舵机是什么材料做的？外壳、齿轮、电路板等核心部件材质详解

舵机不是用一种材料做出来的, 它是由多种材料组合起来的, 属于那种精密的机电组件。我们平时常见的消费级舵机, 比如在机器人、航模还有各种里广泛使用的那种型号, 主要是由五种材料构成的。

这几种材料包括工程塑料做的外壳、金属或者塑料做的齿轮、带有铜绕组电机的部分、PCB控制板以及内部的传动结构件。下面我们就把这些部件各自所使用的材质, 一一进行说明。

外壳

消费级别的舵机的外壳, 目前来看, 大部分情况是使用ABS这样的工程塑料, 或者是尼龙材料, 也就是PA6或者PA66, 在一些工业级的舵机那里, 它们的外壳有时候会用铝合金来做, 也有的用锌合金通过压铸的方式成型。

举一些常见的例子来说说吧, 像是在市面上那些比较主流的微型舵机, 它们的外壳通常是由注塑工艺加上ABS材料制成的这样的话, 整个部件的重量大概在20克到40克之间。

再看那些工业用的旋转类舵机, 它们的外壳很多都是使用6061型号的铝合金经过CNC加工而成的原因大概就是因为这样做既能保证散热的效果也能够满足结构强度的需求。

齿轮

齿轮是决定舵机寿命与精度的关键部件, 低成本舵机使用POM（聚甲醛）塑料齿轮,耐磨性一般；中高端产品采用黄铜齿轮或不锈钢齿轮。常见案例: 航模领域九克微型舵机内部为三层塑料减速齿轮组；精密伺服转向器则使用二十八渗碳钢齿轮伟创动力, 硬度可达HRC五十八至六十二。

电机

舵机内部大多数情况下都会搭载一个带有小型有刷直流电机, 核心材料里面包含了铜线绕组, 这是漆包线, 线径大约在0.1至0.3毫米左右, 还有硅钢片叠压形成的定转子结构以及钕铁硼或者铁氧体永磁铁这些东西存在, 电机材质会直接决定效率怎么样以及发热表现会是什么样。

电路板与传感器

控制板是由FR4这种基材做出来的PCB, 它的表面贴装有IC芯片, 同时还贴装有角度反馈元件。低端的产品是使用碳膜电位器；中高端的产品是采用霍尔传感器或者光栅编码器, 这样的话精度就更高, 并且寿命也更长。

传动与结构件

它里面包括塑料连杆、复位弹簧、滚珠轴承或者含油轴承, 并且还包含连接输出轴的金属轴套, 这些部件的材质大部分是弹簧钢和镀锌钢。

核心结论再次被重申,舵机这个产品并不存在所谓的一种材料的单一答案伟创动力舵机, 它的具体材质是要看它的用处在哪儿以及它在市场上的定位是怎么样子的, 对于消费级别的产品来说, 它们主要还是以塑料加上铜这种组合为主体, 但是对于工业级别的产品, 它们的构成就比较复杂了, 主要是铝合金再加钢, 还得配上精密加工过的铜材料。

行动建议：

我们要去关注噪音情况还有使用寿命这两个方面, 并且在这个时候, 最好要去优先选择那些金属齿轮版本的产品。

如果是需要在多雨或者潮湿的环境里面进行使用, 那么就去确认产品的外壳上面是不是带有硅胶做的密封圈, 以及这个产品的外壳结构是不是采用了铝合金材质所打造的。

拆解观察是最直观的判断方式。塑料齿轮手感轻、有弹性。金属齿轮手感沉、转动顺滑无卡滞。