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    十種最常見的注塑成型材料

    發布時間:2023-08-03 18:32:00人氣:

    注塑成型材料的名稱聽起來像化學課上的術語。聚丙烯的縮寫 (PP) 與聚苯乙烯 (PS) 相似。選擇正確的注塑材料還意味著了解您的應用要求,這可能會在原型制作和生產之間發生變化。

    幸運的是,您不需要化學博士學位即可做出正確的材料選擇。當然,有很多因素需要考慮,但一切都從基礎開始:主要材料的名稱和縮寫、它們的優缺點、典型應用以及常見的品牌和等級。

    常用的注塑成型材料有十種:

    ● 亞克力(PMMA)

    ● 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)

    ● 尼龍聚酰胺 (PA)

    ● 聚碳酸酯 (PC)

    ● 聚乙烯 (PE)

    ● 聚甲醛 (POM)

    ● 聚丙烯 (PP)

    ● 聚苯乙烯 (PS)

    ● 熱塑性彈性體 (TPE)

    ● 熱塑性聚氨酯 (TPU)

    對于每種注塑成型塑料,以下部分解釋了您需要了解的內容。

    亞克力 (PMMA)

    PMMA 或丙烯酸,它是一種堅固、透明的熱塑性塑料,是一種重量更輕、防碎的玻璃替代品。因為 PMMA 是透明的并且具有出色的光學清晰度,它允許高百分比的光通過。

    亞克力的優缺點

    丙烯酸樹脂具有很高的抗拉強度,可以承受負載,不會吸收異味,并且在注塑成型過程中可以保持嚴格的公差。該材料還可以抵抗陽光和天氣,使其適合戶外使用。因為它在與水接觸時不會降解,所以 PMMA 不會釋放雙酚 A (BPA),這是一種在許多塑料中對人體健康有不利影響的化學物質。

    丙烯酸樹脂有一些重要的限制。它們比玻璃更貴,更容易劃傷。它們也很容易被油脂和油污漬。此外,對于某些工業應用,PMMA 的使用溫度太低。注塑成型的丙烯酸樹脂缺乏很強的耐溶劑性,在特別重的負載下容易出現應力開裂。

    PMMA 應用、等級

    丙烯酸樹脂用于窗戶、溫室、太陽能電池板、浴室外殼和其他用于建筑和照明應用的透明組件。

    通用丙烯酸是最便宜的 PMMA 類型,用于商品而不是工程應用。標牌級亞克力比通用亞克力強 10 倍,為戶外標牌提供出色的透光性。海洋級丙烯酸可抵抗持續暴露在水中的損壞,并且經常被造船者使用。

    丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)

    ABS 是一種工程級熱塑性塑料,熔點相對較低,易于成型。這種不透明的聚合物支持著色劑的使用,并提供不同的紋理和表面處理。ABS以其強度和抗沖擊性而聞名。

    ABS的優缺點

    ABS堅韌、相對便宜,并且具有良好的耐熱、耐油、耐酸和耐堿性能。其苯乙烯含量賦予注塑件光澤、美觀的外觀,而其丁二烯含量即使在低溫下也能提供出色的韌性。

    由于 ABS 對陽光或天氣的抵抗力不強,因此它不是戶外應用的好選擇。ABS 燃燒時也會產生大量煙霧,對高摩擦的抵抗力很差,并且對水等溶劑缺乏抵抗力。

    ABS 應用、等級

    注塑成型的 ABS 用于電子元件和鍵盤按鍵、保護頭飾、電源插座的塑料壁板以及汽車部件,如儀表板、輪罩和汽車車身零件。其他應用包括消費品、運動器材和工業配件。

    ABS 也可以與玻璃填料結合以增加強度,或與聚碳酸酯結合以提高耐低溫沖擊性。一些供應商生產填充和未填充的 ABS 塑料。

    尼龍聚酰胺 (PA)

    聚酰胺 (PA) 是一大類材料,可以是天然的也可以是合成的。然而,尼龍,一種聚酰亞胺,總是合成的。尼龍注塑成型具有挑戰性,因為這種聚酰胺容易收縮并且填充不足。

    尼龍的優缺點

    尼龍 PA 的優點包括韌性和高耐熱性。它們還具有高耐磨性、良好的抗疲勞性和降噪性能。憑借其低摩擦系數,注塑成型尼龍適用于高摩擦和磨損應用。

    雖然尼龍不提供固有的阻燃性并且可以快速燃燒,但可以使用阻燃版本。同樣,雖然尼龍會被陽光降解,但可以添加紫外線穩定劑來提高性能。此外,該材料對強酸和強堿的耐受性較差。

    尼龍應用、等級

    尼龍常用于堅固的機械部件,如軸承、襯套、齒輪和滑軌。它也是外殼和卡扣閉合、螺紋嵌件、動力拍片、夾具和固定裝置的理想選擇。其他應用范圍從牙刷和輪子到醫療植入物和電連接器。

