塑料選材指南
工程塑料選材指引
材料特性：采用工程塑料時，設(shè)計者必須了解所選材料的技術(shù)參數(shù)，再進(jìn)行設(shè)計。
配合材料：與工程塑料零件匹配之材料以金屬材料為宜，如必須采用塑料對塑料，則選用軟硬不同的兩種材料，例如POM對PA6，且并考慮使用冷卻液降溫。
公差制定：工程塑料由于熱膨脹率較大于金屬材料，又有吸水性(如:NYLON)的問題，所以在定公差時，總要比金屬件寬，由于塑料彈性較大，所以零件的加工面不必考慮(實際也難做到)，尺寸精度要求高的機(jī)件，應(yīng)先考慮POM，或請供應(yīng)商幫助選材。
潤滑劑使用：如零件負(fù)重，速度較高，導(dǎo)致材料過熱時，則不必使用潤滑劑，可采用含有固體潤清劑(如石墨或二硫化鉬)的塑料。但若零件不是常動的，則不宜摻用石墨，因其在有水份的情況下，石墨對金屬有腐蝕的作用。(備注:如使用潤滑劑，更能延長工程塑料的壽命。)
彈性考慮：塑料都具有潛在變形，即在長時同的連續(xù)負(fù)荷時，會產(chǎn)生一些永久變形，這也是工程塑料在重負(fù)荷下，不能像金屬一樣地達(dá)到壓入配合與收縮配合的原因，尤其是在溫差范圍大的操作狀況下，更難達(dá)到。由于這些條件的影響，齒輪或軸承必須以鍵、銷或柳釘固定于特定位置，不過就潛變而言，POM為常用工程型料最小者，其剛性也最大，最像金屬。一般而言，當(dāng)機(jī)件裝好的36-48小時內(nèi)，變形即開始發(fā)生，所以最好在機(jī)件裝好48小時后，做一低速運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，如果沒有問題，則可以初步斷定此零件以后操作將不會有問顧。
避免尖角：工程塑料機(jī)件在設(shè)計時，不論是外角還是內(nèi)角，都應(yīng)避免尖銳的角。若使用有尖銳邊緣的零件時，沖擊強(qiáng)度會大為減低。為保持最大的沖擊強(qiáng)度及減少應(yīng)力集中，有外部的角及邊均倒圓，而內(nèi)角外徑(R)也應(yīng)盡可能的加大。
熱的考慮：工程塑料耐熱性雖比普通塑料高，但因塑料之傳熱遞性很差容易聚熱，所以設(shè)計時即應(yīng)注意此類零件不可用于需靠近高溫或火源，否則應(yīng)考慮使用冷卻液。就塑料本身而言，由于絕熱性佳，以及較高的熱膨脹率，所以在設(shè)計時應(yīng)將起斷面盡可能的做薄。否則在高轉(zhuǎn)速或高負(fù)荷處將會有過熱的情形發(fā)生，機(jī)件自然較易損壞，況且較薄的斷面也可以減低用料的支出。
工程塑料特性
高耐磨性 |
質(zhì)量輕 |
優(yōu)異滑動性 |
低噪音 |
高剛性 |
低穩(wěn)定性 |
耐腐蝕性 |
熱穩(wěn)定性 |
優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度 |
優(yōu)異電器特性 |
良好的抗化學(xué)性 |
絕緣性佳 |
尺寸安定性 |
抗輻射 |
工程塑料選材要點(diǎn)
開發(fā)生產(chǎn)一個滿意的成品，最重要的要求之一，就是在最低的成本下，對材料選擇要合理、經(jīng)濟(jì)，選擇步驟包含了下面幾個主要的過程：
材料應(yīng)用問題的分析：這需要對使用需求做研究，包括機(jī)能的執(zhí)行、實際特性的要求，及應(yīng)用條件的限制。
將材料在應(yīng)用上，對其性質(zhì)需求轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧咸匦裕?/b>由于實際的問題多非單純的，所以除了一些必須的材料試驗，及仿真機(jī)能執(zhí)行試驗外，經(jīng)驗及觀測其他情況對材料的實際使用仍是有幫助的。
候選材料的選擇：一旦所需求的物料性質(zhì)清楚界定之后，剩下的選擇步驟即是研究尋求最符合那些性質(zhì)的材料。候選材料的選擇便是首先查閱材料性能資料，當(dāng)然，不可能將數(shù)干種應(yīng)用材料均做調(diào)查，也沒有必要這樣做，依據(jù)過去的經(jīng)驗及單純化的前提，約略調(diào)查過濾材料的整個等級，因此，實際上，選擇起步通常只含有所有可能材料的一部分而已。然后根據(jù)基本目的要求，再縮小候選材料的選擇范圍，以為后來細(xì)節(jié)評估之用。同時，要確定的是應(yīng)毫無遺漏的選擇項目。
工程塑料選用目的及步驟
PURPOSE ENGINEERING PLASTICS AND THE SELECTION STEP
工程塑料優(yōu)點(diǎn)：因塑料質(zhì)量輕、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、抗輻射性強(qiáng)、耐磨、不要上潤滑油、耐抗擊、吸震、隔音、電氣性、絕緣性佳等等優(yōu)異性質(zhì)，因此大量取代銅、鐵、鋁、不銹鋼、陶瓷、木材。
工程塑料選用的目的：使用壽命增長，減低對應(yīng)零件的磨損，取代金屬適用于惡劣的環(huán)境、降低維修、更換成本、降低初期原型制作費(fèi)用。減少衡力消耗、降低噪音、水平吸收衡擊能、震動能、提升整體生產(chǎn)設(shè)備速度、省卻定期潤滑次數(shù)。
工程塑料選用步驟
