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模具基本知识之塑料篇
- d) J) p$ f3 {1、塑料的概念 ) s$ L2 l: u H# U' {
; @$ e" T! ~- K d
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。
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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。 5 l- b3 |3 b! e K9 h
, S5 @9 O- o5 `: @: A$ i6 g 因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解:
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1 H/ m" w p0 T6 ^* n6 [ 它是高分子有机化合物
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5 ]0 R' }' j/ j8 k: {# X8 I 它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 " T# }3 g0 o6 g; k
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它可以成形(moldable) + {) a9 A) l. m# w- P/ i$ c, }
& r$ V) Y3 W1 n" } 种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 ) G! _! b: V* J, j6 E; ]
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用途广泛产品呈现多样化 . \1 \, i4 G; q+ `7 y5 P2 A! G3 d
: G8 w$ e3 ]2 B E6 h0 y! b' O/ n7 s
具有不同的性质
( T0 S* R5 @0 k/ R9 D* t+ h
3 `/ I: B+ `- ~% F8 \ 可以用不同的加工方法(processing method )
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' z y; ]1 V1 x; ]7 |- P 2、塑料的分类
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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。 ! |; q1 o0 M9 l+ o& b6 u
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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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1 R1 t/ A6 Z0 m. u 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。 9 X5 d5 q4 M9 }, ^
4 F [1 R7 K2 V1 O1 t! V' x, V 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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* k5 ?" i0 S( `2 B 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。 + R4 p+ X' W1 T
. I; l. u9 Y. J2 o' l/ _ 3、我司常用塑料的特性
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, B& [& [! K9 A S. Z) q ABS的特性
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丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物 3 c% m/ @* a3 B8 P. N* l
3 b) t: b9 p9 S2 s8 y 结构式
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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
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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
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5 z/ y3 R t" }( l 缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率 # I% d7 L1 l# U3 @$ n3 z2 J& {% g
" \) j" @3 y: S2 W 用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
& S5 o& ?% v1 t0 i) G+ j, O- s' Y2 \PC(聚碳酸酯) - a( {7 W, q3 t+ B$ K; n
/ l* }) T" Q8 D5 {' l9 x+ W 聚碳酸酯 ( PC ) 9 c- U- ~$ L$ B
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结构式
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性质 为非结晶性热塑性塑料 " F7 X/ Z0 F0 V
# ~; x/ ]* J6 v$ J& _- b& q 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
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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 ( `1 ~$ I$ S2 E7 ~
& x9 v: d5 g9 t) w' A/ B( m POM(聚缩醛) n j- B! n( }$ [/ p0 ?
+ p/ V( W+ [! w m 聚缩醛 ( POM )
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9 X7 g( i+ V; n. W# Q/ ]; K& e/ ` 结构式
, t+ {3 Q1 Y+ P6 E6 Z) l/ n
% b5 y5 r; w3 U 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
" a# m% D5 ?! B. ^1 l8 r/ B
5 `2 L+ f* m7 ~" K 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 ( g: q2 f% b+ ^! v
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 d* Z' h f) h% f; ^2 t
0 E5 ], a7 J' Z! q, X/ a; Z 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
' n! ^1 u/ P7 Y3 |0 S
" G3 e: p: `! W. C! c PP(聚丙烯)
% c+ B0 ?4 R+ f# i& ^
3 }8 `8 h f* k 聚丙烯(PP)
7 i6 X9 [& N+ B
! `" p3 n1 f4 u2 n; _% m! } 结构式
# o5 l2 m/ Y/ l' L
8 s1 T" O) r8 I 性质 极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥 ; Y3 l/ ]# x+ y k) U- R* i: @ _
, A, F% T( d6 p& s4 |) e( E 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 $ R# s: c3 g+ l7 G, ^
1 x8 A& r) P3 P$ p1 u# @/ U- i 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 0 n2 A. B4 \) X$ C
& c6 t7 z% _5 g" Z: l) z
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 4 V8 s" f5 Z/ t1 P3 F
: m f7 i2 k# [. K$ A PA(尼龙) n, ?3 G4 c Z% G6 L1 F
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聚酰胺(PA、尼龙Nylon) 2 _/ c7 r: l) d, u1 T8 _
- f/ e7 r& ^' C2 V. V 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO]
4 V# Y/ r! d" \9 [$ i+ W 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
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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 & F* r* M6 U5 k
; |* M. J6 f& [! d( P 缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。 ' U+ j( z- D6 j3 N: K/ i
# X' O2 f7 F- d8 \+ @' y
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 ! E, u: A5 W. X
1 T. q* t$ |, N7 g6 g% c PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯) 4 W6 C9 ] E2 S1 X: r% ?2 _. T
, z* F0 Y' D) p 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 0 \. e: V. d, U
' y# i; B/ N2 ^, L+ g 结构式 4 j: @- J7 j/ O! T, c8 z/ L( p
0 M3 b0 V4 e5 p& E' e 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
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优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色 ( C8 o0 p2 ~" U6 _( \3 \
$ b8 N) h& `4 v+ F 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 ( d) a5 M% m, [8 u/ P1 R5 P
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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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