(1) 制造容器、外殼、蓋、導(dǎo)管的塑料 。
這類制品一般不要求承載很大負(fù)荷,但要求有良好甚至優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度和硬度、良好的或適中的拉伸強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,以及良好的外觀和耐環(huán)境性,并要求材料的價(jià)格適中。對(duì)另有特殊性能要求的應(yīng)專門考慮。如果采用金屬制造時(shí),一般是采用鋼板、型鋼、鑄鋁或沖切鋁、輕合金或壓鑄金屬。這些材料強(qiáng)度較高,剛硬度也好。但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí),采用塑料更為合適。
a .必須防止共振而且要求傳聲?。?br />
b .要求有一定的彈性變形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕;
c .制品形狀復(fù)雜,用金屬加工工藝生產(chǎn)有困難;
d .制品不希望后加工;
e. 要求制品整體電絕緣 ( 或部分絕緣 ) 和絕熱,或整體著色或要求透明、半透明 ;
f. 要求耐腐蝕和耐濕氣,不生銹 ;
考慮以上的特點(diǎn)、比較適宜的材料見表 ( 待補(bǔ)充 ) 所示。有時(shí),一種材料不能滿足要求,往往需要塑料和其它材料復(fù)合,例如需要控制蠕變或撓曲變形或特別耐磨耗時(shí),可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中,如果要求結(jié)構(gòu)殼體能經(jīng)受碰撞和粗用時(shí),可考慮采用金屬和塑料的復(fù)合板或在金屬表面上復(fù)合塑料。
(2) 低摩擦應(yīng)用方面的塑料
這類應(yīng)用要求的材料需具有低的摩擦系數(shù)甚至無潤(rùn)滑時(shí)摩擦系數(shù)也低,耐磨蝕性好,并具有適中至良好的形穩(wěn)性、耐熱性和耐腐蝕性。以往采用銅銻錫合金、青銅、鑄鐵、預(yù)潤(rùn)滑的木材、石墨等。但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí),采用塑料更為合適。
a .有腐蝕或磨耗;
b .加工時(shí),潤(rùn)滑劑會(huì)污染產(chǎn)品;
c .組件必須在高于或低于普通潤(rùn)滑劑的適用溫度下工作;
d .要求無保養(yǎng)操作;
e .用塑料可避免復(fù)雜的潤(rùn)滑體系;
f .迫切要求減重時(shí);
g. 要求電絕緣;
h. 要求減弱聲響、噪音;
I. 要求盡量減少擦傷和刻痕;
j .體系高負(fù)荷、低速運(yùn)行會(huì)擠出普通潤(rùn)滑劑 ;
k. 滑粘性不適宜時(shí)。
根據(jù)上述要求,作為軸承減摩零件的合適塑料見表 ( 待補(bǔ)充 ) 所示。但是,當(dāng)工作溫度長(zhǎng)期超過 260 ℃ 或有很大的徑向負(fù)荷、止推負(fù)荷時(shí),或是需要連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn),以及長(zhǎng)期時(shí)間內(nèi)要求軸的偏斜極小或要求軸的磨損先于軸承的磨損時(shí),應(yīng)考慮用其它材料。有時(shí) ( 尤其是遇到下列情況 ) 可考慮用塑料和其它材料組合,如: a .需要盡快散發(fā)熱量, b .要求蠕變極小; c. 僅用塑料不能承受太高負(fù)荷,等等。
(3) 用作重應(yīng)力機(jī)械零件的材料 ( 如齒輪、凸輪、齒條、聯(lián)軸節(jié)、輥?zhàn)拥?)
這類應(yīng)用要求材料的機(jī)械強(qiáng)度高、尤其要求具有高的彎曲、拉伸和沖擊強(qiáng)度,在升高溫度時(shí)仍具有良好的耐疲勞性和穩(wěn)定性,機(jī)械加工性良好,尺寸穩(wěn)定、能模塑成型精密公差 制品。以往是采用鑄鐵、鋼、黃銅等,但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí),考慮用塑料更為合適。
a .迫切要求減重 ;
b .使用環(huán)境砂塵多,有磨蝕和腐蝕 ;
c .盡量減小聲響或振動(dòng);
d .希望有綜合效能。
根據(jù)上述要求,比較合適的塑料見表 ( 有待補(bǔ)充 ) 所示。但是,如果要求承受重負(fù)荷、工作溫度高、以及迫切要求降低材料成本時(shí)。應(yīng)考慮用其它材料。如果要求高耐沖擊、耐彎曲而且要求成本低時(shí),可以考慮采用塑料與其它材料 ( 如金屬 ) 組成的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。
(4) 用作化工設(shè)備的塑料和耐熱塑料
這類應(yīng)用要求材料耐化學(xué)腐蝕、吸濕性小有的還要求耐高低溫,具有一般到良好的機(jī)械強(qiáng)度。以往是采用不銹鋼、欽、鈮、和其它貴金屬。但是當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí),可考慮用塑料更為合適。
a .特別要求耐腐蝕,而不銹鋼又不能滿足要求;
b. 要求既耐腐蝕又耐磨損;
c .迫切要求降低成本或延長(zhǎng)化工設(shè)備的使用壽命;
d .要求減少保養(yǎng),便于維修;
e .要求絕熱,隔熱以及耐瞬時(shí)高溫或燒蝕 ( 為了選材方便,也可將耐熱塑料另分一類 )
