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模具基本知识之塑料篇& q8 B r7 V, n% _4 R2 L
1、塑料的概念 % t& a9 h- c; }6 I: F
; u- `& Z+ T6 p 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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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 F% X, y( l8 y7 @2 v 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
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0 _! v; |$ e. A$ k, A& ~ 它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
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它可以成形(moldable)
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9 m6 [: ~: k" v( C: c7 V 种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 . F P, F2 b3 `* X8 p7 e
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用途广泛产品呈现多样化 , L w" t6 _- h% U
4 P4 f+ m5 V& S/ O4 [4 g3 u; X2 p* e 具有不同的性质
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' o$ L" J$ ^& h5 T! s 可以用不同的加工方法(processing method ) ! j$ u9 t6 A8 \0 ^( W
" |; K( u: _" L* {* h8 w 2、塑料的分类 ) p. i: _) q4 g) h
! S4 N+ {8 \3 p o! b 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( j! z( F; d# h0 S0 e) j2 \
& l }( h+ R3 Q, F; V 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。
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, Y2 b0 d1 Q4 ?' _6 m1 i0 Q 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。 - t4 Q1 K& t" i+ `; d
: ^* J7 p2 u" [+ C2 ?; K! N 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。 * u; N# e: a$ `6 u5 C( B5 f5 F
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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。- @3 H5 |) A* \6 M
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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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, S0 G$ A, C+ s/ r% T2 u 3、我司常用塑料的特性
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. B% D+ t( Z% m ABS的特性 ' |% \! a' P1 J6 g: l
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丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物
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结构式 ! C6 f, }9 ]' b+ }5 ?
6 h" E1 q, A! N' D- I 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 , H* [) N8 _! r- ^4 D1 Q8 S6 a! d, n. Q% s
: P5 L. g: F! x# g# c- Y: F3 o 缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
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- ^3 `; j. H! d0 q! t# n& n 用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
2 m3 P8 P! D" ~* sPC(聚碳酸酯)
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% n% j2 |- O! R$ v" Z# G4 g% K 聚碳酸酯 ( PC ) 9 _( C# @" Y& O5 W
G# t, H: [& [% W 结构式
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性质 为非结晶性热塑性塑料
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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 2 R8 o& ~9 V- K8 W5 s" u
- @" Z& J( k/ X! V+ Y' ~) p5 p 缺点 成形品设计不良易产生内部应力问题 # `4 h g( [" W3 B; H. O
& i0 ?& h- w7 d' ^9 k6 a4 E 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 4 g3 P* j! b6 d8 z/ Z
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POM(聚缩醛) ! r: M w2 W- J$ a {" {
3 m! B. ]8 u" |" l" V a 聚缩醛 ( POM )
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结构式 \- F9 c: r- u
7 H. @; s! W9 ~( t* o7 `6 R 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 ) {0 i, l. ]. f8 q
' u' A- b+ e Y9 L! V9 Q B 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
5 t2 o5 I, n5 x& X( o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 , a; U% X# m" }
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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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/ ?" }% Z5 I* n, ?! H3 T PP(聚丙烯) 8 |4 J7 x* m7 V# j' b$ o
% C* P" g# p# x" U+ c0 R% O: k 聚丙烯(PP)
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! `3 v, U, U5 c# C9 I* B8 j: K: y& x 结构式 + h0 l- U; d, U) G `
) q Y d/ ]* j8 ^( a 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 v7 ~& F" ^5 b' _ c! ~
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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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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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" c+ q3 l+ w F X0 ^2 s5 n9 n$ h PA(尼龙)
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聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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" ]+ `) h. G& x. y( T 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO] 2 M! x+ v+ D) G$ V; Y- N+ b
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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( \, C8 D* m( \0 n6 b 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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. l; _3 f0 y/ R1 D9 M 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 # W* o( `' \6 c* w K S3 K8 t3 X
/ G/ v o* P: O" Q- X0 D% Z: r" X PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
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聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 3 J( p7 b# r1 ^& j6 ^& o
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结构式 : e& j( j6 \0 H0 L# U r" l
# _1 }6 K' m- \ 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 ; X- U5 p1 a3 O3 S
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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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, c' V; `8 G8 F0 U. Q* P 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 * s+ t6 h& p& D6 E
! @% ?- V ?) V 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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