工程塑料材料的案例
辟謠，汽車油箱工程塑料化，是因為安全問題？
早期的汽車油箱均采用了金屬材質，但現在越來越多的汽車開始使用樹脂（工程塑料）材料。汽車油箱工程塑料化，這是什么原因呢？不少人認為，金屬油箱撞擊產生火花很容易引燃汽油導致爆炸，存在極大的安全隱患。而樹脂油箱因其具有安全優勢，被越來越多地應用到汽車上。
金屬油箱真的很不安全嗎？下面我們來看幾組PK資料。
一、應用PK
工程塑料油箱：廣汽本田雅閣2.4L、尼桑頤達1.6L、長安福特翼虎汽車2.0T、東風雪鐵龍塞納汽車2.0L、2010年款東風本田CRV汽車2.4L、長城H5汽車2.0T、一汽奔騰B70汽車2.0L、華晨寶馬520Li、汽豐田漢蘭達3.5L等以上車型油箱不能吸附強性磁鐵，油箱材質為樹脂。
金屬油箱：1995年老款奔馳S500汽車5.0L、廣汽豐田銳志汽車2.5L、一汽豐田RAV4汽車2.0L，這三款車型油箱可以吸附強性磁鐵，油箱材質為鐵質金屬。
二、碰撞PK
工程塑料油箱：熔點一般在100攝氏度以上，碰撞過程中不會產生火花。
金屬油箱：熔點在1000攝氏度以上，比樹脂油箱更優秀。碰撞時較容易產生火花，但目前所有金屬材質油箱均在表面附加一層阻燃材料，起到防摩擦、防燃燒作用。同時在油箱不漏油情況下，摩擦產生火星是不會有特別嚴重危害的。而且由于家用汽車油箱一般位于后軸底盤附近，正常情況下很難發生碰撞，只有底盤托底的情況下才會磕碰。
三、爆炸PK
工程塑料油箱：車輛發生火災延伸到油箱處后，溫度升高，油箱會迅速融化，燃油外泄并迅速燃燒，并不會發生爆炸。
金屬油箱：在油箱里面汽油達到著火點之前，油箱與輸油管道之間的連接處材質已經融化脫落，油箱里面的汽油也會迅速外泄，基本不會發生爆炸，而金屬油箱發生爆炸最大可能來源于外部火源迅速進入到油箱內部，引燃汽油，迅速產生大量氣體導致壓強增大而爆炸，這與油箱的材質無關。
展開 復合材料、工程塑料引領無人機輕量化
國內的材料企業也進入該領域，國內復合材料有更多優勢，因而更受青睞。
據統計，目前世界上各種先進無人機的復合材料用量一般占機體結構總重的60%~80%，復合材料的總用量可達90%以上。在無人機上大量采用復合材料的益處是多方面的。隨著國內無人機技術的提升，將會使用更多的塑料。
以塑料替代金屬材料在無人機制造領域的優勢：
無人機的機身、機翼、護翼、起落架等部件都可以使用工程塑料，除了可以節約成本之外，還有金屬不具備的優勢。與傳統金屬材料相比，國內復合材料具有比強度和比剛度高、熱膨脹系數小、抗疲勞能力和抗振能力強的特點，將它應用于無人機結構中可以減重25%~30%。
1、減輕機身重量，提升續航能力。
2、降震減噪，提升整機抗沖性能。
3、減少金屬材料對遠程信號干擾。
4、簡化成型工藝，提升產品結構設計靈活性。
聚賽龍無人機用復合材料
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高性能富碳材料，其具有：低比重（鋼材的1/4）、高強度（鋼材的7倍）、電導率高、耐磨性好、高溫環境惰性好等特點，被稱為“材料之王”。
為了滿足無人機輕量化的需求，聚賽龍設計了高強度、地比重、耐磨性好的碳纖維增強PC、PA材料。碳纖維增強PC、PA等材料用于制作機翼、起落架、機身等能顯著提高材料強度，降低整機重量。
展開 【材料知識】收藏!一張表看懂工程塑料種類及在5G領域的應用!
