怎么樣考慮一個塑膠產(chǎn)品該用什么塑膠原料 怎樣識別塑膠產(chǎn)品是用什么塑膠原料做成的
塑料也像金屬一樣,種類繁多,雖然已工業(yè)化的主要類別只有五十多種,但每類又有許多品級。如尼龍塑料則包括尼龍3、尼龍4、尼龍6、尼龍46、尼龍66、尼龍7、尼龍8、尼龍9、尼龍610、尼龍1010、尼龍11、尼龍12、尼龍13、尼龍612,尼龍9T,尼龍13,MC尼龍,尼龍MXD6 尼龍等品種。每一品種還可以通過改性,例如加入填料或增強(qiáng)材料和其它輔助材料,或通過共混制成"合金";或通過加工工藝如定向拉伸、結(jié)晶、發(fā)泡等來獲得新的性能,以滿足使用要求。
塑料的品種既然是如此繁多,它們的性能又具可變性,因此,塑料應(yīng)用的選材常常要從塑料中許多性能的綜合平衡來考慮(包括工藝與成本),而且某些性能數(shù)據(jù)如磨損性、沖擊性尚不能完全預(yù)測其使用性,有時又缺乏準(zhǔn)確可靠的設(shè)計公式,因此,大多數(shù)塑料的選材過程是比較復(fù)雜的。為了能選擇出性能和加工工藝均符合使用要求的、又盡量能恰如其分地量材使用的品種就要求采用系統(tǒng)、綜合的分析方法來選材。
一個完整的設(shè)計過程,應(yīng)從構(gòu)思、草圖開始。選材在設(shè)計過程中是個關(guān)鍵步驟,對于指定部件的選材,最主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關(guān)材料性能,同時還要考慮諸如部件的特點(diǎn)和禁忌、使用時的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工藝、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)速度、成本、原料來源和經(jīng)濟(jì)效益等等。這些因素包括兩方面,一方面是使用環(huán)境介質(zhì)和環(huán)境條件,如構(gòu)件承受的負(fù)荷和自重,沖擊和振動等機(jī)械作用的影響;接觸的氣體、液體、固體及化學(xué)藥品;曝露的大氣環(huán)境 (氣溫、濕度、降雨、陽光、冰雪以及有害氣體等)的影響;貯存環(huán)境條件和長期貯存的的影響;此外,除靜態(tài)破壞影響外,還要考慮摩擦升溫、蠕變、成型收縮等引起的變形、應(yīng)力松弛以及反復(fù)應(yīng)變而引起的疲勞,高應(yīng)變率引起的力學(xué)性能變化等等。另一方面是搬運(yùn)、勤務(wù)處理或操作時,制品可能遭到外力作用,甚至是意外的外力作用的影響。充分考慮這些因素才能明確所要求的綜合性能。
了解生產(chǎn)數(shù)量是為了從經(jīng)濟(jì)上考慮恰當(dāng)?shù)某尚图庸し椒ā1热缢钄?shù)量是幾個至幾十個,就不必要制造模具,可直接用板材或棒材加工;需要數(shù)量是幾百個左右時,可酌情采用簡易模具或樹脂-金屬模、低熔點(diǎn)合金模等;當(dāng)需要量更多時則應(yīng)采用正規(guī)的模具成型。比如,設(shè)計的部件要急于使用,則考慮材料貨源是主要的;如要設(shè)計宇航零件,則性能因素是最重要的;如設(shè)計通用產(chǎn)品,則應(yīng)綜合考慮性能和成本。下面列舉一個典型的選材程序:
(1)零部件的構(gòu)思:進(jìn)行初步的功能設(shè)計,即部件的形狀及其功能元件的形狀,并考慮選擇基本加工方法。
(2)選材:根據(jù)在應(yīng)力下與使用性能相關(guān)的塑料的工程性能和加工性來篩選候選材料,這些應(yīng)力是部件工作時施加在制品上的。
(3)初步分析設(shè)計:利用工程設(shè)計性能計算壁厚和零件的其它尺寸。并根據(jù)塑料的特點(diǎn)進(jìn)行制品設(shè)計和模具設(shè)計。
(4)試制樣品:在部件實(shí)際使用條件下或模擬零部件的使用條件下進(jìn)行考驗(yàn)、考核。
(5)重新設(shè)計和重新試驗(yàn):當(dāng)發(fā)現(xiàn)性能不能滿足使用要求時,要重新篩選材料或重新設(shè)計并試驗(yàn)。
(6)根據(jù)試制樣品的試驗(yàn)情況和加工零部件的成本,確定最終設(shè)計和選材。
(7)確定材料的技術(shù)規(guī)格和檢驗(yàn)方法。
有時上列步驟可以縮短,尤其是在零部件要求簡單,或新零件與舊零件的差別很小的時候。然而,有時選材步驟更為復(fù)雜,特別是在開發(fā)新應(yīng)用時,或在塑料所承受的應(yīng)力很復(fù)雜的情況下,系統(tǒng)、綜合的分析法不僅是可靠的成功辦法,而且是節(jié)省開發(fā)費(fèi)用的途徑
二、塑料一般選材
設(shè)計者繪出零件圖后,要對零部件列出使用條件和重要選材因素、然后合理地選材。括以下三個步驟:
(1)跟據(jù)應(yīng)用目的,列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能),并盡可能定量化。例如:
