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¿Cómo considerar qué materias primas plásticas se deben utilizar para un producto de plástico?

Procedimientos generales para seleccionar materiales plásticos

Los plásticos, al igual que los metales, vienen en muchas variedades. Si bien sólo hay más de 50 categorías principales de industrialización, cada categoría tiene muchos niveles. Por ejemplo, los plásticos de nailon incluyen nailon 3, nailon 4, nailon 6, nailon 46, nailon 66, nailon 7, nailon 8, nailon 9, nailon 610, nailon 1010, nailon 11, nailon 12 y nailon 65448. Cada variedad también se puede modificar, como agregar materiales auxiliares como rellenos o materiales de refuerzo, o realizar "aleaciones" mediante ** u obtener nuevas propiedades mediante técnicas de procesamiento como estiramiento direccional, cristalización, espumación, etc. para cumplir con los requisitos de uso.

Al existir tantos tipos de plásticos, sus propiedades son variables. Por lo tanto, la selección de materiales para aplicaciones de plástico a menudo se considera a partir del equilibrio integral de muchas propiedades de los plásticos (incluidos el proceso y el costo). Algunos datos de rendimiento, como el desgaste y el impacto, no pueden predecir completamente su usabilidad y, a veces, falta información precisa. y diseño confiable. Por tanto, el proceso de selección de la mayoría de los plásticos es complicado. Para seleccionar variedades cuyo rendimiento y tecnología de procesamiento cumplan con los requisitos de uso, y para medir los materiales de la manera más apropiada posible, se requiere un método de análisis sistemático y completo para seleccionar los materiales.

Un proceso de diseño completo debe comenzar con ideas y bocetos. La selección de materiales es un paso crítico en el proceso de diseño. Para la selección del material de una pieza específica, lo más importante es considerar la función de la pieza y las propiedades relevantes del material que determinan la función de la pieza, así como las características y tabúes de la pieza, las condiciones externas durante el uso. , condiciones críticas, vida útil y métodos de uso, métodos de mantenimiento, factores como el tamaño del producto y la precisión dimensional, el proceso de moldeo, la cantidad de producción, la velocidad de producción, el costo, las fuentes de materia prima y los beneficios económicos. Estos factores incluyen dos aspectos, por un lado, el medio ambiental y las condiciones ambientales utilizadas, como la carga y el peso de los componentes, los efectos mecánicos como golpes y vibraciones; del entorno atmosférico (temperatura, humedad, lluvia, luz solar, hielo, nieve y gases nocivos, etc.); los efectos de las condiciones ambientales de almacenamiento y el almacenamiento a largo plazo, además de fallas estáticas, deformaciones, fluencia y formación; También se deben considerar la contracción, la relajación de tensiones y la repetición causada por el calor por fricción, la fatiga causada por la deformación, los cambios en las propiedades mecánicas causados por altas tasas de deformación, etc. Por otro lado, los productos pueden verse afectados por fuerzas externas, incluso inesperadas, durante la manipulación, manipulación u operación. Sólo considerando plenamente estos factores se podrá determinar el desempeño integral requerido.

Conocer la cantidad de producción es considerar económicamente el método de moldeo adecuado. Por ejemplo, si la cantidad requerida es de unas pocas a docenas, no es necesario hacer moldes, y las placas o varillas se pueden procesar directamente cuando la cantidad requerida es de unos pocos cientos, moldes simples, moldes de metal de resina, de baja fusión; Moldes de aleación de punto, etc. Se puede utilizar según corresponda; cuando la demanda es grande, se deben utilizar moldes regulares. Por ejemplo, si las piezas diseñadas necesitan un uso urgente, es importante considerar la fuente de los materiales, si desea diseñar piezas aeroespaciales, los factores de rendimiento son los más importantes si diseña un producto de uso general; El costo debe considerarse de manera integral. El siguiente es un procedimiento típico de selección de materiales:

(1) Concepción de la pieza: diseño funcional preliminar, es decir, la forma de la pieza y la forma de los elementos funcionales, y consideración de la selección del procesamiento básico. métodos.

(2) Selección de materiales: seleccione los materiales candidatos en función del rendimiento de ingeniería y el rendimiento de procesamiento del plástico relacionado con el rendimiento bajo la tensión ejercida sobre el producto cuando el componente está funcionando.

(3) Análisis y diseño preliminares: utilice el rendimiento del diseño de ingeniería para calcular el espesor de la pared y otras dimensiones de las piezas. En base a las características de los plásticos se realizó el diseño del producto y el diseño del molde.

