材料選擇
正確的選擇
一般來說,并沒有不好的材料,只有在特定的領(lǐng)域使用了錯誤的材料。因此,設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能,并仔細(xì)測試這些材料,研究其與各種因素對成型加工制品性能的影響。

圖1
傳統(tǒng)的熱塑性材料
在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無定型塑料和半結(jié)晶性塑料(見圖1)。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同(見圖2)。

圖2
一般來說,半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件,而無定型熱塑性塑料由于不易彎曲,則常被應(yīng)用于外殼。
填料和增強(qiáng)材料
熱塑性塑料備有未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度;礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果,主要用于減少翹曲。

玻璃纖維會影響到成型加工,尤其會對部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以,玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來替代,而不會有尺寸改變(見圖3)。玻璃纖維的取向由流動方向決定,這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。

圖4
為了論證這些影響,從注射成型片的橫向和縱向截取了10個測試條,并在同一個拉力測試儀上對它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較(見圖4)。
對添加了30%玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹脂,其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向(流動方向)低了32%,撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43%和53%。
在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中,應(yīng)注意到這些損失。

在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來改變它們的性質(zhì)。在中,由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊或數(shù)據(jù)庫(如Campus)中查閱,更好的是聽取原材料制造廠家的專家的技術(shù)建議(見圖5)。