①在額定的連續(xù)載荷下允許的最大變形量;
②使用和運(yùn)輸過程中所受的應(yīng)力種類和大小;是否長期受力,是動態(tài)或是靜態(tài)應(yīng)力;
③最高工作溫度;
④在工作溫度下允許的尺寸變化;
⑤零部件允許的尺寸公差;
⑥零部件的使用性能要求;
⑦部件是否要求著色、粘接、電鍍等;
⑧要求貯存期多長,是否在戶外使用;
⑨有無耐燃性要求,等等。
(2)根據(jù)部件的功能要求,考慮使用性能數(shù)值(工程性能)和設(shè)計數(shù)據(jù),提出目標(biāo)材料(部件材料)的性能數(shù)值,并通過這些性能要求來選定材料,即使這些性能估計是粗略的,也會大大方便候選材料的篩選,為最終材料的選定提供有益的依據(jù)。
選擇恰當(dāng)材料性能是很關(guān)鍵而又復(fù)雜的,因?yàn)榱悴考哪骋还δ艹30瑤追N性能,例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外,還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。零件的強(qiáng)度和剛度,除了從材料性能上考慮以外,還要從制品結(jié)構(gòu)設(shè)計上(如厚度和加強(qiáng)筋等)加以考慮。材料的成型工藝性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等也都是選材時應(yīng)考慮的因素。有時候,某些使用要求不一定能明確對材料性能的定量要求,如電鍍性往往要通過實(shí)際試驗(yàn)或已有的經(jīng)驗(yàn)來篩選。又如塑料炮彈彈帶,要求材料經(jīng)受高速沖擊、壓縮、扭擰、剪切等復(fù)雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響,很難直接提出材料的定量性能要求,因此,除了通過力學(xué)計算外,還可通過模擬試驗(yàn)和探索試驗(yàn)來推算受力情況,提出粗略的性能要求。
(3)最后通過部件工程性能要求與材料性能的比較來確定候選材料。
選擇塑料時應(yīng)注意下面幾個問題:
①必須對選用塑料的性能有較全面的了解,然后根據(jù)使用條件去考慮配方、工藝和制品設(shè)計等。
②塑料一般導(dǎo)熱性低,選用和設(shè)計時要充分注意。
③塑料的線脹系數(shù)一般比金屬大,有的易吸水,因此尺寸變化較大,選用和設(shè)計時要考慮恰當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。
④有的塑料有應(yīng)力開裂的傾向,選用和設(shè)計時要盡量減少應(yīng)力,制品設(shè)計要避免應(yīng)力集中,或作適當(dāng)?shù)暮筇幚恚⒁獓?yán)格控制加工工藝。
⑤有的塑料有蠕變和后收縮或變形的傾向,選用和設(shè)計時應(yīng)充分注意。
⑥各種塑料有-一定的使用強(qiáng)度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限,選用和設(shè)計時應(yīng)該考慮
設(shè)計者繪出零件圖后,要對零部件列出使用條件和重要選材因素、然后合理地選材。括以下三個步驟:
(1)跟據(jù)應(yīng)用目的,列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能),并盡可能定量化。例如:
①在額定的連續(xù)載荷下允許的最大變形量;
②使用和運(yùn)輸過程中所受的應(yīng)力種類和大小;是否長期受力,是動態(tài)或是靜態(tài)應(yīng)力;
③最高工作溫度;
④在工作溫度下允許的尺寸變化;
⑤零部件允許的尺寸公差;
⑥零部件的使用性能要求;
⑦部件是否要求著色、粘接、電鍍等;
⑧要求貯存期多長,是否在戶外使用;
⑨有無耐燃性要求,等等。
(2)根據(jù)部件的功能要求,考慮使用性能數(shù)值(工程性能)和設(shè)計數(shù)據(jù),提出目標(biāo)材料(部件材料)的性能數(shù)值,并通過這些性能要求來選定材料,即使這些性能估計是粗略的,也會大大方便候選材料的篩選,為最終材料的選定提供有益的依據(jù)。
選擇恰當(dāng)材料性能是很關(guān)鍵而又復(fù)雜的,因?yàn)榱悴考哪骋还δ艹30瑤追N性能,例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外,還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。零件的強(qiáng)度和剛度,除了從材料性能上考慮以外,還要從制品結(jié)構(gòu)設(shè)計上(如厚度和加強(qiáng)筋等)加以考慮。材料的成型工藝性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等也都是選材時應(yīng)考慮的因素。有時候,某些使用要求不一定能明確對材料性能的定量要求,如電鍍性往往要通過實(shí)際試驗(yàn)或已有的經(jīng)驗(yàn)來篩選。又如塑料炮彈彈帶,要求材料經(jīng)受高速沖擊、壓縮、扭擰、剪切等復(fù)雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響,很難直接提出材料的定量性能要求,因此,除了通過力學(xué)計算外,還可通過模擬試驗(yàn)和探索試驗(yàn)來推算受力情況,提出粗略的性能要求。
