通用材料性質介紹 Instructor : Gavin Yeh Date:2005/02/24. Contents Resin Material Stamping Material Tooling Material.

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1 通用材料性質介紹 Instructor : Gavin Yeh Date:2005/02/24

2 Contents Resin Material Stamping Material Tooling Material

3 Resin Material PS/HIPS /ABS PC/PC+GF PVC POM PMMA Contrast Nylon(PA) PC+ABS

4 PS/HIPS/ABS 1.PS 聚苯乙烯﹐分子式 - CH-CH2-n 2. 非結晶聚合物 C6H5 3. 主要用于外觀件﹐像上下蓋﹐面板等﹐不宜用于耐熱要求 高﹐剛性要求高﹐尺寸穩定性強的零部件上。 4. 折光率高﹐為 1.59~1.60 ﹐所以產品有良好的光澤。 5. 不耐熱﹐熱變形溫度為 60~80 度﹐ 300 度解聚﹐所以易燃燒﹐ 燃燒時有明火及黑煙﹐火滅后有白煙及刺激性氣味﹐但不 嗆鼻﹐同時空氣中有明顯黑色粉塵物漂浮。 6. 導熱性差﹐良好的絕熱材料。

5 PS/HIPS/ABS 7. 導電性差﹐良好的絕緣材料。 8. 溶融性差﹐不溶于絕大部分礦物油﹐有機酸﹐鹽﹐鹼及其水 溶液﹐但易溶于苯﹐甲苯及苯乙烯。 9. 耐輻射﹐但是大劑量的輻射會使其變脆。 10.PS 脆性大﹐ HIPS/ABS 都是改性后的 PS 材料﹐脆性有所 改善。 11. 價格低廉﹐易染色﹐易成型。 12. 自粘性好﹐產品表面易上色﹐印刷和金屬化處理。

6 PS/HIPS/ABS 13.HIPS/ABS 都是 PS 的改性材料﹐主要改善為 PS 的脆性 大﹐耐熱低的特點。 14.HIPS 為耐沖擊聚苯乙烯﹐主要提高了 PS 的耐沖擊性。 15.ABS 為丙烯晴﹐丁二烯﹐苯乙烯三種單體組成﹐是在玻璃 態聚合物中分散者橡膠相的高分子材料。所以它具有 堅韌﹐質硬﹐剛性大，的力學性能﹐使用溫度也擴大到了－ 40 度～ 100 度﹐較 PS/HIPS 難燃。 16.ABS 也常用于透明外觀件。

7 PS/HIPS/ABS 17. 總的來說﹐此類產品受外力易出現發白現象﹐熱風槍吹 可以緩解此現象。 18. 成型流動性好﹐所以易在某些位置產生毛邊﹐好加工﹐同 時加工處易發白。 19. 耐熱性差﹐所以易在某些成型終點位置產生燒焦的現 象。同時此類產品受熱易變形﹐注意氣候溫度對產品尺 寸的影響。

8 PC/PC+GF 1.PC, 聚碳酸酯﹐分子式 –O-C 6 H 5 -C 3 H 6 -O-CO-n 2. 非結晶聚合物 3. 透明 PC 主要用于外觀件﹐像面板, 導光性部件等, 但是 PC+GF 常用于耐熱要求高﹐剛性要求高的﹐尺寸穩定性強 的內構件上。 4. 具有高強度及彈性系數、高沖擊強度、使用溫度范圍 廣﹐最高使用溫度為 135 度﹐熱變型溫度為 115 度﹐最低脆化 溫度為 -100 度。 5. 耐蠕變性﹐耐熱性及電絕緣性佳。 6. 成型收縮率低﹐尺寸穩定性好。

9 PC/PC+GF 7. 產品容易因應力而開裂。 PC 易切削﹐但是 PC+GF 難切 削﹐不宜做后加工。 8. 耐溶劑﹐耐鹼性差。 9. 摩擦系數大﹐無自潤滑性﹐所以耐磨性和耐疲勞性都較 低。 10. 原材料極易吸水﹐而產品質量對原材料的含濕量十分 敏感﹐故成型加工前必須保証原材料干燥。 11.PC+GF 成型流動性不好﹐ GF 易對模仁材料產生腐蝕﹐ 所以量產相當時間后易產生毛邊。 12.PC 類產品極易刮傷﹐而 PC+GF 類產品容易產生白色浮 纖現象。

10 PVC 1.PVC, 聚氯乙烯﹐分子式 –CH 2 CL-CH-n 2. 非結晶聚合物 3.PVC 主要用于包裝盤和包裝袋﹐電線的絕緣皮上。 耐濕性佳。 4. 尺寸安定性佳﹐耐候性佳。 5. 加不同比列之可塑劑, 可輕易調整軟硬度。 6. 耐化性差。 7. 耐溫性差﹐熱變型溫度為 75 度﹐最低脆化溫度為 -50 度。 8. 熱燃燒后會產生氟化氫﹐毒性大。