(4) Producción de prueba de muestra: las pruebas y la evaluación deben realizarse bajo las condiciones de uso reales de las piezas o bajo las condiciones de uso simuladas de las piezas.

(5) Rediseño y nueva prueba: cuando se descubre que el rendimiento no puede cumplir con los requisitos de uso, los materiales deben volver a examinarse o rediseñarse y probarse.

(6) Determinar el diseño final y la selección de materiales en función de los resultados de las pruebas de las muestras de prueba y el costo de procesamiento de las piezas.

(7) Determinar las especificaciones técnicas y métodos de inspección de materiales.

A veces los pasos anteriores se pueden acortar, especialmente cuando los requisitos de la pieza son relativamente simples o la pieza nueva no es muy diferente de la antigua. Sin embargo, a veces los pasos para la selección de materiales son más complicados, especialmente cuando se desarrollan nuevas aplicaciones o cuando las fuerzas sobre los plásticos son muy complejas. El análisis sistemático y completo no sólo es un método confiable y exitoso, sino también una forma de ahorrar costos de desarrollo. .

2. Selección general de materiales para plásticos

Después de dibujar el dibujo de la pieza, el diseñador debe enumerar las condiciones de uso y los factores importantes de selección de materiales de la pieza, y luego seleccionar los materiales de manera razonable. Incluye los siguientes tres pasos:

(1) Según el propósito de la aplicación, enumere todos los requisitos funcionales del componente (no el rendimiento del material) y cuantifíquelos tanto como sea posible. Por ejemplo:

①La deformación máxima permitida bajo carga continua nominal;

(2) El tipo y magnitud de la tensión durante el uso y el transporte, ya sea tensión a largo plazo o tensión dinámica; O tensión estática;

③Temperatura máxima de funcionamiento;

(4) Cambios dimensionales permitidos bajo la temperatura de funcionamiento;

⑤Tolerancia dimensional permitida de las piezas;

⑥Requisitos de rendimiento de las piezas;

⑦Si las piezas requieren coloración, unión, galvanoplastia, etc. ;

⑧¿Cuánto dura el período de almacenamiento requerido y si se usa al aire libre?

⑨Requisitos de resistencia al fuego, etc.

(2) Según los requisitos funcionales del componente, considere el valor de rendimiento de uso (rendimiento de ingeniería) y los datos de diseño, proponga el valor de rendimiento del material objetivo (material componente) y realice una selección de materiales basada sobre estos requisitos de desempeño. Aunque estas estimaciones de rendimiento son aproximadas, facilitarán enormemente la selección de materiales candidatos y proporcionarán una base útil para la selección final del material.

Seleccionar las propiedades apropiadas del material es muy importante y complicado, porque además de la precisión dimensional, una función de una pieza a menudo también incluye varias propiedades como el coeficiente de expansión lineal, la contracción del moldeo, la absorción de agua, la fluencia, etc. La resistencia y rigidez de las piezas no solo deben considerarse a partir de las propiedades del material, sino también del diseño estructural del producto (como espesor, nervaduras de refuerzo, etc.). ). El proceso de moldeo, la durabilidad y la economía del material también son factores que deben considerarse al seleccionar materiales. A veces, algunos requisitos de aplicación pueden no tener requisitos cuantitativos claros para el rendimiento del material, como la galvanoplastia, que a menudo se examina mediante experimentos reales o experiencia existente. Otro ejemplo es el cinturón de municiones de balas de cañón de plástico. El material debe resistir fuerzas externas complejas, como impactos a alta velocidad, compresión, torsión y cizallamiento, así como la influencia de flujos de aire a alta velocidad, alta temperatura y alta presión. Es difícil plantear directamente requisitos de rendimiento cuantitativos para el material. Por lo tanto, además de los cálculos mecánicos, también se pueden utilizar pruebas de simulación y pruebas exploratorias para calcular las condiciones de tensión y proponer requisitos aproximados de rendimiento.

(3) Finalmente, los materiales candidatos se determinan comparando los requisitos de rendimiento de ingeniería y las propiedades del material del componente.

Al elegir plásticos, debemos prestar atención a las siguientes cuestiones:

① Asegúrese de tener una comprensión integral de las propiedades del plástico seleccionado y luego considere la fórmula, el proceso y diseño del producto según las condiciones de uso.

②Los plásticos generalmente tienen una baja conductividad térmica, por lo que se debe prestar total atención a la selección y el diseño.

③El coeficiente de expansión lineal del plástico es generalmente mayor que el del metal y algunos absorben agua fácilmente, por lo que el tamaño cambia mucho. Durante la selección y el diseño se deben considerar las holguras de ajuste y los rangos de tolerancia apropiados.