(3)最后通過部件工程性能要求與材料性能的比較來確定候選材料。
選擇塑料時應(yīng)注意下面幾個問題:
①必須對選用塑料的性能有較全面的了解,然后根據(jù)使用條件去考慮配方、工藝和制品設(shè)計等。
②塑料一般導(dǎo)熱性低,選用和設(shè)計時要充分注意。
③塑料的線脹系數(shù)一般比金屬大,有的易吸水,因此尺寸變化較大,選用和設(shè)計時要考慮恰當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。
④有的塑料有應(yīng)力開裂的傾向,選用和設(shè)計時要盡量減少應(yīng)力,制品設(shè)計要避免應(yīng)力集中,或作適當(dāng)?shù)暮筇幚恚⒁獓?yán)格控制加工工藝。
⑤有的塑料有蠕變和后收縮或變形的傾向,選用和設(shè)計時應(yīng)充分注意。
⑥各種塑料有-一定的使用強(qiáng)度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限,選用和設(shè)計時應(yīng)該考慮。
三、塑料選材的途徑
著手選材,可以先進(jìn)行初選,然后綜合評價后進(jìn)行試驗(yàn)。初選可通過兩個途徑,一是根據(jù)制品用途選材;二是根據(jù)制品要求性能選材(利用材料性能表和性能等級分類等);同時還要考慮經(jīng)濟(jì)成本和安全衛(wèi)生等因素。
下面就以一些已工業(yè)化的塑料為對象,列舉幾種簡易的選材方法。
1、根據(jù)用途選材
用途主要是指制品應(yīng)用域的歸類,此外還包括制品的使用環(huán)境、受力類型和作用方式、使用對象等等要素。
(1)使用環(huán)境
所謂使用環(huán)境是指材料或制品使用時經(jīng)受周圍環(huán)境的溫度、濕度、介質(zhì)等,特別是溫度和濕度的條件。根據(jù)用途的不同,溫度條件可由南北極的低溫到赤道或沙漠地區(qū)的炎熱氣溫,或者是宇航環(huán)境的高低溫,甚至在火災(zāi)時的高溫等;濕度條件從在水中長期或間歇浸泡與露天雨淋到冬天的干燥狀態(tài)(30%RH);有的制品是在特殊氣體中使用或者用于接觸化學(xué)液體或溶液的場合;此外,自然曝露狀態(tài)下除了風(fēng)、雨、霧等影響外還受太陽光的曝曬等等。因此,必須考慮待用塑料對使用環(huán)境的適應(yīng)能力。
(2)制品的受力類型和作用方式
根據(jù)制品的受力類型和受力狀態(tài)及其對材料產(chǎn)生的應(yīng)變來篩選能滿足使用要求的材料是很必要的。也就是說,要考慮上述各種環(huán)境下的外力作用是拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、沖擊或摩擦,或是幾種力的組合作用。此外,還要考慮外力的作用方式是快速的 (短暫)或是恒應(yīng)力或恒應(yīng)變的,是反復(fù)應(yīng)力還是漸增應(yīng)力等等。
用于沖擊負(fù)荷場合的制品,應(yīng)選擇沖擊強(qiáng)度高的;用于恒定應(yīng)力的場合而且必須防止變形時,應(yīng)選擇蠕變小的材料;用于反應(yīng)力作用的場合應(yīng)選擇疲勞強(qiáng)度比較高的材料;
(3)使用對象
使用對象是指使用塑料制品的國別、地區(qū)、民族和具體使用者的范圍。例如。國家不同,其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格也不同。如美國的電氣部件用的塑料,為保證其對熱和電氣的安全性,要求必須符合UL規(guī)格。另外,對色彩和圖案及形狀的要求也會因國家、民族的習(xí)慣和愛好而不同,應(yīng)選擇合適的色彩和形狀。使用者不同,如兒童、老年、婦女用品也各有不同的要求在工業(yè)上使用也要考慮使用對象,而選擇不同的材料。
(4)按用途進(jìn)行分類。
