模具基本知识之塑料篇

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模具基本知识之塑料篇
1、塑料的概念

    ◆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。    ◆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。

    因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：
( C) \5 n; D% e; l
# ]3 K9 ~, Z9 |* {& `# s4 c    ●它是高分子有机化合物
% B$ H0 N( f# v* [
    ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
' \1 d( ?& h8 S: \- \- `0 k; |4 k: w) V, L
' P8 `- ?# R" ~8 y    ●它可以成形(moldable)
  ?+ n& \: s$ M# j) D& ~
$ e8 l0 o  x2 {    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

& s. m+ _; X; m: D# g! m    ●用途广泛产品呈现多样化

  g7 \5 j8 D6 Z1 L* t    ●具有不同的性质
1 w7 M0 D# P) p
* [+ v8 a' Y2 S8 k& [; \- d  l    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)

    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：
& Y! R; |8 ~# x( s
    ◆热固性塑料（ThermosetPlastics)：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。

    ◆热塑性塑料(Thermoplastics)：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。

    ●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。

    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。

    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。

    3、我司常用塑料的特性

    ◆ABS的特性
3 G8 {' ]3 N: ]* Q3 m) D
    丙烯腈--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物
6 v2 E, z& d3 l6 n
; L9 M+ k: O. b" `  K    结构式

    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

! Y7 }/ m! l& g- U7 ?& ?2 T5 e    优点1、坚硬，易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳

+ |! ]9 i4 S8 e& {; l    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
, B7 |* F  h! L* T
& w$ e8 G: |# }    用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品

    ◆PC（聚碳酸酯）
0 E; l; x( z4 ^8 M, L8 ~3 `$ v, s; |# Q
9 W( Y5 L/ i4 q- O1 t! J    聚碳酸酯(PC)
- I+ R3 B/ g$ u  }- J
    结构式

# b. D& g) ^5 p* V$ p4 {    性质为非结晶性热塑性塑料
1 Y) P3 L) `# d9 m
7 d5 q$ s  h' e2 D1 {  T6 c0 d; q! C    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

    缺点成形品设计不良易产生内部应力问题
* j# @4 r# g& k6 h5 D" C; _
    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

" c; D2 l0 O" k# o6 g% \4 Z, Y8 n    ◆POM（聚缩醛）

    聚缩醛(POM)

    结构式

    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
5 r0 o# l7 d( b1 e4 y1 X
    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
3 Z# T* ^' o  a" c! C
+ D$ _3 i" t; m    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
8 g1 w$ F4 Q3 b4 n
    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
  i. P. u6 i4 e
% \  u1 N9 c# c. I4 r    ◆PP（聚丙烯)
% n1 T0 r2 {) U* ~* r1 f4 O+ z
    聚丙烯(PP)

% s% ]6 Q2 `: n+ D7 o1 c: Y    结构式

2 _, |0 ?5 V+ s' }; _    性质极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
: q+ S8 E& L3 y3 c
! u2 j3 T# V5 p, i+ w5 V6 B* h' A    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

( E. t4 t  c, E5 ^2 N    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
; G/ b) G  c" @5 Y! T" Y" U; B
    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

    ◆PA（尼龙）
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    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
8 J& @0 q* x$ I$ }
( S* B1 `0 e; Y& B/ @9 P5 o6 b    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]
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7 q% m- ]2 l; a+ d) N9 p( J    性质结晶性热可塑性塑料，有明显熔点，Nylon6Tm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
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    缺点尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。
$ Q( t9 R) y4 I2 W5 E
' b7 ^! R  ~3 g4 x, b! t) M, `5 C# N/ i    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

# c6 t. K& d6 [. U: V    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

/ @& t+ x0 Y5 l9 o$ L, k" B( r    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

    结构式

" X; _+ t  E6 K3 g9 S6 V    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

1 }. k0 G. x9 X# a    优点1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色

    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

8 p( s/ T2 p4 R6 b    用途灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。