④ Algunos plásticos son propensos a agrietarse por tensión. La tensión debe minimizarse al seleccionar y diseñar, debe evitarse la concentración de tensión en el diseño del producto, o debe realizarse un posprocesamiento adecuado y la tecnología de procesamiento debe ser adecuada. estrictamente controlado.

⑤ Algunos plásticos son propensos a deformarse, encogerse o deformarse, así que preste toda la atención al seleccionarlos y diseñarlos.

⑥ Varios plásticos tienen un cierto rango de resistencia de uso, medios de contacto permitidos y límites de presión y velocidad que pueden soportar, que deben tenerse en cuenta al seleccionar y diseñar.

Después de dibujar el dibujo de las piezas, el diseñador debe enumerar las condiciones de uso y los factores importantes de selección de materiales de las piezas, y luego seleccionar los materiales de manera razonable. Incluye los siguientes tres pasos:

(1) Según el propósito de la aplicación, enumere todos los requisitos funcionales del componente (no el rendimiento del material) y cuantifíquelos tanto como sea posible.

Por ejemplo:

①La deformación máxima permitida bajo carga continua nominal;

(2) El tipo y magnitud de la tensión durante el uso y el transporte, ya sea tensión a largo plazo o tensión dinámica; O tensión estática;

③Temperatura máxima de funcionamiento;

(4) Cambios dimensionales permitidos bajo la temperatura de funcionamiento;

⑤Tolerancia dimensional permitida de las piezas;

⑥Requisitos de rendimiento de las piezas;

⑦Si las piezas requieren coloración, unión, galvanoplastia, etc. ;

⑧¿Cuánto dura el período de almacenamiento requerido y si se usa al aire libre?

⑨Requisitos de resistencia al fuego, etc.

(3) Finalmente, los materiales candidatos se determinan comparando los requisitos de rendimiento de ingeniería y las propiedades del material del componente.

Al elegir plásticos, debemos prestar atención a las siguientes cuestiones:

① Asegúrese de tener una comprensión integral de las propiedades del plástico seleccionado y luego considere la fórmula, el proceso y diseño del producto según las condiciones de uso.

②Los plásticos generalmente tienen una baja conductividad térmica, por lo que se debe prestar total atención a la selección y el diseño.

⑤ Algunos plásticos son propensos a deformarse, encogerse o deformarse, así que preste toda la atención al seleccionarlos y diseñarlos.

⑥ Varios plásticos tienen un cierto rango de resistencia de uso, medios de contacto permitidos, así como los límites de presión y velocidad que pueden soportar, que deben tenerse en cuenta al seleccionar y diseñar.

3. Cómo seleccionar materiales plásticos

La selección del material se puede realizar primero y luego se pueden realizar experimentos después de una evaluación exhaustiva. Hay dos métodos para la selección primaria: uno es seleccionar materiales según el uso del producto; el otro es seleccionar materiales según los requisitos de rendimiento del producto (utilizando tablas de rendimiento de materiales y clasificaciones de grado de rendimiento, etc.) También se deben considerar la seguridad y la salud y otros factores.

A continuación se presentan algunos métodos simples de selección de materiales basados en algunos plásticos industriales.

1. Seleccione según el uso de materiales

El uso se refiere principalmente a la clasificación del campo de aplicación del producto, además del entorno de uso del producto, el tipo de fuerza y el modo de acción, usuarios y otros factores.

(1) Entorno de uso

El llamado entorno de uso se refiere a la temperatura, la humedad y el medio ambiente circundante cuando se utiliza el material o producto, especialmente la temperatura y la humedad. condiciones. Dependiendo del propósito, las condiciones de temperatura pueden variar desde bajas temperaturas en los polos norte y sur hasta altas temperaturas en el ecuador o zonas desérticas, altas y bajas temperaturas en entornos aeroespaciales e incluso altas temperaturas en campos de fuego.

Las condiciones de humedad van desde la inmersión prolongada o intermitente en agua, la lluvia abierta hasta la sequedad invernal (algunos productos se utilizan en gases especiales, o en contacto con líquidos o soluciones químicas; además, la exposición natural no solo se ve afectada por); viento, lluvia, niebla También se verá afectado por la luz solar, etc. Por tanto, es necesario considerar la adaptabilidad de los plásticos al entorno en el que se utilizan.

