塑料在工业设计中的运用实例分析 - 图文

塑料在产品中的应用

塑料在产品设计中应用及比较

一、不同塑料材料对应的产品精度 精度等级 1级 无 2级 无

3级 PS ABS PMMA PC

PE 30%GF增强塑料等,其中以30%GF增强塑料的精度最高. 4级 PA类 氯化聚醚 HPVC等 5级 POM PP HDPE等 6级 LDPE LLDPE等

二、 塑胶受力制品原料选用的一般原则

1 拉伸强度 弯曲强度及模量:这几种性能较好的塑料品种有 POM PA PC PPO PSF及PI等,以及相应的玻璃纤维增强材料和PET PBT PP等的玻璃纤维增强 材料.

2 冲击强度:以PC为最好,POM PPO PSF等次之,PP HPVC PA6 PA66 氯化聚醚 等品种的低温脆性大.

3 耐蠕变性:热固性塑料的耐蠕变性能好于热塑性塑料.热塑性塑料中PC PPO PSF PI及PAR的蠕变性较好,而ABS PA HPVC POM的耐蠕变性不好. 4 耐疲劳性:几种塑料的耐疲劳性大小为 POM>PBT>PET>PA66>PA6>PP, 纯PC的耐蠕变性不好,但玻璃纤维增强后可大幅度增高,接近POM.

5 尺寸稳定性 PC PPO PSF PI PAR PES PPS的尺寸稳定性好,可适用于三级 以上精度的塑料制品选用;而PA POM以及高结晶性塑料的尺寸稳定性都 不高,只适用于五级以下精度的塑料制品选用. 塑料的运用

一、各种塑料在产品中的应用及应用范围 ABS

丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物

性质：丙烯腈提供耐热及抗化性，丁二烯提供韧性及耐冲击性，苯乙烯提供延展性及加工性。

优点：坚硬，易压出、易染色、难燃、耐冲击、表面性佳。 缺点：耐溶剂性差、低介电强度、低拉伸率。 用途：

（1） 机械工业领域：用来制造齿轮、轴承、把手、管道、机器外壳等； （2） 电子电器领域：利用良好的电绝缘性能，制作电讯器材和电动机器

等。如用ABS塑料制造各种电话机、听柄、指孔盘、手持话筒、手柄等，还可以制造吸尘器、洗衣机、打字机、计算机、仪器表、电

风扇、电吹风的外壳和零部件。另外ABS塑料具有耐冷冻剂的腐蚀性能，并且无毒、无味，而且耐低温，非常适合于制造冷冻机、冷冻汽车、电冰箱、冷藏库上的许多部件和制品，如作电冰箱、冷冻汽车上的门、壁板、衬里等；

（3） 汽车工业领域：制作方向盘、手柄、仪表盘、汽车外壳等； （4） 航空工业领域：ABS塑料在飞机上应用正逐渐增加，如用ABS塑料做

机舱的花纹装饰、仪表盘、机罩等，可以减轻飞机重量；

（5） 其他方面：可以制造各种用途的管材、容器、乐器、文具、玩具、

家具、自行车等。

PC（聚碳酸酯）

性质：为非结晶性热塑性塑料

优点：具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广、高度透明性及自由染色性、H.D.T.高、耐疲劳 性佳、耐候性佳、电气特性优、无味无臭对人体无害符合卫生安全、成形收缩率低、尺寸安定性良好 缺点：成形品设计不良易产生内部应力问题

用途：电子电器：CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机、 汽车：汽车保险杆、汽车分电盘、汽车安全玻璃、

工业零件：照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片

POM（聚缩醛）

性质：为结晶性热可塑性塑料，具明显熔点165~175℃，性质最接近金属，一般称其为塑钢

优点：具高机械强度和刚性、最高的疲劳强度、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳、耐反复冲击性强、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质、复原性良好、具自已润滑性、耐磨性良好、尺寸安定性优

缺点：加工过程若长时间高温下易起热分解、无自熄性、抗酸性差、成形收缩率大

用途：电子电器：洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽 汽车：车把零件、电动窗零件

工业零件：机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆

PP（聚丙烯）

塑胶分类标志中，代码是5

性质：极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥 优点：易染色、耐湿性佳、耐化性佳、高铰链特性、耐冲击性 缺点：复杂之异形押出不易、易被紫外线分解、不易接合、易氧化 用途：