從產品的形態來說，有注塑件、擠出型材、薄膜等；
路由器：工程塑料可用于路由器的外殼、內部支架等；
消費類電子：由于高頻化、小型化、多功能化需求，工程塑料可用于消費類電子外殼、中框、天線、攝像頭等部件；
汽車：工程塑料可用于毫米波雷達罩、攝像頭、高頻連接器等；
圖 工程塑料在ADAS中的應用，寶理官網
線路板：線路板是是電子工業的重要部件之一，5G要求高頻高速、高性能，特種工程塑料的纖維、板材等可應用于硬板中，其薄膜產品可作為樹脂基材用于軟板中。
5G對于工程塑料主要的性能要求是高/低介電常數、低介電損耗、阻燃、高強度、高耐溫等等，如LCP、PPO、PPS、PBT、PI/MPI、PEI、PEEK、TPX等材料經過改性提高性能后，能實現產品輕量化，降低成本，滿足高性能要求以及設計自由度。
材料產業迎來了5G新時代，在應用端手機、基站、物聯網、汽車等硬件載體都將對5G新材料有更多的需求和更高的要求。歡迎長按下方二維碼加入艾邦5G材料交流群進行交流，共謀發展進步！
轉自：艾邦高分子
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展開 【塑料界黑科技】LCP塑料：高耐溫、高剛性，一次了解這種神奇材料！
■ ACMT / 劉文斌 技術總監
LCP 塑料簡介
液晶高分子(LCP) 材料是一種當處於熔融狀態時會顯示出液晶特性的熱塑性芳香族聚酯高分子材料的總稱。液晶高分子(LCP) 材料因分子是由苯環結構所組成，所以表現出剛直不易彎折的分子組態，一般高分子塑料所特有的分子鏈糾結纏繞組態在LCP 塑料上并無法呈現。由于很小的剪切力就可以引起其分子排向，射出成型時的流動阻力非常小非常容易進行流動，顯示出優良的成型流動性。而且由于在冷卻凝固時分子維持與熔融狀態時相同的分子構象，因此分子再排列的體積變化很小，所以可以表現出很高的尺寸精度。
液晶高分子(LCP) 材料基本上可以分類為溶液定向型(Lyotropic)(L-LCP) 與熱熔融定向型(Thermotropic)(T-LCP) 兩種，前者LCP 需溶解於適當溶劑中才能形成液晶現象，因此只能應用于溶液成型來制造纖維或薄膜產品；后者則可以利用熱熔融法來進行成型，無論是在熔融狀態或冷卻固化之后，LCP 短棒型堅硬的分子鏈排列都會相當井然有序，這現象與傳統的高分子塑料所呈現的現象完全不同。傳統塑料在成型過程中一般是希望塑料的最終分子鏈排列越亂越好，不要產生過度的分子鏈排向，否則產品容易發生不均勻收縮、翹曲現象與殘留嚴重的內應力。然而在成型過程中，LCP 液晶高分子塑膠需借由分子鏈排向現象才能表現出LCP 塑膠的特性。
目前市場上銷售的高性能工程塑膠Xydar? 是最早上市的熱定向型LCP，最初是由美國Carborundum 公司開發成功并取得專利，然而第一個將Xydar? 推出市場的卻是美國Dartco 公司，經過幾度的公司購并之后，Xydar? 目前是美國Solvay Advanced Polymers 公司的產品。
展開 
特種工程塑料注塑工藝？
高溫特種工程塑料一直應用在航空航天、軍工等高科技領域，如今應用范圍越來越廣泛，一定要嚴格按照正確的注塑操作程序去生產產品，否則難以得到性能良好產品，甚至會損壞設備。
亮點：
1、強度和剛性；
2、抗蠕變性；
3、耐高溫性能；
4、耐化學性；
5、即使在很高的壓力和速度下,依然具備良好的耐磨性；
6、電絕緣性；
7、固有的阻燃性；
8、氣密性 (在真空下)；
9、耐低溫；
局限性：
1、流動性較差、加工困難；
2、高性能的同時價格也相對較高；
Tepla? TPI不同牌號性能對比
TPI (熱塑性聚酰亞胺) Tepla? T8200系列材料是各項性能優異的復合材料，長期處于塑料金字塔頂部。不僅如此，在經過改性后，會根據添加成分獲得比原牌號更高性能的改性材料，可以滿足您的各類高性能需求。下圖是在添加玻纖及碳纖改性后其性能上的變化，通過ATSM實驗方法測得的數據對比如下。
