随着具身智能、人形机器人、协作机器人和精密伺服系统快速发展,机器人关节模组正朝着小型化、轻量化、高功率密度方向升级。无框力矩电机因结构紧凑、响应快、输出直接,成为机器人关节中的重要驱动方案。但功率密度提升之后,电机定子绕组发热更集中,散热空间更有限,定子灌封胶也从普通辅助材料,变成影响关节电机可靠性的关键材料。

对于机器人关节电机而言,灌封胶不只是“填满缝隙”。它需要把绕组热量传导到机壳,降低局部热堆积;需要对绕组进行固定,提升抗振动能力;还要兼顾绝缘、防潮、抗热循环开裂和长期尺寸稳定性。因此,无框力矩电机定子灌封胶选型,需要同时考虑导热系数、CTE、Tg、固化温度、硬度、韧性、绝缘性能和老化稳定性。
无框力矩电机的定子绕组是机器人关节模组中的主要发热区域。绕组通电后,热量如果不能及时导出,会造成温升上升,进而影响漆包线寿命、电机出力稳定性和长期运行可靠性。

定子灌封的作用主要体现在三个方面:
第一,导热。灌封胶填充绕组与定子之间的空隙,减少空气间隙带来的热阻,让热量更顺畅地从绕组传递到机壳。
第二,固定。机器人关节在运行中频繁启停、加减速和承受振动,灌封胶可以对绕组起到固定和支撑作用,减少机械振动带来的位移风险。
第三,绝缘与防护。环氧灌封胶可为绕组提供绝缘、防潮和防污染保护,提升电机在复杂环境下的稳定性。
对于机器人关节电机,散热是首要问题。普通环氧本体导热能力有限,若灌封材料导热不足,热量容易滞留在绕组内部,导致温升增加。导热型环氧灌封胶通过导热填料构建热传导路径,有助于提升定子内部热量向外传递的效率。
EP1715(2#)导热环氧灌封胶导热系数为1.5 W/mK,适合对散热有明确要求的无框力矩电机定子灌封场景。
机器人关节电机在频繁启停、负载变化和长时间运行过程中,会经历反复温度变化。灌封胶、铜绕组、铁芯、铝壳等材料的热膨胀系数不同,热循环过程中容易产生界面应力。如果灌封胶CTE偏高,长期运行后可能出现开裂、脱粘等问题。
EP1715(2#)在Tg以下CTE约25 μm/m·℃,有助于降低热循环中的内应力,提升灌封层与定子结构之间的界面稳定性。
Tg决定灌封胶在高温下的稳定性。对于无框力矩电机定子灌封,Tg既要覆盖常见工作温度,又不能为了追求高Tg而使用过高固化温度,避免影响磁钢、漆包线、骨架等温度敏感元件。
EP1715(2#)的Tg约95~105℃,使用温度范围为-50~180℃,适用于常见机器人关节电机定子灌封工况。实际选型时,建议结合电机长期工作温度、峰值温度和热循环条件进行验证。
无框力矩电机结构中通常包含精密漆包线绕组、磁钢、塑料骨架或绝缘结构。过高固化温度可能对部分温度敏感元件带来不利影响。因此,灌封胶的固化工艺同样重要。
EP1715(2#)支持25℃×24h常温固化,也可采用80℃×3h或100℃×2h中低温固化工艺,便于根据生产节拍和器件耐温等级灵活选择。
机器人关节电机需要灌封胶具备一定硬度,以实现绕组固定和结构支撑。但如果材料过脆,在热循环与振动叠加环境下容易产生裂纹。EP1715(2#)固化后硬度Shore D 90,同时强化韧性与抗开裂表现,适合对固定强度和抗振可靠性都有要求的电机灌封应用。
易立安EP1715(2#)是一款双组分无溶剂导热环氧灌封胶,适用于机器人关节电机、无框力矩电机、力矩电机定子、伺服电机和高功率密度电机的灌封保护。

其核心优势包括:
导热系数1.5 W/mK,有助于降低绕组热堆积;
Tg以下CTE约25 μm/m·℃,有助于降低热循环开裂风险;
Tg 95~105℃,覆盖常见定子工况;
可常温或中低温固化,对磁钢、绕组等温度敏感元件更友好;
Shore D 90,高硬度同时兼顾韧性与抗开裂;
介电强度≥18 kV/mm,体积电阻高,具备良好电绝缘性能;
使用温度-50~180℃,适用于较宽温度范围下的电机灌封保护。
EP1715(2#)可用于以下场景:
机器人关节电机定子灌封
无框力矩电机定子灌封
人形机器人关节模组灌封
协作机器人关节电机灌封
伺服电机、力矩电机绕组灌封
高功率密度电机绝缘与导热封装
无框力矩电机灌封胶选型,并不是单纯追求更高导热系数,而是在导热、CTE、Tg、固化温度、硬度、韧性和绝缘性能之间找到适合具体工况的平衡。对于机器人关节电机这种高功率密度、高热循环、高振动频率的应用场景,EP1715(2#)导热环氧灌封胶提供了一套兼顾散热、抗开裂、绝缘和工艺友好性的材料方案。
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