（1）包装领域：聚丙稀薄膜、纺织袋和注塑、吹塑制品是重要的包装产品，广泛用于食品、烟草、纺织品、医疗用品、运输、日用品的包装上。聚丙烯中空包装制品的透明性、力学性能和空气阻隔性良好。

（2）汽车领域：在汽车中使用的塑料品种多样，主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等，而聚丙烯的使用量占第一位，其中80%-90%为注塑制品。聚丙烯用于制造汽车的内、外装件，如方向盘、座椅靠背、行李架、窗框和灯罩等；

（3）电器和电子领域：用于制作各种家用电器外壳、电器设备零件； （4）建筑领域：用于制造模板、饮水管、暖气管等； （5）用于制造塑料家具、玩具、餐具、灯具等；

（6）用于制作新兴的纺织品聚丙烯无纺布。聚丙烯无纺布应用于室内装饰（桌布、窗帘等），医疗用品（手术衣，口罩等），还可以制成衣服、毯子、蚊帐、运动用品、滤布、防水布等。

PA（聚酰胺、尼龙Nylon)

性质：结晶性热可塑性塑料，有明显熔点，Nylon6 Tm为220~230℃，Nylon66则为260~270℃，Nylon本身具吸水基故有吸水性，成形前须干燥，温度过高干燥则尼龙粒变色

优点：具高抗张强度、耐韧、耐冲击性特优、自润性、耐磨性佳、耐药性优、低温特性佳、具自熄性

缺点：尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。

用途：电子电器：连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座 汽车：散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座 工业零件：椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮

PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯 雅克力有机玻璃）

性质：非晶体聚合物，92%光线穿透率，热变性温度介于74℃~102℃间 收缩率0.4-0.7% 合适的薄厚1.5-4mm

优点：高光学透明性在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达7 8.5%、耐候性佳、刚性佳、易染色机械强度较高，有一定的耐寒性，耐腐蚀，绝缘性能良好、尺寸稳定，易于成型、质较脆，易熔于有机溶剂

缺点：耐化性差、长期时用温度最高93℃、应力集中处，较易碎化、表面硬度不够，易擦毛

用途：灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。

PS

塑胶分类标志中，代码是6

性质：非晶体聚合物，成型后收缩率小于0.6低密度特性使产量大于一般料之20%到30%

优点：成本低、透明可染色、尺寸安定特性、高刚性

缺点：碎裂性高、抗溶剂性差、耐温差 用途：

（1）可发泡做填充物，泡沫制品是聚苯乙烯的主要用途之一。聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热和减震材料；

（2）用于制造仪表、电器外壳、汽车灯罩、仪器灯罩、化工贮酸槽、化学仪器零件、电讯零件等；

(3)由于透明度好，可做光学仪器及透明模型。

PVC(聚氯乙烯)

塑胶分类标志中，代码是3

性质：未加可塑剂前，PVC为一坚硬之塑料，耐湿性佳，但亦被酮类、酯类溶剂分解

优点：尺寸安定性佳、低成本、耐候性佳、加不同比例可塑剂可轻易调整软硬度

缺点：耐化性差、耐温性差、密度较一般塑料类为高、热分解后会产生氯化氢 用途：薄板、胶膜、容器、人造皮、地板材料、收缩膜、管材、玩具

LDPE

塑胶分类标志中，低密度聚乙烯代码是4 性质：LDPE容度为0.910~0.925g/cm3 优点：耐寒性优、卫生无毒3. 耐水性、 耐药品性、 电气特性优、柔软性优(LDPE) 缺点：低温时的耐冲击性劣2. 耐候性不佳

用途：各种容器(耐热用)、HINGE成形品、玩具类、FILM、SHEET5 板, PIPE6、耐热的工业部品

HDPE

塑胶分类标志中，高密度聚乙烯代码是2

性质：HDPE容度为0.941~0.965g/cm3

优点：耐寒性优、卫生无毒、耐水性、 耐药品性优、电气特性优 缺点：耐热性劣、耐候性劣、成形收缩大

用途：各种容器(密闭容器)、包装袋、玩具类、厨房用品、机械部品

PETE(再生聚乙烯对苯二甲酸酯) 塑胶分类标志中，代码是1

聚对苯二甲酸乙二酯(PET塑料)回收再利用产品。

缺点：PET 被广泛用于饮料瓶(可乐)包装，但是当这些材料被废弃时，面临着如何处理的问题。

优点：废旧PET瓶的再生利用，既能减少污染，又可以增加效益。

用途：建筑材料，食品包装和容器等，再生pet主要用于纤维，片材，非食品包装用瓶等，日本公司已利用聚合物合金改进技术将再生pet加工成性能优于用pet新料制造的粉末涂料。

