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■ 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。

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。

在優化材料選擇方面，由于這是一種多尺度方法，可以為復合材料的基體選擇不同的材料，例如在虛擬數值分析中選擇不同的熱塑性塑料，不同的纖維如玻璃纖維或碳纖維。還可以通過動力學結構分析得到的結果，對產品做進一步的結構優化。 LS-DYNA多尺度方法開展手機的跌落測試仿真。手機蓋板用注塑成型的短纖維增強熱塑性塑料制造，手機模型裝配了PCB印刷線路板、電池、屏幕和一些接合件。

產業總覽塑料材料被廣泛的應用，各種合成或半合成的產品被轉化及成型為我們日常的一部份。這些產品含概了消費電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個人護理用具以及汽車零件等等。因為塑料低成本、易于生產且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統材料應用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類材料。

在優化材料選擇方面，由于這是一種多尺度方法，可以為復合材料的基體選擇不同的材料，例如在虛擬數值分析中選擇不同的熱塑性塑料，不同的纖維如玻璃纖維或碳纖維。還可以通過動力學結構分析得到的結果，對產品做進一步的結構優化。 LS-DYNA多尺度方法開展手機的跌落測試仿真。手機蓋板用注塑成型的短纖維增強熱塑性塑料制造，手機模型裝配了PCB印刷線路板、電池、屏幕和一些接合件。

國家先進高分子材料產業創新中心，為企業提供從產品設計、原材料獲取、產品生產、產品性能評估和廢棄后回收處理的全生命周期技術服務，通過與LCA專委會的合作，結合在高分子材料行業近30年的大數據沉淀，形成了獨特的針對高分子材料上下游產品全生命周期的碳服務及LCA綜合解決方案。

常見塑料線性膨脹系數TMA測試不僅能提供室溫附近的線性膨脹系數，更能描繪材料在整個溫度范圍內的尺寸變化曲線。這對于預測制品在不同使用環境下的尺寸穩定性至關重要。例如，在汽車領域，一個安裝在發動機艙內的塑料部件會經歷-40°C到120°C的劇烈溫度循環。如果該部件的線性膨脹系數與相鄰的金屬部件差異過大，就會在裝配界面產生巨大的熱應力，導致連接件松動、密封失效或部件自身龜裂。

UL 94 是由美國安全檢測實驗室Underwriters Laboratories (UL) 制定的阻燃等級標準，用于對塑料和聚合物材料的阻燃性進行分類。雖然該標準最初是針對硬質塑料而制定的，但它現在廣泛用于彈性體、多孔泡棉和海綿，包括墊圈和密封應用中使用的許多材料。

材料會因射出與粉碎過程的剪切應力、加熱、塑化等過程，造成材料的分子鏈遭受破壞導致分子量下降與分子量分布變寬，使材料流動性提高；同時，回收次數到達4以上時，PP分子鏈產生明顯斷鏈或破壞情形已較不明顯。圖2(a)：(a)~(c)為不同回收次數塑料流動特性和結晶度之變化。

在塑料注塑成型中，確保熔體能夠完全填滿模具型腔是成功生產的第一步。塑料螺旋流動測試（Spiral Flow Test） 作為一種標準化且直觀的評估方法，被廣泛用于量化樹脂的流動性，從而直接預測其充模能力。該方法通過測量樹脂在特定工藝條件下于螺旋形流道中的流動長度，為材料選擇、工藝設定和質量控制提供了關鍵數據。

塑料材料被廣泛的應用，各種合成或半合成的產品被轉化及成型為我們日常的一部份。這些產品含概了消費電子、家庭用品、玩具、各種外包裝、個人護理用具以及汽車零件等等。因為塑料低成本、易于生產且原物料充足等因素，其大部份的用途，用以替代各種傳統材料應用，包含金屬、玻璃、木材以及紙類材料。

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。

隨著全球對環境和能耗的關注日益提高，包括復合材料、工程塑料和橡膠在內的高分子聚合物材料，因其材料性能具有較高的強質比，被越來越多的應用到汽車輕量化設計當中。但是，相對于傳統金屬材料，聚合物材料在不同溫度和加載速率下所表現出了巨大差異性和敏感性，這些差異包括彈性模量、峰值應力、應力應變曲線以及失效應變。

在全球塑料消費中，家電業僅次于汽車業。聚丙烯（PP）具有質輕、性能優良、耐腐蝕和易成形加工等優點，其優越性在于不僅能代替熱固性塑料和金屬，還能代替其他熱塑性塑料。環保要求家電產品節能、節水、部件可回收等，這使得聚丙烯在家電方面的應用日趨廣泛起來。

這在某些情況下可能有所不同：表面清潔 在用溶劑處理塑料時要小心，因為它們可能會引起膨脹或應力腐蝕（例如，丙酮的使用至關重要）。潮濕或應力腐蝕可能產生膨脹風險。 白氣和異丙醇在很大程度上被認為是不重要的，特別是因為接觸時間短。 在關鍵情況下，應始終進行初步試驗，因為由于改性塑料的數量非常多，因此無法作出明確的預測。

中常用彈塑性材料卡片的設置方法及要點

【結果】通過LS-DYNA跌落仿真結果可知，最大變形為7.416 mm，最大應力為196.46 MPa，低于材料屈服強度極限，滿足強度要求，且跌落速度對起落架的變形影響更大，可以為同類型產品設計提供思路。【結論】1）通過替換鎂合金材料作為起落架制作材料，對比鋁合金質量減輕了20.9%。