金属到塑料的转换并不是一个新现象。自 1800 年代后期首次开发以来,塑料材料一直在取代更传统的材料。
在随后的几年里,工程塑料在替代金属的应用中的使用呈指数级增长。在显著降低成本和重量以及提高设计自由度的推动下,设计工程师将许多曾经由金属主导的应用转变为工程塑料。这种利用未开发潜力的一系列活动是 ETP 市场在 1970 年代和 80 年代爆炸性增长的主要驱动力之一。
今天,金属替代仍然是工程塑料增长的关键驱动力;但是,由于许多“唾手可得的果实”已经被转化,剩下的大多数机会都为设计师带来了艰难但并非不可克服的挑战。它们可以通过设计、工艺创新和新材料技术的结合来克服。
用工程塑料代替金属的 4 个理由
聚合物、增强材料、复合、设计技术和聚合物加工的持续改进为扩展金属到塑料的转换能力奠定了基础。因此,OEM 从过渡到工程塑料中获得了四大好处:
- 由于零件整合/减少二次作、减少废料和浪费、节省能源、延长工具寿命和缩短循环时间,从而降低系统成本。
- 减轻重量,从而提高运输应用中的燃油经济性,减少作员对手持工具和设备的疲劳,降低运输成本,实现产品差异化。
- 通过耐腐蚀性、改进的抗滥用性以及优于金属的声音和振动抑制性能来提高性能。
- 设计自由度,允许在不增加成本的情况下开发更符合人体工程学和美观的设计以及改进的功能。
用工程塑料代替金属有几个好处;然而,这种替换既不是随意的,也不是没有挑战的。
更换金属是说起来容易做起来难吗?
在许多应用中,由于一些令人信服的原因,金属历来是首选材料 - 最明显的是金属表现出的刚度和许多类型金属的相对较低的原材料成本。简单来说,金属很硬,金属很便宜。因此,用塑料以 1:1 的比例简单地替换金属的情况很少发生。
金属到塑料转换的材料和设计注意事项
诚然,从金属到塑料的简单 1:1 转换通常会带来重大挑战。然而,战略性选择的材料与周到的设计相结合通常可以克服这些类型的转换带来的障碍。
如今,金属到塑料的转换工作涉及 Creamid® S 半芳香族聚酰胺等先进材料。Creamid® S 的性能特点可以抵消许多长期以来对塑料的反对意见,它提供:
- 极高的强度和刚度: 与其他聚合物化合物相比,Creamid® S 的玻璃增强率从 50% 到 70%,使设计师能够通过改进材料性能和设计来实现适当的强度和刚度。
- 出色的流动特性:Creamid® S 产品的高流动性允许薄壁成型,从而进一步提高设计灵活性,并为进一步减轻重量提供机会。
- 卓越的表面光洁度: 即使在高玻璃含量下,Creamid® S 也可以模塑出极具美感的表面外观。这可以消除油漆等二次表面处理,从而降低零件成本。
材料技术的最新进展使设计师有机会利用工程塑料的固有优势。Teknor Apex 的 Creamid® S 可在一些最苛刻的传统压铸或组装金属应用中减轻重量、提高设计自由度并改善总体成本。
联系 Teknor Apex 团队,了解有关 Creamid® S 以及金属到塑料转换的其他材料和设计注意事项的更多信息。
共享: