在做新產(chǎn)品設(shè)計的時候，工程師常常會糾結(jié)：材料到底該選哪種？數(shù)據(jù)手冊看不完，供應(yīng)商推薦五花八門，稍不注意就可能選錯。研究顯示，超過 60% 的塑料失效源于選材不當(dāng)。原因在于：性能不是目的，而是滿足零件使用需求的手段。真正有效的選材，要先看零件的使用環(huán)境，再把性能指標(biāo)對應(yīng)上去。選材的出發(fā)點(diǎn)是零件的真實(shí)需求：- 承受什么樣的力學(xué)作用？長期載荷還是瞬時沖擊？
- 產(chǎn)品的壽命預(yù)期是多少？要不要符合環(huán)保法規(guī)？
不要盯著參數(shù)本身，而要先看零件要做什么，工作的場景是怎么樣的：關(guān)鍵特性：疲勞性、沖擊強(qiáng)度、耐磨性說明：在需要承受振動的場景中，塑料材料必須具備較高的抗疲勞性，能夠承受多次的變形而不發(fā)生破裂。沖擊強(qiáng)度也是非常關(guān)鍵的，尤其是涉及到機(jī)械部件的使用。關(guān)鍵特性：連續(xù)使用溫度、HDT（熱變形溫度）、熱老化說明：在溫度頻繁變化的環(huán)境中，材料需具備較高的熱穩(wěn)定性和耐溫能力。材料的連續(xù)使用溫度應(yīng)高于環(huán)境中的**使用溫度；同時，熱老化性能也需要評估，以確保長期使用不出現(xiàn)性能退化。關(guān)鍵特性：收縮率、CLTE（線性熱膨脹系數(shù)）、吸水率、后收縮說明：對于需要高精度的零件，材料的尺寸穩(wěn)定性至關(guān)重要。特別是在成型后，材料的收縮率和熱膨脹系數(shù)對產(chǎn)品尺寸的影響要進(jìn)行精確控制。同時，吸水性也會導(dǎo)致尺寸變化，因此對于潮濕環(huán)境下的產(chǎn)品，吸水率需要關(guān)注。從零件全生命周期看到“塑料尺寸穩(wěn)定性”
塑料的“尺寸穩(wěn)定性”，其實(shí)包含>6 個場景
關(guān)鍵特性：抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、蠕變，剛性說明：在高負(fù)荷的機(jī)械環(huán)境中，材料必須具備較高的機(jī)械強(qiáng)度和剛性，才能承受較大的外力而不發(fā)生**性變形。關(guān)鍵特性：化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性說明：材料需要具備優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，尤其是在化學(xué)品暴露或者濕氣環(huán)境下使用的產(chǎn)品，需要選擇具有抗化學(xué)侵蝕能力的材料。關(guān)鍵特性：介電強(qiáng)度、體積電阻率、介電常數(shù)說明：對于電氣絕緣材料，介電強(qiáng)度、體積電阻率和介電常數(shù)是關(guān)鍵性能，確保材料能夠有效阻隔電流，避免電擊或短路等問題。關(guān)鍵特性：光學(xué)透明度、折射率、紫外線穩(wěn)定性說明：對于需要透明的塑料制品，光學(xué)透明度是首要考慮的因素，尤其是涉及到光學(xué)鏡片、顯示屏等應(yīng)用。同時，紫外線穩(wěn)定性也是非常關(guān)鍵的，長時間暴露在陽光下不會導(dǎo)致黃變或降解。說明：在食品或醫(yī)療行業(yè)，材料必須符合無毒和生物相容性的要求，并能夠在高溫、消毒等環(huán)境下使用而不釋放有害物質(zhì)。說明：在沖擊或跌落場景中，材料必須具備較高的抗沖擊性能，以及一定的延展性來吸收外力而不破裂。
說明：在滑動或摩擦接觸的場景下，塑料材料應(yīng)具備較低的摩擦系數(shù)，以減少磨損和熱量生成，確保長期穩(wěn)定的使用。- 通用塑料：PP、PE、PS → 成本低，加工容易，但性能有限；
- 工程塑料：PA、PC、PBT、POM → 機(jī)械和耐熱更強(qiáng)，適合結(jié)構(gòu)件；
- 特種工程塑料：PEEK、PPS、LCP → 耐高溫、耐化學(xué)，但成本高。
再結(jié)合 性能對比 + 成本 + 法規(guī) 三個維度做權(quán)衡。??? 工藝驗(yàn)證：別被數(shù)據(jù)表騙了數(shù)據(jù) ≠ 現(xiàn)實(shí)，實(shí)際零件還要經(jīng)過：- 試模驗(yàn)證：確認(rèn)流動性、收縮率、加工窗口；
- 環(huán)境模擬：高低溫、濕熱、化學(xué)品、阻燃等耐久性測試。
?? 這樣才能避免“實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)很好，實(shí)際用起來翻車”。最終的材料選擇，往往是性能、成本、法規(guī)、供應(yīng)鏈、可持續(xù)性的綜合結(jié)果。好的選材工程師，不是找“最強(qiáng)的材料”，而是找到“最合適的材料”。短時強(qiáng)度 ≠ 長期壽命；常溫數(shù)據(jù) ≠ 高溫表現(xiàn)。2?? 法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)不可忽視- 汽車件：OEM 材料規(guī)范（VW TL、GMW）；
4?? 關(guān)注綠色與可持續(xù)發(fā)展未來趨勢：可回收、生物基、低碳足跡，避免受限物質(zhì)。- 善用數(shù)據(jù)庫（CAMPUS、MatWeb）；
07
熱塑性塑料的選材，核心邏輯是：
零件使用場景 → 對應(yīng)性能要求 → 候選池篩選 → 工藝驗(yàn)證 → 綜合平衡。
掌握這套方法，工程師就能在新產(chǎn)品項目中做到用對料、少返工、穩(wěn)交付。
蘇公網(wǎng)安備32041102000865號? ?2015 常州普威復(fù)合材料科技有限公司 版權(quán)所有