热变形温度 (HDT)：定义、意义和影响因素

在选择制造材料（尤其是塑料）时，技术数据表将为您提供大量有用的信息来帮助您进行选择。热变形温度 (HDT) 就是其中之一，了解您的产品是否需要在压力下保持其形状和尺寸非常重要。

什么是热变形温度？

材料的 HDT 是指在高温下承受特定载荷时材料开始变形的温度。它测量塑料在这些情况下保持坚硬或刚性的能力。高 HDT 塑料在较高热量下会保持更高的刚性，而低 HDT 塑料则不然。是的，这仅与聚合物和塑料相关，因此金属必须排除这一点（它们有自己的版本，例如热硬度和蠕变测试）。

HDT 对于许多行业的塑料产品（或具有任何塑料部件的产品）的工程、设计和制造非常有价值（事实上是必须的），包括：

• 包装
• 航空航天
• 汽车
• 电子
• 医疗
• 消费品
• 建筑业
• 注塑

在包装方面，杂货店、邮局甚至家里的容器都被堆叠和挤压——有时甚至在高温下——但它们在压力下不会变形。仪表板等车辆部件也是如此。汽车经常会在阳光直射下连续几个小时，但如果当你把包或手机放在上面时仪表板陷进去，那将是一场彻底的灾难。在注塑成型中，材料的 HDT 是决定工艺周期时间的因素之一。这也是塑料是否适合用作结构部件的一个重要决定因素，因为可以理解，塑料的工作相当艰巨。

热变形温度 (HDT) 的重要性是什么？

HDT 是一种有用的测量仪，可用于确定材料不能用于结构应用的温度。该值可用于对材料进行相互比较。它还有助于表明模制塑料零件在机械负载和受热时的表现。 HDT 是注塑行业的一个重要特性。它可以深入了解聚合物的成型性。 

任何注塑工艺的顶出阶段都会对新成型的物体施加负载。材料必须足够坚硬，以便顶针能够正确地将其从模具中推出。两种材料 HDT 值之间的相对差异可以帮助您决定合适的冷却速率和温度。顶针将陷入仍高于其 HDT 的柔软、有弹性的塑料中。然而，低于该温度，它会变硬并且更​​容易从模具中推出。较高的 HDT 可以实现更快的成型过程。  

热变形温度 (HDT) 是 3D 打印材料的一个关键属性，尤其是在使用熔融沉积建模 (FDM) 和 Polyjet 设备时。它成为一个重要的考虑因素，因为材料被加热并熔化以创建 3D 物体。在打印过程中，材料会受到高温的影响。它必须保持其形状和结构完整性，以便最终产品耐用且美观。 

不同的3D打印材料有不同的HDT值。您对材料的选择取决于具体的应用和操作条件。例如，如果3D打印零件将在高温环境下使用，则它必须具有较高的HDT值以保持其形状和性能。

要了解更多信息，请参阅我们的 3D 打印工作原理指南。

如何测量热变形温度（HDT）？

为了计算材料的 HDT，我们需要加热、加载和测量系统，所有这些都由 HDT 测试设备/仪器提供（如下图所示）。 HDT 的标准测量系统是美国材料试验协会 (ASTM) D 648，与 ISO 75 国际标准相当。

HDT测量过程包括以下4个步骤：

1. 样品已准备好并以三点弯曲配置加载到机器上，这意味着样品的两端受到支撑，以便可以在中间施加压力。
2. 向所述中间施加恒定的弯曲应力（0.46 或 1.8 MPa，具体取决于您测试的内容）。
3. 采用不会影响塑料的矿物油或硅油作为传热材料，其温度以 2°C/min (±0.2°C/min) 的受控速率逐渐升高。
4. 在所有阶段和温度下对样品进行监控，当其变形 0.25 毫米时，我们就得到了 HDT。