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        塑料制品的選材和應用日期:2021-3-4 17:36:19    瀏覽次數:176    來源:本站

        塑料制品的選材和應用

        塑料產品是當前社會應用最廣闊的一類產品,在民眾消費、工農業生、家用電器、公務事業建設、軍事工業上離不開塑料的參與。設計者往往花費大量的時間選擇正確的塑膠材料,為了節省設計者的時間,根據本人多年塑膠產品的設計經驗,總結如何快速選擇產品的材料。希望對從事些行業的人員有幫助。

        一、根據產品主要用途選擇

        1、根據環境

        使用環境是指材料或制品使用時經受周圍環境的溫度、濕度、介質等。溫度、濕度條件由周邊的接觸介質決定。此外,自然曝露狀態下除了風、雨、霧等影響外還受太陽光的曝曬、化學性物質的情況等因素。因此,要考慮塑料的環境適應。

        2、根據塑料產品的受力類型和作用方式

        制品在力的作用是下,必然產生變形,主要表現為拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、沖擊或,或是幾種力的組合變形。另外,如果外力是為沖擊力時,對制作有附加的作,須選用沖擊強度高的塑料;如果是靜力,應選擇蠕變小的材料;如果是塑料反復變形的力時,只能選擇疲勞強度好的材料。

        3、根據使用對象

        不同地區、國家、種族因質量標準、環保指令、審美觀念、興趣愛好存在差異。在選擇塑料時,應符合制品銷售區的要求。

        二、根據塑料產品使用場合選材

        1、生產殼體、箱體、蓋板、管類的塑膠產品

        此類塑料產品不要承載很大外力,優良的沖擊強度、硬度、合適的拉伸強度、尺寸穩定性和產品對外界環境酸堿適用度。在某一些金屬無法使用的場合中,可以優生選用塑料。下面幾種情況更合適用塑膠。

        a.須防止共振而且要求傳聲??;

        b.要求有彈性變形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕;

        c.制品形狀復雜,用金屬加工工藝生產有困難;

        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;

        根據以上應用的情況、有時僅用一種材料無法滿足全部要求,可以考慮使用塑料和其它材料復合加工而成,例如可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中就是典型的應用;如果要求產品外殼能經受碰撞的場合時,就得考慮采用金屬和塑料的復合板,也可以在金屬表面上復合塑料。

        2、較低摩擦系數場合的塑料選擇

        本類使用場合的材料要求具有較低的摩擦系數,甚至沒有外部潤滑時摩擦系數相當低,耐磨蝕性能好,而且具有良好的形穩性、耐熱性和耐腐蝕性。過去較多采用銅銻錫合金、青銅、鑄鐵、預潤滑的木材、石墨等。如有如下場合采用塑料更佳。

        a.有腐蝕、磨耗場合;

        b.生產時潤滑油會污染產品;

        c.要求沒有保養操作;

        d.用塑膠材料可避免復雜的潤滑系統;

        e.質量要求很輕;

        f.電絕緣性較高時;

        g.工作時不能在異響;

        h.不能存在擦傷和刻痕;

        i.滑粘性不適宜時。

        3、重應力機械零件的塑膠材料選擇

        這類零件要求機械強度高、抗彎曲能力強、拉伸和沖擊強度高,較高溫度時仍具有良好的耐疲勞性和穩定性;過去一般是采用鑄鐵、黃銅等材料,如果當遇到下列情況和要求時,考慮用塑料更為合適。

        a.質量要求輕;

        b.工作的環境灰塵較多,有磨蝕和腐蝕的工作場合;

        c.不能存在異響與振動;

        d.綜合效能良好。

        4、化工設備的塑膠件材料的選擇

        這類場合要求材料耐化學腐蝕,具有機械強度。以往是采用不銹鋼金屬。如果有下列情況和要求時,可考慮用塑料更為合適。

        a.特別要求耐腐蝕,并且不銹鋼又不能滿足要求;

        b. 既耐腐蝕又耐磨損;

        d.保養少,便于維修;

        e.要求絕熱,隔熱以及耐瞬時高溫或燒蝕;

        5、電氣零件的塑膠材料選取

        這類應用要求材料在中頻下電絕緣性優良,具有高的強度和抗沖擊性能,良好的耐疲勞性和耐熱性,在升高溫度情況下,尺寸穩定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母,但是,當遇到下列情況和要求時,考慮用塑料更為合適。

        a.有沖擊負荷存在;

        b.質量要求較輕;

        c.尺寸精度要求高,陶瓷、玻璃等無機絕緣材料加工達不到到所需要求時;

        d.產品形狀復雜的導體-絕緣體組合成整體的制品或零件;

        綜上所述,聚酯、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、聚對二甲苯是較好的絕緣材料。如果是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。組合電器組件的包線用材可以用有機硅橡膠和環氧組合封來獲得更佳的性能;三聚氰胺甲醛塑料可用于硬度較大的零件;有機硅聚合物可用于耐高溫的場合;氨基塑料可用于價格低廉的場合;酚醛層壓材料用于沖切和模沖零件。

        6、用作透光零件的材料

        透明板和模型類零件要求塑料透光性良好,具有優良的二次成型性和成型加工性,不易撞碎、并有良好的拉伸強度。過去大多數采用玻璃,但是玻璃存在一些缺點,特別是無法滿足下列使用場合要求:

        a.產品要求耐沖擊、耐振動、不易擊碎;

        b.具有可彎的性;

        c.較高的比強度;

        d.材料須是半透明而不應通過表面處理來達到半透明;

        e.要求易于成型形狀復雜的制品;

        根據上述的述說,丙烯酸酯類塑料推薦作一般應用,尤其適用于光學、裝飾和室外應用場合。通過澆鑄的丙烯酸酪板料,擁有較高的強度和透明性,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,二次成型性良好;在透明塑料中聚碳酸酯強度高,可制作透明的面罩、防護眼鏡或防護板。乙酸丁酸纖維耐沖擊力,深延成型性好;透明聚氯乙烯二次成型性和印刷適應性優良;乙酸纖維塑料可用作可彎曲的透明板和防護板;具有中等抗沖擊的聚苯乙烯和硬質聚氯乙烯塑料是價格低廉的透明材料;聚苯乙烯制作成本低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯樹脂是目前光學上應用的主要熱固性塑料,其透明性,耐磨性,抗沖擊性及耐化學性都相當的優良,如果在表面鍍膜、涂有機硅酮膜可以提高塑料表面硬度和耐磨性,可以工作在100℃左右,短期的工作溫度可達150℃,目前主要用于制作鏡片。如果要求制品具有好的耐化學性和適應高的工作溫度,或者在工作條件下有磨損,在較大的溫度范圍內要求有好的尺寸穩定性,須對塑料進行表面處理。

        下面有各種材料溫度應用指標,僅供參考:

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