定制注塑成型可以使用哪些材料？
如何选择注塑成型材料
在定制注塑成型塑料零件时，选择合适的材料至关重要。材料必须满足零件功能和最终用途的机械要求，如强度、刚度和抗冲击性。必须根据操作条件评估热性能，如热变形温度和化学兼容性。表面光洁度和着色能力等美学品质也可能是必需的。材料还必须满足生产过程中关于流动特性、收缩率和翘曲倾向的需求。对于用于食品或医疗的零件，符合FDA标准的树脂是必不可少的。还应考虑生产批量，因为大批量生产可能需要更经济的树脂来控制成本。
同时，我们还需要根据不同的工艺选择合适的注塑成型材料，例如MIM金属粉末适用于金属注塑成型，先进陶瓷材料适用于陶瓷注塑成型工艺，而塑料和弹性材料适用于塑料注塑成型工艺。
MIM材料分类
MIM（金属注塑成型）是一种结合了塑料注塑成型和传统粉末冶金优点的制造工艺，用于生产高精度、复杂的金属零件。MIM工艺涉及将金属粉末与粘结剂材料混合形成喂料，然后通过注塑成型形成所需形状。得到的“生坯”零件随后经过脱脂和烧结，生产出具有高密度和高强度的最终零件。
MIM工艺可以使用多种材料，包括：
不锈钢：这是MIM最常用的材料之一。它具有优异的耐腐蚀性，可用于从医疗器械到汽车零部件的各种应用。
低合金钢：这些材料在强度和延展性之间提供了良好的平衡，使其非常适合高应力应用。
工具钢：这些材料用于制造需要高硬度和耐磨性的部件，如切削工具和模具。
钛：这种材料重量轻，具有优异的耐腐蚀性，是医疗植入物和航空航天应用的热门选择。
铜：这种材料因其优异的导电性和导热性而被使用，使其非常适合电气和电子元件。
为MIM选择材料时，必须考虑成本、强度、耐腐蚀性和可加工性等因素。一般来说，不锈钢和低合金钢是MIM最具成本效益的材料，而钛和工具钢则更昂贵。铜也相对昂贵，但其独特的性能使其在某些特定应用中必不可少。
MIM材料表
材料牌号 | 特性 | 应用 | |
|---|---|---|---|
不锈钢 | 17-4 PH | 高强度，优异的耐腐蚀性，良好的延展性和韧性 | 航空航天、医疗器械、枪械、运动器材 |
316L | 优异的耐腐蚀性，良好的强度和延展性 | 医疗植入物、化学加工设备、船舶部件 | |
420 | 高硬度和耐磨性，中等耐腐蚀性 | 切削工具、手术器械、枪械 | |
440C | 高硬度和耐磨性，良好的耐腐蚀性 | 切削工具、轴承、手术器械 | |
430 | 良好的耐腐蚀性，中等强度和延展性 | 厨具、汽车装饰件、电子元件 | |
低合金钢 | ASTM F-0005 | 高强度，优异的耐磨性，良好的耐腐蚀性 | 医疗和牙科器械、表壳 |
ASTM F-0008 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 航空航天、汽车和医疗部件 | |
ASTM F-0009 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 枪械部件、电子设备、汽车零件 | |
ASTM F-0010 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 航空航天部件、汽车零件、医疗器械 | |
ASTM F-0040 | 高强度，优异的耐磨性，良好的耐腐蚀性 | 切削工具、金属注塑成型部件 | |
ASTM F-0002 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 电子和电气元件、汽车零件 | |
ASTM F-0003 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 枪械部件、汽车零件、医疗器械 | |
ASTM F-0004 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 航空航天部件、医疗器械 | |
ASTM F-0006 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 汽车零件、电子元件 | |
ASTM F-0007 | 高强度，良好的延展性，良好的耐腐蚀性 | 航空航天部件、汽车零件、医疗器械 | |
工具钢 | M2 | 高硬度和耐磨性，良好的韧性和可加工性。 | 切削工具、冷作工具、冲头、模具。 |
D2 | 高耐磨性和抗压强度，良好的韧性。 | 冲头、模具、冲裁和成型工具、剪切刀片。 | |
A2 | 高韧性和良好的尺寸稳定性，优异的耐磨性。 | 冷作工具、冲头、模具、剪切刀片。 | |
