塑料紧固件高强度材料Top 3
三大高强度塑料
塑料紧固件因耐化学/酸、绝缘、耐水而受青睐。虽传统视为不如金属坚固,但多款先进聚合物现已实现媲美甚至超越金属强度,同时保留塑料经典优势。
尽管存在此认知,某些聚合物混合体结合两者优势:卓越机械强度、阻燃、近零吸水。
需要兼具卓越强度与耐腐蚀的紧固件?
1. FR-4 / G10
FR-4为玻纤布增强环氧树脂复合材料,具杰出比强度。抗拉强度45,000 psi (310 MPa),FR-4紧固件可比肩黄铜和铝。铝(6463-T6)达35,000 psi (241 MPa),易切削黄铜(C3600)达50,000 psi (345 MPa)。
FR-4紧固件阻燃,得益于溴系环氧树脂获UL 94 V-0级。近零吸水,干湿环境下保持机电性能。FR-4供板、棒料,无注塑级。
典型应用:PCB基板、衬套、垫圈、螺丝、螺栓、螺母、开关、隔离柱、螺纹杆、变压器。
2. 半芳香族聚酰胺 (PARA)
PARA半芳香基树脂比典型聚酰胺更有效抗吸水。50%玻纤增强PARA紧固件实现高刚性、优异表面光洁度、极小蠕变、卓越尺寸稳定性,亦耐汽车化学品。
极限抗拉强度34,000 psi (230 MPa),50%玻纤PARA紧固件常替代金属件。色彩丰富,广泛用于手机壳、汽车部件、航空配件、家具、电动工具、相机外壳、衬套、齿轮、把手、铰链、旋钮。50%玻纤级品牌名IXEF®。
3. 热塑性聚氨酯 (TPU)
TPU为抗冲击改性非晶聚合物,结合结晶树脂耐化学性与低收缩率,蠕变极小。40%玻纤TPU紧固件重量远低于金属同类,极限抗拉强度27,000 psi (186 MPa)——可比铝。
TPU强度、耐湿、耐化学、低蠕变、抗UV使其成内部脚手架、梁夹、管吊架、柱基、螺栓、六角螺母、管夹、C型吊架、槽钢螺母、U型螺栓等理想之选。该级品牌名Isoplast®。
极限抗拉强度对比
| 材料 | MPa | PSI |
| FR-4/G-10 | 310 | 44,960 |
| PARA (50%玻纤) | 230 | 33,358 |
| TPU (40%玻纤) | 186 | 29,977 |
| 镁 (HK31A-T6) | 225 | 32,633 |
| 黄铜 (C3600) | 345 | 50,000 |
| 锌合金 | 280 | 40,610 |
| 铝 (6463-T6) | 241 | 35,000 |
| 钢 | 330 | 47,862 |
*蠕变 指固体材料在持续应力下永久变形倾向。
**抗冲击改性聚合物 指通过引入橡胶微域增强韧性的材料。
***非晶聚合物 分子结构非重复排列。
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