(1)制造容器、外壳、盖、导管的塑料 。
这类制品一般(bān)不要求承载很大负荷,但要求有良好(hǎo)甚至优良的冲击强(qiáng)度和硬度、良好的或适中的(de)拉伸(shēn)强度(dù)和尺寸稳定性(xìng),以(yǐ)及良好(hǎo)的外观和耐环境(jìng)性,并要求材料的价格适中。对另有特(tè)殊性能要求的应专门考虑。如果采用金属制(zhì)造时(shí),一般是采用钢板(bǎn)、型钢、铸铝或冲切铝、轻合金或压铸金(jīn)属。这些材料(liào)强度较高,刚硬度(dù)也好。但是,当遇到下列情况和要求时,采用(yòng)塑料更为合适。
a.必须防止共振而(ér)且(qiě)要求传声小;
b.要求有一定的(de)弹(dàn)性变形以防止由于偶然碰撞(zhuàng)而引起的凹痕;
c.制品形状复杂,用金属加工工艺(yì)生产有困难;
d.制品不希望后加工;
e.要求制品整体(tǐ)电绝缘(或部分绝缘)和绝热,或整体着色或要求透(tòu)明、半透明;
f.要求耐腐蚀和耐湿气(qì),不(bú)生锈;
考虑以(yǐ)上的特(tè)点、比较适(shì)宜的材料见表(待补充)所示。有(yǒu)时,一种材(cái)料不能满足要求,往往需要塑料和其它材料复合,例如需要控制(zhì)蠕变或挠曲变形(xíng)或特(tè)别耐磨耗时,可把带螺纹的金(jīn)属嵌件嵌入塑料件(jiàn)中,如果要求结构(gòu)壳(ké)体能经受碰撞和粗用时,可考虑采(cǎi)用(yòng)金属和塑料的复合板或在金属(shǔ)表面上复合塑料。
(2)低(dī)摩擦应用方面的(de)塑(sù)料
这类应用要求(qiú)的材料需具有低的摩擦系数甚至无润滑时摩擦系数也低,耐磨蚀性好,并具有适中至(zhì)良好的形稳性、耐热性和(hé)耐腐蚀性。以往采(cǎi)用铜锑锡合金、青铜、铸铁、预润滑的(de)木材、石墨等。但是,当遇到下列情况和要求时(shí),采用塑料更为合适。
a.有腐蚀或磨耗(hào);
b.加工时,润滑剂会污染产品;
c.组件必须在高于或低于普(pǔ)通(tōng)润滑剂的适用温(wēn)度下工作;
d.要求(qiú)无保养操作;
e.用塑料可(kě)避免复杂的润滑体系;
f.迫切要求减重时(shí);
g. 要求电绝(jué)缘;
h. 要求减弱声响、噪音;
I. 要求尽量减(jiǎn)少擦伤和刻痕;
j.体系高(gāo)负荷、低速运行会挤出普通润滑剂;
k. 滑粘(zhān)性不(bú)适宜时。
根据(jù)上述要求,作为轴承(chéng)减(jiǎn)摩零件的(de)合适塑料见表(待补充)所示。但是,当(dāng)工作温度长期超过260℃或有很大的径向(xiàng)负荷、止推负荷时,或(huò)是需(xū)要连续高速运转,以及长期时间内要求(qiú)轴的偏斜极小或要求轴的磨损先于轴(zhóu)承的磨损时,应考虑用其它(tā)材料。有时(尤(yóu)其是遇到下列情(qíng)况(kuàng))可考虑用塑料和其它材料组合,如:a.需要尽快散发热量,b.要求蠕变极小;c.仅用(yòng)塑料(liào)不能(néng)承受太高负荷,等等。
(3)用作重应力机(jī)械零件的材料(如(rú)齿轮、凸轮、齿条、联轴节、辊子等)
这类应用(yòng)要求材料的(de)机械强度高、尤(yóu)其(qí)要求(qiú)具有高的弯曲、拉(lā)伸和冲击强(qiáng)度,在升高温度时仍具有良好(hǎo)的耐疲劳性和稳定(dìng)性,机械加工性良好,尺寸(cùn)稳定、能模塑成型精密(mì)公差 制品(pǐn)。以往是采用铸铁、钢、黄铜等,但(dàn)是,当遇到下列情况(kuàng)和要求时(shí),考虑用塑料更为合适。