(2) El tipo de fuerza y el modo de acción del producto

Es necesario seleccionar materiales que puedan cumplir con los requisitos de uso en función del tipo de fuerza y el estado del producto y la tensión que produce sobre el material. En otras palabras, es necesario considerar si la fuerza externa en los diversos entornos anteriores es tensión, compresión, flexión, torsión, corte, impacto, fricción o una combinación de varias fuerzas. Además, también es necesario considerar si la fuerza externa actúa de forma rápida (instantánea) o de forma de tensión constante o de tensión constante, de tensión repetida o de tensión incremental, etc.

Para productos utilizados en situaciones de carga de impacto, se deben seleccionar productos con alta resistencia al impacto; cuando se usan en situaciones con tensión constante y se debe evitar la deformación, se deben seleccionar materiales con pequeña fluencia en situaciones de fuerza de reacción; , se deben seleccionar materiales de alta calidad con resistencia a la fatiga;

(3) Usuarios

Los usuarios se refieren a países, regiones, grupos étnicos y usuarios específicos que utilizan productos plásticos. Por ejemplo. Diferentes países tienen diferentes estándares y especificaciones. Por ejemplo, en Estados Unidos, los plásticos utilizados en componentes eléctricos deben cumplir con las especificaciones UL para garantizar que sean térmica y eléctricamente seguros. Además, los requisitos de color, patrón y forma también variarán según los hábitos y pasatiempos del país y la nación. Se deben seleccionar colores y formas apropiados. Los distintos usuarios, como los niños, los ancianos y los productos para mujeres, tienen diferentes necesidades. Para uso industrial también hay que tener en cuenta los usuarios y seleccionar diferentes materiales.

(4) Clasificación por uso.

Existen muchas formas de clasificar por uso, y también existen clasificaciones por campos de aplicación. Como la industria del transporte de automóviles, electrodomésticos, industria de maquinaria, materiales de construcción, aeroespacial y aviación, etc. Sí, clasificados por función de la aplicación. Como materiales estructurales (carcasas, contenedores, etc.), materiales de baja fricción (cojinetes, varillas deslizantes, revestimientos de válvulas, etc.) y materiales de piezas mecánicas. Materiales resistentes al calor y a la corrosión (equipos químicos, equipos y materiales resistentes al calor para cohetes y misiles), materiales de aislamiento eléctrico (productos estructurales eléctricos) y materiales transmisores de luz. En la tabla, algunas piezas mecánicas están hechas de materiales de ingeniería. Cuando varios materiales pertenecen al mismo propósito, se deben comparar y examinar más a fondo en función de sus características de uso y rendimiento del material. Es mejor elegir 2 o 3 tipos para comparar experimentalmente. Por ejemplo, el uso de carcasas incluye carcasas dinámicas, carcasas estáticas, carcasas aislantes, etc. , por lo que se requieren plásticos con diferentes propiedades. La carcasa de energía es un contenedor que a menudo está sujeto a vibraciones severas o impactos leves. Se requiere que el material tenga buena resistencia al impacto además de rigidez y estabilidad dimensional. El plástico ABS se puede utilizar en interiores y en exteriores se deben considerar materiales con buena resistencia al envejecimiento. Como AAS (polímero acrílico-acrilato-estireno * * *) o MAAS, o FRP hecho de resina fenólica, resina epoxi o poli. Los gabinetes estáticos se utilizan para componentes inactivos o menos activos, como gabinetes de instrumentos, gabinetes de radio y televisión. Se requiere que la forma y el tamaño sean estables y hermosos, y generalmente están hechos de poliestireno, ABS, polipropileno, etc. con alta resistencia al impacto. Disponibles si se requiere transparencia se puede utilizar acetato butirato de celulosa, polimetacrilato o policarbonato. En cuanto a la carcasa aislante, además del aislamiento, algunas carcasas también requieren mayor resistencia mecánica y resistencia al impacto, como cubiertas de motores, carcasas de motores, etc. , así como policarbonato reforzado con fibra de vidrio, tereftalato de polibutileno reforzado con fibra de vidrio (PBTP) o plásticos reforzados con fibra de vidrio con resinas termoendurecibles.

Elija materiales en función del ámbito de aplicación del plástico.

(1) Plásticos utilizados para envases, carcasas, tapas y conductos.

Este tipo de producto generalmente no necesita soportar grandes cargas, pero sí necesita tener buena o incluso excelente resistencia al impacto y dureza, buena o media resistencia a la tracción y estabilidad dimensional, buena apariencia y resistencia ambiental, la Los materiales tienen un precio moderado. Se debe prestar especial atención a otros requisitos de rendimiento especiales. Si es de metal, suele ser chapa de acero, perfil de acero, aluminio fundido o aluminio troquelado, aleación ligera o metal fundido a presión. Estos materiales tienen alta resistencia y buena dureza. Sin embargo, el plástico es más adecuado cuando se cumplen las siguientes condiciones y requisitos.

