模具基本知识之塑料篇

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模具基本知识之塑料篇
8 }- o  X1 p6 P0 j, w; o1、塑料的概念

7 `7 @& k1 Q* I0 L8 Y    ◆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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    因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：

3 V' `. O8 Y3 U6 n$ Q9 H" ]0 M    ●它是高分子有机化合物
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    ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等

    ●它可以成形(moldable)
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1 q7 p3 C) ^2 W& C3 R/ a2 E    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

2 I6 @. M+ @" P    ●用途广泛产品呈现多样化
' W; O# b9 A, C' s( d4 U
* \7 X7 ~/ d5 G9 J. m    ●具有不同的性质

/ N, g0 Q# [. b- a) R# w5 f    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)

& Y+ K; e6 U9 x9 O    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（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。

2 }5 i8 s( o+ R' 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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    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
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    ◆ABS的特性

    丙烯腈--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物

" ?1 E% W; b, h- ]    结构式
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# C& a: G4 v- }5 ~. M! U    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

    优点1、坚硬，易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳

    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率

7 A) c- p) O* [0 A( }5 G    用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品

    ◆PC（聚碳酸酯）
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    聚碳酸酯(PC)
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1 d' P8 R- f+ |2 A    结构式

    性质为非结晶性热塑性塑料
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" g$ ^# s8 O$ f8 Z0 E    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
( U/ l, l8 d, N% t+ m! b
$ F: {) }3 g) M* g  Y8 [: p0 u: p    缺点成形品设计不良易产生内部应力问题
1 f1 U4 g/ h2 e% N
6 v2 I- }3 D2 A    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

    ◆POM（聚缩醛）

! j8 A" x! x  t! @. h+ f. B) V    聚缩醛(POM)

    结构式

  i0 s& D' r: B4 R8 P1 _    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
9 K9 R' p4 C8 y& P3 S
: `$ `  |% L8 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
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1 q$ }- J: M+ G$ G, B9 u8 g    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
  f! S+ P9 Q4 n/ R$ [7 E
' S2 }1 u# [% Q/ x' N8 I. k0 U    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
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8 |1 m0 ^" }7 [( O" y    ◆PP（聚丙烯)

) {* w. k! F$ ~; j. {' ]* d    聚丙烯(PP)
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! |1 Q( X& X; ?    结构式
4 ~. u4 }/ U8 ^% A+ ]) U& a
- a' {3 |0 d: k0 J    性质极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
9 D5 J4 n/ F, G* @5 `) O
/ ]. Q3 n. C) X  L5 s6 x3 f) 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
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' Z8 f# {3 b; J5 c6 s    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
* d# p) h' t, j% I4 K- z5 q5 H
* j7 N: Q, q5 e- o  K    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 R4 v' I- D: _% ~2 P, C
4 b+ r8 k3 ~4 P5 m. X% L    ◆PA（尼龙）
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8 _5 P: V/ @3 v    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)

    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]

2 y0 b$ u3 |- p    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

    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

    缺点尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。

    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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8 Z0 n9 d9 E. u1 x9 L, B    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

    结构式
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+ n6 B. m8 T' B  ]    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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' J! u: }' }# {' ?    优点1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色

5 ]3 ~2 P+ r0 H    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。