原材料比較
塑料不是金屬
眾多的塑料設(shè)計(jì)仍然沿襲“金屬零件”的設(shè)計(jì)理念。開(kāi)題伊始，作者提出，與其他傳統(tǒng)原材料相比，設(shè)計(jì)塑料原材料零件時(shí)需注重的要點(diǎn)。
各類(lèi)原材料的基本特性
塑料原材料比起其他任何工業(yè)原材料，其特性可在很大的范圍內(nèi)變化多端。通過(guò)添加填料、增強(qiáng)材料和改性劑，其性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)化。大多數(shù)塑料的基本性質(zhì)與金屬有著明顯區(qū)別。例如，通過(guò)直接對(duì)比，金屬具有更高的。
§ 密度
§ 最高使用溫度
§ 剛性/強(qiáng)度
§ 導(dǎo)熱性及
§ 導(dǎo)電性
而在
§ 機(jī)械避震
§ 熱伸縮性
§ 斷裂伸長(zhǎng)率
§ 韌性
方面，工程塑料則具備更大的范圍。為了生產(chǎn)出功能性塑件，同時(shí)節(jié)約成本，有必要用創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使塑料替代金屬。在這重新設(shè)計(jì)零部件的過(guò)程中，極有可能達(dá)至功能集成、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的效果。
不同的原材料性能
有時(shí)在相同的操作條件下，塑料會(huì)呈現(xiàn)出與金屬完全不同的表現(xiàn)。因此，對(duì)澆鑄金屬經(jīng)濟(jì)有效的功能設(shè)計(jì)，如果倉(cāng)卒地用于塑料，將會(huì)很容易失敗。因此需要塑料設(shè)計(jì)者必須對(duì)這些原材料的性質(zhì)非常熟悉。
變形性質(zhì)與溫度和時(shí)間的關(guān)系
當(dāng)材料的使用溫度越接近它的熔點(diǎn)，溫度和時(shí)間將更直接影響原材料的形變表現(xiàn)。多數(shù)塑料在室溫或短時(shí)間暴露于應(yīng)力時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出機(jī)械性質(zhì)的改變。而另一方面，除非金屬接近其重結(jié)晶溫度（>300°C），否則它的機(jī)械性質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)大幅度改變。
如果使用溫度與形變率變化很大，工程熱塑性塑料的性質(zhì)也可以由硬脆向彈性變化。例如，安全氣袋張開(kāi)門(mén)，在實(shí)際應(yīng)用（如爆炸性開(kāi)啟）的過(guò)程中，其形變表現(xiàn)與慢速組裝配件的形變表現(xiàn)質(zhì)完全不同（如圖2）。同樣的，卡扣配件也必須隨著溫度的冷熱來(lái)選擇不同的裝配方法。這里，溫度的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于裝載速率的影響。
Fig. 3
影響材料性質(zhì)的因素
塑料的特性不僅僅是純?cè)牧系男再|(zhì)。在不同操作環(huán)境下，塑料組件的基本性質(zhì)會(huì)隨著不同的因素而改變（如紫外光輻射，如圖3）。如果原材料在不適用的范圍內(nèi)加工，再好的設(shè)計(jì)也會(huì)失敗。同樣的，制品并不能以加工過(guò)程來(lái)解決設(shè)計(jì)弱點(diǎn)。因此只有考慮到所有因素的優(yōu)化工藝，才能保證塑料零部件的質(zhì)量。