按用途分類的方法有多種,有的按應(yīng)用領(lǐng)域分類。如汽車運(yùn)輸工業(yè)用的,家用電氣設(shè)備用的,機(jī)械工業(yè)用的,建筑材料用的,宇航和航空用的……等等;有的,按應(yīng)用功能分類。如結(jié)構(gòu)材料(外殼、容器等),低摩擦擦材料(軸承、滑桿、閥襯等),受力機(jī)械零件材料。耐熱、耐腐蝕材料(化工設(shè)備、耐熱設(shè)備和火箭導(dǎo)彈用材料),電絕緣材料(電氣結(jié)構(gòu)制品)、透光材料……。表中列出一些機(jī)械部件采用工程盟梔料的情況。當(dāng)有幾種材料同屬一類用途時,應(yīng)根據(jù)其使用特點(diǎn)和材料性能進(jìn)一步比較和篩選。最好選擇2-3種進(jìn)行試驗(yàn)比較。比如說外殼這類用途就包括動態(tài)外殼,靜態(tài)外殼,絕緣外殼等,因此要求使用不同特性的塑料。動態(tài)外殼是經(jīng)常受到劇烈震動或輕微撞擊的容器,要求材料除有剛性和尺寸穩(wěn)定性外,還要有較好的沖擊強(qiáng)度。在室內(nèi)應(yīng)用時可采用ABS塑料,在戶外使用的應(yīng)考慮耐老化性能好的材料。如AAS(丙烯睛-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物)或MAAS,或用酚醛、環(huán)氧或聚的玻璃鋼等。靜態(tài)外殼是用在不活動或少活動的部位,如儀表殼、收音機(jī)和電視機(jī)外殼等。要求形狀和尺寸穩(wěn)定、美觀,一般可采用高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯、ABS、聚丙烯等;如要求透明則可采用乙酸丁酸纖維素、聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯。至于絕緣外殼,除要求絕緣外,有的還要求有高的機(jī)械強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,如電動機(jī)罩、電動機(jī)械外殼等,則可采用玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯,玻璃纖維增強(qiáng)聚對苯二甲酸丁二酯(PBTP)或熱固性樹脂的玻璃鋼等。
按塑料應(yīng)用范圍選材
(1)制造容器、外殼、蓋、導(dǎo)管的塑料 。
這類制品一般不要求承載很大負(fù)荷,但要求有良好甚至優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度和硬度、良好的或適中的拉伸強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,以及良好的外觀和耐環(huán)境性,并要求材料的價格適中。對另有特殊性能要求的應(yīng)專門考慮。如果采用金屬制造時,一般是采用鋼板、型鋼、鑄鋁或沖切鋁、輕合金或壓鑄金屬。這些材料強(qiáng)度較高,剛硬度也好。但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時,采用塑料更為合適。
a.必須防止共振而且要求傳聲小;
b.要求有一定的彈性變形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕;
c.制品形狀復(fù)雜,用金屬加工工藝生產(chǎn)有困難;
d.制品不希望后加工;
e.要求制品整體電絕緣(或部分絕緣)和絕熱,或整體著色或要求透明、半透明;
f.要求耐腐蝕和耐濕氣,不生銹;
考慮以上的特點(diǎn)、比較適宜的材料見表(待補(bǔ)充)所示。有時,一種材料不能滿足要求,往往需要塑料和其它材料復(fù)合,例如需要控制蠕變或撓曲變形或特別耐磨耗時,可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中,如果要求結(jié)構(gòu)殼體能經(jīng)受碰撞和粗用時,可考慮采用金屬和塑料的復(fù)合板或在金屬表面上復(fù)合塑料。
(2)低摩擦應(yīng)用方面的塑料
這類應(yīng)用要求的材料需具有低的摩擦系數(shù)甚至無潤滑時摩擦系數(shù)也低,耐磨蝕性好,并具有適中至良好的形穩(wěn)性、耐熱性和耐腐蝕性。以往采用銅銻錫合金、青銅、鑄鐵、預(yù)潤滑的木材、石墨等。但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時,采用塑料更為合適。
a.有腐蝕或磨耗;
b.加工時,潤滑劑會污染產(chǎn)品;
c.組件必須在高于或低于普通潤滑劑的適用溫度下工作;
d.要求無保養(yǎng)操作;
e.用塑料可避免復(fù)雜的潤滑體系;
f.迫切要求減重時;
g. 要求電絕緣;
h. 要求減弱聲響、噪音;
I. 要求盡量減少擦傷和刻痕;
j.體系高負(fù)荷、低速運(yùn)行會擠出普通潤滑劑;
k. 滑粘性不適宜時。
根據(jù)上述要求,作為軸承減摩零件的合適塑料見表(待補(bǔ)充)所示。但是,當(dāng)工作溫度長期超過260℃或有很大的徑向負(fù)荷、止推負(fù)荷時,或是需要連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn),以及長期時間內(nèi)要求軸的偏斜極小或要求軸的磨損先于軸承的磨損時,應(yīng)考慮用其它材料。有時(尤其是遇到下列情況)可考慮用塑料和其它材料組合,如:a.需要盡快散發(fā)熱量,b.要求蠕變極小;c.僅用塑料不能承受太高負(fù)荷,等等。
(3)用作重應(yīng)力機(jī)械零件的材料(如齒輪、凸輪、齒條、聯(lián)軸節(jié)、輥?zhàn)拥?
