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模具基本知识之塑料篇
Q* c$ ]9 D7 h/ Z1、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。
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# Y& d& ^0 d A" W/ t- f0 }- X b1 J 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:
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它是高分子有机化合物 / k6 f- F; n' F; P! m& G9 o
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它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
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5 K2 Q, Z3 |0 y- h. B8 D$ @9 U 它可以成形(moldable) 0 I$ X0 ~0 q" v" P
/ |6 s' D4 N0 U0 n 种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 x/ u5 J- x4 h
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用途广泛产品呈现多样化 $ G! O7 N# _8 F- h' F; \
) `# ]1 B$ B" K$ J 具有不同的性质 9 X1 T( g# ~% ~) Z( J1 L
6 L+ S- ^- r! I5 w% s# a, H e 可以用不同的加工方法(processing method )
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2、塑料的分类 / Z' O: Y2 \% g; h( I) i! Y0 Z' Q
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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: . A* E( E- \% p0 Q- P
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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。 . o) }4 m9 P8 o* o- Q* s/ N0 w! T
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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。 0 x' N6 _% z6 T4 c1 I
& n4 I- k( r7 Y k; Z) } 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。
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: O2 [* ]8 i# H/ k 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。' v& w0 S( {: R
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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。 1 a3 z2 f1 C/ e ~
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3、我司常用塑料的特性
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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
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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 1 Y6 d: `* D, o, {/ W/ S
$ R! x) h1 `7 j8 ?* k 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
% u8 c" E8 }$ x% q9 X- ]' [PC(聚碳酸酯) 8 F7 [( H- g, F" W. @
9 W! k7 T( \# K 聚碳酸酯 ( PC )
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* z2 E& @- J7 W% R+ a+ y* j: ]$ o 结构式
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+ H0 P8 u3 b' N9 J5 O9 n 性质 为非结晶性热塑性塑料 2 j! h7 M' W$ Q8 g* Z6 O- P
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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 / Z5 R7 X: S# l3 t& r9 Z0 {# W
8 ~" E- G" t: o) r$ b; p POM(聚缩醛)
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. v5 W- G0 }+ z% H6 N# K l' [+ m 聚缩醛 ( POM ) 1 i4 x; Z1 I: M
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结构式
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, v" a8 g6 x T9 p 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
+ i+ T$ [5 C( ~! l0 Z& z6 n8 K- ~2 t1 n' k$ n. l* S3 Z+ R
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
$ @7 n; h2 r) h. b0 q2 |* x3 M* G3 E1 {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
4 y. K9 {3 D, S3 D9 t# L
$ R3 j+ _& I% T" w: M 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 ) x4 V1 A7 X9 \" q$ C/ M
# R- i5 P) P: e1 i' J, @- e. K
PP(聚丙烯) * K9 o# W: h" j- ?8 j; N! r
" H5 R8 S" F, f2 f9 g3 f 聚丙烯(PP)
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$ u q8 \( J! z* M% q 结构式
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性质 极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥 : W' {& v5 w% i0 q! M/ q
/ o7 Y: K: R+ \3 o. P' v6 P 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
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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
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% y# Z! n$ ~& x% ?% T# \+ ~ 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
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3 \2 Q) L1 F1 F# s7 R, ?( T PA(尼龙) 1 Q6 X# W( u. v$ \6 ^
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聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO]
) k4 i$ y+ l0 _& T5 v- V. y2 F 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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# f$ Q" {+ x/ [" K# g1 D1 w1 M) m7 } 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。
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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 - _1 {& D2 w- u5 g% T" U6 M
6 [! N9 v; i8 h0 s PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
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4 J7 g( q. ~3 n3 o1 j4 K 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
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9 {. f7 x6 q2 f" t/ u 结构式 6 ~8 ^3 o% u5 S, F# C/ B
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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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7 e$ v, @" q9 h, Z7 u5 `; H/ N0 q 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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1 c9 i( ^; y) P% `* B5 ~ 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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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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