S7 | 高抗冲击性，良好的韧性和耐磨性。 | 冲击工具、模具、成型工具。 | |
H13 | 高韧性和硬度，良好的耐热性和耐磨性。 | 热作工具、压铸模具、挤压模具。 | |
P20 | 良好的可加工性，优异的可抛光性，良好的韧性和耐磨性。 | 注塑模具、吹塑模具、挤压模具。 | |
420 | 良好的耐腐蚀性，高硬度和耐磨性。 | 手术器械、切削工具、模具。 | |
440C | 高硬度，良好的耐腐蚀性和耐磨性，优异的刃口保持性。 | 刀片、轴承、手术器械。 | |
钨合金 | W-Ni-Fe | 高密度，优异的辐射屏蔽性，良好的机械性能。 | 医疗设备、航空航天和国防、核工业。 |
W-Ni-Cu | 高密度，优异的耐磨性，良好的机械性能。 | 配重块、减振器、镗杆。 | |
W-Cu | 高导热性，优异的导电性，良好的耐磨性。 | 电极、散热器、电触点。 | |
W-Ni-Cu-Fe | 高密度，优异的可加工性，良好的机械性能。 | 航空航天和国防、医疗设备、辐射屏蔽。 | |
W-Ni-Cu-Mn | 高密度，优异的可加工性，良好的机械性能。 | 航空航天和国防、医疗设备、辐射屏蔽。 | |
钴合金 | Co-Cr-Mo | 高强度，优异的耐腐蚀性和耐磨性，生物相容性。 | 医疗植入物、航空航天和国防、工业设备。 |
Co-Cr-W | 高强度，优异的耐腐蚀性和耐磨性，良好的可加工性。 | 涡轮叶片、热端部件、医疗植入物。 | |
Co-Cr-Mn | 高强度，优异的耐腐蚀性和耐磨性，良好的生物相容性。 | 医疗植入物、航空航天和国防、工业设备。 | |
Co-Ni-Cr | 高强度，良好的耐腐蚀性和耐磨性，良好的可加工性。 | 航空航天和国防、工业设备、海洋应用。 | |
Co-W | 高强度，优异的耐磨性，良好的可加工性。 | 切削工具、耐磨部件、航空航天和国防。 | |
钛合金 | Ti-6Al-4V | 高比强度，优异的耐腐蚀性，生物相容性。 | 航空航天和国防、医疗植入物、运动器材。 |
Ti-6Al-7Nb | 良好的强度和生物相容性，低弹性模量。 | 医疗植入物、牙科植入物、手术器械。 | |
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | 高强度，优异的耐腐蚀性，良好的抗蠕变性。 | 航空航天和国防、海洋应用、运动器材。 | |
Ti-5Al-2.5Sn | 良好的强度，良好的耐腐蚀性，优异的成型性。 | 航空航天和国防、医疗植入物、运动器材。 | |
Ti-6Al-2Sn-4V-2Mo | 高强度，优异的耐腐蚀性，良好的抗疲劳性。 | 航空航天和国防、海洋应用、运动器材。 | |
铜合金 | Cu-10Sn | 高强度，良好的耐磨性，优异的可加工性。 | 电气连接器、电子元件、开关。 |
Cu-8Ni-4Si | 良好的强度和耐腐蚀性，优异的导热性。 | 电触点、散热器、电子元件。 | |
Cu-Ni-Sn | 良好的强度和耐腐蚀性，优异的导电性。 | 电触点、电子元件、开关。 | |
Cu-25Zn | 良好的强度和耐腐蚀性，优异的导热性。 | 热交换器、电气连接器、电子元件。 | |
Cu-10Ni-4Si | 良好的强度和耐腐蚀性，优异的导热性。 | 电触点、散热器、电子元件。 |
CIM材料分类
陶瓷注塑成型利用广泛的技术陶瓷材料来生产具有特定性能和功能的部件。我们根据成分和特性将CIM材料分为氧化物、非氧化物、铁氧体等类别，以指导不同应用的材料选择。
陶瓷注塑成型（CIM）利用多种多样的技术陶瓷材料，可分为以下几大类：
氧化物陶瓷：氧化物陶瓷是用于注塑成型应用的主要陶瓷材料类别。它们由金属元素与氧结合而成，如氧化铝、氧化锆和氧化铍。氧化物陶瓷具有优异的硬度、耐磨性和高温稳定性。
非氧化物陶瓷：非氧化物陶瓷是不以金属氧化物为主要成分的陶瓷材料。此类包括碳化硅、氮化硅、碳化硼和氮化铝。非氧化物陶瓷即使在极高的温度下也表现出高强度、断裂韧性和优异的热震性。
特种陶瓷：包括为特定应用和性能（如生物相容性、压电性等）而设计的先进材料。我们的特种陶瓷产品组合包括具有定制功能的独特材料，如压电陶瓷、生物活性陶瓷、玻璃陶瓷和纳米陶瓷。
选择合适的陶瓷注塑成型材料需要评估关键考虑因素，如所需的机械、热、电和化学性能、材料成本、零件几何形状、二次加工需求、成型流变行为以及毒性。我们的专家可以帮助选择适合您应用的理想陶瓷成分。
CIM材料表
材料牌号 | 特性 | 应用 | |
|---|---|---|---|