這類應(yīng)用要求材料的機(jī)械強(qiáng)度高、尤其要求具有高的彎曲、拉伸和沖擊強(qiáng)度,在升高溫度時仍具有良好的耐疲勞性和穩(wěn)定性,機(jī)械加工性良好,尺寸穩(wěn)定、能模塑成型精密公差 制品。以往是采用鑄鐵、鋼、黃銅等,但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時,考慮用塑料更為合適。
a.迫切要求減重;
b.使用環(huán)境砂塵多,有磨蝕和腐蝕;
c.盡量減小聲響或振動;
d.希望有綜合效能。
根據(jù)上述要求,比較合適的塑料見表(有待補(bǔ)充)所示。但是,如果要求承受重負(fù)荷、工作溫度高、以及迫切要求降低材料成本時。應(yīng)考慮用其它材料。如果要求高耐沖擊、耐彎曲而且要求成本低時,可以考慮采用塑料與其它材料(如金屬)組成的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。
(4)用作化工設(shè)備的塑料和耐熱塑料
這類應(yīng)用要求材料耐化學(xué)腐蝕、吸濕性小有的還要求耐高低溫,具有一般到良好的機(jī)械強(qiáng)度。以往是采用不銹鋼、欽、鈮、和其它貴金屬。但是當(dāng)遇到下列情況和要求時,可考慮用塑料更為合適。
a.特別要求耐腐蝕,而不銹鋼又不能滿足要求;
b. 要求既耐腐蝕又耐磨損;
c.迫切要求降低成本或延長化工設(shè)備的使用壽命;
d.要求減少保養(yǎng),便于維修;
e.要求絕熱,隔熱以及耐瞬時高溫或燒蝕(為了選材方便,也可將耐熱塑料另分一類)
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表(有待補(bǔ)充)。此外,還有不飽和聚酯玻璃鋼用于大型手糊制品;酚醛或改性酚醛塑料用于耐高溫、耐燒蝕、或既耐熱又要求具有較高強(qiáng)度的制品。但是,如果要求的機(jī)械強(qiáng)度不高,工作溫度長期超過290℃,而且在高低溫變動范圍很寬的情況下要求尺寸穩(wěn)定性良好時,應(yīng)考慮新型復(fù)合材料或用其它材料。如果工作條件要求強(qiáng)度很高,而且要有極好的耐腐蝕性,或者要求在升高溫度下極耐腐蝕,或者需要借助塑料在高溫下慢慢燒蝕來保護(hù)金屬免受損壞,則可考慮用塑料和其它材料組成的復(fù)合材料( 如石墨、耐熱樹脂與填料或石棉、碳纖、Si02纖維等組成的復(fù)合材料)。
(5)用作電氣結(jié)構(gòu)零件的塑料
這類應(yīng)用要求材料在低至中頻下電絕緣性優(yōu)良,具有高的強(qiáng)度和抗沖擊性能,良好的耐疲勞性和耐熱性,在升高溫度情況下,尺寸穩(wěn)定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母,但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時,考慮用塑料更為合適。
a.有沖擊負(fù)荷;
b.迫切要求減重;
c.尺寸精度要求較嚴(yán)格,陶瓷、玻璃等無機(jī)絕緣材料加工達(dá)不到要求時;
d.要求制造形狀復(fù)雜的導(dǎo)體-絕緣體組合成整體的制品或零件(如印刷電路、集流環(huán)組件、灌封或封嵌件等)。
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表(待補(bǔ)充)此外,還有聚酯(PETP、PBTP)、氟塑料、聚苯醚、聚砜、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、酚醚樹脂(xylok-新型酚醚樹脂。聚對二甲苯也是較好的絕緣材料。作為一般絕緣材料還可采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯可用于制造一般電線電纜絕緣。其中聚碳酸酯用于要求高沖擊強(qiáng)度的透明零件;澆鑄環(huán)氧或模塑料可包封電子和電氣元件。適用于要求對環(huán)境有最大抗耐能力的場合。組合電器組件的包封可以用有機(jī)硅橡膠和環(huán)氧組合封來獲得更佳的性能;模塑的環(huán)氧用于在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求尺寸穩(wěn)定的零件;三聚氰胺甲醛塑料用于要求具有較大硬度的零件;有機(jī)硅聚合物用于要求耐高溫的場合;氨基塑料用于要求價格低廉的場合;酚醛層壓材料用于沖切和模沖零件等等。但是,如果工作溫度極高,或壓縮負(fù)荷很高時,應(yīng)考慮用其它材料。