Es necesario evitar * * * vibraciones y se requiere que la transmisión del sonido sea muy pequeña.

b Se requiere una cierta deformación elástica para evitar abolladuras causadas por colisiones accidentales;

C. La forma del producto es compleja y la tecnología de procesamiento de metales es difícil de producir;

D El producto no requiere posprocesamiento;

>E. Se requiere que todo el producto esté aislado eléctricamente (o parcialmente aislado) y térmicamente, o que todo el producto sea coloreado o transparente y translúcido;

F. resistente a la humedad y a la oxidación;

Teniendo en cuenta las características anteriores, los materiales adecuados se muestran en la tabla (que se complementará). A veces, un material no puede cumplir los requisitos y, a menudo, es necesario combinarlo con plástico y otros materiales. Por ejemplo, controlar la deformación por fluencia o flexión o la resistencia al desgaste es necesario y requiere mucho tiempo. Se pueden incrustar inserciones metálicas roscadas en piezas de plástico. Si se requiere que la carcasa estructural resista golpes y uso rudo, considere paneles compuestos de metal y plástico o plástico compuesto sobre superficies metálicas.

(2) Plásticos para aplicaciones de baja fricción

Esta aplicación requiere materiales con bajo coeficiente de fricción, buena resistencia al desgaste, estabilidad de forma media a buena, resistencia al calor y resistencia a la corrosión. Antiguamente se utilizaban aleaciones de cobre, antimonio y estaño, bronce, hierro fundido, madera prelubricada y grafito. Sin embargo, el plástico es más adecuado cuando se cumplen las siguientes condiciones y requisitos.

A. Corrosión o desgaste;

B. Durante el procesamiento, los lubricantes contaminarán los productos

C. que la temperatura aplicable de los lubricantes ordinarios;

D Requiere un funcionamiento sin mantenimiento;

E El uso de plástico puede evitar sistemas de lubricación complejos;

Se requiere aislamiento eléctrico;

H. Se requiere reducción de ruido;

1. Es necesario minimizar los rayones y las marcas de grabado;

J. El aceite lubricante común se expulsará cuando el sistema esté funcionando con carga alta y baja velocidad;

K. la viscosidad es inapropiada.

Según los requisitos anteriores, los plásticos adecuados para soportar piezas antifricción se muestran en la tabla (que se complementará). Sin embargo, cuando la temperatura de funcionamiento excede los 260 °C durante un período prolongado o hay grandes cargas radiales y cargas de empuje, o se requiere un funcionamiento continuo a alta velocidad y se requiere una deflexión mínima del eje, o se requiere que el desgaste del eje preceda al desgaste del rodamiento para mucho tiempo, se deben considerar otros factores. A veces (especialmente en las siguientes situaciones) se puede considerar la combinación de plástico y otros materiales, como por ejemplo: a. El calor debe disiparse lo más rápido posible, b. Se requiere que la fluencia sea mínima. c. cargas excesivas, etc.

(3) Materiales utilizados como piezas mecánicas de alta tensión (como engranajes, levas, cremalleras, acoplamientos, rodillos, etc.)

Esta aplicación requiere materiales con alta resistencia mecánica, Especialmente alta resistencia a la flexión, a la tracción y al impacto, buena resistencia a la fatiga y estabilidad a altas temperaturas, buena procesabilidad, dimensiones estables y la capacidad de moldear productos con tolerancias precisas. Antiguamente se utilizaba hierro fundido, acero, latón, etc. Pero cuando se cumplen las siguientes situaciones y requisitos, es más apropiado considerar el uso de plástico.

A. Necesidad urgente de perder peso;

B. Hay mucha arena y polvo en el ambiente de uso, que es abrasivo y corrosivo; C. Minimizar el sonido o la vibración;

D. Esperamos tener una eficiencia integral.

En base a los requisitos anteriores, los plásticos más adecuados se muestran en la tabla (a añadir). Pero si se requieren cargas pesadas y altas temperaturas de funcionamiento, existe una necesidad urgente de reducir los costes de material. Se deben considerar otros materiales. Si se requiere una alta resistencia al impacto, resistencia a la flexión y bajo costo, se pueden considerar materiales compuestos estructurales compuestos de plásticos y otros materiales (como metal).

