按塑料應(yīng)用范圍選材 (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??; 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??;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組件。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。
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