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如何在非标机械设计或产品研发中选择非金属材料

刚刚进入机械设计领域的初学者,对金属材料的选择比较熟悉,但是对于各式各样的非金属材料,在选择时就难免不知所措,本经验列出最常用的6种非金属材料和其最常见的用法,供机械设计者参考。
工具/原料

机械工程材料基础知识

方法/步骤
1

POM,也称塑钢,常见塑料中硬度最高,切削性能也很好,以白色黑色为主,抛光后表面十分光滑平整,是非常常用的非金属材料,目前在高质量的产品中应用越来越广泛,在许多设计场合取代铝合金、PA、PTFE等,惟一缺点是耐热性一般,热变形温度大约在100摄氏度左右。

2

PTFE,聚四氟乙烯,也称特氟龙,切削性能及表面抛光性很好,表面有极强的疏水性,在医疗食品行业十分常用,在塑料中算比较耐高温的,热变形温度能达到260摄氏度左右,有时用作隔热材料,而且各种形式的标准件中也很常见,比如棒料、板料、管、接头、垫片等,值得一提的是这种材料还有自润滑特性,表面摩擦系数非常低。

3

PMMA,亚克力,以板料为主,采用激光切割的板件十分廉价,常见各种颜色,有透明、白色、黑色等等,材料偏脆,如果想攻螺纹有些手法需要注意,透明亚克力在切割面一般是毛面不透明,而抛光后的毛面虽然透明但尺寸难以保证。

4

PA,尼龙,也是非常常用的非金属材料,经常被用来做各种零件,结构件、齿轮、甚至轴承等,相比于POM还是偏软一点,白色外观偏黄一点,所以目前有些高级应用将PA用POM取代了。

5

PC,聚碳酸酯,也可以机械加工,但是在批量注塑中最为常用,因此在各行各业中都十分常见,其收缩率很低,一般0.2%以内,而且粒料有各种标准,现在已非常成熟。

6

硅胶,与上面的塑料有些不同,硅胶是软软的材料,最常见的硅胶的O形圈、硅胶板、硅胶管,还可以订制异形的密封垫,单件加工价格也不贵,常见的硅胶板有各种厚度规格,价格也不是很贵,耐高温性在塑料里也是不错的。

注意事项

本经验选材原则是基于非标机械设计,在此以机械加工单件小批为主要成型方式,而几乎不考虑注塑成型。

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