Tepla? TPI 熱塑性聚酰亞胺與幾種不同材料熱變形溫度對比圖
通過測定熱變形溫度（ATSM D648）可以判斷材料的短期熱性能。當達到熱變形溫度時，在恒定壓力（1.8MPa）和恒速升溫的作用下，樣品會發生一定變形。下圖為Tepla? TPI 熱塑性聚酰亞胺在添加30%玻璃纖維改性后與其他高溫特種塑料在添加30%玻璃纖維改性后的熱變形溫度對比，從圖中我們可以明顯看出Tepla? TPI 熱塑性聚酰亞胺可以耐受更高的溫度。
Tepla? TPI不同牌號IZOD沖擊強度對比
沖擊測試旨在探究在特定沖擊條件下的材料性能，并在測試條件允許的限制范圍內估測材料的韌性。
展開 【材料知識】各種小家電都在用的塑料材料，你知道嗎？
裝飾件主要用材料
? 透明材料：透明ABS、PMMA、PC等
? 電鍍材料：電鍍級ABS
? 膜材料：PET膜，PC膜
3C關鍵件核心要求
?主要用材料：阻燃PBT、阻燃PP、阻燃PPO
其它關鍵結構件的核心要求
?主要用材料：POM、玻纖增強尼龍、PPS、PPA、PEI
?常見小家電塑膠選材
微波爐
微波爐上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、把手、旋鈕等，要求耐熱。
所選用的塑料品種有PBT/PET+GF、PBT+GF、PC/ABS、耐熱ABS、HIPS、耐熱PP、PP。
電飯煲
電飯煲上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、蓋、把手、開關等，要求耐熱。所選用的塑料品種有ABS、高光澤PP、PP。
電熨斗
用于電熨斗零部件的塑料材料的性能要求主要是耐熱性，其次是沖擊強度和外觀。
外殼、把手、水槽底座可用ABS、高光澤PP；
靠近加熱區的零部件要求耐熱性高，可用PC、PA+GF、PBT/PET+GF、PBT+GF、耐熱ABS；
底座的耐熱性要求更高，可用PBT/PET+GF、PET+GF代替金屬件。
電暖器
電暖器上用的塑料材料要求耐熱，特別是出風格柵。
展開 無鹵工程塑料防火應用知多少？
一、阻燃改性材料
眾所周知，傳統材料一般選擇使用磷氮改性材料作為阻燃劑。這樣做，紅磷會干擾塑料著色。在色調上，使用紅磷只能實現黑色或紅色。另外，它的副作用會影響加工，而且在高溫和潮濕的環境中使用時具有較強的腐蝕性。
此外，常用的無機阻燃劑大多數以鋁、鎂的氫氧化物為基礎，使用劑量相對較高，不但嚴重地限制塑料的加工性能——尤其是注塑成型，還影響著所生產的零部件的機械性能。而氮系阻燃劑的主要代表——三聚氰胺氰尿酸鹽，僅可用于無填充聚酰胺。
塑料的絕緣性滿足了生產商日益提高的需求，不過，當塑料制品的膜壁厚度較薄，是否具有較高的介電強度就需要確認。通常生產商會通過微型化和功能高度集成去實現減重和降低成本。由于相關聯的結構形狀和越來越薄的厚度帶來高要求，相應的熔體流動指數也需要得到實現和保障。
除了以鹵素、紅磷和三聚氰胺或者其混合物為基礎的“傳統”阻燃改性材料，不少材料公司研發出不含鹵素的非傳統阻燃體系，這些無鹵工程塑料還具有更高機械和電性能。
采用無鹵阻燃塑料制品幾乎沒有阻燃劑析出表面的現象，因為它們不含有任何在低溫度下即發生反應的物質，所以與無保護材料相比，其工藝參數十分相似。
二、無鹵工程塑料
現在越來越多的公司用含有現代阻燃劑的新材料替代有鹵材料，積極開發并利用無鹵材料應用于現有及新型部件。這些材料機械性能和電性能至少要達到高溫材料采用傳統防火劑的性能指標，操作也必須高效。
此外，某些材料的數量需求也出現了極大的不同：某些顏色特定的部件需要的操作數量較少，每月材料需求僅以千克計算，而標準的大批量加工材料的需求則數以噸計。在各種情況下都要保證供應——也要保證達到多年來的認證要求。
展開 工程塑料PBT性能分析
聚對苯二甲酸二丁酯（PBT）