(4) Plásticos y plásticos resistentes al calor utilizados en equipos químicos

Esta aplicación requiere que los materiales sean resistentes a la corrosión química y tengan baja higroscopicidad. Algunos también requieren resistencia a altas y bajas temperaturas. y resistencia mecánica media a buena. Antiguamente se utilizaba acero inoxidable, cromo, niobio y otros metales preciosos. Sin embargo, el plástico puede considerarse más adecuado cuando se cumplen las siguientes condiciones y requisitos.

Requisitos especiales para la resistencia a la corrosión, pero el acero inoxidable no puede cumplir con los requisitos;

B. Se requieren tanto resistencia a la corrosión como resistencia al desgaste;

C. una necesidad urgente de reducir costos. O extender la vida útil de los equipos químicos;

D Requiere menos mantenimiento y es fácil de reparar;

e. resistencia instantánea a altas temperaturas o resistencia a la ablación (para una selección conveniente de materiales, los plásticos resistentes al calor también se pueden clasificar en otra categoría).

En base a los requisitos anteriores, los plásticos más adecuados se muestran en la tabla (a añadir). Además, hay fibra de vidrio de poliéster insaturado que se utiliza para productos hechos a mano de gran tamaño; plásticos fenólicos o plásticos fenólicos modificados que se utilizan para productos que son resistentes a altas temperaturas, resistentes a la ablación o que tienen resistencia al calor y alta resistencia. Sin embargo, si la resistencia mecánica requerida no es alta, la temperatura de funcionamiento excede los 290 °C durante mucho tiempo y se requiere estabilidad dimensional en rangos de temperatura altos y bajos, se deben considerar nuevos materiales compuestos u otros materiales. Si las condiciones de trabajo requieren alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión, o una resistencia a la corrosión extremadamente fuerte a altas temperaturas, o el metal necesita ser protegido contra daños mediante una ablación lenta del plástico a altas temperaturas, plásticos y otros materiales (como grafito, material compuesto compuesto de resina resistente al calor y masilla o amianto, fibra de carbono, fibra de Si02, etc.). ) se puede considerar.

(5) Plásticos utilizados como componentes estructurales eléctricos

Esta aplicación requiere un excelente aislamiento eléctrico, alta solidez y resistencia al impacto, y buena resistencia a frecuencias bajas a medias, fatiga y resistencia al calor. así como una buena estabilidad dimensional a altas temperaturas. Antiguamente se utilizaba cerámica, vidrio o mica, pero cuando se cumplen las siguientes condiciones y requisitos, el plástico es más adecuado.

A. Carga de impacto;

B. Requisito urgente para perder peso;

c Requisitos estrictos de precisión dimensional y procesamiento de materiales aislantes inorgánicos como la cerámica. y el vidrio no puede cumplir con los requisitos Cuando;

D. Necesidad de fabricar productos o piezas (como circuitos impresos, conjuntos de anillos colectores, insertos sellados o encapsulados, etc.) con combinaciones complejas de conductor-aislante.

En base a los requisitos anteriores, los plásticos más adecuados se muestran en la tabla (a añadir). Además, se encuentran poliéster (PETP, PBTP), fluoroplásticos, polifenilenéter, polisulfona, poliimida, poliamidaimida, resina de éter de fenol (resina de éter de fenol xylok-new). El parileno también es un buen material aislante. Como materiales aislantes de uso general, también se utilizan polietileno, polipropileno, poliestireno y cloruro de polivinilo para fabricar aislamientos de alambres y cables de uso general. Entre ellos, el policarbonato se utiliza para piezas transparentes que requieren una alta resistencia al impacto; la resina epoxi fundida o el compuesto de moldeo pueden encapsular componentes electrónicos y eléctricos. Adecuado para aplicaciones que requieran la máxima resistencia ambiental. La encapsulación de componentes eléctricos combinados se puede sellar con caucho de silicona y resina epoxi para un mejor rendimiento; la resina epoxi moldeada se usa para piezas que requieren estabilidad dimensional en un amplio rango de temperaturas; el plástico de melamina formaldehído se usa para aplicaciones que requieren piezas de mayor dureza; donde se requiere resistencia a altas temperaturas; se utilizan aminoplásticos donde se requieren precios bajos; se utilizan materiales laminados fenólicos para estampar piezas, etc. Sin embargo, si las temperaturas de funcionamiento son extremadamente altas o las cargas de compresión son altas, se deben considerar otros materiales.

