扫地机器人不同零部件对模具材料的需求差异较大，需结合产品使用场景、量产规模、材料性能要求（如耐磨性、耐高温性、表面精度）等因素选择模具材料。以下是常见零部件类型及适配的模具材料解析：
一、按零部件类型分类：模具材料选择逻辑
1. 机身外壳（主体结构件）
特点：
• 体积较大，外观要求高（如高光面、亚光面、皮纹处理）；
• 需承受日常碰撞，要求模具强度高、耐腐蚀性好。
推荐模具材料：
S136 模具钢（不锈钢类）
• 优势：高硬度（HRC48-52）、镜面抛光性能优异（可达 Ra0.01μm），适合高光面外壳（如亮面 ABS 机身），耐腐蚀性强（避免注塑时塑料分解产生的酸性气体腐蚀模具）。
• 适用场景：高端扫地机器人（如戴森、科沃斯 X1 系列）的亮面外壳，需长期保持模具表面光洁度。
H13 模具钢（热作模具钢）
• 优势：耐高温（可达 500℃）、抗热疲劳性强，适合高熔点材料（如 PC/ABS 合金）的注塑，模具寿命长（可达 50 万次以上）。
• 适用场景：中端机型的亚光面外壳（如小米扫地机器人），量产规模大（年产能超 10 万台）。
NAK80 预硬化钢
• 优势：出厂硬度高（HRC38-41），无需热处理，可直接加工镜面效果，缩短模具制作周期。
• 适用场景：小批量试产或快速迭代的机型（如初创公司新品），需快速交付模具。
2. 功能结构件（边刷支架、尘盒、驱动轮等）
特点：
• 需承受高频摩擦或机械应力（如边刷支架带动刷子旋转）；
• 部分部件需耐化学腐蚀（如尘盒接触灰尘、水渍）。
推荐模具材料：
2316 模具钢（耐腐蚀模具钢）
• 优势：硬度 HRC52-56，耐腐蚀性极强（优于 S136），适合接触潮湿环境的部件（如尘盒、水箱），防止模具生锈影响产品精度。
• 适用场景：带湿拖功能的扫地机器人尘盒、水箱组件。
SKD61 模具钢（热作模具钢）
• 优势：高温强度高（硬度 HRC40-45）、耐磨性好，适合高负荷结构件（如驱动轮支架、齿轮箱），可承受长期高频震动。
• 适用场景：高端机型的驱动系统部件（如 iRobot Roomba 的驱动轮支架）。
P20 模具钢（预硬化型）
• 优势：成本低、易加工（硬度 HRC28-32），适合小批量生产或对耐磨性要求不高的部件（如一次性注塑的测试样件）。
• 适用场景：初创企业研发阶段的功能件打样，量产规模＜5 万件。
3. 精密零部件（传感器支架、激光雷达组件）
特点：
• 尺寸精度要求极高（公差 ±0.01mm），需保证传感器安装位置准确；
• 表面粗糙度低（Ra≤0.8μm），避免毛边影响装配。
推荐模具材料：
DC53 模具钢（冷作模具钢）
• 优势：硬度高达 HRC62-64，耐磨性极佳，适合精密型芯、镶件（如传感器卡槽），长期生产不易磨损导致尺寸偏差。
• 适用场景：激光导航扫地机器人的激光雷达支架（如科沃斯 T 系列）。
Nimax 铍铜（模具镶件材料）
• 优势：导热性优异（是模具钢的 3-4 倍），可快速冷却精密部件，减少注塑时的变形，提升尺寸稳定性。
• 适用场景：小型精密件的局部镶件（如红外传感器凹槽），配合 H13 钢主体模具使用。
二、按量产规模选择模具材料
量产规模 |
推荐模具材料 |
成本与寿命 |
典型场景 |
小批量（＜5 万件） |
P20、NAK80 预硬化钢 |
成本低（模具价格约为 S136 的 50%），寿命 5-10 万次 |
新品试产、定制化小订单 |
中批量（5-50 万件） |
H13、S136 |
成本适中，寿命 20-50 万次 |
主流机型常规生产（如石头 T8） |
大批量（＞50 万件） |
2316、SKD61、S136（氮化处理） |
初期成本高，但寿命超 100 万次，耐磨性强 |
头部品牌主力机型（如小米米家） |
三、特殊需求场景的材料选择
外观差异化设计
• 皮纹 / 蚀纹处理：采用 S136 或 H13 钢，通过电火花蚀纹工艺在模具表面加工纹理（如仿金属拉丝、颗粒感），需钢材表面硬度均匀，避免蚀纹时局部过蚀。
• 透明件（如水箱视窗）：选用光学级 S136 钢，镜面抛光至 Ra≤0.005μm，防止注塑时产生熔接痕影响透光率。
环保与耐老化需求
• 若使用可回收塑料（如 PCR-ABS），模具需耐腐蚀性更强（如 2316 钢），因回收料可能含杂质或酸性成分。
• 长期户外使用的扫地机器人（如庭院清扫机型），模具材料需抗紫外线老化，可对 S136 钢进行镀层处理（如氮化钛镀层）。
四、总结：选择模具材料的核心原则
优先匹配产品性能：
• 外观件选高抛光性能钢（S136、NAK80），结构件选耐磨钢（H13、SKD61），精密件选高硬度钢（DC53）。
结合量产经济性：
• 小批量用低成本钢（P20），大批量用长寿命钢（2316、氮化处理 S136），平衡初期模具成本与长期生产损耗。
关注材料工艺适配性：
• 复杂结构（如多滑块抽芯）需选择易加工材料（如 H13 比 S136 更易铣削），避免加工难度过高导致模具报废。