a.迫切要求减重;
b.使用环境砂尘多,有磨蚀和腐蚀;
c.尽量减小声响或振动;
d.希望有综合效能。
根据上述要求(qiú),比较合适的塑料见表(有待补充)所示。但是,如果要求承受重负荷(hé)、工作温度高、以(yǐ)及迫切要求降低材(cái)料成本(běn)时。应考虑用其它材料。如果要求高耐冲击、耐弯曲而且要求成本低时,可以考(kǎo)虑采(cǎi)用塑料与其它材料(如金属)组成的结(jié)构复合材料。
(4)用作化工设备的塑料和耐热塑料
这类应用要求材料耐化学腐蚀、吸湿性小有的还要求耐高低温,具有(yǒu)一般到良好(hǎo)的机械强度。以往是采用不锈钢、钦、铌、和其它贵金属。但是当遇到下列情况(kuàng)和要(yào)求时,可考虑用塑料更为合适。
a.特别要求(qiú)耐腐(fǔ)蚀,而不锈钢又不能(néng)满足要求;
b. 要求既耐腐蚀又耐磨损;
c.迫切要求降低成本或延长化工(gōng)设备的使用寿命(mìng);
d.要求减少保养,便于维修;
e.要求绝(jué)热,隔热以及耐瞬(shùn)时(shí)高温或烧蚀(为(wéi)了选(xuǎn)材方便,也可将耐热塑料另分(fèn)一类)
根据上(shàng)述的要求,比较合适(shì)的塑料见表(有待补充)。此外,还有不饱和聚酯玻璃钢用(yòng)于大型手糊制品;酚醛(quán)或改性酚醛塑(sù)料用(yòng)于耐高温、耐烧蚀、或既(jì)耐热又要求具有较高强(qiáng)度的制品。但是,如(rú)果要求的机械强度不高,工作温度长期超过290℃,而且在高低温变动范围很宽的情况下(xià)要求尺寸稳定(dìng)性良好时,应考虑新型复合材料或用其它材料。如果工作条件要求强度很高(gāo),而且要有极好的耐腐蚀性,或者要求在升高温度下极耐腐蚀,或者(zhě)需要借助塑料在高温下慢慢烧蚀来(lái)保护金属免受(shòu)损(sǔn)坏,则可考虑用塑料(liào)和其它材料(liào)组成的复合材料( 如石墨、耐热树脂与(yǔ)填料或石棉、碳纤、Si02纤维等组成(chéng)的复合材(cái)料)。
(5)用作电(diàn)气结构零件的塑料
这类应用要求材料在低至中频下电绝缘性优(yōu)良,具有高的强度和抗冲击性能,良好的耐疲劳(láo)性和耐热性,在升高温度情况下,尺寸稳定(dìng)性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母,但是,当遇到下(xià)列情况和要求时,考虑用(yòng)塑料更为合适。
a.有冲击负荷;
b.迫切(qiē)要求减重;
c.尺寸精度要求较(jiào)严格,陶瓷、玻璃等无机绝缘(yuán)材料加(jiā)工达不到要求时;
d.要求制造形状复杂的导体-绝缘体(tǐ)组(zǔ)合成整体(tǐ)的制品或零件(如印(yìn)刷电路、集流环组件、灌封或封嵌件等)。
根据上述的要求,比(bǐ)较合适的塑料见表(待补充)此(cǐ)外,还有聚酯(PETP、PBTP)、氟塑料、聚苯(běn)醚、聚砜、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、酚醚树脂(zhī)(xylok-新型酚醚树脂。聚对二甲苯也(yě)是较好的绝缘材料。作为一般绝缘材(cái)料还可(kě)采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯(lǜ)乙(yǐ)烯(xī)可用于制(zhì)造一般电线电(diàn)缆绝缘。