如何选塑料规格?首先、找竞品!
塑料配件生产供货过程中,尤其的大品牌配套订单,都有成熟的材料方案,找到优秀的竞品破解,塑料君曾认识一位朋友,研究生专业方向是密码学,他分享破解密码最有效的方式就是来两瓶白酒或者一个信封,拿到材料方案、拿到OK板,这样少走弯路,这条路走不通,那么再往下看!开发新产品的往下看!塑料君总结选材,分六步走!
第一步、先考虑成本!
生产塑料制品件,如何选一款合适的塑料,首先考虑价格、价格、价格重要的事情说三遍!第一事就是成本控制!然后在预算范围内去寻找一款成本与性能平衡的料!
什么性能参数、加工、颜色、外观先不要讨论!爱马仕的包、理查德的表、劳斯莱斯的车!但塑料君身家只有几千!先讨论款式、性能、颜色,而忽视兜里的硬币,会很痛苦。。。
那么塑料成本如何考虑?
1、材料成本:不同塑料,尤其工程塑料的价格差异较大。通用工程塑料如 PA、PC、PBT、POM价格相对适中,价格从十几块到二十几普遍,而高性能工程塑料如PTFE、PPSU、PEEK等价格昂贵,几百也是常规。在满足产品工况要求的前提下,应尽量选择成本较低的材料。
2、加工成本:某些材料可能需要特殊的加工设备或工艺条件,这会增加加工成本。例如UHMWPE其高粘度,加工难度较大,加工成本相对较高。比如外壳件ABS和PC都能胜任的情况下,显然ABS材料成本更低、而且加工也省钱!总之采用低加工成本!
3、使用寿命和维护成本:考虑产品的使用寿命和维护成本,选择性价比高的材料。例如,采用应对工况需求下、性能稳定的工程塑料,虽然材料成本可能较高,比如耐磨、耐候、耐疲劳的塑料,但可以降低产品在长期使用过程中的维护成本和更换频率。
第二步、产品的使用要求(工况)
1、力学性能方面
强度需求:如果产品需要承受较大的静态或动态载荷,如机械零件中的齿轮、轴承等,应选择具有高拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的工程塑料。如PA、POM及增强材料具有较高的强度,适用于制造此类受力部件。
塑料强度测试
刚性和韧性平衡:对于一些既需要一定刚性又要防止脆断的产品,像汽车内饰件,就需要在材料的弹性模量和韧性之间进行权衡。PC及PC合金,具有良好的刚性和韧性平衡,能满足这类要求。
2、热性能方面
耐热性:当产品在高温环境下使用时,如汽车发动机周边部件或电子设备的散热部件,必须选择具有高玻璃化转变温度(Tg)和热变形温度(HDT)的工程塑料。如PA66、PPS增强料,热变形温度可高达 250℃+,PPA、LCP热变形280+适合高温环境。
塑料件耐热测试
耐低温性:在低温环境中使用的产品,如冷藏设备的零部件,材料在低温下不能变脆。增韧耐寒PA66、PC等,比如聚醚TPU低温下仍能保持良好的柔韧性。
3、化学稳定性
耐腐蚀性:如果产品接触化学物质,如化学容器、管道等,要根据接触的化学物质类型来选择材料。例如PTFE具有极佳的耐腐蚀性,几乎不受任何化学物质侵蚀,其次PPS、再者PA全家,便宜搞PP、HDPE,可用于强酸碱等恶劣化学环境下的产品。
耐溶剂性:对于可能接触有机溶剂的产品,需考虑材料对不同溶剂的耐受性。例如,ABS 塑料在一些有机溶剂中可能会发生溶胀,而聚甲醛(POM)对许多有机溶剂有较好的耐受性,PBT、聚酯TPU可能不耐水解。
4、尺寸稳定性
高精度要求:对于尺寸精度要求高的产品,如精密仪器零件,材料的线性膨胀系数要小,收缩率低、吸水率低,以保证在不同温度下尺寸的稳定。PPS、LCP加纤具有极小的线性膨胀系数,接近铝合金,能满足高精度产品的要求;性价比的PC、PPO加纤增强料在30价格内也无敌,主要参数可以看看下图。