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表 ( 有待補(bǔ)充 ) 。此外,還有不飽和聚酯玻璃鋼用于大型手糊制品;酚醛或改性酚醛塑料用于耐高溫、耐燒蝕、或既耐熱又要求具有較高強(qiáng)度的制品。但是,如果要求的機(jī)械強(qiáng)度不高,工作溫度長(zhǎng)期超過 290 ℃ ,而且在高低溫變動(dòng)范圍很寬的情況下要求尺寸穩(wěn)定性良好時(shí),應(yīng)考慮新型復(fù)合材料或用其它材料。如果工作條件要求強(qiáng)度很高,而且要有極好的耐腐蝕性,或者要求在升高溫度下極耐腐蝕,或者需要借助塑料在高溫下慢慢燒蝕來保護(hù)金屬免受損壞,則可考慮用塑料和其它材料組成的復(fù)合材料 ( 如石墨、耐熱樹脂與填料或石棉、碳纖、 Si02 纖維等組成的復(fù)合材料 ) 。
(5) 用作電氣結(jié)構(gòu)零件的塑料
這類應(yīng)用要求材料在低至中頻下電絕緣性優(yōu)良,具有高的強(qiáng)度和抗沖擊性能,良好的耐疲勞性和耐熱性,在升高溫度情況下,尺寸穩(wěn)定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母,但是,當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí),考慮用塑料更為合適。
a .有沖擊負(fù)荷;
b .迫切要求減重;
c .尺寸精度要求較嚴(yán)格,陶瓷、玻璃等無機(jī)絕緣材料加工達(dá)不到要求時(shí);
d .要求制造形狀復(fù)雜的導(dǎo)體 - 絕緣體組合成整體的制品或零件 ( 如印刷電路、集流環(huán)組件、灌封或封嵌件等 ) 。
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表(待補(bǔ)充)此外,還有聚酯 (PETP 、 PBTP) 、氟塑料、聚苯醚、聚砜、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、酚醚樹脂 (xylok- 新型酚醚樹脂。聚對(duì)二甲苯也是較好的絕緣材料。作為一般絕緣材料還可采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯可用于制造一般電線電纜絕緣。其中聚碳酸酯用于要求高沖擊強(qiáng)度的透明零件;澆鑄環(huán)氧或模塑料可包封電子和電氣元件。適用于要求對(duì)環(huán)境有最大抗耐能力的場(chǎng)合。組合電器組件的包封可以用有機(jī)硅橡膠和環(huán)氧組合封來獲得更佳的性能;模塑的環(huán)氧用于在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求尺寸穩(wěn)定的零件;三聚氰胺甲醛塑料用于要求具有較大硬度的零件;有機(jī)硅聚合物用于要求耐高溫的場(chǎng)合;氨基塑料用于要求價(jià)格低廉的場(chǎng)合;酚醛層壓材料用于沖切和模沖零件等等。但是,如果工作溫度極高,或壓縮負(fù)荷很高時(shí),應(yīng)考慮用其它材料。
(6) 用作透光零件、透明板和模型的塑料這類透明或帶色的半透明材料要求透光性良好,具有良好至優(yōu)良的二次成型性和成型加工性,不易碎 ( 耐沖擊 ) 、并有一般至良好的拉伸強(qiáng)度。過去大多數(shù)采用玻璃,但是玻璃存在一些缺點(diǎn),特別是不能滿足下列使用要求:
a. 制品要求耐沖擊、耐振動(dòng)、不易擊碎;
b. 要求具有一定的可彎的性;
c. 要求有更高的比強(qiáng)度;
d .材料必須是天然半透明而不應(yīng)通過表面處理來達(dá)到半透明;
e .要求易于成型形狀復(fù)雜的制品;等等。
根據(jù)上述的要求,比較合適的塑料見表 ( 待補(bǔ)充 ) 其中丙烯酸酯類塑料推薦作一般應(yīng)用,特別適用于光學(xué)、裝飾和室外應(yīng)用。澆鑄的丙烯酸酪板料,具有較高的強(qiáng)度和透明性,可制造中、低精度透鏡,擠壓成型用的丙烯酸酯塑料價(jià)格較低 ( 尤其是制造薄的制品 ) ,并且有較好的二次成型性;在透明塑料中聚碳酸酯具有最高的強(qiáng)度,可制作透明的面罩、防護(hù)眼鏡或防護(hù)板。乙酸丁酸纖維素具有優(yōu)良的耐沖擊性,并可深延成型;透明聚氯乙烯具有最佳的二次成型性和印刷適應(yīng)性;乙酸纖維素塑料可用作可彎曲的透明板和防護(hù)板;中等抗沖擊的聚苯乙烯和硬質(zhì)聚氯乙烯塑料是價(jià)格低廉的透明和半透明材料;聚苯乙烯可制作價(jià)格最低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯樹脂 (CR-39) 是目前光學(xué)上主要使用的熱固性塑料,其透明性,耐磨性,抗沖擊性及耐化學(xué)性都很好,采用表面鍍膜或涂有機(jī)硅酮膜來提高其表面硬度和耐磨性,能連續(xù)耐 100 ℃ ,短期內(nèi)耐 150 ℃ 。但尚有吸濕性較大等問題,目前主要用于制作鏡片。但是,如果要求制品具有極好的耐化學(xué)性或者要求適應(yīng)高的工作溫度,或在工作條件下有磨損,在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求有極好的尺寸穩(wěn)定性,則應(yīng)考慮對(duì)塑料進(jìn)行表面處理或采用其它材料。隨著新材料的不斷出現(xiàn),選材表也要不斷補(bǔ)充修改,以利于提高制品質(zhì)量、降低成本。如軸承、軸瓦等低摩擦材料,以前一直使用布基酚醛層壓品,但近年來則采用尼龍和聚甲醛,要求摩擦系數(shù)更小和全耐熱時(shí)可即含氛塑料粉末或纖維的聚甲醛或聚酰亞胺。
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