(6) Se requiere que los materiales translúcidos transparentes o coloreados, como plásticos, placas transparentes y modelos utilizados como piezas transmisoras de luz, tengan una buena transmisión de luz, una moldeabilidad y formabilidad secundarias de buena a excelente y que no sean frágiles ( Resistencia al impacto), resistencia a la tracción media a buena. En el pasado, se utilizaba principalmente vidrio, pero tiene algunas deficiencias, especialmente la incapacidad de cumplir con los siguientes requisitos:

A. El producto debe ser resistente a impactos, vibraciones y no romperse fácilmente;

B. Hay ciertos requisitos de flexibilidad;

C. Necesita una mayor resistencia específica;

d. El material debe ser naturalmente translúcido y no debe obtenerse a través. tratamiento de superficie;

E. Los productos con formas complejas requieren un moldeo fácil; espere un momento.

Basándose en los requisitos anteriores, la tabla enumera los plásticos adecuados (a complementar), entre los que se recomiendan los plásticos acrílicos para aplicaciones generales, especialmente ópticas, decorativas y exteriores. Las láminas de queso acrílico fundido tienen alta resistencia y transparencia y se pueden usar para fabricar lentes de precisión baja a media. Los plásticos acrílicos utilizados para el moldeo por extrusión son económicos (especialmente para fabricar productos delgados) y tienen buenas propiedades de sobremoldeo. El policarbonato es el plástico transparente más resistente y se puede utilizar para fabricar máscaras, gafas protectoras o escudos transparentes.

El acetato butirato de celulosa tiene una excelente resistencia al impacto y puede embutirse profundamente. El PVC transparente tiene la mejor moldeabilidad secundaria y adaptabilidad de impresión; el plástico de acetato de celulosa se puede usar como tablero transparente flexible y tablero protector; el poliestireno de impacto medio y el plástico de PVC duro son materiales transparentes y translúcidos con poliestireno de bajo precio que se pueden usar para crear el más barato; Piezas transparentes moldeadas. La resina de éster de alil diglicol (CR-39) es un plástico termoestable que actualmente se utiliza principalmente en el campo óptico. Su transparencia, resistencia a la abrasión, resistencia al impacto y resistencia química son todas muy buenas. El recubrimiento de superficie Cr-39 o el recubrimiento de silicona pueden mejorar la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste, y pueden soportar 65,438 000 ℃ continuamente y 65,438 050 ℃ en poco tiempo. Sin embargo, todavía existen problemas como la alta higroscopicidad y actualmente se utiliza principalmente para fabricar lentes. Sin embargo, si se requiere que el producto tenga una excelente resistencia química o se adapte a temperaturas de funcionamiento más altas, o sea resistente al desgaste en condiciones de trabajo y tenga una excelente estabilidad dimensional en un amplio rango de temperaturas, se debe considerar el tratamiento superficial con plástico u otros materiales. Con la aparición de nuevos materiales, la lista de selección de materiales debe complementarse y revisarse continuamente para mejorar la calidad del producto y reducir costos. Para materiales de baja fricción, como cojinetes y casquillos de cojinete, en el pasado se han utilizado laminados fenólicos a base de tela, pero en los últimos años se ha comenzado a utilizar nailon y poliacetal. Este material requiere un coeficiente de fricción más bajo y una resistencia al calor suficiente, lo que hace que sea más fácil de usar. es decir, contiene polvo plástico atmosférico o fibra de poliacetal o poliimida.

Elija los materiales en función de las propiedades deseadas.

En diferentes aplicaciones, los materiales poliméricos se verán afectados por diversas fuerzas y entornos externos. Por lo tanto, es necesario comprender en detalle las condiciones de uso y sus requisitos para el rendimiento del material y luego seleccionar los materiales y el diseño de acuerdo con los requisitos de rendimiento. Pero los diseñadores de productos deben ser conscientes de las claras diferencias entre plásticos y metales al seleccionar materiales basándose en los datos de rendimiento del material. En el caso de los metales, sus datos de rendimiento se pueden utilizar básicamente para la selección de materiales y el diseño de productos. Sin embargo, los plásticos viscoelásticos son diferentes. Los datos de rendimiento de los polímeros registrados en diversos estándares y documentos de prueba se encuentran bajo una serie de condiciones específicas, generalmente con fuerzas de corto plazo o temperaturas específicas o bajas tasas de deformación. "Estas condiciones pueden diferir mucho de las condiciones de trabajo reales y son particularmente inadecuadas para predecir la resistencia en servicio y la resistencia a la temperatura de los plásticos. Por lo tanto, todos los requisitos funcionales de los plásticos deben convertirse en propiedades de ingeniería relacionadas con el desempeño en servicio real y en función del desempeño requerido. Seleccione materiales Los métodos habituales para seleccionar materiales en función del rendimiento incluyen: considerar y comparar las propiedades de los plásticos respectivamente; y seleccionar materiales basándose en una evaluación integral del rendimiento.

