热变形温度（HDT）：定义、重要性与影响因素

选择制造材料，特别是塑料时，技术数据表提供大量有用信息辅助选择。热变形温度（HDT）是重要指标之一，若产品需在压力下保持形状尺寸，必须了解它。

什么是热变形温度？

材料HDT是其在特定载荷下高温开始变形的温度。它衡量塑料在此情况下保持刚性或刚度的能力。高HDT塑料在高温下保持更刚性，低HDT则不然。且仅与聚合物和塑料相关，金属另当别论（有自己的热硬度和蠕变测试）。

HDT对塑料产品（或含塑料零件产品）的工程、设计、制造至关重要，应用行业包括：

包装
航空航天
汽车
电子
医疗
消费品
建筑行业
注塑成型

包装中，杂货店、邮局、家中的容器堆叠挤压——有时在高温下——但受压不能变形。车辆零件如仪表盘同理。汽车常长时暴晒，若放包或手机仪表盘下陷将是灾难。注塑成型中，材料HDT是决定工艺周期时间的因素之一。也是决定塑料是否适合作结构部件的关键指标，结构部件工作条件苛刻。

热变形温度（HDT）的重要性

HDT是判定材料不可用于结构应用温度的有效指标。此值可用于材料间比较。也指示模塑塑料零件在机械载荷和热暴露下的表现。HDT是注塑成型行业重要性能。可洞察聚合物成型性。任何注塑成型顶出阶段对新成型物体施加载料。材料必须足够刚性使顶针正常将其顶出模具。两材料HDT值相对差异帮助决定合适冷却速率和温度。顶针会陷入仍高于HDT的软性柔性塑料。低于该温度则变硬，更易推出模具。较高HDT实现更快成型工艺。热变形温度（HDT）是3D打印材料关键性能，特别是熔融沉积建模（FDM）和PolyJet设备。因材料被加热熔融创建3D物体，打印过程中材料承受高温。必须保持形状和结构完整性，使最终产品耐用且外观正确。不同3D打印材料HDT值不同。材料选择取决于具体应用和工况。例如3D打印件用于高温环境，须高HDT值以维持形状性能。

了解更多请参阅3D打印如何工作指南。

如何测量热变形温度（HDT）？

测定材料HDT需加热、载荷、测量系统——HDT测试设备/装置（下图）提供。HDT标准测量体系为美国材料与试验协会（ASTM）D 648——相当于ISO 75国际标准。HDT测量过程含4步：

样品准备并三点弯曲配置装夹机器，即两端支撑中间施压。
施加恒定弯曲应力（0.46或1.8 MPa，视测试对象而定）于中间。
用不影响塑料的矿物油或硅油作传热介质，温度以2°C/min（±0.2°C/min）受控速率逐渐升高。
全程监测样品各阶段温度，当变形达0.25 mm即得HDT。

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