA 柔性底涂/面漆统一元/kg 口径，用以锁定 EVA 后处理材料费。
- 【待询】PU 自结皮料本身元/kg 克价（来源只给单件成品价与模具价），用以拆出 PU 单件材料级料费。
- 【待询】EVA 厂商页普遍未列的拉伸强度/断裂伸长（Damao、EVA Glory 均缺），选牌号前须以供应商 TDS 补齐。
- 【待询】EVA 手工路线单套人时与 PU/EVA 模具寿命循环数（来源未披露、库内锚点未列），影响总账测算，归口 工艺成本 补齐。
📎 说明与约定
- 调研日期：2026-07-13
- 适用对象：最大约 1.3 m 的户外机器人外壳；内部邻近电池、控制核心和运动机构。
- 文档状态：材料初筛 + 材料级概念预算，正式询价与样件验证前不可作外包定价或安全合格结论。