工程塑料的尺寸稳定性
物理性质
工程塑料的尺寸稳定性
尺寸稳定性是材料在整个生命周期内保持其适配性、形状和功能特性的衡量标准。
工程塑料会受到从零件加工到高强度操作环境等一系列极端条件的影响， 这些条件会对整个生命周期内材料和整体零件功能良好程度产生影响。最常受尺寸稳定性缺乏影响的材料性能是成品零件的尺寸，因为湿度过高或极端温度环境会导致材料膨胀或收缩。
即使零件不会暴露于特别严苛的操作环境，在按照精密误差加工零件时，考量材料的尺寸稳定性仍很重要，因为此加工过程会使材料承受大量机械应力。
为了保证零件整个使用寿命内的性能和安全操作，必须将塑料材料的尺寸稳定性作为材料选择和零件设计中必须考量的关键性能特性之一。三菱化学集团能提供丰富的工程聚合物产品组合，涵盖一系列尺寸稳定性需求。
工程注意事项
哪些环境因素会影响到尺寸稳定性？
吸水性更低
塑料通常可以吸水，不同的塑料吸水能力不同。吸水性会严重影响成品零件的尺寸。此外，吸水性还会削弱材料的其他性能，如电导率和机械强度。
无论是面对环境湿度，还是应对长期浸没、湿法或蒸汽清洗周期以及暴露在自然环境中等应用条件，必须考虑塑料零件在其生命周期中接触水分的时间以及水分的浓度和温度。
轻微热膨胀
由于其化学结构，塑料材料会在不同程度上热胀冷缩。这种材料尺寸的变化会导致配合和间隙问题，并且会随着时间的推移而削弱材料的机械性能。
在涉及极端温度和/或温度波动的工程应用中，塑料材料必须具有足够的热稳定性，以防止膨胀和收缩。
内应力小
塑料材料的种类及其制造方式会影响塑料型材的内应力。例如，与挤出成型相比，注塑成型通常会产生更大的内应力，这是因为塑料分子是从外向内冷却的。对于要求极低内应力的应用而言，模压成型可能是型材和零件的理想加工方法。
成品零件的内应力也可能在加工过程中增大。为了生产尺寸准确的零件，尤其是必须按严格误差加工的零件，必须使用正确的工具并遵守最佳实践。
许多工程应用都必须考量所涉材料的尺寸稳定性。例如，密封组件要求材料尺寸稳定性，因为密封件尺寸变化可能会导致泄漏。对于一些需要定期用蒸汽、化学品或高温液体清洗的零件，在选择材料时也应考量尺寸稳定性。
除了零件的最终应用，材料的尺寸稳定性还会影响加工和可实现的最终误差。对于尺寸稳定性较差的聚合物，在加工过程中积聚的热量和底层型材中的内应力，可能会使持续加工具备严格误差精密尺寸的零件难以进行。精良的工艺和先进的加工技术，连同具备卓越尺寸稳定性的聚合物，就能够制造出具备小尺寸严格误差的复杂零件，如电气连接器和测试用插座。
虽然金属的尺寸稳定性通常高于塑料，但许多工程塑料也具有特别出众的尺寸稳定性，以及若干明显优势，使其在许多应用中比金属更受青睐。
我们的尺寸稳定型热塑性塑料与金属材料的性能相当，却有着金属材料所不具有的关键优势。这些优势包括：
原材料成本更低
成品零件重量更轻
特有的电气性能
耐化学腐蚀
摩擦和配合表现更佳
对于要求更高尺寸稳定性的应用，可以用玻璃纤维或其他填料来增强热塑性塑料。与未加填料的聚合物相比，增强性聚合物品级通常具有更高的热尺寸稳定性，以及机械、化学和绝缘性能方面的其他提升。
产品亮点
选择尺寸稳定的热塑性塑料
即使在高温、潮湿、高机械应力的环境中，POLYWEL plastics也可提供全系列尺寸稳定的热塑性材料，且这些材料性能稳定，与金属部件相比，具有成本低等多种优势。
POLYWEL® GF40 PPS
Polyphenylene Sulfide