聚對苯二甲酸二丁酯（Polybutylene terephathalate），系以對苯二甲酸二甲酯（DMT）與 1,4丁二醇（1,4-Butanediol）聚合而成的一種結晶性熱可塑性工程塑料。由于PBT樹脂的—CH2— 鏈增長，使得分子鏈易于撓曲，所以玻璃轉移溫度比 PET 低，而結晶速度增快
PBT 在 1970 年代初期由美國 Celanese 公司研究成功，并以 Celanex 商品名上市，隨后世界 知名廠商德國 BASF、Bayer、美國 GE、Ticona，日本 Toray、三菱化學，臺灣新光合纖、長 春人造樹脂、南亞塑料等公司先后投入生產行列，全球生產廠商共計三十余家。
PBT 又可 稱為熱塑性聚酯塑料，為適用于不同加工業者使用，一般多少會加入添加劑，或與其它塑料 摻混，隨著添加物比例不同，可制造不同規格的產品。由于 PBT 具有耐熱性、耐候性、耐 藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好，廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用 品等，而 PBT 產品又與 PPE、PC、POM、PA 等共稱為五大泛用工程塑料。
展開 塑料/復合材料如何選擇合適的材料卡片類型
仿真精度受很多因素影響，如模型簡化程度、網格尺寸和質量、材料參數等。其中，材料參數是影響仿真精度最重要的影響因素之一。采用不同的材料本構和失效模型或者同樣的材料本構和失效模型采用不同的材料參數，仿真結果將大相徑庭。
塑料材料在汽車、家電、航空航天、電子電器等行業應用越來越廣泛，其力學性能不同于金屬材料的力學性能，塑料材料有其獨特的特點：
彈性模量不是常數，而是應變率的函數，同時也是塑性應變的函數；
在大應變時，真實應力-應變曲線的斜率增加很快；
塑性硬化在拉伸、壓縮、剪切工況各不相同；
材料的失效應變與應變率相關；
塑性材料會產生黏性應變。
現在還沒有一種材料本構能夠準確地模擬塑料材料的所有力學性能，僅為根據分析目的模擬塑料的某些特性。市面上常用的仿真軟件，如LS-DYNA用以模擬塑料的材料本構如下：
(1) mat_024 / mat_piecewise_linear_plastic;分段線性塑性材料，這表示材料的塑性行為遵循分段線性塑性模型，即在不同的應力水平下，材料的剛度（彈性模量）可能發生變化。
(2) mat_123 / mat_modified_piecewise_linear_plastic;修正的分段線性塑性材料，這種材料模型與mat_024類似，但在某些方面進行了修正，以更準確地模擬材料的實際行為。
(3) mat_124 / mat_plasticity_compression_tension;壓縮-拉伸塑性材料，這種材料模型考慮了材料在壓縮和拉伸狀態下的不同塑性行為，可能在壓縮時表現出不同的屈服應力。
展開 工程塑料的優缺點及用途
工程塑料的優缺點及用途
一文了解常見汽車用工程塑料
塑料是指以高分子量的合成樹脂為主要組分，加入適當添加劑，如增塑劑、穩定劑、阻燃劑、潤滑劑、著色劑等，經過加工成型的塑性材料，或固化交聯形成的剛性材料。塑料是20世紀的產物，自從它被開發以來，用途日益廣泛，此處我們聊聊幾種常見的汽車用工程塑料。
來源：高品質內外飾
工程塑料物性加工應用大全，值得收藏！
可采用通常得熱塑性塑料得加工方法加工成制品。
2.流動性差，極易分解，分解時產生腐蝕氣體。宜嚴格控制成型溫度不要超過475度，模具應加熱至150-200度，澆注系統對料流阻力應小。
3.半透明粒料，注塑、擠出成型。成型溫度350-400度，475度以上容易引起變色或發生氣泡。并注意脫模會較困難。
4、因熔融的材料對金屬有腐蝕作用，長期生產，模具需要電鍍鉻處理。
PAR塑料（U塑料）
英文名稱:
(聚芳脂)
比重:1.2-1.26克/立方厘米 成型收縮率:0.8% 成型溫度：300-350℃ 干燥條件：100～120℃-5小時
