模具基本知识之塑料篇

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模具基本知识之塑料篇
+ n# t. Q! @& ?" p1、塑料的概念
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4 v; h" N+ p9 Z    ◆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。

4 W9 p7 g+ l9 i/ I- F! L    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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. Z! _4 ^) J$ @* P% ~2 D8 f    ●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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8 k5 W& D% f) e& w% {3 ~    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料

+ ~+ E7 S/ o4 t4 `  }    ●用途广泛产品呈现多样化

3 W$ f) E; `0 ]/ u, J2 J) i' @    ●具有不同的性质
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8 C( M7 I( S0 Z    ●可以用不同的加工方法(processingmethod)

    2、塑料的分类

    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。

4 A, P2 r5 y4 P) @# G, @    ●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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( H6 q, u) A! K: e7 n8 [8 v$ l    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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* g9 C" b8 P6 P5 {3 `8 a$ n    3、我司常用塑料的特性
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" Q) k" ]$ E( v* L    ◆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

    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

    缺点1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率

" n& ~! m4 @! ^2 l# p    用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
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    ◆PC（聚碳酸酯）
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    聚碳酸酯(PC)
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3 t( s: {+ |& n    结构式
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, u: s! ]; b. Q9 o& `9 E    性质为非结晶性热塑性塑料

( Z7 Y, n# p1 ]9 b    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

    缺点成形品设计不良易产生内部应力问题

    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
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    ◆POM（聚缩醛）

2 _7 n4 o; [! F2 i1 X- i0 L+ n    聚缩醛(POM)
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    结构式
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8 u/ w% I; {8 k6 d$ a    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

    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
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7 v3 c' |) O/ M: {* G. V0 i    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

4 W- s' v9 G+ j8 X% p    ◆PP（聚丙烯)
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9 k) n7 ?* v" m, B    聚丙烯(PP)

    结构式
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3 w' ~' x9 Z/ r3 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

    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

# h1 W' Z; W; m3 t2 q0 g% u    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

# R8 M% \/ `( [$ K    ◆PA（尼龙）

    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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    结构式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]

    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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2 f6 U9 @5 o" ~3 j    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。

' u/ u2 W8 G4 s/ Y9 m4 u4 U    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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    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

  R* D2 c, j1 j" A2 T  A; H    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
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6 y. ~# k. a1 h- N) E    结构式
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2 H9 [% g' C! s: e! d/ h    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

8 a- X' a0 e$ b6 _: c    优点1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色

* C# T$ C# i2 m! @- U/ m) O) G9 Y    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。