PSU

性质：收缩率 0.5-0.7% 各向相同

优点：其机械性能，耐热，耐氧化，耐介电性能，热稳定性优于PC

缺点：其加工性，对断口很敏感，耐气候性，耐光及紫外线及有机溶剂的性能欠佳，与PC同样不能在沸水中长期使用

用途：高温下工作的耐磨受力传动零件，齿轮，微波炉的内配件，相机壳，医疗器械，汽车零件，投影机

二、塑料在设计中的运用实例分析 产品名称：\鸡尾酒\可置物帘子

设计者：奥利维尔·佩里科特（法国）

分析：这个可置物的帘子，是用高频机将磨砂的聚氯乙烯片热封到整张帘子上，形成了126个正方形的口袋，可以放进各种平的、薄的东西，比如信签、明信片、CD等等。经过磨砂的塑料有一种朦胧感，同时也可以作为房间的隔断来使用，既分割了空间，又有一定的私密感。 产品名称：\盐和胡椒摇罐

设计者：琼-玛丽·马绍德（法国）

分析：该设计采用的材料是半透明的聚丙烯，表面经过了磨砂处理，在光线下给人一种非常柔和的感觉，令人爱不释手。另外，这两个瓶子是通过内嵌的不锈钢和磁铁连成一体的。 产品名称：\生态\垃圾桶

设计者：劳尔·巴别利

分析：设计师设计这款垃圾桶是想使其成为一个清洁、小巧、有亲和力的产品。它分为三个部分：最大的是废料桶，小的是生态桶，可以放在大桶的里面，以及外沿。使用了不透明的ABS塑料，内壁经过了抛光处理，光滑的表面更加易于清理。

产品名称：爱国者V1000数码相机

制造商：爱国者

分析：这款国产的1000万像素的数码相机，给人的第一感觉比较厚重，不同于其他国外生产的1000万像素的卡片机。机身采用工程塑料，经过磨砂处理以减少塑料的感觉。整个机身除了镜头周围的一圈是金属材质外，其余都是电镀了金属层的塑料部件。从它的材质来看，与它1000万像素的配置有些不符。 产品名称：镜球灯

设计者：汤姆·迪克森

分析：镜球灯看起来像是金属做的，实际上它的材质是塑料，只是它们被进行了金属工艺的处理，形成了镜子般的效果。这样的表面是灯的外观具有了反射的效果，具有强烈的太空感。该系列灯具分为吊灯、落地灯、桌面灯和地面灯好几种。

产品名称：松下时尚耳机

制造商：松下

分析：这款耳机的材质为高柔性聚乙烯氨化树脂，耳机表面的装饰线条采用了点电镀工艺体现出金属的感觉，与鲜艳的色彩形成一种对比。 产品名称：C360安全灯

设计师：马克·格林

分析：这款安全灯采用的是电镀发光薄膜，一种不到2毫米厚的塑料薄膜。产品的外观设计是受卷成一卷的卫生纸筒的启发，它由9伏特的电池供电，然后通过一个驱动器接转变为110伏可以使薄膜发光的交流电。 产品名称：电镀水龙头

分析：乍一看这个水龙头，你会以为它是金属的，但实际上它是由塑料做成的，只不过经过了电镀工艺的处理，使得表面看起来更为接近金属的效果。这样做不仅节约了成本，而且提高了塑料水龙头的产品附加值。 产品名称：诺基亚游戏手机N-GAGE

制造商：诺基亚

分析：2003年在行货里还找不到N-GAGE手机时，这款手机已经开始在水货市场里销售了，虽说来路不正，但毕竟是好东西，说它是手机还真有点牵强，倒不如直接说它就是一个游戏机，打电话只是它的一个附属功能而已。该机的3D显示效果在手机中已经算是数一数二的了。手机屏幕周围的装饰采用了膜内转印技术，可以在复杂的曲面上印刷精美的图案。 产品名称：\桌