5、电气性能
绝缘性:用于电气设备的绝缘部件,如电线电缆的绝缘层、电器插座等,应选择具有高绝缘电阻、低介电常数和低损耗因数的工程塑料。
导电性:如果产品需要具备导电性能,如抗静电或电磁屏蔽部件,则可选用添加了导电填料(如碳纤维、炭黑、碳纳米管、金属纤维等)的工程塑料复合材料。
第三步、考虑加工工艺可行性
1、注塑成型
流动性:注塑工艺要求材料具有良好的流动性,以便充满模具型腔。一般来说,分子量较低的工程塑料流动性较好。例如,在注塑薄壁塑料制品时,流动性好的聚苯乙烯(PS)类材料更容易成型。
收缩率:不同工程塑料在注塑冷却后的收缩率不同,这会影响产品的尺寸精度。在模具设计时需要考虑材料的收缩率。例如,PP 、PA材料的收缩率较大,而 ABS、PC 材料的收缩率相对较小。
2、挤出成型
熔体强度:对于挤出成型工艺,如挤出管材、型材等,材料需要有足够的熔体强度,以保证在挤出过程中形状的稳定性。高粘度低溶脂,适合挤出成型。
挤出速度:材料的流变性能也会影响挤出速度。例如,一些热塑性弹性体(TPE)在挤出过程中需要根据其流变特性调整挤出速度,以获得良好的挤出质量。
3、吹塑成型
可吹胀性:在吹塑成型工艺中,材料的可吹胀性至关重要。例如,在制造塑料瓶时,PET具有良好的可吹胀性,能够制造出各种形状和壁厚均匀的瓶子。
第四步、产品的外观要求
1、光泽度:如果产品需要高光泽度的外观,如塑料外壳类产品,可选择具有高光泽特性的材料,如ABS或PC/ABS合金,这些材料经过适当的模具表面处理和加工工艺,又能电镀,可以获得很好的光泽效果。
高光镜面样品
2、颜色稳定性:对于对颜色要求严格、且在使用过程中颜色不能发生明显变化的产品,要考虑材料的颜色稳定性。一些塑料在长期光照或高温环境下可能会出现褪色现象,需要选择具有良好颜色稳定性的材料,如添加了光稳定剂和热稳定剂的材料。大品牌原料牌号都有UL黄卡,耐候性UL黄卡里有F1、F2测试,塑料君前面文章有讲,感兴趣的去主页查看!
鲜艳颜色塑料件
3、表面质感:根据产品设计需求,可能需要不同的表面质感,如磨砂、纹理等。材料的可加工性和原始表面特性会影响最终的表面质感效果。例如,通过对模具表面进行处理,可以使PMMA获得不同的表面质感。
金属磨砂质感塑料
第五步、注意环保要求
1、你的客户在哪里:在当今环保意识日益增强的背景下,你的客户在北美、欧洲、还是国内,不同客户群体同产品,环保要求都不一样,提前做预判,问清楚!
2、符合环保标准:产品需要符合相关的环保标准和法规,如欧盟的 RoHS 指令、REACH 法规等这些最基本的。这些法规对材料中的有害物质(如重金属、卤素等)有严格限制,在材料选择时必须加以考虑。
塑料各种检测认证
3、卫生标准和许可:产品用于食品接触,需要选择符合食品级材料,如PP、PE等。如果产品用于医疗设备,需要选择符合医疗标准的材料!
关于塑料检测、各种环保标准解读,可以阅读塑料君往期文章:一文读懂塑料UL、SDS、MSDS、TDS、ROHS、REACH、FDA、COA、NSF等检测报告!
1、样品测试:在选择材料后,进行小批量样品打样测试,验证材料是否满足实际使用要求。
2、性能验证:对成品进行性能测试,确保其符合设计要求。
以上就是塑料君在塑料选材上经验,共六步走,如果对你有帮助。请关注、收藏!转发!塑料君做下期文章更有动力!
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