所有的塑料選材都要把全部功能要求轉(zhuǎn)換成與實際使用性能有關的工程性能,并根據(jù)要求的性能進行選材。通常根據(jù)性能選材的方法有:對塑料性能分項考慮、比較的選材;同時考慮多項性能綜合評價的選材。
(1)根據(jù)應用目的,列出部件的全部功能要求(并不是材料的性能),并盡可能定量化。例如:
①在額定的連續(xù)載荷下允許的最大變形量;
②使用和運輸過程中所受的應力種類和大??;是否長期受力,是動態(tài)或是靜態(tài)應力;
③最高工作溫度;
④在工作溫度下允許的尺寸變化;
⑤零部件允許的尺寸公差;
⑥零部件的使用性能要求;
⑦部件是否要求著色、粘接、電鍍等;
⑧要求貯存期多長,是否在戶外使用;
⑨有無耐燃性要求等等。
(2)根據(jù)部件的功能要求,考慮使用性能數(shù)值(工程性能)和設計數(shù)據(jù),提出目標材料(部件材料)的性能數(shù)值,并通過這些性能要求來選定材料。即使這些性能估計是粗略的,也會大大方便候選材料的篩選,為最終材料的選定提供有益的依據(jù)。
材料的成型工藝性、耐久性、經(jīng)濟性等也都是選材時應考慮的因素。有時候,某些使用要求不一定能明確對材料性能的定量要求,如電鍍性往往要通過實際試驗或已有的經(jīng)驗來篩選。又如塑料炮彈彈帶,要求材料經(jīng)受高速沖擊、壓縮、扭擰、剪切等復雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響,很難直接提出材料的定量性能要求,因此,除了通過力學計算外,還可通過模擬試驗和探索試驗來推算受力情況,提出粗略的性能要求。
選擇恰當材料性能是很關鍵而又復雜的,因為零部件的某一功能常常包含幾種性能,例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外,還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。零件的強度和剛度,除了從材料性能上考慮以外,還要從制品結(jié)構(gòu)設計上(如厚度和加強筋等)加以考慮。
(3)最后通過部件工程性能要求與材料性能的比較來確定候選材料。
選擇塑料時應注意下面幾個問題:
①必須對選用塑料的性能有較全面的了解,然后根據(jù)使用條件去考慮配方、工藝和制品設計等。
②塑料一般導熱性低,選用和設計時要充分注意。
③塑料的線脹系數(shù)一般比金屬大,有的易吸水,因此尺寸變化較大,選用和設計時要考慮恰當?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。
④有的塑料有應力開裂的傾向,選用和設計時要盡量減少應力,制品設計要避免應力集中,或作適當?shù)暮筇幚?,并要嚴格控制加工工藝?/div>
⑤有的塑料有蠕變和后收縮或變形的傾向,選用和設計時應充分注意。
⑥各種塑料有一定的使用強度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限,選用和設計時應該考慮。