《工程塑膠簡(jiǎn)介》課件

工程塑膠簡(jiǎn)介工程塑膠是一類高性能的合成高分子材料,廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。了解工程塑膠的特性和應(yīng)用,可為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供重要參考。塑膠的定義和特點(diǎn)定義塑膠是以高分子聚合物為基礎(chǔ)材料,通過(guò)化學(xué)合成制造而成的一種材料。柔韌性塑膠具有良好的柔韌性,可以經(jīng)受擠壓、彎曲和拉伸而不破壞。成型性塑膠可以經(jīng)高溫熔融或者溶解后注塑、擠出等加工成型,制成各種形狀的制品。絕緣性大多數(shù)塑膠具有良好的電絕緣性和防腐蝕性,廣泛應(yīng)用于電子電氣領(lǐng)域。塑膠的歷史發(fā)展119世紀(jì)塑膠誕生220世紀(jì)初大規(guī)模商業(yè)化31930年代合成塑膠出現(xiàn)41940年代戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期大規(guī)模應(yīng)用51950年代消費(fèi)品市場(chǎng)爆發(fā)塑膠最早可以追溯到19世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)了天然輪膠的加工方法。20世紀(jì)初,塑膠開(kāi)始大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。1930年代,合成塑膠如尼龍和聚乙烯等相繼問(wèn)世。第二次世界大戰(zhàn)期間,塑膠廣泛應(yīng)用于軍工等領(lǐng)域。戰(zhàn)后,塑膠逐漸進(jìn)入消費(fèi)品市場(chǎng),有了爆發(fā)式發(fā)展。塑膠的分類和種類熱塑性塑膠能夠在加熱時(shí)熔融并成型，冷卻后重新變硬的塑膠?？煞磸?fù)加熱成型，具有良好的加工性能。熱固性塑膠加熱后發(fā)生不可逆的交聯(lián)反應(yīng)，變成剛硬不可溶、不熔融的材料。通常具有優(yōu)異的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。通用塑膠性能較為簡(jiǎn)單、單一的塑膠,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,廣泛應(yīng)用于日用品和包裝領(lǐng)域。工程塑膠具有優(yōu)異力學(xué)性能、耐熱性和耐化學(xué)性的高性能塑膠,如尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛等,適用于工業(yè)領(lǐng)域。熱塑性塑膠和熱固性塑膠熱塑性塑膠熱塑性塑膠在加熱時(shí)會(huì)軟化并可塑性成型,冷卻后又可硬化回到初始狀態(tài)。這種可逆性使其具有重復(fù)利用的特點(diǎn)。熱固性塑膠熱固性塑膠在加熱時(shí)會(huì)發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng),從而形成穩(wěn)定的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),無(wú)法重復(fù)使用。這類塑膠具有優(yōu)異的耐高溫性能。兩種塑膠對(duì)比熱塑性塑膠可回收利用,而熱固性塑膠則更適用于高性能和高耐熱應(yīng)用領(lǐng)域。兩種塑膠各有特點(diǎn),應(yīng)用場(chǎng)景也不盡相同。熱塑性塑膠的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)熱塑性塑膠具有可熔融、可塑性強(qiáng)、加工性能良好的特點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)加熱熔融成型,冷卻后再次變硬。加工方式熱塑性塑膠可通過(guò)注塑、擠出、吹塑等加工工藝成型。制造過(guò)程簡(jiǎn)單、成本相對(duì)較低。應(yīng)用領(lǐng)域熱塑性塑膠廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、建筑、日用品等各個(gè)領(lǐng)域,具有廣泛的市場(chǎng)需求。代表材料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、ABS樹(shù)脂等是熱塑性塑膠的常見(jiàn)代表。熱固性塑膠的特點(diǎn)及應(yīng)用無(wú)法回流成型熱固性塑膠一旦被固化,就無(wú)法重新熔融,因此無(wú)法回流重復(fù)成型。這使其具有良好的尺寸穩(wěn)定性和耐高溫性能。