对CMF塑料材料最全面的了解

发布时间:2020-09-04 01:49:42 作者:admin 476
对CMF塑料材料最全面的了解
 
设计基本材料——塑料
“材料之美分为三类:原始状态之美;再造之美;再次结合的美妙之处。材料本身不是情绪化的。它的原始颜色给人们的感情提供了一个指南。材料本身只是功能性的。”
塑料概述
塑料是指具有塑性的材料。塑性是指在外力作用下的变形,外力取消后仍能保持受力状态。塑料通常由树脂和辅助添加剂组成,树脂约占塑料总重量的40% ~ 100%。
塑料的基本性能主要取决于树脂的性质,它们的名字通常是以其原料树脂的名字命名的。但是添加剂在改变性能缺陷方面也起着重要的作用。
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塑料设计效果案例研究
塑料是现代材料的代表,有明显的优点和缺点。然而,随着科学技术的进步,塑料的性能越来越容易控制。几乎在所有行业中,塑料都被广泛使用。“以塑代钢”和“以塑代木”的趋势也提醒了设计者塑料作为一种材料的地位。塑料有很多种,所以本文不能一一检查,但是对基本材料和基本工艺的全面总结也可以提高设计者对产品可制造性的控制。
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塑料性能-类别推荐表
设计师在使用材料时,首先要考虑的是材料的性能是否符合要求,而不是从视觉的角度。如何使材料的性能和美感相匹配,为产品服务,是CMF设计的关键。
设计手册
塑料选择参考手册
表演
推荐
高耐腐蚀性
尼龙
低成本质量比
脲醛、酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯
耐压强度
聚对苯二胺、玻璃纤维增强酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺、尼龙、玻璃纤维增强热塑性聚酯、聚酰亚胺
低成本体积比
聚乙烯、聚丙烯、脲醛树脂、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯
高介电常数
酚醛、聚氯乙烯、氟塑料、三聚氰胺、烯丙基塑料、尼龙、对苯二胺、环氧树脂
高介电强度
聚氯乙烯、氟塑料、聚丙烯、聚苯醚、酚醛、热塑性聚酯、玻璃纤维增强尼龙、聚烯烃和聚乙烯
高损耗因数
聚氯乙烯、氟塑料、酚醛、热塑性聚酯、尼龙、环氧树脂、对苯二甲酸烯丙酯、聚氨酯
良好的承载和抗变形能力
热固性层压板
高弹性模量
三聚氰胺、脲醛和酚醛
低弹性模量
聚乙烯、聚碳酸酯、氟塑料
高电阻
聚苯乙烯、氟塑料、聚丙烯
高断裂伸长率
聚乙烯、聚丙烯、有机硅、己烯乙酸乙酯
低断裂伸长率
聚醚砜、玻璃纤维增强聚碳酸酯、玻璃纤维增强聚丙烯、热塑性聚酯、聚醚酰亚胺、乙烯基酯、聚醚醚酮、环氧树脂和聚酰亚胺
挠曲模量(刚性)
聚苯硫醚、环氧树脂、玻璃纤维增强酚醛树脂、玻璃纤维增强尼龙、聚酰亚胺、对苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二胺、热塑性聚酯
弯曲屈服强度
玻璃纤维增强聚氨酯、环氧树脂、碳纤维增强尼龙、玻璃纤维增强聚苯硫醚、聚对苯二胺、聚醚醚酮、碳纤维增强聚碳酸酯等
低摩擦系数
氟塑料、尼龙、聚甲醛
高硬度
三聚氰胺、玻璃纤维或纤维素增强酚醛树脂、聚酰亚胺和环氧树脂
高冲击强度
酚醛、环氧、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
高防潮性
聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、聚苯硫醚、聚烯烃、热塑性聚酯、聚苯醚、聚苯乙烯、聚碳酸酯(玻璃纤维或碳纤维增强聚碳酸酯)
软化性能
聚乙烯、硅树脂、聚氯乙烯、热塑性弹性体、聚氨酯、醋酸乙烯酯
高断裂抗拉强度
环氧树脂、玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻璃纤维增强热塑性聚酯、聚对苯二胺、聚醚醚酮、碳纤维增强聚碳酸酯、聚乙烯亚胺和聚醚砜
高拉伸屈服强度
玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻璃纤维增强热塑性聚酯、聚醚醚酮、聚对苯二胺、玻璃纤维或碳纤维增强聚苯硫醚
低热导率
聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚、聚丁烯、丙烯酸、聚碳酸酯、热塑性聚酯、尼龙
低膨胀系数
碳纤维或玻璃纤维增强的聚碳酸酯、玻璃纤维增强的酚醛树脂、碳纤维或玻璃纤维增强的尼龙、玻璃纤维增强的热塑性聚酯、玻璃纤维或碳纤维增强的聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚对苯二胺、烯丙基塑料和三聚氰胺
永久高透明度
丙烯酸
摘录自机械工业出版社,2003.10 《产品设计材料手册》
方法
塑料材料的选择
在正常情况下,为产品开发选择材料的过程可分为以下步骤:
首先,定义产品的关键要求,即CTQ,如V0阻燃剂,长期使用温度高于80,拉伸模量大于10Gpa……要求要具体,最好有详细的数据定义。
其次,根据CTQ初步筛选出材料类型,如尼龙66、玻璃纤维增强聚碳酸酯、聚甲醛等。此时,我们不仅要看材料制造商发布的产品手册,还要看已知材料的应用案例。参考其他厂家同类产品的选材要求和原因,可以降低本阶段项目的试错成本,缩短项目开发周期。
第三,根据上一步确定的材料类型选择具体的材料规格。选择规格时,不仅要参考材料知识的应用案例,还要看材料属性表中的参考价格,提前了解原材料的成本和采购渠道。
第四,在选择具体的材料规格后,有必要在开模前进行可行性分析。为了优化复杂结构零件的模具设计,需要进行模具流分析,甚至有些产品需要通过三维打印模型进行验证。