(6)用作透光零件、透明板和模型的塑料這類透明或帶色的半透明材料要求透光性良好,具有良好至優(yōu)良的二次成型性和成型加工性,不易碎(耐沖擊)、并有一般至良好的拉伸強(qiáng)度。過去大多數(shù)采用玻璃,但是玻璃存在一些缺點(diǎn),特別是不能滿足下列使用要求:
a.制品要求耐沖擊、耐振動、不易擊碎;
b.要求具有一定的可彎的性;
c.要求有更高的比強(qiáng)度;
d.材料必須是天然半透明而不應(yīng)通過表面處理來達(dá)到半透明;
e.要求易于成型形狀復(fù)雜的制品;等等。
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表(待補(bǔ)充)其中丙烯酸酯類塑料推薦作一般應(yīng)用,特別適用于光學(xué)、裝飾和室外應(yīng)用。澆鑄的丙烯酸酪板料,具有較高的強(qiáng)度和透明性,可制造中、低精度透鏡,擠壓成型用的丙烯酸酯塑料價格較低(尤其是制造薄的制品),并且有較好的二次成型性;在透明塑料中聚碳酸酯具有最高的強(qiáng)度,可制作透明的面罩、防護(hù)眼鏡或防護(hù)板。乙酸丁酸纖維素具有優(yōu)良的耐沖擊性,并可深延成型;透明聚氯乙烯具有最佳的二次成型性和印刷適應(yīng)性;乙酸纖維素塑料可用作可彎曲的透明板和防護(hù)板;中等抗沖擊的聚苯乙烯和硬質(zhì)聚氯乙烯塑料是價格低廉的透明和半透明材料;聚苯乙烯可制作價格最低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯樹脂(CR-39)是目前光學(xué)上主要使用的熱固性塑料,其透明性,耐磨性,抗沖擊性及耐化學(xué)性都很好,采用表面鍍膜或涂有機(jī)硅酮膜來提高其表面硬度和耐磨性,能連續(xù)耐100℃,短期內(nèi)耐150℃。但尚有吸濕性較大等問題,目前主要用于制作鏡片。但是,如果要求制品具有極好的耐化學(xué)性或者要求適應(yīng)高的工作溫度,或在工作條件下有磨損,在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求有極好的尺寸穩(wěn)定性,則應(yīng)考慮對塑料進(jìn)行表面處理或采用其它材料。隨著新材料的不斷出現(xiàn),選材表也要不斷補(bǔ)充修改,以利于提高制品質(zhì)量、降低成本。如軸承、軸瓦等低摩擦材料,以前一直使用布基酚醛層壓品,但近年來則采用尼龍和聚甲醛,要求摩擦系數(shù)更小和全耐熱時可即含氛塑料粉末或纖維的聚甲醛或聚酰亞胺。
根據(jù)要求的性能選材
聚合物材料在不同應(yīng)用場合下,會經(jīng)受各種外力和環(huán)境的綜合作用。因此首先要詳細(xì)了解使用條件及其對材料性能的要求,然后根據(jù)性能要求選材并進(jìn)行設(shè)計。但是根據(jù)材料性能數(shù)據(jù)選材時,制品設(shè)計者應(yīng)該注意,塑料和金屬之間有明顯的差別,對金屬而言,其性能數(shù)據(jù)基本上可用于材料的篩選和制品設(shè)計,然而,粘彈性的塑料卻不一樣,各種測試標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)記載的聚合物性能數(shù)據(jù)是在許多特定條件下的,通常是短時期作用力或者指定溫度或低應(yīng)變速率下的",這些條件可能與實(shí)際工作狀態(tài)差別較大,尤其不適于預(yù)測塑料的使用強(qiáng)度和對升溫的耐力,因此,所有的塑料選材都要把全部功能要求轉(zhuǎn)換成與實(shí)際使用性能有關(guān)的工程性能,并根據(jù)要求的性能進(jìn)行選材。通常根據(jù)性能選材的方法有:對塑料性能分項(xiàng)考慮、比較的選材;同時考慮多項(xiàng)性能綜合評價的選材。
(1)對塑料性能分項(xiàng)考慮、比較的選材
①相對密度塑料基材的相對密度一般都在0.91(聚丙烯)到2.2(聚四氟乙烯)的范圍內(nèi)。但若制成泡沫塑料,相對密度就會減少到0.04或更低;填充無機(jī)材料或金屬等材料能使相對密度達(dá)到3左右。塑料比金屬的相對密度小(鋁2.7,鋼7.8),這是塑料的優(yōu)點(diǎn)之一。用它們來制造水上運(yùn)輸船舶和漂浮物,飛機(jī)和宇宙飛行器、導(dǎo)彈等就是利用這一優(yōu)異特性以及其它性能。
列出各種工業(yè)材料和各種塑料的相對密度比較。
