淺析塑膠原料選擇-全文預(yù)覽
【正文】 ； (或部分絕緣)和絕熱，或整體著色或要求透明、半透明。對(duì)另有特殊性能要求的應(yīng)專門(mén)考慮。要求形狀和尺寸穩(wěn)定、美觀，一般可采用高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯、ABS、聚丙烯等；如要求透明則可采用乙酸丁酸纖維素、聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯。動(dòng)態(tài)外殼是經(jīng)常受到劇烈震動(dòng)或輕微撞擊的容器，要求材料除有剛性和尺寸穩(wěn)定性外，還要有較好的沖擊強(qiáng)度。表中列出一些機(jī)械部件采用工程盟梔料的情況。 按用途分類的方法有多種，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分類。如美國(guó)的電氣部件用的塑料，為保證其對(duì)熱和電氣的安全性，要求必須符合UL規(guī)格。此外，還要考慮外力的作用方式是快速的 (短暫)或是恒應(yīng)力或恒應(yīng)變的，是反復(fù)應(yīng)力還是漸增應(yīng)力等等。根據(jù)用途的不同，溫度條件可由南北極的低溫到赤道或沙漠地區(qū)的炎熱氣溫，或者是宇航環(huán)境的高低溫，甚至在火災(zāi)時(shí)的高溫等；濕度條件從在水中長(zhǎng)期或間歇浸泡與露天雨淋到冬天的干燥狀態(tài)(30％RH)；有的制品是在特殊氣體中使用或者用于接觸化學(xué)液體或溶液的場(chǎng)合；此外，自然曝露狀態(tài)下除了風(fēng)、雨、霧等影響外還受太陽(yáng)光的曝曬等等。初選可通過(guò)兩個(gè)途徑，一是根據(jù)制品用途選材；二是根據(jù)制品要求性能選材（利用材料性能表和性能等級(jí)分類等）；同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)成本和安全衛(wèi)生等因素。 ④有的塑料有應(yīng)力開(kāi)裂的傾向，選用和設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少應(yīng)力，制品設(shè)計(jì)要避免應(yīng)力集中，或作適當(dāng)?shù)暮筇幚?，并要?yán)格控制加工工藝。 (3)最后通過(guò)部件工程性能要求與材料性能的比較來(lái)確定候選材料。零件的強(qiáng)度和剛度，除了從材料性能上考慮以外，還要從制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上(如厚度和加強(qiáng)筋等)加以考慮。括以下三個(gè)步驟： (1)跟據(jù)應(yīng)用目的，列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能)，并盡可能定量化。 ?、鬯芰系木€脹系數(shù)一般比金屬大，有的易吸水，因此尺寸變化較大，選用和設(shè)計(jì)時(shí)要考慮恰當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。又如塑料炮彈彈帶，要求材料經(jīng)受高速?zèng)_擊、壓縮、扭擰、剪切等復(fù)雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響，很難直接提出材料的定量性能要求，因此，除了通過(guò)力學(xué)計(jì)算外，還可通過(guò)模擬試驗(yàn)和探索試驗(yàn)來(lái)推算受力情況，提出粗略的性能要求。 選擇恰當(dāng)材料性能是很關(guān)鍵而又復(fù)雜的，因?yàn)榱悴考哪骋还δ艹３０瑤追N性能，例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外，還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。然而，有時(shí)選材步驟更為復(fù)雜，特別是在開(kāi)發(fā)新應(yīng)用時(shí)，或在塑料所承受的應(yīng)力很復(fù)雜的情況下，系統(tǒng)、綜合的分析法不僅是可靠的成功辦法，而且是節(jié)省開(kāi)發(fā)費(fèi)用的途徑二、塑料一般選材 設(shè)計(jì)者繪出零件圖后，要對(duì)零部件列出使用條件和重要選材因素、然后合理地選材。 (5)重新設(shè)計(jì)和重新試驗(yàn)：當(dāng)發(fā)現(xiàn)性能不能滿足使用要求時(shí)，要重新篩選材料或重新設(shè)計(jì)并試驗(yàn)。 (2)選材：根據(jù)在應(yīng)力下與使用性能相關(guān)的塑料的工程性能和加工性來(lái)篩選候選材料，這些應(yīng)力是部件工作時(shí)施加在制品上的。 了解生產(chǎn)數(shù)量是為了從經(jīng)濟(jì)上考慮恰當(dāng)?shù)某尚图庸し椒?。選材在設(shè)計(jì)過(guò)程中是個(gè)關(guān)鍵步驟，對(duì)于指定部件的選材，最主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關(guān)材料性能，同時(shí)還要考慮諸如部件的特點(diǎn)和禁忌、使用時(shí)的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工藝、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)速度、成本、原料來(lái)源和經(jīng)濟(jì)效益等等。每一品種還可以通過(guò)改性，例如加入填料或增強(qiáng)材料和其它輔助材料，或通過(guò)共混制成合金；或通過(guò)加工工藝如定向拉伸、結(jié)晶、發(fā)泡等來(lái)獲得新的性能，以滿足使用要求。如尼龍塑料則包括尼龍尼龍尼龍尼龍4尼龍6尼龍尼龍尼龍尼龍6尼龍10尼龍1尼龍1尼龍1尼龍612，尼龍9T，尼龍13，MC尼龍，尼龍MXD6 尼龍等品種。 一個(gè)完整的設(shè)計(jì)過(guò)程，應(yīng)從構(gòu)思、草圖開(kāi)始。充分考慮這些因素才能明確所要求的綜合性能。下面列舉一個(gè)典型的選材程序： (1)零部件的構(gòu)思：進(jìn)行初步的功能設(shè)計(jì)，即部件的形狀及其功能元件的形狀，并考慮選擇基本加工方法。 (4)試制樣品：在部件實(shí)際使用條件下或模擬零部件的使用條件下進(jìn)行考驗(yàn)、考核。 有時(shí)上列步驟可以縮短，尤其是在零部件要求簡(jiǎn)單，或新零件與舊零件的差別很小的時(shí)候。 (2)根據(jù)部件的功能要求，考慮使用性能數(shù)值(工程性能)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提出目標(biāo)材料(部件材料)的性能數(shù)值，并通過(guò)這些性能要求來(lái)選定材料，即使這些性能估計(jì)是粗略的，也會(huì)大大方便候選材料的篩選，為最終材料的選定提供有益的依據(jù)。有時(shí)候，某些使用要求不一定能明確對(duì)材料性能的定量要求，如電鍍性往往要通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)或已有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)篩選。 ?、谒芰弦话銓?dǎo)熱性低，選用和設(shè)計(jì)時(shí)要充分注意。 ⑥各種塑料有一定的使用強(qiáng)度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限，選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮設(shè)計(jì)
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