其(qí)中聚碳酸酯用(yòng)于要(yào)求高冲击(jī)强度的透明(míng)零件;浇铸环氧或模塑料可包封电子和电气元(yuán)件。适用于要求对环境有最(zuì)大抗耐能力(lì)的(de)场合。组合电器组件的(de)包封可(kě)以用有机硅橡胶和环氧组合封来获(huò)得更佳的(de)性能;模塑的环氧用于在宽广的温度范围内要求(qiú)尺寸稳定的零件(jiàn);三聚氰胺甲(jiǎ)醛塑料(liào)用于要求具有较大硬度的(de)零件;有机(jī)硅聚合物用于要求耐高温的场(chǎng)合(hé);氨(ān)基塑料用于要求价格低廉的场合;酚醛层压(yā)材料用于冲切和模冲零件等等。但是,如果(guǒ)工(gōng)作温度(dù)极高,或压缩负荷很高时,应考虑用其它材(cái)料。
(6)用作透光零件、透明板和模(mó)型的塑料这类透明或带色的半透明材料要求透光性良好(hǎo),具有良好(hǎo)至优良的二次成型性和成型(xíng)加工(gōng)性,不(bú)易碎(耐冲(chōng)击)、并有一(yī)般至良好的拉伸强度。过去大多数采用玻璃,但是玻璃存在一些缺点,特别是不(bú)能满足下列使用要求:
a.制品要求耐冲击、耐振动、不易击碎;
b.要求具(jù)有一定的可弯的性;
c.要(yào)求有(yǒu)更(gèng)高的比强度;
d.材料必须是天然半透明而不应通过(guò)表面处理来(lái)达到半透明;
e.要求易于成型(xíng)形状复杂(zá)的制品;等(děng)等。
根据上述的要求,比较合(hé)适的(de)塑料见表(biǎo)(待补充)其(qí)中丙烯酸酯类塑料推(tuī)荐作一般应用,特别适用于光学、装饰和室外应用。浇铸的丙(bǐng)烯酸酪板料,具有较高的强度和透明性,可制造中、低精度透镜,挤压成型用的(de)丙烯(xī)酸酯塑料价格较低(尤其是制(zhì)造薄的制品),并(bìng)且有较(jiào)好的二次成型性(xìng);在透明塑料中(zhōng)聚碳酸酯具有最高的强度,可制作透明的面罩、防护眼镜或防护板(bǎn)。乙酸丁酸纤维素具有优良的耐冲击性,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适应性;乙酸纤维素塑料可用(yòng)作可(kě)弯曲(qǔ)的透明板和防护板;中等抗冲击的聚苯乙烯和硬质聚(jù)氯(lǜ)乙烯塑料是价格低廉的透明和半透明材料;聚苯乙烯可制作价格最低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯树脂(CR-39)是目(mù)前光学上主要使用的热固性(xìng)塑料,其透明性,耐磨性,抗冲击性及耐化学性(xìng)都很好,采用表面镀膜或涂有(yǒu)机硅酮膜来提高其表面硬度和耐磨性,能连续耐100℃,短期内耐150℃。但尚有(yǒu)吸湿性较大等问(wèn)题,目前主要用于(yú)制作镜片。但是,如果要求制(zhì)品具有极好的耐化学性或者要求适应高的工作温(wēn)度,或在工作条件(jiàn)下有磨损,在宽广(guǎng)的温度范围内(nèi)要求有极(jí)好的尺寸稳定性,则应考虑对塑料进行表面处理或(huò)采(cǎi)用其它材料。随着新材料的不断出现(xiàn),选材表也(yě)要不断补充(chōng)修改(gǎi),以利于提(tí)高(gāo)制品(pǐn)质量(liàng)、降(jiàng)低成本。如轴承、轴瓦等低摩擦材料,以前一直使用布基酚醛层压品,但近年来则采用(yòng)尼龙和聚甲醛,要求摩擦系数更小和(hé)全耐热时可即含氛塑料粉末或纤维的(de)聚甲醛或聚酰亚胺。
塑料,应用