②色澤與透明度塑料有可能在很廣的范圍內(nèi)著色,而且有的塑料表面有光澤,不需機(jī)械加工就能得到成型制品,這對簡化工藝、降低成本是很有利的。此外,由于有些非結(jié)晶性的樹脂是透明的,所以適于在光學(xué)上和裝飾上應(yīng)用。若使用填料摻混,則會失去透明性。對于層壓塑料,可用表面有光澤的樹脂制作塑料裝飾板;還可在塑料表面組合金屬箔和其它塑料膜或通過表面電鍍、噴鍍、蒸鍍、表面陶瓷化和表面涂飾、改質(zhì)等技術(shù)來獲得各種用途的表面,改善表面性能。分別列出各種材料的折射率、透明塑料的光學(xué)性能以及各種塑料的光彈性常數(shù);
③硬度
塑料的硬度比-般金屬差得多,而且目前還沒有一種能通用于金屬和塑料的硬度測定計,所以不能作定量比較。一些材料的硬度的近似比較。盡管塑料表面比金屬軟,但對于許多方面的應(yīng)用,塑料的耐磨損性還是令人滿意的,例如熱固性的三聚氰胺甲醛樹脂和酚醛樹脂層壓板可用作桌面,俞者的棉纖維增強(qiáng)塑料可用作軸承滾珠等。為了進(jìn)一步提高塑料的表面硬度和耐磨性,以適應(yīng)某些應(yīng)用如光學(xué)材料和制品的需要,可以通過表面處理和改性技術(shù),如有機(jī)與無機(jī)的表面涂層或表面鍍層,表面陶瓷化等,其表面性能將會大大改善。
④機(jī)械性能
因?yàn)樗芰吓c金屬的特性不同,設(shè)計受力的塑料零部件時,必須考慮塑料的特點(diǎn),并認(rèn)真進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和合理選材。一般塑料的特點(diǎn)是:
a.塑料受熱膨脹,線脹系數(shù)比金屬大很多;
b.一般塑料的剛度比金屬低一數(shù)量級;
c.塑料的力學(xué)性能在長時間受熱下會明顯下降;
d.一般塑料在常溫下和低于其屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下長期受力,會出現(xiàn)永久形變;
e.塑料對缺口損壞很敏感;
f.塑料的力學(xué)性能通常比金屬低的多,但有的復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量高于金屬,如果制品設(shè)計合理,會更能發(fā)揮起優(yōu)越性;
g.一般增強(qiáng)塑料力學(xué)性能是各項(xiàng)異性的;
h.有些塑料會吸濕,并引起尺寸和性能變化;
i.有些塑料是可燃的;
j.塑料的疲勞數(shù)據(jù)目前還很少,需根據(jù)使用要求加以考慮.
根據(jù)塑料的特性,不能簡單地直接代用金屬材料,必須按所選塑料的性能和特點(diǎn), 重新設(shè)計
這個問題很難說有什么判斷標(biāo)準(zhǔn)的,原則適用就好。比如一般外殼塑膠件,它使用中需要考慮的是安裝時的強(qiáng)度夠不夠,外觀要美觀一點(diǎn),長期露天的還要考慮耐溫耐候性。選用ABS的較多。PP也可以,成本較低,但外觀會比ABS差一點(diǎn),耐溫耐候也差。當(dāng)然也有些電子元器件的外殼還要考慮電性能的,PC/ABS合金料會比較用的多一點(diǎn),手機(jī)上就是。
而內(nèi)部配合部件就要更多考慮機(jī)械性能方面,滑動的部件選POM較多,需要摩擦或高溫運(yùn)行的部件選尼龍的較多。
當(dāng)然,各種大類的材料里還有很多型號,如何選用適合的材料,一要試驗(yàn),二,是在各種問題發(fā)生后改善解決的。
你好,我做塑膠材料很多年了,加我的QQ詳聊吧。在我的用戶資料里
要看你這邊做的是什么塑膠產(chǎn)品. 每種料都有自己的用途. 試一下機(jī)也好.
根據(jù)產(chǎn)品用途選材吧
塑膠的原料是什么
材料利用及顏色處理 1. 塑膠原料大部分可循環(huán)使用,但由于翻用塑料(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超過25%為合適,應(yīng)以顧客要求標(biāo)準(zhǔn)為原則.各種類型的塑料料因所需的熔點(diǎn)不同,所受的注塑壓力不同,生產(chǎn)中一定不可相混淆.2. 由于塑料產(chǎn)品要與顏色配合,因此塑膠...
請問塑膠原料有哪幾種?怎么區(qū)分每種原料?哪幾種是常用的材料?_百度...
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塑膠是什么材料塑膠的原材料是啥
1、塑膠原料主要成份是樹脂,是由高分子合成樹脂為主要成份滲入各種輔助料或增添劑,在特定溫度,壓力下具有可塑性和運(yùn)動性,可被模塑成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料;2、塑膠對電,熱,聲具有良好絕緣性:電絕緣性,耐電弧性,保溫,隔聲,吸音,吸振,消聲性能卓越。3、塑膠原材料大部...
