随着热(rè)成(chéng)型技術(shù)的(de)發(fà)展，在(zài)日(rì)常生(shēng)活及(jí)工業生(shēng)産中(zhōng)随處(chù)可(kě)見(jiàn)热(rè)成(chéng)型産品的(de)應(yìng)用，從航天(tiān)科技、医療衛生(shēng)、新(xīn)能(néng)源光(guāng)伏、工業自(zì)動(dòng)化(huà)到(dào)人(rén)工智能(néng)等領域，正(zhèng)所(suǒ)謂上(shàng)天(tiān)入(rù)海(hǎi)、無所(suǒ)不(bù)能(néng)，那(nà)麼(me)針(zhēn)对(duì)不(bù)同(tóng)行業，不(bù)同(tóng)使用场(chǎng)景，我(wǒ)们應(yìng)該如(rú)何選擇不(bù)同(tóng)的(de)材料呢，今天(tiān)從如(rú)下(xià)几点闡述供大(dà)家(jiā)参考。

一(yī)、 吸塑材料力學(xué)性(xìng)能(néng)：

1. 彈性(xìng)模量(liàng)

· 彈性(xìng)模量(liàng)是(shì)指材料在(zài)彈性(xìng)變(biàn)形階(jiē)段(duàn)的(de)應(yìng)力-應(yìng)變(biàn)比值（單位(wèi)：GPa）。

· 高(gāo)彈性(xìng)模量(liàng)材料如(rú)PC剛性(xìng)高(gāo)，适用于(yú)做防爆盾牌(pái)、防爆灯罩(zhào)（用于(yú)监獄）成(chéng)型後(hòu)不(bù)易變(biàn)形。改裝(zhuāng)車內(nèi)饰氛圍灯罩(zhào)大(dà)多(duō)也用PC材料，根(gēn)據(jù)光(guāng)源颜色(sè)選用不(bù)同(tóng)颜色(sè)的(de)PC，且(qiě)可(kě)以(yǐ)做成(chéng)不(bù)同(tóng)的(de)雾度(dù)和(hé)透光(guāng)率。

· 低(dī)彈性(xìng)模量(liàng)材料如(rú)PP更(gèng)易拉伸，适合複雜形狀成(chéng)型。

2. 拉伸強(qiáng)度(dù)

· 拉伸強(qiáng)度(dù)是(shì)材料斷裂前(qián)能(néng)承受的(de)最(zuì)大(dà)拉伸應(yìng)力。

· 強(qiáng)度(dù)细(xì)分(fēn)：屈服(fú)強(qiáng)度(dù)（材料開(kāi)始(shǐ)塑性(xìng)變(biàn)形的(de)臨界点）

·           斷裂強(qiáng)度(dù)（材料最(zuì)終(zhōng)斷裂时(shí)的(de)應(yìng)力）。

· 材料強(qiáng)度(dù)決定(dìng)材料用途：高(gāo)拉伸強(qiáng)度(dù)材料如(rú)ABS适合用于(yú)汽車內(nèi)、外(wài)饰件(jiàn)，适合與(yǔ)PMMA\PC\ASA共擠多(duō)层(céng)片(piàn)材。潮(cháo)湿(shī)的(de)ABS在(zài)成(chéng)型前(qián)要(yào)進(jìn)行預加热(rè)烘干(gàn)，白(bái)色(sè)ABS过(guò)度(dù)加热(rè)会(huì)變(biàn)黃，邊(biān)料适用二(èr)次(cì)利用，其(qí)加热(rè)和(hé)冷(lěng)卻时(shí)間(jiān)基本(běn)與(yǔ)新(xīn)品相同(tóng)，只(zhī)是(shì)拉伸性(xìng)和(hé)蒸發(fà)性(xìng)不(bù)如(rú)新(xīn)品。

· 低(dī)強(qiáng)度(dù)材料如(rú)PS需避免高(gāo)應(yìng)力應(yìng)用，可(kě)对(duì)PS進(jìn)行植絨(róng)、金(jīn)屬電(diàn)鍍和(hé)導電(diàn)處(chù)理(lǐ)。

3. 斷裂伸长(cháng)率（Elongation at Break）

· 斷裂伸长(cháng)率指材料斷裂时(shí)的(de)應(yìng)變(biàn)百(bǎi)分(fēn)比，映延展性(xìng)。

· 高(gāo)伸长(cháng)率如(rú)PP可(kě)达(dá)500%适合做高(gāo)拉伸産品，PP屬于(yú)半結晶材料，透明(míng)度(dù)較差呈乳白(bái)色(sè)。化(huà)學(xué)性(xìng)能(néng)良好(hǎo)，使用用于(yú)医療类托盘。電(diàn)絕緣性(xìng)良好(hǎo)适用能(néng)源電(diàn)池包(bāo)保護罩(zhào)。可(kě)添加填充物(wù)，比如(rú)滑石(dàn)粉、碳酸(suān)鈣、碳酸(suān)鎂，以(yǐ)改善強(qiáng)度(dù)。還(huán)可(kě)以(yǐ)添加短(duǎn)玻璃纖維增強(qiáng)，保持(chí)抗冲擊度(dù)的(de)同(tóng)时(shí)改善強(qiáng)度(dù)。借(jiè)助添加劑改善其(qí)剛度(dù)、抗紫外(wài)線(xiàn)、阻燃性(xìng)、抗静(jìng)電(diàn)等