氧化物陶瓷 | 氧化铝 (Al2O3) | 优异的硬度、耐磨性、强度和刚度。高达约1700°C的高温稳定性 | 切削工具和磨损件、医疗植入物、高压绝缘体、防弹装甲 |
氧化锆 (ZrO2) | 优异的弯曲强度和抗弯强度，低导热性，生物相容且化学惰性 | 骨科植入物、牙科修复体（如牙冠和牙桥）、滚珠轴承和滚子、发动机阀门部件 | |
氧化铝-氧化锆 | 优异的硬度、耐磨性和抗磨损性，良好的热震性 | 切削工具和磨损件、高性能轴承和球阀、发动机部件（如活塞和气缸） | |
非氧化物陶瓷 | 碳化硅 (SiC) | 极高的硬度和强度，卓越的高温性能，优异的导热性 | 火箭喷嘴和发动机部件、热交换器和散热器、电力电子和LED |
氮化硅 (Si3N4) | 高强度和断裂韧性，良好的高温抗蠕变性，优异的热震性 | 汽车发动机部件（如涡轮增压器）、工业燃气轮机部件、高速主轴用滚珠轴承 | |
碳化硼 | 极其坚硬且化学惰性 | 防弹/防弹装甲板和头盔 |
塑料注塑材料分类
我们根据聚合物类型、性能和功能，将用于注塑成型的塑料树脂分为通用热塑性塑料、工程热塑性塑料、高温塑料等类别。这为指导满足不同零件要求的材料选择提供了依据。
您可以参考以下类别为您的应用选择合适的注塑成型材料：
通用热塑性塑料 指一类广泛使用、经济实惠的塑料材料，通过注塑成型和挤出方法加工。具有成本低、供应广泛、易于加工、可回收性以及温度耐受性有限的特点。产品常用于日常生活。
工程热塑性塑料：如PEEK、尼龙和聚碳酸酯，与通用塑料相比，表现出更优异的机械和热性能，使其适用于汽车、航空航天、电子和工业部件中要求更高的应用。其定制的聚合物结构赋予了更高的性能。
高温热塑性塑料：如PEEK、PPS和聚酰亚胺，在超过260°C的高温下仍能保持其性能。其高耐热性使其成为在恶劣环境（如汽车发动机、航空航天系统和工业设备）中替代金属的理想选择。
特种塑料：涵盖独特的、工程化的热塑性树脂，专为特殊性能和功能而定制，如极端耐化学性、生物相容性、高比强度、可控摩擦或导电性。其增强的性能适用于要求苛刻的应用。
热固性塑料 含有交联的聚合物链，赋予其尺寸稳定性、硬度和耐热性。用于注塑成型的常见热固性塑料包括酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂和聚氨酯树脂，适用于需要精确尺寸、刚性和耐高温的应用。
塑料注塑成型材料表
材料牌号 | 特性 | 应用 | |
|---|---|---|---|
通用热塑性塑料 | 聚苯乙烯 (PS) | PS主要有两种形式：透明（GPPS）和抗冲击（HIPS）。 | 用于包装、一次性餐具、CD盒和家居用品。 |
聚丙烯 (PP) | PP是另一种具有高耐化学性的经济型热塑性塑料 | 适用于包装、汽车部件、家居用品和医疗器械。 | |
工程热塑性塑料 | 聚酰胺 (PA/尼龙) | 尼龙是一种多功能的工程热塑性塑料，具有优异的机械性能、高拉伸强度和耐磨性。 | 常用于汽车零件、齿轮、轴承和电气连接器。 |
聚甲醛 (POM/缩醛) | POM是一种低摩擦的工程热塑性塑料，具有良好的机械性能 | 适用于齿轮、轴承和其他精密部件。 | |
高温塑料 | 聚醚醚酮 (PEEK) | 耐温超过300°C，惰性。特性：在高温下保持强度和韧性。 | 用于航空航天、汽车、医疗以及石油和天然气应用。 |
聚酰亚胺 (PI) | 耐温超过260°C，低烟/低毒。特性：优异的介电性能。 | 用于航空航天、电子和半导体行业。 | |
聚醚酰亚胺 (PEI) | PEI具有耐高温性、优异的机械性能、非晶态结构和高耐热性。特性：低烟生成，阻燃。 | 适用于电气连接器、航空航天部件和汽车零件。 | |
特种塑料 | 聚苯硫醚 (PPS) | 极端耐化学性，非常坚硬。特性：在热水/蒸汽中尺寸稳定。 | PPS用于各种工业部件，如泵、阀门、轴承和垫片。 |
液晶聚合物 (LCP) | 高强度和优异的尺寸稳定性。特性：耐酸、碱和碳氢化合物。 | 常用于电子连接器和开关。 | |
聚四氟乙烯 (PTFE) | 最低摩擦系数，化学惰性。特性：极低摩擦表面，不粘。 | 用于炊具涂层、密封件和垫片。 | |
热固性材料 | 硅橡胶 | 硅橡胶可以承受极高和极低的温度而不失去其柔韧性或机械性能。温度范围从-60°C到250°C（-76°F到482°F）。 | 液压密封件、医疗植入物、奶瓶奶嘴和手机壳。 |
氟硅橡胶 | 设计用于增强对燃料、油、溶剂和其他侵蚀性化学品的耐受性，使其适用于传统硅橡胶可能无法提供足够耐化学性的特定应用。 | 石油和天然气行业密封件、化学溶剂密封件、电气连接器 |