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性佳熱固性塑膠通過(guò)共價(jià)鍵交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這賦予了它們優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和耐化學(xué)性。應(yīng)用廣泛熱固性塑膠廣泛應(yīng)用于航天航空、電子電器、工程建筑等領(lǐng)域,是工程塑料不可或缺的一部分。工程塑膠的定義和特點(diǎn)高性能材料工程塑膠擁有出色的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐候性,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。細(xì)分功能性強(qiáng)根據(jù)不同應(yīng)用需求,工程塑膠可進(jìn)一步細(xì)分為各種特種塑料,滿足復(fù)雜工況要求。生產(chǎn)工藝多樣工程塑膠可采用注塑、擠出等多種成型工藝,制造出各種復(fù)雜構(gòu)件。廣泛應(yīng)用領(lǐng)域工程塑膠廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域,替代傳統(tǒng)材料。工程塑膠的分類按熱性質(zhì)工程塑膠主要分為熱塑性塑膠和熱固性塑膠兩大類。按化學(xué)結(jié)構(gòu)工程塑膠包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等多種高分子材料。按性能特點(diǎn)根據(jù)強(qiáng)度、耐熱、耐化學(xué)等性能,工程塑膠還可劃分為多個(gè)細(xì)分類。按應(yīng)用領(lǐng)域工程塑膠廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)械等行業(yè)的制品生產(chǎn)。聚酰胺（PA）聚酰胺（PA）是一種重要的工程塑料，具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐熱性、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。它廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)械等領(lǐng)域。PA有多種不同型號(hào)，如PA6、PA66和PA12等，各有特點(diǎn)。PA6以較低的成本和良好的加工性能而著稱，常用于制造齒輪、軸承等零件。PA66具有更高的強(qiáng)度和剛性，應(yīng)用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、電子外殼等。PA12則具有出色的耐磨性和抗化學(xué)腐蝕性。聚碳酸酯（PC）聚碳酸酯（PC）是一種優(yōu)良的工程塑料，以其高透明性、高剛性和耐沖擊性而著稱。廣泛應(yīng)用于汽車、電子、光學(xué)等領(lǐng)域。PC由雙酚A和光氣反應(yīng)制得，具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。由于其獨(dú)特的性能，PC在工業(yè)和日常生活中扮演著重要角色。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）也稱有機(jī)玻璃或有機(jī)高分子材料，是一種透明、堅(jiān)硬和耐候性好的熱塑性塑料。PMMA具有優(yōu)異的光學(xué)性能、出色的機(jī)械強(qiáng)度和耐候性，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑和電子等領(lǐng)域。PMMA的制造工藝包括自由基聚合、乳液聚合和溶液聚合等方法。它具有良好的成型性能，可采用注塑、擠出和壓縮成型等工藝制造各種產(chǎn)品。聚苯乙烯（PS）分子結(jié)構(gòu)聚苯乙烯由苯乙烯單體聚合而成,呈無(wú)規(guī)共聚物形式。分子鏈上含有苯環(huán),賦予其良好的剛性和透明性。主要性能聚苯乙烯具有優(yōu)良的成型性、電絕緣性和低成本等特點(diǎn),廣泛用于制造塑料制品、包裝容器等。應(yīng)用領(lǐng)域聚苯乙烯廣泛應(yīng)用于電子電器、日用品、建材、玩具等領(lǐng)域,是一種應(yīng)用廣泛的通用塑料。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PolyethyleneTerephthalate，簡(jiǎn)稱PET）是一種熱塑性聚酯樹(shù)脂。PET具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、耐熱性和機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于塑料瓶、薄膜、纖維等領(lǐng)域。PET由對(duì)苯二甲酸和乙二醇經(jīng)酯化和縮聚反應(yīng)制得，是一種結(jié)晶性較強(qiáng)的熱塑性聚合物。