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：

    ●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

    ●它可以成形(moldable)
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    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

4 m5 x( v8 ^. q4 _5 @. y: o: s; p    ●用途广泛产品呈现多样化
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    ●具有不同的性质
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    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)

    2、塑料的分类
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8 I; P$ J; l0 X- f    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：

! l! |1 c  T6 }% ?5 M- D    ◆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。

5 a4 N, b0 t, b2 J/ V+ D    ●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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    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。
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    3、我司常用塑料的特性
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    ◆ABS的特性

! X/ C. @. [7 j9 w4 j; C3 t5 S    丙烯腈--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物

1 H% |" X! o! ^' w    结构式
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0 X& v6 p3 v  z( A0 [& v/ |    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

7 N. f) E8 [5 l4 Q  ^8 U  H    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率

9 a$ Y3 C& Z* R4 ~3 f    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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$ V& Z8 S2 ?( ]0 W    聚碳酸酯(PC)

    结构式
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    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
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0 k; n' i; @& H    缺点成形品设计不良易产生内部应力问题
! [. ^3 D7 x$ F7 X0 i# k0 B
# p2 C+ `: R# q7 D1 |5 J/ ]( v4 U    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

; J1 g9 C8 F$ Z    ◆POM（聚缩醛）

* a  G. o7 k, C; [. r( A/ C    聚缩醛(POM)
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    结构式

: r8 @7 c0 B; s; C  e& _    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
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    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 u6 T7 Y* k6 }* H    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

! X! m9 O" x) l1 R6 t9 p/ k7 o" q    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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: [" j0 F8 u& l5 i5 U! |* i! @; ]    ◆PP（聚丙烯)

    聚丙烯(PP)

$ G3 \4 J) F1 Z8 ~: _% z    结构式

    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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    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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) d# ?1 ]$ f/ c' o2 e    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

    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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    ◆PA（尼龙）

    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]
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! G  A+ V) c8 X+ Y/ M8 b! V/ a    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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; d( q+ d! Y/ `    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

    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

6 _! ]% W8 o# e0 O5 f    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
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    结构式

0 }( X$ _# ^2 k& R' w    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

& d1 c# Q# G$ z6 v- n; I    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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5 k7 f! y( R1 S    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

7 @- o3 U8 M8 T* X, x    用途灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。