    雖然尼龍是杜邦公司開發的一種特定類型的聚酰胺的名稱,但這種尼龍聚酰胺也可從其他公司獲得。今天,尼龍有四個主要等級:尼龍 66、11、12 和 46。每個等級的機械性能略有不同。

    尼龍 66 具有更高的熔點和更強的耐酸性,可用于化學加工應用。

    尼龍 11 具有更高的抗尺寸變化能力,因為它具有更高的防潮性。它用于戶外應用。

    尼龍 12 具有最低的熔點和相對較好的抗吸水性。

    尼龍 46 的工作溫度高于其他等級的尼龍。應用包括發動機和變速器

    尼龍等級可以用玻璃填充以提高機械強度。

    聚碳酸酯 (PC)

    聚碳酸酯 (PC)塑料是天然透明的堅固、堅韌材料。它們的特性類似于 PMMA,但聚碳酸酯在更寬的溫度范圍內保持其物理特性。著色后,PC 會隨著時間的推移保持其顏色并保持其強度。

    聚碳酸酯的優缺點

    聚碳酸酯非常耐用,比玻璃強 250 倍。憑借其可預測且均勻的模具收縮率,這種注塑成型材料可提供精確的尺寸控制。PC 塑料也很輕,并具有出色的光學性能以支持光傳輸。

    因為它含有 BPA,所以不建議將注塑成型的聚碳酸酯用于食品制備或儲存。它還需要較高的加工溫度,這會使成型成本更高。聚碳酸酯也不耐刮擦。

    PC 應用、等級

    聚碳酸酯用于機械防護裝置、透明或有色窗戶、擴散器和用于發光二極管 (LED) 的光管以及透明管。這種材料還可用于生產用于聚氨酯和硅膠鑄件的透明模具。

    聚碳酸酯可以填充玻璃并與 ABS 復合以提高抗沖擊性。一些等級包含相對較小百分比的不銹鋼纖維。

    聚乙烯 (PE)

    聚乙烯是世界上最常用的塑料。主要有以下三種:

    ● 高密度(HDPE、PEHD)

    ● 低密度 (LDPE)

    ● 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET、PETE)

    PE 是唯一可以根據其密度進行選擇的商業聚合物,因為它控制其他材料特性,所以這一測量很重要。HDPE 和 LDPE 都具有耐化學性等有用的特性,但它們在各自的硬度、柔韌性、熔點和光學透明度方面有所不同。PET塑料不是由密度定義的。

    聚乙烯的優缺點

    HDPE、LDPE 和 PET 都是低成本塑料,既能防潮又能防化學品。LDPE 比 HDPE 更柔軟、更靈活,HDPE 是一種不透明的材料。與 LDPE 一樣,PET 可以像玻璃一樣透明。工程師和設計師喜歡這些材料,因為它們在光學清晰度和其他特性方面提供了多種選擇。

    PE 塑料受到抗紫外線能力差的限制,不能承受高使用溫度。厚度小于 0.020 英寸的HDPE 零件難以成型。對于注塑成型的 LDPE,很難實現緊密的公差。PET 會吸收大量水分并需要樹脂干燥,這會增加生產成本。

    PE 應用、等級

    PE塑料以用于奶瓶(HDPE)、塑料薄膜(LDPE)和水瓶(PET)而聞名;但是,這些產品不是注塑成型的。它們是使用稱為吹塑的不同類型的成型制成的。注塑成型 PE 的示例包括兒童玩具、工具箱、電線和電纜絕緣體以及醫療設備組件。

    PE 塑料有編號等級,數字越大通常表示密度越高。例如,HDPE 500 的密度高于 HDPE 300。兩種牌號的密度都高于 LDPE,后者也使用牌號編號系統。

    聚甲醛 (POM)

    聚甲醛 (POM)是一種工程塑料,也稱為乙縮醛。它可以注塑成需要低摩擦、高剛度和出色尺寸穩定性的零件。因為它們具有高度結晶結構,所以 POM 塑料是天然不透明和白色的。

    聚甲醛的優缺點

    注塑 POM 結合了出色的剛性、熱穩定性和低摩擦系數。它還具有低吸水性和良好的耐化學性。有兩種主要類型的 POM 塑料可供選擇:均聚物和共聚物。這使工程師和設計師可以選擇具有不同特性的乙縮醛材料。

    POM 以其純形式具有低沖擊強度和非常高的熱膨脹率。模具收縮率相對較高,乙縮醛不抵抗紫外線。作為均聚物的 POM 塑料提供更高的硬度和拉伸強度。但是,所有 POM 塑料(均聚物和共聚物)都不能達到 UL 94 等標準的防火等級。

    POM 應用、等級

    由于其低摩擦系數,注塑 POM 適用于軸承、齒輪、傳送帶和滑輪。其他應用包括緊固件、眼鏡框、刀具和槍支零件、鎖系統和高性能工程部件。

    POM 采用玻璃纖維或礦物質增強的等級,以提高強度和剛度。用這兩種材料增強的化合物可提供出色的機械性能平衡。二手注塑機回收

    聚丙烯 (PP)