PET因其優(yōu)異的性能和加工性，在食品、飲料包裝領(lǐng)域占據(jù)重要地位。聚四氟乙烯（PTFE）聚四氟乙烯（PTFE）是一種高性能工程塑料,以其出色的耐高溫、耐化學(xué)腐蝕和良好的絕緣性等特性而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。PTFE具有非常低的表面能,可使物體具有非常好的防粘性,廣泛應(yīng)用于廚具、管道等。PTFE不僅具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,還有出色的電絕緣性能,是電子電氣行業(yè)的理想材料。此外,PTFE還以其低摩擦系數(shù)和優(yōu)異的耐磨性,在機(jī)械裝備、化工設(shè)備等行業(yè)得到廣泛使用。聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯（PVC）是一種重要的工程塑膠,因其優(yōu)異的綜合性能而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。PVC具有耐化學(xué)腐蝕、耐候性好、絕緣性強(qiáng)以及價(jià)格相對(duì)低廉等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電線電纜、管材管件、軟包裝材料等。同時(shí),PVC可以根據(jù)不同應(yīng)用需求進(jìn)行改性,提高其性能,如增加耐熱性、耐低溫性等。工程塑膠的性能優(yōu)勢(shì)高強(qiáng)度工程塑膠具有出色的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊性能,能夠承受較大載荷和外力。耐熱性大多數(shù)工程塑膠都具有優(yōu)異的耐高溫性能,可廣泛應(yīng)用于各種高溫場(chǎng)合。耐化學(xué)性工程塑膠可抵抗各種酸、堿、溶劑等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,適用于苛刻環(huán)境。尺寸穩(wěn)定性工程塑膠具有良好的寸法精度和尺寸穩(wěn)定性,能保持產(chǎn)品的外觀和性能。工程塑膠的加工工藝1注塑成型通過(guò)熔融塑料注入模具成型2擠出成型將熔融塑料通過(guò)擠出機(jī)擠出成型3吹塑成型將熔融塑料吹入模具成型中空制品4熱成形加熱塑料片材后,在模具中成型工程塑膠的主要加工工藝包括注塑成型、擠出成型、吹塑成型和熱成形等。每種工藝都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,能夠滿足不同產(chǎn)品的制造需求。這些先進(jìn)的加工技術(shù)確保了工程塑膠制品的高質(zhì)量和高性能。注塑成型工藝塑料粒子投料將塑料顆粒投入注塑機(jī)料斗中,為下一步加熱熔融做準(zhǔn)備。料筒加熱熔融塑料在料筒內(nèi)被螺桿不斷推進(jìn)、攪拌,在高溫下逐步熔化。注射入模腔當(dāng)塑料充分熔融后,被螺桿快速推出,注射進(jìn)精密制造的模具腔體中。冷卻成型模具內(nèi)的塑料迅速冷卻固化,取出即可獲得所需的塑料制品。擠出成型工藝1連續(xù)性擠出成型是一種持續(xù)性的制造過(guò)程，通過(guò)螺旋擠出機(jī)將熔融塑料連續(xù)地壓出成型。2定制性可根據(jù)需求制造出各種復(fù)雜造型的塑料制品，如管材、型材、薄膜等。3效率高擠出成型速度快、生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。吹塑成型工藝1模具準(zhǔn)備精密制造模具,確保尺寸精度2塑料預(yù)成形加熱塑料使之變軟,成型前的關(guān)鍵步驟3吹氣成型向預(yù)成形塑料注入高壓氣體,使之充滿模具空腔4冷卻和脫模通過(guò)冷卻使成品保持形狀,最后從模具中取出吹塑成型是一種常見(jiàn)的塑料成型工藝,通過(guò)向預(yù)熱的塑料注入高壓氣體使其充滿模具空腔,形成中空的塑料制品。這種工藝適用于制造各種容器、瓶罐等產(chǎn)品,具有成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。熱成形工藝1加熱將塑料加熱至軟化溫度2成型將軟化的塑料貼合到模具表面3冷卻使成型件冷卻固化熱成形工藝是一種經(jīng)濟(jì)高效的塑料成型技術(shù)。它通過(guò)將塑料加熱至軟化狀態(tài)，然后將其貼合到模具表面進(jìn)行成型，最后再經(jīng)冷卻固化而得到最終制品。該工藝適用于制造大型和復(fù)雜外形的塑料制品，如汽車內(nèi)飾件、電器外殼等。工程塑膠的應(yīng)用領(lǐng)域汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用于車身、內(nèi)飾、電子電氣等各個(gè)方面,為汽車提供輕量化、可塑性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。