设计师：安娜.卡斯特丽.法瑞里（意大利）

分析：这个桌子由9个部分的塑料组成。采用了先进的制作工艺：桌面采用热压成型的增强塑料，表面涂以防划痕涂料，桌腿采用增强的聚丙烯塑料。锥形的插头部件采用ABS。产品各个部分的装配为过盈配合连接，用户只要用力就可以实现桌子的组装和拆卸。不需要任何螺钉。 产品名称：Twinner Team（双擎式）自行车赛头盔

设计师：Fusi-Mollica-Zanotto Architetti Associatti和Anatonello Piredda（意大利）

分析：这个圆滑的头盔的产生要归功于广泛的新材料的应用和物理技术。流线型的设计减少了风的阻力，因此有助于提高速度。外壳的支撑是用GE-CET聚苯乙烯制成的。聚碳酸酯外壳的图案采用丝网印刷而成。效果精致，色泽饱满。 产品名称：\吊灯

设计师：爱德华.凡.费莱特（荷兰）

分析：单从设计造型来说，这款灯并不简洁。带子和副翼控制灯光从这个极不寻常的织物做的灯笼中发射出来的。也可以透过两个彩色或白色的耐热有机玻璃盘投射出来。灯罩的上半部分和下摆是用涂银的尼龙（也有彩色的、白色的）制作而成。www.dolcn.com

产品名称：\外太空提案天使\落地灯

设计师：古利艾尔莫.伯奇西（意大利）

分析：这款灯具通过各种手工的生产方法，如：注塑成型、焊接、激光切割等，用树脂模具制成。产生的结果是迷人的、细长、高挑的灯具。有各种明亮的色彩。可拆卸的中央电缆柱心，使维护工作变得容易。生产中要在灯体上涂饰两层保护性的烘干漆，对树脂灯体作特殊的无毒处理。 产品名称：软件盘

设计师：\人与机器\设计公司

分析:软件盘是用柔软的、易弯曲的聚氨酯泡沫制成。聚氨酯被公认为有高度的隔热性和隔热性。既可以坚硬的形式，也可以柔软的形式进行生产。应用领域十分宽广。键盘由镭射蚀刻而成，省去了不同的语言版本的模具修改成本。 产品名称：床用弹簧

设计师：杜邦公司

分析：从图中，我们似乎可以看出这是一个经过了喷漆的金属弹簧。但这个弹簧不是由金属制造的 ，而是由热塑人造橡胶--Hytrel制成。\是杜邦公司旗下在工程塑料型人造橡胶产品上的一个商标。这种材料有着橡胶的弹性、塑料的强度及可热塑性。抗拉斯性、抗弯曲断裂性、看蔓延性极高。经常被用在需要结构力度和耐久性的弹性部件中。 产品名称：高尔夫球

设计师：邓禄普国际研发小组

分析：许多体育用品的设计和生产都将材料学科运用到了极限，比如网球拍中的合成物、保龄球中的氨基物等。高尔夫球最初是将羽毛包裹在皮质中制成的。现代的高尔夫球的表皮是用抗高压抗切割的聚乙烯制作的。在制作的最后，对球体的接合处进行切割和打磨，并涂上油漆。这样就做好了一个高尔夫球。www.dolcn.com 产品名称：塑料钱币

分析:众所周知世界上的纸币属于美国的质量最好，最能经久耐用。而这张钱币不是用纸币制作的，而是用一种叫Melinex的塑料制作而成。丝网印刷工艺并不是这张钱币的亮点。这种塑料材料才是最吸引人的地方。这种薄膜可以用于印刷，而且就算是紧紧卷起，它也可以十分平整的恢复到平片状态，另外，它也有良好的抗高温和抗腐蚀性。

小结

塑料虽然是廉价的人造物，但是它所带来的价值一点都不廉价。经过不同的表面处理，它能体现出丰富多彩的变化，能够模仿其它材质，从而减少不必要的浪费，为产品带来更高的附加值。科技是在不断进步的，关于塑料表面处理的技术在不断地发展。同时设计是无止境的，富于创意的设计师会利用不断更新的技术，把塑料的特性发挥地更加淋漓尽致。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cupo.html