连接器塑胶性能解释,工程师必读知识

发表时间:2019-06-26 08:36作者:亚当工业连接器来源:www.adamicu.com网址:https://www.adamicu.com/h-nd-68.html

要设计出符合功能要求的连接器,选材非常重要,而选材的基础是要非常了解材料的性能,下面就连接器塑胶性能名词进行解释,希望对大家有所帮助。

连接器塑胶性能解释,工程师必读知识


一、机械性能

1. 冲击强度(Impact Strength)

冲击强度是指塑胶受外力冲击时所能承受的最大能量。

冲击强度是物体受冲击力时,所呈现的抵抗强度。它并不是以该材料破裂时的应力(Kg/cm2)来表示,而以破断时所能承受的总能量(Kgf-cm)或试样单位断面积所吸收的破断能(kgf-cm /cm2或J/m)来表示。

试验方法通常是参考ASTM D256,它的原理是利用悬臂梁的方式,让摆锤落下撞击单边固定的有切口试片,然后计算其所消耗的能量(一般会规定温度)。

耐冲击强度可以拿来当作不同塑胶间的韧性等级参考,一般来说,具有高冲击强度的塑胶,表示其具有高的强度极高延性,也就是韧性高。可是不建议把它拿来当作塑胶整体强度的指标,因为有些塑胶对切口的集中应力非常敏感,可以在没有切口时的强度表现还是非常好,如尼龙及乙缩醛类的塑胶,对于这类的塑胶,建议避开有锐角的设计,要尽量避免有应力集中的可能性。另外有些塑胶粒的供应商也会提供无切口的冲击测试值。

2. 弯曲强度(Flexural Strength)

在弯曲试验中,在规定挠度时或之前,载荷达到最大值的弯曲应力就叫做弯曲强度,单位为Mpa. 它与弯矩成正比与材料的抗弯截面模量成反比。

测试的标准:ASTM D790。

主要用来测定塑料耐折的能力,以每单位面积多少力来表示。

一般塑料以PVC、美腊明树脂、环氧树脂及聚酯类弯曲强度为佳。玻璃纤维也常用来提升塑料的耐折性。弯曲弹性率是指将试片弯曲时(测试方法如弯曲强度),在弹性范围内,单位变形量所产生的弯曲应力。一般弯曲弹性率越大,则表示该塑胶材料的刚性越好。

3. 弯曲模量(Flexural Modulus)

式样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力,单位Mpa。

模量=应力/应变,弯曲模量是弯曲应力比上弯曲产生的形变。

4. 拉伸强度(Tensile Strength)

也有人叫抗拉强度,指在测试塑胶时,拉伸至断裂或屈服的过程中,最大的拉伸应力称为拉伸强度,单位为Mpa。

5. 拉伸伸长率(Tensile Elongation)

也有人叫断裂伸长率,指拉长的长度与原来长度的百分比.以百分率(%)表示

6. 压缩强度(Compression Strength)

也有人叫抗压强度,指在测试塑胶时,压缩至断裂或屈服的过程中,最大的压缩应力称为压缩强度,单位为Mpa。

二、成型加工性能

1. 流动性

塑胶材料的流动性一般用熔融指数(MFI)来表示,熔融指数通常有两种表达方式:

Metl Mass-Flow Rate(MFR)熔体质量流动速率g/10min;

Melt Volume-Flow Rate(MVR),熔体体积流动速率cm^3/10min。

熔融指数的定义:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量或体积值,以(g/10min或cm^3/10min)来表示。

原料的熔体流动速率对产品的注塑成型效果有直接的影响,原料的流动性太好,会导致一些水分、气体来不及从模具中排出就成型了,会形成气泡、空洞,影响塑胶成品强度;流动性太差则会导致较复杂的塑胶模具在成型时塑胶原料无法及时流动到边角等较远的区域,形成缺料。精确测定塑胶原料的熔体流动速率值,并加以掌控,对塑胶的注塑成型工艺至关重要。

2. 成型收缩率(Mold Shrinkage)

成型收缩率指的是注塑成型的制品与模具的对应体积相比时,所发生的缩小比率.塑料加热熔化后,因受热而产生膨胀。而在成型射出后,因射出压力而受压缩再行收缩。成型品在模具内因冷却固化,又再度收缩,但是当离模后又因压力的复原而再度产生若干膨胀现象。总结的体积差,称为成型收缩量。

成型收缩率可以下式表示:

成型收缩率=模具尺寸-成型品尺寸/模具尺寸

成性收缩率以百分率(%)来表示

特点:

1. 树脂流动方向的垂直方向收缩率较大,而流动方向的收缩律率较小。

2. 结晶性树脂(PET,PA,POM,PP)比非结晶性树脂(PC,PVC,PS,PMMA)成型收缩率大。

3. 非强化材料比强化材料的成型收缩率大。

4. 即使是同一种材料,在不同的注塑条件下收缩率也有变化,非结晶性树脂受压力的影响,结晶性树脂易受温度条件的影响。

影响成型收缩率的因素:

1. 强化性因素

影响成型收缩律率的因素很多,可分为抉定性和非抉定性因素。即使同一种材料,按强化因素区分,结果也大不相同。如尼龙-6材料,在非强化条件下,成型收缩率约为1.2~1.9%;若以玻璃纤维对其强化15%,那么收缩率为0.7~0.9%;强化30%,收缩率为0.5~ 0.7%;强化50%,收缩率为0.4~0.5%。