家用電器作為外殼、機(jī)械零件和電子元件,工程塑膠賦予家電產(chǎn)品出眾的外觀和優(yōu)異的性能。電子電氣出色的電絕緣性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性使工程塑膠在電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。機(jī)械工程機(jī)械零件的制造可充分發(fā)揮工程塑膠的輕量化、耐磨損等優(yōu)勢(shì)。汽車工業(yè)外觀設(shè)計(jì)汽車外觀設(shè)計(jì)是制造商在追求時(shí)尚美學(xué)、突出品牌特色的重點(diǎn)，關(guān)系到整車的市場(chǎng)接受度。動(dòng)力總成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等動(dòng)力部件的性能和可靠性直接影響整車的行駛性能和使用體驗(yàn)。舒適性座椅、音響、空調(diào)等內(nèi)飾設(shè)計(jì)關(guān)乎使用者的乘坐體驗(yàn)，對(duì)消費(fèi)者選購(gòu)有重要影響。安全性車身結(jié)構(gòu)、安全氣囊、ABS等安全系統(tǒng)的優(yōu)化是提升整車安全性的關(guān)鍵所在。家用電器能源高效家用電器正朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展,提高能效和使用可再生能源。智能化智能家電可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制,提升使用效率。人性化設(shè)計(jì)家用電器在外觀、操作和功能上更加人性化,滿足多樣化的消費(fèi)需求。多功能集成家用電器朝著集成化和多功能化發(fā)展,提高便利性和空間利用率。電子電氣電子產(chǎn)品電子塑膠廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品中，為其提供結(jié)構(gòu)支撐和外殼保護(hù)。電氣設(shè)備在電機(jī)、變壓器、繼電器等電氣設(shè)備中，塑膠作為絕緣材料和零件材料得到廣泛使用。電源系統(tǒng)塑膠被廣泛應(yīng)用于電源插頭、線纜護(hù)套等電源系統(tǒng)部件，確保安全可靠的電力供給。電子元器件塑膠在電容器、電阻器、插座等電子元器件中起到支撐、隔離等作用，確保電子設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)械工程生產(chǎn)制造機(jī)械工程廣泛應(yīng)用于各種工廠的生產(chǎn)制造過(guò)程,包括機(jī)床、機(jī)器人、傳送帶等設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。產(chǎn)品設(shè)計(jì)機(jī)械工程師運(yùn)用專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)各種機(jī)械設(shè)備,兼顧功能性、安全性、可靠性等多方面因素。自動(dòng)化集成機(jī)械工程也涉及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,將各類元器件、控制系統(tǒng)集成為智能化的自動(dòng)化裝備。建筑工程堅(jiān)固耐用工程塑膠因其出色的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和耐化學(xué)性而廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。輕量高效相比傳統(tǒng)材料,工程塑膠可以大幅降低建筑結(jié)構(gòu)的重量,提高建筑效率。多樣化應(yīng)用工程塑膠被廣泛用于建筑外墻裝飾、屋頂瓦片、管道系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)。環(huán)保節(jié)能許多工程塑膠具有優(yōu)異的隔熱保溫性能,可以大幅降低建筑物的能耗。醫(yī)療器械高精度要求醫(yī)療器械需要極高的精度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),確保設(shè)備的安全性和可靠性,最大限度減少錯(cuò)誤和事故發(fā)生。復(fù)雜的制造工藝醫(yī)療器械通常由多種復(fù)雜的零件和組件構(gòu)成,需要先進(jìn)的制造技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制。嚴(yán)格的監(jiān)管醫(yī)療器械行業(yè)受到嚴(yán)格的監(jiān)管,必須通過(guò)安全性和有效性的認(rèn)證才能投入使用。崇高的社會(huì)責(zé)任醫(yī)療器