    聚丙烯 (PP)具有與聚乙烯 (PE) 相似的特性,但更硬且更耐熱。它是世界上第二常用的塑料。雖然聚丙烯的密度隨填料的變化而變化,但純PP是密度最低的商品塑料。

    PP的優缺點

    聚丙烯塑料提供良好的耐化學性并在扭轉或彎曲后保持其形狀。PP 還具有高熔點,并且在暴露于濕氣或水中時不會降解。注塑成型的 polypro(有時也稱為這種塑料)也可回收多達四次。此外,回收的 PP 可以與其他塑料材料結合使用。

    注塑成型的聚丙烯在紫外線下會降解,并且極易燃。在高于 100° C (212° F) 的溫度下,它會溶解成對人體健康有害的芳香烴,例如苯和甲苯。因為難粘合,PP難上色;但是,可以添加顏料來為材料著色。

    PP 應用、等級

    注塑成型聚丙烯有多種消費、商業和工業應用。示例包括兒童玩具、儲物容器、體育用品、包裝、電器和電動工具主體。

    PP 塑料可以填充玻璃纖維,以提高尺寸穩定性、剛度、強度和抗翹曲性。等級包括高結晶聚丙烯 (HcPP),它比普通聚丙烯具有更高的剛度。

    聚苯乙烯 (PS)

    聚苯乙烯 (PS) 是一種商品塑料,有兩種用于注塑成型的基本類型:

    ● 通用聚苯乙烯 (GPPS)

    ● 高抗沖聚苯乙烯 (HIPS)

    GPPS較脆,尺寸穩定性比HIPS低,HIPS與順丁橡膠復合以增強其材料性能。GPPS 還具有玻璃般的透明度,而 HIPS 是不透明的。兩種類型的聚苯乙烯都非常適合注塑成型,因為它們具有可預測且均勻的收縮率。

    PS的優缺點

    PS 塑料價格低廉、重量輕,并且耐濕氣和細菌生長。它們還對伽馬輻射具有出色的抵抗力,可用于對醫療設備進行消毒。注塑成型的聚苯乙烯還對稀釋的酸和堿具有良好的耐化學性。

    聚苯乙烯易燃,易受紫外線降解,并受到烴類溶劑(如苯和煤油)的侵蝕。因為它很脆,GPPS很容易開裂。雖然注塑成型的聚苯乙烯是可回收的,但它不是可生物降解的。

    PS 應用、等級

    聚苯乙烯用于醫療、光學以及電氣和電子應用。由于具有更高的沖擊強度,HIPS 經常與電器和設備一起使用。注塑成型的 GPPS 用于塑料玩具、箱子、容器和托盤。

    聚苯乙烯可以用玻璃填充以增加強度,也可以與丙烯酸共聚以提高透明度并改善化學和紫外線穩定性。

    熱塑性彈性體 (TPE)

    熱塑性彈性體 (TPE) 或熱塑性橡膠 (TPR) 是橡膠和塑料材料的混合物。TPE雖然具有橡膠的特性和性能,但其加工方式與塑料一樣。TPR 的彈性是其吸引設計師和工程師的部分原因。TPE也是可回收的,可以回收六次。此外,其他回收材料可以混合在一起生產TPE。

    TPE的優缺點

    熱塑性彈性體可以拉伸到中等伸長率。消除這種壓力后,它們幾乎恢復到原來的形狀。TPE還具有更短的成型周期,支持二次成型選項,并且比液態硅橡膠 (LSR) 更容易成型且成本更低。

    然而,在持續的壓力下,TPE容易發生蠕變,這是一種固體材料永久變形的趨勢。這種材料在較高溫度下也往往會失去其橡膠特性,并且比其他注塑成型材料要貴得多。

    TPE 應用、等級

    注塑成型的 TPE 用于鞋類、醫療器械、汽車零部件和寵物產品。汽車應用包括防風雨密封和防震防塵罩。醫療應用包括呼吸管、閥門、導管和通氣面罩。

    熱塑性聚氨酯 (TPU)

    熱塑性聚氨酯 (TPU)是一種熱塑性彈性體 (TPE),與其他 TPE 一樣,TPU 具有類似橡膠的彈性;但是,注塑成型的 TPU 具有更高的硬度,可以用作硬橡膠的替代品。通常選擇 TPU 而非 TPE,因為 TPU 更適合極端溫度和耐化學性。另一方面,TPE 更柔軟、更靈活。

    TPU的優缺點

    與其他 TPE 相比,TPU 具有更高的耐磨性、耐化學品性、油脂、油和高溫性能。注塑成型的熱塑性聚氨酯還具有良好的承重能力,適用于材料暴露于臭氧的環境中。

    TPU 對于某些注塑成型部件可能太硬或缺乏所需的柔韌性。熱塑性聚氨酯也往往成本更高,并且在加工前需要干燥。由于某些牌號的保質期很短,注塑商可能必須在使用前將它們


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