Polywel® GF40 是一种 40% 玻璃纤维增强等级的 PPS，具有比其他 PPS 等级更高的刚度和抗蠕变性能。由于其尺寸稳定性提高，该等级在涉及高静载荷的结构性应用中表现良好，即使在长时间和高温下也是如此。
材料性能一览
40% 玻璃纤维增强
相比于未填充的 PPS，具有更高的抗蠕变性和刚度
尺寸稳定性良好
Polywel® GF40 是一种 40% 玻璃纤维增强等级的 PPS，具有比其他 PPS 等级更高的刚度和抗蠕变性能。由于其尺寸稳定性提高，该等级在涉及高静载荷的结构性应用中表现良好，即使在长时间和高温下也是如此。虽然玻璃纤维增强材料可提高材料的尺寸稳定性，但这种添加剂会磨损滑动部件的配合面。
POLYWEL® 1000 PEEK
Poly-ether-ether-ketone
一种未填充一般用途级产品，相比 PEEK 系列其他材料延伸率和韧性更高。
材料性能一览
相比 PEEK 系列其他材料，其延伸率和韧性更高
延展性和惰性高要求应用的理想之选
良好的耐化学性
Polywel® 1000 聚醚醚酮 PEEK 是未填充 GP 级产品，在 PEEK 系列所有材料中延伸率和韧性较高。Polywel® 1000 PEEK 型材非常适合延展性和惰性至关重要的仪器和密封部件，以其适合各种应用和行业而闻名。
POLYWEL® MDS 100 PEEK
Poly-ether-ether-ketone
一种改性 PEEK，独具强度、刚度和稳定性。专为精密程度要求高的非受控应用环境开发。
材料性能一览
强度和刚度高
尺寸稳定性高
不受控环境中实现精密性能
Polywel® MDS 100 是一种改性 PEEK，独具强度、刚度和稳定性。这种特殊级材料是专为精密程度要求高的非受控应用环境开发。出于这个原因，在整个半导体和电子行业中经常使用 Polywel® MDS 100 组件作为测试和封装设备的测试插座、嵌套和夹具。
POLYWEL® ESd 410C PEI
Polyetherimide
Polywel® ESd 410C 是一种静电耗散 PEI 材料，具有良好的耐极端温度和尺寸稳定性，是半导体和电子设备装卸环境的理想之选。
材料性能一览
静电耗散
应力低，加工误差较小
耐受温度高达 410º F / 210º C
Polywel® ESd 410C 是一种静电耗散 PEI 材料，具有良好的尺寸稳定性，是半导体和电子设备装卸环境的理想之选。这种 Polywel® ESd 等级材料可特别用于温度高达 410º F/210º C 的环境且性能不会降低，对于加工过程中更为严格的误差要求表现出低应力，线性热膨胀系数有所降低且吸水性极小。出于这些原因，Polywel® ESd 410C PEI 组件在装卸盘、电路板、硬盘驱动器和敏感处理设备应用中表现出众。
POLYWEL® 2300 PEI
Polyetherimide
Polywel® 2300 PEI 是一种 30% 玻璃增强型阻燃聚醚酰亚胺，在所有 Polywel® PEI 型材中具有较佳的刚度、强度、尺寸稳定性和耐热性。
材料性能一览
耐酸、耐蒸汽
高温下高强度、高刚度
尺寸稳定
Polywel® 2300 PEI 是一种 30% 玻璃纤维增强型阻燃聚醚酰亚胺，在所有 Polywel® PEI 型材中具有较佳的刚性、强度、尺寸稳定性和耐热性。由于线性热膨胀系数 (CLTE) 较低且具有优良的强度重量比和抗拉强度，该等级适合作为可重复使用的医疗设备、分析仪器、电绝缘体和半导体工艺部件以及要求高温下高强度和刚度的结构部件的解决方案。