设计实战技巧

设计实战技巧--原材料比较设计实战技巧--原材料比较
塑料不是金属 众多的塑料设计仍然沿袭“金属零件”的设计理念。开题伊始，作者提出，与其他传统原材 料相比，设计塑料原材料零件时需注重的要点。 各类原材料的基本特性 塑料原材料比起其他任何工业原材料，其特性可在很大的范围内变化多端。通过添加填料、 增强材料和改性剂， 其性质会产生很大的转化。 大多数塑料的基本性质与金属有着明显区别。 例如，通过直接对比，金属具有更高的密度，最高使用温度，刚性/强度, 导热性及导电性。 而在机械避震，热伸缩性，断裂伸长率，韧性方面，工程塑料则具备更大的范围。为了生产 出功能性塑件，同时节约成本，有必要用创新设计，使塑料替代金属。在这重新设计零部件 的过程中，极有可能达至功能集成、结构简化的效果。 不同的原材料性能 有时在相同的操作条件下，塑料会呈现出与金属完全不同的表现。因此，对浇铸金属经济有 效的功能设计，如果仓卒地用于塑料，将会很容易失败。因此需要塑料设计者必须对这些原 材料的性质非常熟悉。 变形性质与温度和时间的关系 当材料的使用温度越接近它的熔点， 温度和时间将更直接影响原材料的形变表现。 多数塑料 在室温或短时间暴露于应力时，会呈现出机械性质的改变。而另一方面，除非金属接近其重 结晶温度（>300°C） ，否则它的机械性质不会出现大幅度改变。 如果使用温度与形变率变化很大，工程热塑性塑料的性质也可以由硬脆向弹性变化。例如， 安全气袋张开门，在实际应用（如爆炸性开启）的过程中，其形变表现与慢速组装配件的形 变表现质完全不同（如图 2） 。同样的，卡扣配件也必须随着温度的冷热来选择不同的装配 方法。这里，温度的影响远远大于装载速率的影响。 影响材料性质的因素 塑料的特性不仅仅是纯原材料的性质。 在不同操作环境下， 塑料组件的基本性质会随着不同 的因素而改变（如紫外光辐射，如图 3） 。如果原材料在不适用的范围内加