模具基本知识之塑料篇

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模具基本知识之塑料篇
- n  r  a6 f+ a$ y6 W) r% ]1、塑料的概念
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    ◆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。
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3 V+ d; b, x, B    因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：

  p5 Y6 ^3 Z* n3 }0 u    ●它是高分子有机化合物

    ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等

5 n6 g! G& M# `" |& h# J    ●它可以成形(moldable)
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: n1 Y! ?3 F7 T# A/ a$ ^/ v    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

    ●用途广泛产品呈现多样化
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  t$ e4 ?& S+ Z& S' ]2 z! B    ●具有不同的性质

! _7 _2 ]- L0 c2 `) r    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)
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% L, t% h; h: b+ `1 l2 t7 F* @    2、塑料的分类

    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（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。
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( \, x# B7 A# o/ @    ◆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。
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    ●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。
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+ m  l: k" `  F* E( m0 G    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
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- B- A0 b) _2 I. w2 S* m# |" v    ◆ABS的特性

    丙烯腈--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物
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( \$ G+ [+ L% @4 \; `    结构式

4 c& [, f5 a- I' B3 p  O% [    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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6 p# V5 a! |  ~% [! u# I$ ^    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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    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
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    用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品

    ◆PC（聚碳酸酯）

    聚碳酸酯(PC)
6 S" D8 o. O; Q5 u. K9 u
4 J. o4 w3 U+ k  W. q' i    结构式
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: n& D" `. O8 Z6 l) H5 N. q8 B    性质为非结晶性热塑性塑料

    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
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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

# K- G) J8 W: l+ k. D" I    ◆POM（聚缩醛）

: {" j" A5 t1 _; v: B  N( N1 u* Y    聚缩醛(POM)

    结构式

6 @3 Z  i% g8 C, u5 _    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
2 }- m$ Q# a- B1 l% U' c" n
) t* s- n  P: z$ b! Z" }# |    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
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& D" H- i8 c9 v6 O" s    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

0 ]# Q# g: I+ s9 b$ c    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

    ◆PP（聚丙烯)
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    聚丙烯(PP)
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    结构式

% h: L$ H+ |5 `4 r1 ~! 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
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: w3 l1 Z' [6 J) d7 v& X$ x    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

    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

% `5 k* T$ H4 X' L- Q. j    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

& `) d/ o: k! g: V    ◆PA（尼龙）

' b6 n( H. O  p6 K    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)

6 U/ B" S+ V9 p    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]

    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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, ], y" F4 Y! c/ t0 |9 j' B" P( }    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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; R! o2 ?1 ]" X2 g    缺点尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。

' K1 i  w/ M+ F; N    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

9 g7 {+ c/ [" _9 A0 g$ z4 D    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

. J; O* Y! I2 D$ Y    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

0 {. o/ y# ~* q& Y    结构式
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$ B$ W+ g. }2 ]6 x2 c7 S% 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

$ U! t/ r, l6 J    优点1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色
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* U# x5 u3 X) {1 L' Y    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
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, P* b6 a7 z, @! m  W1 h) y    用途灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。