11 POM 1.POM, 聚甲醛﹐俗稱塑鋼﹐分子式 –CH 2 O-n 2. 結晶聚合物。 3.POM 主要用于耐磨性部件﹐如齒輪﹐軸承﹔也常代替鋼材 用于一些高強度的零部件上﹐如外殼﹐機械零件等。 4. 高機械強度和剛性, 最高的疲勞強度, 耐反復沖擊性強。 5. 具自潤滑性、耐磨性好。 6. 環境抵抗性、耐有機溶濟性佳。 7. 廣泛的使用溫度范圍（ -40 ℃ ~120 ℃ ), 具明顯熔點 165 ℃ ~175 ℃。 8. 電絕緣性強。 9. 密度大﹐耐酸性及阻燃性差, 收縮率大。

12 PMMA 1.PMMA, 聚甲基丙烯酸甲酯﹐俗稱有機玻璃或亞克力分 子式 –CH 2 -CH 3 C-COOCH 3 -n 2. 非結晶聚合物。 3.PMMA 主要用于透光性部件﹐如玻璃面板﹐導光板﹐導光 柱等。 4. 高光學透明度﹐ 92% 光線穿透率。 5. 易染色。 6. 剛性佳、耐候性佳。 7. 熱變形溫度范圍（ 74 ℃ ~104 ℃ ), 具明顯熔點 165 ℃ ~175 ℃。 8. 耐化性差。 9. 應力集中處, 較易碎化。

13 Nylon 1.Nylon, 聚酰胺﹐俗稱尼龙, 分子式 –NH-CO – 2. 結晶聚合物。 3.Nylon 主要用于耐磨性部件﹐如齒輪, 墊片，接頭等。 4. 優良的奶摩擦性能和耐磨耗性能，其摩擦係數為 0.1~0.3 ， 5. 使用溫度一般為 -40~100 ℃ 。 6. 良好的阻燃性和電絕緣性。 7. 耐油，耐溶劑性良好。 8. 吸水性強，影響尺寸穩定性。

14 PC+ABS 1.PC+ABS,PC 和 ABS 的共聚物﹐ 2. 非結晶聚合物。 3.PC/ABS 主要用于耐熱及耐衝擊性，外殼等。 4. 耐熱性，流動性，阻燃性和衝擊強度高。 5. 可成型薄壁件產品。

15 Contrast NameDensityShrinkageCost(USD/kg) HIPS/ABS 1.05~1.20.0021.1~1.3HIPS 1.25~2.4ABS PC/PC+GF 1.2~1.80.0015~0.0 06 4.0~4.2 PVC 1.380.006~0.01 5 0.9~1.0 POM 1.410.018~0.02 5 1.83~2.4 PMMA 1.20.00451.93~2.13

16 Contrast NameShot Temp. Tooling Temp. Dry Time HIPS/ ABS 180°~250° 180°~260° 50°~70° 50°~80° 60° 2hr 80° 2-4hr PC/PC+GF 260°~300°85°~120°110~120° 4hr PVC 150°~190°25°~70°60~70° 3~4hr POM 170°~220°60°~120°80~90° 4hr PMMA 180°~240°40°~70°70~75° 4hr

17 Contrast NameBurning statusUse HIPS/ABS 易燃, 暗黃, 有黑煙. 軟 化. 特有氣味. 電器, 日用品外殼, 玩 具, 家具, 運動用品, 燈 飾, 汽車配件 PC/PC+GF 稍難燃, 黃色焰, 黑煙. 軟化. 特有氣味. 咖啡壺, 電動工具外殼, 安全頭盔, 透明片, 防 硬玻璃, 電器零件 PVC 綠色底邊, 黃色火焰, 尖 端綠色﹐易結滴﹐刺激性 氣味﹐有劇毒。 管, 窗框, 電線, 膠鞋, 板 料, 地板, 吹筒, 人造皮 革, 洋囡囡 POM 易燃﹐黃色焰﹐易結滴﹐刺 激性氣味﹐瞬間流淚。 齒輪, 彈簧, 滑輪, 機械 零件 PMMA 易燃, 黃, 綠藍色. 軟化. 亞克力單體味。 透明膠板, 裝飾品, 太 陽鏡片, 文具, 燈罩, 像 機鏡, 人造首飾

18 塑胶部件应用举例

19 Stamping Material SPCC ( 泠紮板, 金光板 ) SECC ( 鍍鋅板 ) SUS304/301( 不鏽鋼板） SPTE( 馬口鐵 ) AL 板 Cu 板

20 Stamping Material 板金件產品易出現的問題點 1. 批次的顏色差異。電鍍批次的差異性大﹐所以 此類外觀件應注意其色差值。 2. 划傷。五金沖壓的后制程易對電鍍表面造成 划傷等外觀不良。 3. 氧化斑點。本身的材質和電鍍層的厚度決定 其抗氧化性的強弱﹐所以此類產品的電鍍模厚及 鹽霧測試報告很重要。 4. 切口生鏽。板材的切斷面是沒有電鍍保護的﹐ 極易生鏽﹐注意環境影響和斷面保護要求。