· 低(dī)伸长(cháng)率（如(rú)PS僅2-3%）易脆裂，僅适合浅成(chéng)型。

4. 冲擊強(qiáng)度(dù)（Impact Strength）

· 材料抵抗突然冲擊的(de)能(néng)力

      料的(de)冲擊強(qiáng)度(dù)排序（由(yóu)高(gāo)到(dào)低(dī)）：

· 工程塑料：PC（聚碳酸(suān)酯）、PC/ABS合金(jīn)、改性(xìng)PPO等，具有(yǒu)優异(yì)的(de)抗冲擊性(xìng)，尤其(qí)PC的(de)缺口(kǒu)冲擊強(qiáng)度(dù)可(kě)达(dá)60-80 kJ/m²。

· 韌性(xìng)材料：HDPE、PP（尤其(qí)是(shì)共聚型）、增韌PVC，耐冲擊但低(dī)温(wēn)下(xià)可(kě)能(néng)變(biàn)脆。

· 脆性(xìng)材料：PS、普通(tòng)PVC、PLA（生(shēng)物(wù)降解(jiě)材料），冲擊強(qiáng)度(dù)低(dī)，需改性(xìng)或(huò)添加增韌劑（如(rú)HIPS通(tòng)过(guò)橡胶(jiāo)粒(lì)子增韌）。

       通(tòng)过(guò)以(yǐ)下(xià)几点優化(huà)産品結構以(yǐ)彌補材料冲擊強(qiáng)度(dù)缺陷。

· 斜度(dù)过(guò)渡：避免急劇成(chéng)品厚度(dù)變(biàn)化(huà)，減少材料應(yìng)力集中(zhōng)点

· 圆角(jiǎo)設計(jì)：內(nèi)角(jiǎo)半徑≥材料厚度(dù)，降低(dī)缺口(kǒu)效應(yìng)。

· 增強(qiáng)結構：肋条(tiáo)、波(bō)浪紋設計(jì)可(kě)分(fēn)散冲擊能(néng)量(liàng)。

5. 彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)（Flexural Strength）

· 材料抵抗彎曲(qū)斷裂的(de)能(néng)力（單位(wèi)：MPa）。

   常用材料的(de)彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)典型值（由(yóu)高(gāo)到(dào)低(dī)）：

· 高(gāo)剛性(xìng)工程塑料：

o PEEK（彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)≥170 MPa）：航空(kōng)航天(tiān)、医療高(gāo)温(wēn)部(bù)件(jiàn)。

o PC（聚碳酸(suān)酯）（90-110 MPa）：兼具高(gāo)冲擊與(yǔ)彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)，适合結構件(jiàn)。

o GF增強(qiáng)材料（如(rú)30%玻纖PA6，彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)≥200 MPa）：通(tòng)过(guò)纖維提(tí)升(shēng)剛性(xìng)。

· 通(tòng)用塑料：

o ABS（60-70 MPa）：平衡強(qiáng)度(dù)與(yǔ)成(chéng)型性(xìng)，用于(yú)産品外(wài)壳

o HIPS（30-50 MPa）：低(dī)強(qiáng)度(dù)，适合包(bāo)裝(zhuāng)类托盘

o PP（25-40 MPa）：可(kě)通(tòng)过(guò)玻纖或(huò)礦物(wù)填充提(tí)升(shēng)至(zhì)80 MPa以(yǐ)上(shàng)。

关鍵差异(yì)：

· 結晶性(xìng)材料（如(rú)PP、PE）彎曲(qū)強(qiáng)度(dù)通(tòng)常低(dī)于(yú)非(fēi)晶材料（如(rú)PC、PS），但可(kě)通(tòng)过(guò)双(shuāng)向拉伸提(tí)升(shēng)其(qí)強(qiáng)度(dù)

· 填充改性(xìng)：玻纖、碳酸(suān)鈣等，但強(qiáng)度(dù)、剛性(xìng)、韌性(xìng)会(huì)有(yǒu)變(biàn)化(huà)。

設計(jì)優化(huà)方(fāng)向

· 加強(qiáng)筋布(bù)局(jú)：平行于(yú)受力方(fāng)向的(de)加強(qiáng)筋可(kě)提(tí)升(shēng)抗彎剛度(dù)，比如(rú)無人(rén)掃地(dì)車，增強(qiáng)産品受外(wài)力冲擊性(xìng)能(néng)

· 避免應(yìng)力集中(zhōng)：

o 圆角(jiǎo)半徑≥1.5倍厚度(dù)（如(rú)ABS件(jiàn)拐角(jiǎo)R≥2mm）；

o 孔位(wèi)邊(biān)緣加厚或(huò)設計(jì)凸台，減小應(yìng)力表(biǎo)現(xiàn)

