工程常用塑料的选用

工程常用塑料的选用

1)      根据零件使用特点和要求,以及拟选用的塑料本身的化学、物理、力学等性能,以及成型方法等进行综合分析后合理选用。下表为不同用途的零件所选用的材料。

不同用途的零件所选用的材料

用途

要   求

应  用  举  例

材   料

一般结构零件

强度和耐热性无特殊要求,一般用来代替钢材或其他材料,但由于批量大,要求有较高的生产率,成本低,有时对外观有一定要求

汽车调节器盖及喇叭后罩壳、电动机罩壳、各种仪表罩壳、盖板、手轮、手柄、油管、管接头、紧固件等

低压聚乙烯、聚氯乙烯、改性聚苯乙烯(203A、204)、ABS、高冲击聚苯乙烯、聚丙烯等。这些材料只承受较低的载荷,当受力小时,大约在60~80℃范围内使用

同上,并要求有一定的强度

罩壳、支架、盖板、紧固件等

聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS、高冲击聚苯乙烯、玻璃增强聚丙烯、尼龙1010

透明结构零件

除上述要求外,必须具有良好的透明度

透明罩壳、汽车用各类灯罩、油标、油杯、视镜、光学镜片、信号灯、防爆灯、防护玻璃以及透明管道等

改性有机玻璃(372、613)、有机玻璃、AS树脂、改性聚苯乙烯(204、203A)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、热塑性聚酯

耐磨受力传动零件

要求有较高的强度、刚性、韧性、耐磨性、耐疲劳性,并有较高的热变形温度、尺寸稳定

轴承、齿轮、蜗轮、凸轮、辊子、联轴器等

尼龙、MC尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酚氧、氯化聚醚、增强聚丙烯、聚苯硫醚等。这类塑料的拉伸强度都在60MPa以上,使用温度可达80~120℃

减磨自润滑零件

对机械强度要求往往不高,但运动速度较高,故要求具有低的摩擦因数,优异的耐磨性和自润滑性

活塞环、机械动密封圈、填料、轴承等

聚四氟乙烯、填充的聚四氟乙烯、聚四氟乙烯填充的聚甲醛、聚全氟乙丙烯(F-46)、含油聚甲醛、超高分子量聚乙烯等;在小载荷、低速时可采用低压聚乙烯

耐高温结构零件

除耐磨受力传动零件和减磨自润滑零件要求外,还必须具有较高的热变形温度及高温抗蠕变性

高温工作的结构传动零件,如汽车分速器盖、轴承、齿轮、活塞环、密封圈、阀门、阀杆、螺母等

聚砜、聚苯醚砜、氟塑料(F-4、F-46)、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、石墨填充的聚苯醚砜和聚芳砜、以及各种玻璃纤维增强塑料等。这些材料都可在150℃以上使用

耐腐蚀设备与零件

对酸碱和有机溶剂等化学药品具有良好的抗腐蚀能力,还具有一定的机械强度

化工容器、管道、阀门、泵、风机、叶轮、搅拌器以及它们的涂层或衬里等

聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯(F-46)、聚三氟氯乙烯(F-3)、氯化聚醚、ABS、聚氟乙烯、聚碳酸酯、低压聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、酚酞塑料等

 

2) 由于塑料的导热性很差,故选用时必须注意设计最有利的散热条件,如采取以金属为基体的再复合塑料,必须在塑料中加入导热性能良好的填充剂或采取利于散热的金属结构设计等。

3) 和金属材料一样,当作为轴承材料时,每种塑料均有其最高的使用速度(υ)及载荷(p),即pυα=常数。不同塑料的α值不相同,如尼龙α=1.47,聚甲醛α=1.2。在设计使用时,必须注意根据所采用的材料来决定其载荷、速度范围。同时还必须注意,各种塑料均有其压力和速度极限,如超过此极限,不论在任何固定的速度或载荷条件下,即使其pυ乘积不超过允许的pυ值,也不能使用。材料篇列有几种适宜作为轴承的塑料及其有关性能。

4) 由于塑料受热易膨胀变形,故在设计轴承等零件时,必须考虑有足够的配合间隙,一般约为0.005d (d为轴承直径),但不同的塑料其配合间隙也不尽相同。常用几种塑料的配合间隙见表几种塑料轴承的配合间隙和表聚甲醛轴承的配合间隙。