更換金屬，塑料

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用塑料代替金屬的概述

為什麼設計師繼續用工程塑料替代金屬零件
機械工程師和設計師越來越多地用工程塑料製成的部件替換現有的金屬部件。一個常見的誤解是，這種趨勢純粹基於降低每個零件的初始成本，但現實卻截然不同。工程塑料通常比金屬更昂貴，但提供諸如改進的性能，更長的部件壽命和減少停機時間的益處。這種長期的“總體擁有成本”方法正在推動工程塑料解決方案的強大市場。

以下是推動工程塑料使用量增加趨勢的一些產品特性和優勢。

耐磨性
在高磨損應用中，許多塑料材料的性能優於黃銅和其他金屬軸承材料。尼龍，UHMW，PTFE，乙縮醛和Turcite®等塑料具有天然潤滑性，可提高耐磨性，延長軸承，滾子，齒輪和密封件的使用壽命。

輕量級
更換金屬部件時，塑料通常會將部件重量減少30％至50％。當用於運輸，直線運動和材料處理等應用時，這可以轉化為顯著的節能效果。

耐溫性
已經開發出塑料，陶瓷和復合材料，其能夠抵抗極高和極低的低溫範圍，同時具有最小的機械性能損失。 Celazole®PBI等材料可在高達750°F的溫度下連續運行，而Kel-F®PCTFE等材料可在-400°F下運行。

抗衝擊性和減震性
許多塑料和復合材料具有出色的抗衝擊性。聚碳酸酯等材料用於抗衝擊玻璃和防護罩。尼龍，UHMW和聚氨酯將吸收衝擊衝擊並隔離應力點以保護周圍組件。

絕緣性能
許多塑料具有優異的絕緣性能，減少熱量並提高產品可靠性。諸如G-10 / FR-4，GPO-3和LE酚醛樹脂等層壓板廣泛用於電氣和運輸行業，以隔絕熱量和電擊。 PTFE和Meldin®等熱塑性塑料在高溫絕緣應用中表現良好。

耐腐蝕性能
金屬本身易受水分，酸和有機溶劑的腐蝕。許多塑料專門用於解決這些問題。 PVC，CPVC，聚丙烯和聚四氟乙烯等材料以經濟的價格提供卓越的耐腐蝕性。

醫療批准
許多塑料已被批准用於從心臟泵閥到內窺鏡器械的醫療應用。產品符合FDA，USP VI級和ISO 10993標準。這些材料包括Radel®，PEEK，Ultem®和聚碳酸酯。

防火安全
已開發出數十種塑料材料，以滿足普通飛機，運輸，半導體和UL等級的火焰和煙霧安全要求。規格包括FAR，FTA，FRA，ASTM，UL和FM。在半導體工業中，符合FM-4910規範的材料減少或消除了對昂貴的滅火系統的需求，從而降低了整體設備成本。在某些情況下，使用這些材料甚至可以降低高負債應用中的保險成本。常見的阻燃和阻燃材料包括：Kydex®，Boltaron®，Halar®，CP7-D，FRPP，Corzan®CPVC和Kynar®740PVDF。

高純度
長期以來，塑料一直是製造高純度流體和氣體處理應用的關鍵產品。許多塑料消除了關鍵高純度系統中的排氣，浸出和其他污染問題。這些產品包括：PTFE，PFA，FEP，Halar®和Kynar®PVDF。

靜態控制
幾種塑料和復合材料具有抗靜電特性，可防止電荷積聚。產品範圍從導電材料10 ²到10 ⁶ ，靜電耗散10 ⁶到10 ¹⁰ ，到高電阻材料10 ¹⁰到10 ¹² 。