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模具基本知识之塑料篇
* _ J' h( r5 @4 @* g: e1、塑料的概念 % M( I4 J3 }6 V9 G; S8 w+ [" U
$ W% E! t1 d% \- A: p 聚合物(polymer),又可称为高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。 4 L5 t$ x. V6 x/ N, m9 f6 O+ j
: n% p# Z# w# d2 S( L 根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借流动(flow)来造型。
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因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解: 6 M! U' Z! K' N0 {0 P
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它是高分子有机化合物 0 I8 p+ s ?8 }0 c5 ?& {/ D3 p
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它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 9 _2 h' g. g1 v
F, x; c! W- ~% p 它可以成形(moldable) + }4 Z/ S+ d: ]9 N% C# p% w% c5 Q: Z
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种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料
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用途广泛产品呈现多样化
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具有不同的性质 " z1 |- g5 f! ?: L! a
9 h% o' H9 A, `* x& P. T" F 可以用不同的加工方法(processing method ) 7 w; F6 D# S/ U" c5 d' ~
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2、塑料的分类 8 V3 \) z5 W6 i. u* ]
- x3 |9 e0 N8 g& C" q$ Q: h, i 聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer),借共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多,一般若是以对热之变化来分类,它可以分为两大类:
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热固性塑料(Thermoset Plastics ):指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的非可逆变化,是分子构造发生变化(化学变化 )所致。
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热塑性塑料(Thermo plastics ):指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。
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# [5 ?1 v" d/ [+ U9 N0 M 按照塑料的应用情况,热塑性塑料又可分为通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料等三类。 / `! o' Q: }4 Y' Y
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通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。
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工程塑料一般是指工作应力大于150MPa,连续工作温度能超过150℃以上的塑料。通常把聚酰胺(尼龙)、聚碳酸脂、聚甲醛、聚苯醚和热塑性聚酯称为五大工程塑料。 4 c, ]4 v! i; O' @% {
1 v; `. {* {( M4 e" J 3、我司常用塑料的特性 6 m- f' H0 |8 v+ D2 {& b7 C
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ABS的特性
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丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物
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结构式 ) T1 p1 P& A# J- c- S4 A9 ^1 H
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性质 丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供延展性及加工性 7 O* ?5 w' S1 U( @% ?8 b
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优点 1、坚硬,易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳 + O" c) K- x' `2 z6 j
, }( A% y0 N+ Y4 r 缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率 ! f1 n2 ~2 T& j9 I; h9 K4 m( L# M1 D
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用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
' `' n; W! q) `5 I9 K# rPC(聚碳酸酯) / ?4 b. |2 t0 j& F C0 y% D' P
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聚碳酸酯 ( PC ) : \; {8 R7 e- P; Y0 F# Q
9 o* G$ R$ `( h# ~" @9 U( N 结构式 {/ G# G+ D) c- X- J8 b
0 A% U% a$ E. H: q3 [, C 性质 为非结晶性热塑性塑料 4 w& }( s9 }0 R, G j
f3 Y) w& B4 Q7 {( d1 r; A& y 优点 1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染色性3、H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全8、成形收缩率低、尺寸安定性良好
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缺点 成形品设计不良易产生内部应力问题 7 }' A4 `8 M) s8 B( q. x5 A
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用途 电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机汽 车: 保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件:照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片
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7 O/ Z+ d4 Q9 Q% N. {; p POM(聚缩醛)
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聚缩醛 ( POM ) 7 w' H. r: t) i) w9 R1 ~, Y
3 R+ H/ D1 l' b7 J 结构式
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性质 为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢 . \' E/ @7 F4 A1 p
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优点 1、具高机械强度和刚性2、最高的疲劳强度3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳4、耐反复冲击性强5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质7、复原性良好8、具自已润滑性、耐磨性良好9、尺寸安定性优 ' W8 U, \/ K9 ^. Q/ K9 X2 P/ t0 M8 H2 {
缺点 1、加工过程若长时间高温下易起热分解2、无自熄性3、抗酸性差4、成形收缩率大 3 Z1 I5 B9 r5 b8 {0 h% H: l
' U6 g. v( k# I4 Q. w
用途 电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽 车: 车把零件、电动窗零件工业零件:机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆 # }9 `* s6 v3 |4 u# g
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PP(聚丙烯)
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聚丙烯(PP)
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2 V/ S1 n' _( O: C6 r9 A( b) g9 Z 结构式 ( t* ~' r$ X9 N+ ]& D
! z% C" c: U) _3 ]- ` 性质 极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
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优点 1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性 . t* ]* a( k5 s/ P, |; M
3 y. Q8 e' V6 H- F, C6 N9 Z
缺点 1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化 : N, R3 X Q+ Q( O! p
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用途 水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链 % |0 z' l5 H* }8 ]- J
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PA(尼龙) 2 \' H" i5 d* _9 ?1 L& @& Y
. w/ v$ T& R+ K) } 聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
% x1 O6 }! O7 [( l0 I, f$ q
+ k4 X8 T- W# V2 C a 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO]
* q+ ~8 ~: ^4 q' J9 l8 n 性质 结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变色
$ `# D/ v! a) ~1 N4 l. M# \8 I
& A; O% `% k: s" ~) [ 优点 1、具高抗张强度2、耐韧、耐冲击性特优3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优4、低温特性佳5、具自熄性
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n" {3 ^- B/ t! V$ R. m2 J) i 缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。 ( n8 R6 P/ l0 t+ C* ^4 h) q" x
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用途 电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座汽 车: 散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮
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7 P! k# B! j' d& h. Z, q% |7 A! p( C PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯) 6 i0 \: O2 y9 w) M* k
+ L: V# i( m* c6 {6 D9 }8 U7 J0 d& z% ~ 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) % d" x2 A# Q0 M( l/ n8 X" T* ]
) ]* y8 u: P" ?4 i 结构式 4 \) A$ m! S9 g: W6 k8 g3 W+ B
; W# X6 v* r- C/ n# A& j3 y 性质 非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变性温度介于74°C~102°C间 $ Z3 w9 Z/ |" O* S! i' M
3 a* q u% _+ y( q; S
优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色
0 C# {( C8 P9 N' n0 H9 J, B1 z f9 r. K1 r, a1 o, k: I2 Q9 h3 F( p* U
缺点 1、耐化性差2、长期时用温度最高93°C3、应力集中处,较易碎化 * p* P0 V( E$ D( {7 A
3 F; @; c8 m' A9 g! {7 Z" L 用途 灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。 |
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