模具基本知识之塑料篇

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模具基本知识之塑料篇
( |5 ?) R3 N- P1、塑料的概念
" f5 X0 u) e6 B2 |6 b7 N1 g
    ◆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。

5 z, g9 O* B& f  R2 r" C0 w& Q3 U0 l" _    因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：
' F$ L% ~8 Q+ O* m2 e
    ●它是高分子有机化合物
# d# E# }: s; V; `
8 H- g) v+ Q6 h- P- t1 m- i    ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
) I4 C, W  v; G. J
4 D' ?4 t' K! Q- A    ●它可以成形(moldable)

    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料
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# L* |3 I% {0 X! b$ r$ Q8 `4 Z    ●用途广泛产品呈现多样化
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    ●具有不同的性质
6 b* ?$ x# A, {, ?+ p# J
4 j, H+ ~4 r6 _. F" C    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)

' s1 X2 _' H) a5 S; T    2、塑料的分类
  I8 e, M) P% ?2 o; M( S1 H
& d9 ]* v! Z3 g4 c) E; ~    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：

$ D& e; h) U5 A% L    ◆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。
2 Q( x! Z( O, ~- a) x1 _3 y: A
    ◆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。

9 `9 Q3 m3 \* L; K    ●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。

    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。

( N4 w' n  I  d8 p1 j    3、我司常用塑料的特性

9 W9 ]0 L9 ~! c2 J    ◆ABS的特性
  G# [  i+ b/ R, H# `
    丙烯腈--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物

    结构式
: ]& G2 ~. M- Z9 F
    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

9 F) d0 j5 [  g' W7 c! g8 {    优点1、坚硬，易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳
2 L3 H+ _, B. o$ a7 o' Q; n
- [1 D2 G# D, C5 n' H# |1 M& w) d    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
. N0 \. @+ x: b+ p
( Q- n8 F8 L" v7 D    用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
% o" J9 U4 z) b. V5 D  c+ c9 H
$ z, j% H" Y. `    ◆PC（聚碳酸酯）
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    聚碳酸酯(PC)
) j; Y' v7 |# \: n* n8 D6 P
5 Z5 ]  L1 p% c# R! P& c    结构式

  Q" {% U: }1 Z7 |- H. y( P    性质为非结晶性热塑性塑料

" k* T& y6 E& C# X1 P    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

$ N3 r9 H- ^; @! z3 ?' |  `    缺点成形品设计不良易产生内部应力问题
6 Y, V- X( m( _( ]; y. S. g
    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
9 w! Y! r4 g1 H, |9 B1 A7 X( F4 k
& Y* O: u& `# p5 m$ f4 u    ◆POM（聚缩醛）

# ]. B  a& K- H0 M( I# l    聚缩醛(POM)

" A, c( ~% x% [4 V4 i    结构式
3 ]% u' ?- O( m( V. e* P* g
& _- y' y6 ]" _$ t& i% Y9 j    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 R: K; z& K2 N3 V: u    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
# ~' e& o8 J& P# {* I
    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

& A9 Q; ^5 j5 S' e9 q/ W    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
* H/ y" m, h. T0 s( z( l8 Y
# X5 H4 i0 ?  ], P1 H! c    ◆PP（聚丙烯)

    聚丙烯(PP)

9 B" v$ v" t3 p: K$ ^    结构式
) T; M, t. U$ o) Y1 h. x
+ z4 y/ Q$ x/ E2 g8 G    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 o* y( B6 R" `' q    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

* s) A$ m, ~3 j# b$ W2 i    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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1 R$ J% M) m. V8 M/ r    ◆PA（尼龙）

% \  K; L! x  H    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
1 V* d: q5 P3 C0 S. U# d
/ a  H2 L' [# J6 {% g    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]
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    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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    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
; q$ o% K' K* a% A7 Y; B
    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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. Y9 D. @; J- ]/ l- T& I4 s    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）
. p0 a" S; a- m) G% d3 P$ U
    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
; Z- T2 Z7 M$ ~5 C
    结构式

    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

    优点1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色

    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

9 ~0 K1 I; ?3 v) A0 e# m    用途灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。