塑膠是什么材料塑膠的原材料是啥
2. 塑料具有良好的電絕緣性能,耐電弧,同時具有很好的保溫、隔聲、吸音和減震特性,因此在電子、建筑和其他多個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。3. 塑料的原料大多數(shù)是從石油、煤炭和天然氣等碳?xì)浠衔镏刑釤挸鰜淼摹@纾厶妓狨ニ芰希≒C料)是從石油中提煉的,當(dāng)它被燃燒時會有汽油的味道。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯...
塑膠原材料材質(zhì)分類
塑膠原材料根據(jù)成分可以分為多種類型,其中常見的包括ABS、PP、PE、PVC、PA、POM、PMMA、PC、PBT、PET、PPS等。ABS材料以其良好的綜合性能著稱,適用于電子、家電、汽車等領(lǐng)域;PP材料具有良好的耐熱性和耐化學(xué)性,廣泛應(yīng)用于包裝、紡織品等領(lǐng)域;PE材料則以其優(yōu)異的電絕緣性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性而被用于...
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須要了解的幾種常用塑膠材料及塑膠原料鑒別方法
電子產(chǎn)品上常用的幾種塑膠材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項(xiàng) 【ABS苯乙烯樹脂】ABS材料耐抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,流動性好。外觀為不透明象牙色粒料,制品可著成五顏六色,表面光澤性好。密度約1.05 g\/cm3,成型收縮率約0.4%-0.6%。廣泛應(yīng)用于汽車、通信、電子電器...
玩具常用塑料材質(zhì)是什么
塑膠玩具的原料就是一種由高分子合成樹脂聚合物為主要成份,滲入各種輔助料或添加劑,在特定溫度、壓力下具有可塑性和流動性,可被模塑成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料。塑膠玩具材料分類 1.塑膠原料按照合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)分主要有熱塑性及熱固性塑膠之分:對于熱塑性塑膠是指反復(fù)加熱仍有...
如何區(qū)分塑膠原料種類
因此,避免用快餐盒打包熱食,也不要將碗裝方便面放入微波爐中加熱。9. 其他塑料制品,如水壺、太空杯、奶瓶等,也可能含有對人體有害的物質(zhì),如雙酚A。這些物質(zhì)可能在高溫或陽光直射下釋放。因此,在使用這些制品時,不要加熱,也不要在陽光下直曬。每個塑料容器都有一個“身份證”,通常位于容器底部...
塑膠是什么材料 塑膠原料
塑膠是什么材料塑膠原料的主要成份是樹脂,由高分子合成樹脂(聚合物)為主要成份滲入各種輔助料或添加劑,在特定溫度,壓力下具有可塑性和流動性可被模塑成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料。常用塑膠的性質(zhì)及用途 1、ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,外觀為不透明呈象牙色粒料,其...
塑膠是用什么化學(xué)原料制造的?
3.PVC(聚氯乙烯) PVC的發(fā)明相當(dāng)早,且多應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品中,但大多在非食品方面,像水管、雨衣、書包、建材、塑膠膜、塑膠盒等等。由于PVC瓶透氣性高,不會用來盛裝碳酸飲料,在食品容器上以礦泉水為最大宗,沙拉油瓶亦有部份使用PVC。 辨識法:圓的PVC瓶底部為一條直線,是與寶特瓶的差別所在。PV...
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公安縣半圓: ______ 1.不要只看價格,要從質(zhì)量、周期、服務(wù)等各方面綜合考慮. 2.不要只重產(chǎn)品設(shè)計,忽視塑膠模具制造. 3.避免多頭協(xié)作,盡量塑膠模具制作和生產(chǎn)加工一站式.
公安縣半圓: ______ 聚丙烯片材吸塑的是一次性杯子.耐溫120度,衛(wèi)生性能過關(guān),沒有有害物質(zhì)產(chǎn)生.聚苯乙烯注塑的稱為水晶杯,特別脆,一捏就碎.
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公安縣半圓: ______ 上海欣運(yùn)塑膠制品有限公司是一家專業(yè)塑料配件模具開發(fā),注塑加工、塑膠制品于一體的塑料配套產(chǎn)品解決方案提供商. 一個塑膠模具廠做的很不好,從以下幾點(diǎn)考慮: ...
公安縣半圓: ______ 塑膠太籠統(tǒng)了要看什么塑膠要用什么阻燃劑當(dāng)然阻燃母粒更好一些 我認(rèn)為分散 和 阻燃性都好使用也方便
公安縣半圓: ______ 新生兒可以用玻璃的,娃子還小,都是大人拿瓶兒,也放心一點(diǎn),等他大會了,換塑料的就ok
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