21 Stamping Material SPCC 的種類 1. 一般品質： SPCC, 適用於加工程度較低的產 品，例如供作彎曲、淺度衝壓成型及焊接等加 工之零組件。 2. 衝壓品質： SPCD, 具較佳加工成型性，適用 於一般品質無法勝任的衝壓及高度成型之零組 件。 3. 深衝品質： SPCE, 具有更佳的加工成型性， 適用於衝壓品質無法勝任，須高度成型或具時 效性要求的特殊零組件加工。

22 Stamping Material SECC 的種類 1. 一般品質： SECC, 適用於加工程度較低的產品 例如供作彎曲、淺度衝壓成型及焊接等加工之零 組件。 2. 衝壓品質： SECD, 具較佳加工成型性，適用於 一般品質無法勝任的衝壓及高度成型之零組件。 3. 深衝品質： SECE(N), 具有更佳的加工成型性， 適用於衝壓品質無法勝任，須高度成型或具時效 性要求的特殊零組件加工。

23 Stamping Material SUS304/301 SUS304: 用途最多之不銹鋼種，因含有 Ni 故比 Cr 鋼 較富耐蝕性耐熱性，且具低溫強度，故機械特性非常 好，加工硬化性非常大，加熱處理不硬化，非磁性， 強度佳，較沒彈性，常使用厚度 0.4T ~ 1.0T 之間。 SUS301:Cr ( 鉻 ) 成分比 SUS304 低，耐蝕性較差，但 冷間加工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途 廣大，因彈性佳，故目前常被廣泛運用在防 EMI 上， 做彈性接觸部份，但常用厚度在 0.4T ~ 0.07T 之間。

24 Stamping Material Name SUS 301 H SUS 301 3/4H SUS 301 1/2H Rigidity (HV) 480°±20°380°±20°300°±20° Name SUS 304 H SUS 304 3/4H SUS 304 1/2H Rigidity (HV) 380°±20°300°±20°260°±20°

25 Stamping Material SPTE 是一種超薄冷軋的低碳鋼片，主要用途是供 應製罐業所使用的鍍錫、鍍鉻鐵皮的原板。導電性強， 外觀佳，因成本考量有些來取代 SUS ，非磁性材料， 但沖壓加工次數越多，磁性越強。 AL 板 散熱好、材料較硬、強度強，成形性、熔接 性、耐蝕性良好, 但材質不易加工。 Cu 板 延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械 材料，且耐蝕性，材料可靠度高, 導電性佳、彈性高、 富耐磨耗；是電氣開關、端子等應用之彈片及導電材 料，但沒有不銹鋼之強度。

26 Stamping Material NameCost (NT$/Kg) Characteristic SPCC16/0.6T 因表面須電鍍，環保問題，現今電腦業界已較少人 使用。 SECC21/0.6T 近來大量用在通訊、 PC 產品，取代 SPCC ，唯一缺 點，切斷面及折痕容易生銹。 SUS304195/0.2T 具低溫強度，故機械特性非常好，加工硬化性非常 大，加熱處理不硬化，非磁性，強度佳，較沒彈性 SUS301180/0.2T Cr ( 鉻 ) 成分比 SUS304 低，耐蝕性較差，但冷間加 工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途廣大 SPET34/0.1T 因成本考量有些來取代 SUS ，非磁性材料，但沖壓 加工次數越多，磁性越強。 AL96/0.5T 散熱好、材料較硬、強度強，成形性、熔接性、耐 蝕性良好, 但材質不易加工。 Cu195/0.1T 導電性佳、彈性高、富耐磨耗；是電氣開關、端子 等應用之彈片及導電材料，但沒有不銹鋼之強度。

27 五金部件应用举例

28 Tooling Material M’tl Name STAVA X SKH51SKD61NAK80 Rigidity (HRC) 53°±1° 58°±1°( 模 仁 ) 53°±1°38°±1° Use 模仁、梢 类 60°±1°( 梢 类 ) 滑块模仁 M’tl Name NAK55P20ASP23S55C/5 0C Rigidity (HRC) 38°±1°33°58°±1°15°±1° Use 模仁大型模具镶件，相 切入子 模座

29 Tooling Material Material Name CharacteristicUse P20 真空除气制炼之合 金钢，纯度高，金 相结构均匀，抛光 容易 有好的机械强度和可机加工性预 硬钢，用于冷作钢支承板与支撑 物，塑料模架以及要求不高的型 腔和型芯。 NAK80 高纯度，高镜面度， 抛光性能好、抗锈 防酸能力极佳，热 处理变形少 镜面模及防酸性高，可保证冷却 管道不受锈蚀，适合 PVC 、 PP 、 EP 、 PC 、 PMMA 塑料，食品工业 机械构件。摄相机。音响。化妆 容器。透明罩。透明胶片等 SKD61 用途广泛的通用热 加工用工具钢 。 用于制造冲击载荷较大，型腔复 杂的长寿命锤锻模或锻造压力机 用模具或镶块；以及铝合金挤压 模，铝镁锌等金属长寿命压铸模 具，部分高寿命高耐磨塑料模具。