· 複合結構：多(duō)层(céng)共擠（如(rú)PP/EVOH/PP）兼顧強(qiáng)度(dù)與(yǔ)功能(néng)性(xìng)。

· 

二(èr)、 吸塑材料的(de)化(huà)學(xué)稳定(dìng)性(xìng)：

1.耐化(huà)學(xué)腐蝕性(xìng)

· 定(dìng)義材料抵抗酸(suān)、堿、溶劑、油(yóu)脂等化(huà)學(xué)物(wù)質(zhì)侵蝕的(de)能(néng)力。

· PP易氧化(huà)，需添加稳定(dìng)劑，耐酸(suān)堿性(xìng)較強(qiáng)。PC不(bù)耐酸(suān)堿性(xìng)，添加UV劑耐候性(xìng)較強(qiáng)，堿性(xìng)环(huán)境易開(kāi)裂。

2. 水(shuǐ)解(jiě)稳定(dìng)性(xìng)

· 定(dìng)義材料在(zài)潮(cháo)湿(shī)或(huò)高(gāo)温(wēn)高(gāo)湿(shī)环(huán)境中(zhōng)抵抗水(shuǐ)分(fēn)子降解(jiě)的(de)能(néng)力。高(gāo)結晶材料（如(rú)HDPE、PP）吸水(shuǐ)率低(dī)（<0.01%），水(shuǐ)分(fēn)難以(yǐ)滲透至(zhì)內(nèi)部(bù)，水(shuǐ)解(jiě)風(fēng)險小。PET高(gāo)温(wēn)高(gāo)湿(shī)易水(shuǐ)解(jiě)

3.氧化(huà)稳定(dìng)性(xìng)

· 定(dìng)義：材料在(zài)高(gāo)温(wēn)或(huò)紫外(wài)線(xiàn)照射下(xià)抵抗氧气(qì)老(lǎo)化(huà)的(de)能(néng)力。

· 抗氧化(huà)添加劑（如(rú)PP中(zhōng)添加BHT）。

· 不(bù)飽和(hé)鍵含量(liàng)：PVC（含氯原子）比PE更(gèng)易氧化(huà)，PVC是(shì)所(suǒ)有(yǒu)塑料中(zhōng)有(yǒu)最(zuì)为(wèi)優良的(de)防擴散性(xìng)（阻隔性(xìng)良好(hǎo)），但因(yīn)其(qí)50%是(shì)氯环(huán)保系(xì)數較差，多(duō)應(yìng)用于(yú)食品工業包(bāo)裝(zhuāng)（德國(guó)大(dà)多(duō)用PET替代(dài)）。化(huà)學(xué)稳定(dìng)性(xìng)強(qiáng)，耐酸(suān)堿、油(yóu)脂、酒(jiǔ)精、汽油(yóu)，不(bù)耐苯酮酯类。

4. 耐候性(xìng)

· 定(dìng)義材料在(zài)戶外(wài)环(huán)境中(zhōng)抵抗紫外(wài)線(xiàn)、雨(yǔ)水(shuǐ)、温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)的(de)綜合能(néng)力。

· 改進(jìn)措施：添加UV稳定(dìng)劑（如(rú)碳黑(hēi)、受阻胺类），選用耐候材料（如(rú)ASA優于(yú)ABS），ASA屬性(xìng)类似ABS，但其(qí)出(chū)色(sè)的(de)耐光(guāng)性(xìng)和(hé)耐候性(xìng)，戶外(wài)场(chǎng)景使用較多(duō)，比如(rú)車頂帳篷(péng)、通(tòng)信基站外(wài)罩(zhào)。ASA耐低(dī)浓度(dù)酸(suān)堿液，不(bù)耐有(yǒu)機(jī)溶劑和(hé)浓縮酸(suān)液。

5 遷移性(xìng)與(yǔ)析出(chū)

· 定(dìng)義材料中(zhōng)小分(fēn)子添加劑（如(rú)塑化(huà)劑、稳定(dìng)劑）向接觸介質(zhì)（如(rú)食品、藥品）的(de)遷移傾向。由(yóu)于(yú)食品包(bāo)裝(zhuāng)要(yào)求耐油(yóu)脂，無遷移，大(dà)多(duō)選擇PET、PP材料。PET俗稱滌綸，有(yǒu)透明(míng)度(dù)高(gāo)的(de)APET用于(yú)制作(zuò)可(kě)乐(lè)瓶(píng)，有(yǒu)晶體(tǐ)含量(liàng)高(gāo)的(de)CPET多(duō)用于(yú)制作(zuò)托盘。

以(yǐ)上(shàng)是(shì)我(wǒ)对(duì)于(yú)热(rè)成(chéng)型材料的(de)浅顯認知，後(hòu)续再從热(rè)成(chéng)型産品的(de)二(èr)次(cì)加工及(jí)热(rè)成(chéng)型工藝要(yào)求条(tiáo)件(jiàn)两(liǎng)个(gè)方(fāng)面與(yǔ)大(dà)家(jiā)再做交流。