2. 注塑压力

即使同一种材料,注塑条件变化时收缩率也会变化,理解这一点对设计开发人员很有必要。注塑压力增加时,模具内被注塑进去的树脂的压力增大。有更多的树脂被填充进去,收缩率趋于减少。反之,若压力过大,也影响模具的成型力,会产生毛边,导致收缩率增大。

3. 注塑温度

注塑成型温度越高,树脂也融化时的体积越大,冷却时释放的热量也越多,因此会加速结晶现象使收缩率增大。如果温度过低,会导致材料流动不畅,使制品产生残留应力,影响其耐久性或产生阻隘力。

4. 模具温度与冷却时间

模具温度增加时,树脂进入模具的阻力减少,收缩率也相应地趋于变化。但另一方面,模具的热量也促使了结晶现象,因此更多的情况下导致收缩率增大。此时若延长冷却时间,也可以起到减少收缩的作用。但会导致生产性下降,螺杆内树脂随之分解,物性随之降低,所以应辩证地对待。

5. 后收缩

即使注塑成型时收缩率不大的制品,也会在自然冷却时结晶,吸湿并徐徐收缩,尤其是结晶性树脂,大都发生这种称之为「后收缩」的现象.当然,后收缩的程度不如制品在模具内收缩的程度大。另外,有些树脂(如NYLON)结晶现象影响而发生的膨胀效应超过了因吸湿而产生的收缩反应,外形尺寸反而逻有增加。

三、电气性能

1. 体积电阻率(Volume Resistivity)

又叫体积抵抗率,是材料每单位立方体积的电阻,用欧姆-米表示。体积电阻率是绝缘材料抵抗体内漏泄电流的能力,体积电阻率越高, 漏泄电流越小, 材料的导电性能越差。

2. 表面电阻率(Surface Resistivity)

又叫表面抵抗率,用欧姆表示。表面电阻率是绝缘材料抵抗表面漏泄电流的能力,体积电阻率越高, 漏泄电流越小, 材料的导电性能越差。

3. 介电强度(Dielectric Strength)

也有人叫绝缘破坏强度,是指单位厚度的绝缘材料在击穿之前能够承受的最高电压,即电场强度最大值,单位是kV/mm。塑胶的介电强度越大, 它作为绝缘体的质量越好。

4. 介电常数(Dielectric Constant)

又叫介质常数,介电系数,电容率或诱电率,指介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值,用于衡量绝缘体储存电能的性能,也表示绝缘能力特性的一个系数。

5. 介电损耗(Dielectric Losses)

又叫损耗因子,指绝缘材料在电压作用下所引起的能量损耗,介电损耗愈小,绝缘材料的质量愈好,绝缘性能也愈好。

四、热性能

1. 热变形温度(Heat Deflection Temperature)

热变形温度是针对高分子材料而言的,是高分子材料开始发生热变形的温度。热变形温度的研究对像则是宏观的高分子聚集态结构的性能,指的是按规定尺寸做的试验样条,在负载和升温速率下,达到一定形变所对应的温度。

2. 玻璃化转变温度(Glass Transition Temperature)

玻璃化转变温度是高分子聚合物的特征温度之一。以玻璃化温度为界,高分子聚合物呈现不同的物理性质:在玻璃化温度以下,高分子材料为塑料;在玻璃化温度以上,高分子材料为橡胶。从工程应用角度而言,玻璃化温工程塑料使用温度的上限,是橡胶或弹性体的使用下限。

玻璃化转变温度对应于大分子链链段开始运动的温度。玻璃化转变温度是高分子链段由不能运动到能运动的一个转折温度,严格来讲该转变是一个区域,称为玻璃化转变区域,其研究对象是微观的链段,是站在高分子链结构上进行的研究。

玻璃化转变温度是聚合物的非晶区出现玻璃态特性(脆性、僵性和刚性)的温度。

3. 线膨胀系数(Linear Expansibility)

温度每变化1度材料长度变化的百分率。

线膨胀系数一般指由于外界温度、压力(主要指温度)变化时,物体的线性尺寸随温度、压力(主要指温度)的变化率。

4. 维卡软点温度(Vicat Softening Temperature)

也叫维卡软化点,是评价塑料高温变形趋势的一种方法。是在等速升温条件下,用一根带有规定负荷、截面积为1mm2的平顶针放在试样上,当平顶针刺入试样1mm时的温度,即为测得的维卡软化温度。

维卡软化点适用于控制聚合物品质和作为鉴定新品种热性能的一个指标,不代表材料的使用温度。

五、其它性能

1. 吸水性(Water Absorption)

指塑胶在水中能吸收水分的性质,用吸水率表示。

2. 吸湿性(Hydroscopic Property)

指材料在空气中能吸收水分的性质。这种性质和材料的化学组成与结构有关。对于无机非金属材料出了和材料的表面的化学性质有关外,还和材料形成的微结构有关,如果多毛细孔,其吸湿能力就比较强,除此之外还和毛细孔的直径与结构相关。对于有机高分子材料也是如此。金属表面也有吸附水分子的性质,和金属元素的性质以及表面结构状态相关。吸湿性与吸水性相似,都是物理性质。

3. 氧指数(Oxygen Index)

氧指数(OI)是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。

氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧是评价塑料及其他高分子材料相对燃烧性的一种表示方法,以此判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。

4. UL阻燃等级

可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时,其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。 UL等级应与厚度值一起报告,只报告UL等级而没有厚度是不够的。

塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增:

HB:UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。

V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。

V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。

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