物料性能
1、為透明無定形熱塑性工程塑料，具有優良的耐熱性、阻燃性和無毒性。可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。
1、適于制作耐熱、耐燃和尺寸穩定性高的電器零件。連接器、線圈架、繼電器外殼。
2、具有優異的熱性能，在1.86MPA的負荷下，其熱變形溫度高達175度，分解溫度為443度。其各種力學性能受溫度影響較小。
2、照明零件。可制成透明的燈罩、照明器、汽車反光罩等。
成型性能
1.隨著制品壁厚增加，成型收縮率增大。
2.吸濕性較小，約0.1-0.3％，但注塑時微量水分會引起聚芳脂分解。故材料成型前必須進行干燥。使其含水率小于0.02％。
展開 為何工程塑料不適合打印圓弧形模型？
我們經常能在3D打印中看到各種形狀的模型，但為什么不建議使用工程塑料來打印圓弧形模型呢？JLC3D小編今天就和大家一起探討下。
我們都知道，工程塑料在FDM（熔融沉積成型）打印中，通常會采用分層堆疊的打印方式，那每一層之間必然會存在一定的銜接痕跡。
正因如此，在XY軸方向上遇到弧面或小角度平面時，其層紋會變得異常明顯。從 JLC3D 小編實際打印的圓弧形模型（PLA材料）中可以清晰地看到，模型表面呈現出明顯的階梯狀紋理，層紋之間的跨度較大，看起來反而不精細了。
尤其是當模型表面弧面較多時，更容易導致表面打印的粗糙甚至直接損壞，如下圖，這樣一來，就會降低模型的精度與美觀度。
所以說，工程塑料并不適合打印圓形結構或復雜曲面模型，JLC3D小編建議大家選擇尼龍或樹脂材料，這兩種材料在打印弧面時表現更佳，能有效減少層紋，提升表面光滑度。
展開 【NMT技術】工程塑料怎么粘結到金屬上？
【NMT技術】工程塑料怎么粘結到金屬上？
從“汽車輕量化”看工程塑料的具體應用
工程塑料用于汽車輕量化
工程塑料應用于汽車方面的主要作用就是使汽車輕量化，從而達到省油高速、節能減排的目的。不少發達國家將汽車的塑料使用量作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標準。
當前世界上汽車塑料單用量最大的是德國，塑料用量大約占整體材料的15%。近年來，我國汽車產業發展迅速，目前汽車年產量超過400萬輛，據相關數據統計，我國現階段汽車行業年用改性塑料在50萬噸以上，這其中工程塑料占了很大一部比例。不過由于五大工程塑料的性能各不相同，因此在汽車上的用途也各有偏重。
尼龍PA
尼龍主要用于汽車發動機及發動機周邊部件，主要品種是GFPA6、GFPA66、增強阻燃PA6等產品。
(1)在汽車發動機周邊部件上的應用由于發動機周邊部件主要是發熱和振動部件，其部件所用材料大多數是玻纖增強尼龍。這是因為尼龍具有較好的綜合性能，用玻纖改性后的尼龍，主要性能得到很大的提高，如強度、制品精度、尺寸穩定性等均有很大的提高。另外，尼龍的品種多，較易回收循環利用，價格相對便宜等，這些因素促成尼龍成為發動機周邊部件的理想選擇材料。
(2)在汽車發動機部件上的應用。發動機蓋，發動機裝飾蓋，汽缸頭蓋等部件一般都用改性尼龍作為首選材料，與金屬材質相比，以汽缸頭蓋為例質量減輕50%，成本降低30%。除了發動機部件外，汽車的其他受力部件也可使用增強尼龍，如機油濾清器，刮雨器，散熱器格柵等。
聚酯
在汽車制造領域，聚酯廣泛地用于生產保險杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統零件、儀表盤、汽車點火器、加速器及離合器踏板等部件。PBT與增強PA、PC、POM在汽車制造業中的競爭十分激烈，PA易吸水，PC的耐熱性耐藥性不及PBT；在汽車用途接管方面，由于PBT的抗吸水性優于PA，將會逐漸取代PA。
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