(1) Selección de materiales basada en la consideración y comparación del plástico. propiedades

① Densidad relativa La densidad relativa de los sustratos plásticos generalmente está en el rango de 0,91 (polipropileno) a 2,2 (politetrafluoroetileno), pero si se convierte en espuma, la densidad relativa se reducirá a 0,04. o menos; el relleno con materiales inorgánicos o metales puede hacer que la densidad relativa alcance aproximadamente 3. La densidad relativa de los plásticos es menor que la de los metales (aluminio 2,7, acero 7,8), lo cual es una de las ventajas de usarlos para producir agua. barcos y flotadores de transporte, aviones y espacio. Naves espaciales, misiles, etc. utilizan esta excelente característica y otros atributos

Enumere la densidad relativa de diversos materiales industriales y diversos plásticos

(. 2) Color y transparencia Los plásticos se pueden colorear en una amplia gama, y algunos plásticos tienen una superficie brillante y se pueden moldear sin procesamiento mecánico, lo que es muy beneficioso para simplificar el proceso y reducir costos, además, porque algunas resinas amorfas. son transparentes, son adecuados para su uso en aplicaciones ópticas y decorativas. Si se utilizan rellenos, la transparencia se reducirá. Para los plásticos laminados, los paneles decorativos de plástico pueden estar hechos de resina con una superficie metálica brillante y otras películas plásticas. También se puede combinar sobre la superficie del plástico, o mediante revestimiento de la superficie, pulverización, evaporación, ceramización de la superficie, revestimiento de la superficie y modificación para obtener superficies para diversos fines para mejorar las propiedades de la superficie, el índice de refracción de diversos materiales, las propiedades ópticas de los plásticos transparentes y. la fotoelasticidad de varios plásticos se enumera por separado.

③Dureza

La dureza de los plásticos es mucho peor que la de los metales comunes y actualmente no existe un probador de dureza universal para metales y. Plásticos, por lo que es imposible hacer una comparación aproximada de la dureza de algunos materiales.

Aunque las superficies plásticas son más blandas que los metales, la resistencia al desgaste de los plásticos es satisfactoria para muchas aplicaciones, como resina termoendurecible de melamina-formaldehído y laminados de resina fenólica para tableros de mesa, y plásticos reforzados con fibra de algodón para rodamientos de bolas. Para mejorar aún más la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste de los plásticos para satisfacer las necesidades de ciertas aplicaciones, como materiales y productos ópticos, las propiedades de la superficie de los plásticos se pueden mejorar en gran medida mediante tecnologías de modificación y tratamiento de superficies, como superficies orgánicas e inorgánicas. Recubrimientos o Revestimiento de superficies, ceramicización de superficies, etc.

④Propiedades mecánicas

Debido a las diferentes características de los plásticos y los metales, al diseñar piezas plásticas tensionadas, se deben considerar las características de los plásticos, se debe realizar un diseño estructural cuidadoso y una selección razonable de materiales. afuera. Las características de los plásticos ordinarios son:

A. Los plásticos se expanden cuando se calientan y su coeficiente de expansión lineal es mucho mayor que el de los metales;

B La dureza de los plásticos generales es uno. orden de magnitud menor que los metales;

C Cuando se calientan durante mucho tiempo, las propiedades mecánicas de los plásticos disminuirán significativamente;

D Generalmente, los plásticos se deformarán permanentemente bajo condiciones prolongadas. tensión a temperatura ambiente y tensión por debajo de su límite elástico;

E. Los plásticos son muy sensibles al daño por muesca;

F. pero la resistencia específica y el módulo específico de algunos materiales compuestos son mayores que los de los metales. Si el diseño del producto es razonable, tendrá más ventajas;

G. Generalmente, las propiedades mecánicas de los plásticos reforzados son anisotrópicas;

H. Cambios de tamaño y rendimiento;

I. Algunos plásticos son inflamables;

J. Los datos de fatiga de los plásticos son actualmente muy pocos y deben considerarse según los requisitos de la aplicación.

Según las características del plástico, no puede simplemente sustituir directamente los materiales metálicos, sino que debe rediseñarse según las prestaciones y características del plástico seleccionado.

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¿Cómo considerar qué materias primas plásticas se deben utilizar para un producto de plástico?

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