影响塑料可燃性的因素众多,包括易燃性、火焰蔓延能力等。为妥善研究可燃性、确切判定特定塑料可燃程度,工程师和产品团队求助于UL 94标准。 UL 94是保险商实验室(UL)制定的广泛使用塑料可燃性测试,测量塑料零件燃烧行为及防火能力。UL 94可燃性测试按材料抵抗点燃、高温下保持一致性、产生可燃塑料滴落物能力对塑料分级。 因实际火灾条件不可预测,UL 94可燃性不反映材料着火时反应。相反,UL 94标准依据可燃性判定特定塑料材料对特定用途或零件的可接受性/可用性。 UL 94可燃性标准等级表 UL 94可燃性标准等级表包含六个类别,按阻燃性从低到高排列: UL 94等级 UL 94等级定
螺纹是沿圆柱体长度螺旋缠绕的小凸起。用于将旋转运动转为直线运动,或防止无对应旋转的直线运动。内螺纹(如标准螺母)位于零件内部或凹面,外螺纹(螺丝、螺栓、螺柱)位于零件外部。 内外螺纹见于注塑成型、3D打印等多种制造工艺产品,但最常通过CNC加工生产。为铣削和车削零件添加螺纹更容易。工程师和产品团队在设计阶段添加工业螺纹产品到CNC加工零件时,应牢记几个因素。 何时使用螺纹? 孔垂直于通过表面时更易攻丝。若攻丝工具垂直于零件表面,首圈即可全啮合;若呈钝角或锐角,攻丝工具难抓住表面。 螺纹放置限制不多。只要螺纹位置CNC车削或铣削工具可触达,即可信任其位置正确。此外,最好使用标准孔和螺纹尺寸。但
工程塑料是一类机械热学性能优于普通塑料的塑料,常用作木材、金属、橡胶等传统工程材料替代品。最常用的两大工程塑料是乙缩醛(俗称Delrin、POM)和尼龙,两者均提供低摩擦系数和优异耐用性。这两种材料也可用于许多相同应用,如轴承、衬套、高性能齿轮。 由于尼龙和乙缩醛重叠度高,难以掌握关键差异并二选一。以下是产品团队需了解的尼龙与乙缩醛全景,以及如何判断哪个更适配项目。 尼龙塑料概览 与其他塑料一样,尼龙通过蒸馏烃类燃料制造。制造尼龙有两大主要工艺——聚合和缩聚。缩聚涉及二胺与二元酸反应,生成更可生物降解尼龙。聚合则涉及胺单体与羧酸反应。 尼龙半结晶结构提供高刚性、强度、耐化学性、耐热性。因此尼
在不仅要求更高定制化、更快交付、更少浪费的时代,按需制造作为按精确数量、即时生产产品的手段,日益流行。 与传统制造不同,传统制造通常需达到最小批量才具成本效益,按需制造加速上市、保证单件成本低、让产品开发团队更敏捷应对市场。此外,按需制造减少仓储积压和浪费、提升能效、改善风险管理。因此,按需制造是创建原型、定制件、小批量订单的首选方式。 按需制造服务于传统制造非理想选项的广泛客户:需桥接工具爬坡量产、遭遇供应链中断、对新老产品需求多变或不可预测的客户。按需制造也让低批量、小众、定制产品入市更具经济性。 按需制造模式的挑战、风险与收益 按需制造模式虽相对快捷便利,但并非无陷阱。最显著是设备、材
文/Charlie Wood,博士,Fast Radius工程研发总监 工程师习惯听到“不”。 无论是大胆创意被扼杀,还是设计被迫顺应制造惯例,工程领域对创新从不友好。职业生涯中,我亲眼目睹优秀工程师如何被迫通过传统流程过滤前沿概念。作为Fast Radius工程总监,看到才华横溢的工程师重燃追逐大创意激情,深感振奋。 大批量生产建立在一致性和精度设计基础上,尤其是需要巨额模具投资和交期的传统工艺。制造设计专业知识源于多年CNC加工、注塑成型零件设计的实战积累。但多年经验固化的通用设计规则,通常以限制或约束为特征。这对传统零件制造是好策略,却束缚新机遇。 作为设计师,从“不”转向“是”非仅改
细观当今顶尖行业——汽车、医疗、航空航天——的创新成果,大概率会发现机器人技术身影。计算与传感技术近年突飞猛进,催化高端机器人制造爆发式增长,应用场景极广。短短几年,我们见证了手术机器人实施精细手术、机器狗协助军警执法等。 尽管机器人行业日新月异、紧跟最前沿技术,但机器人零件制造工艺也包含CNC加工、聚氨酯铸造等经典传统工艺。 聚氨酯铸造常关联原型和消费品(如人体工学握把、滑板轮)小批量生产,却在高端机器人制造中扮演惊人重要角色。以下是您需要了解的要点: 聚氨酯铸造概览 聚氨酯铸造是一种通用制造工艺,可在无注塑成型费用、无繁琐硬模具成本的前提下,创建高质量柔性和刚性塑料零件。 聚氨酯铸造过程
正如人类皮肤,塑料也易受UV损伤。设计组件时应预判UV腐蚀影响,让材料应对烈日。幸而有许多方法提升材料UV抵抗力。 UV抵抗力指材料避免吸收UV辐射导致降解的能力。太阳UV射线破坏聚合物化学键,导致塑料随时间磨损分解,即光降解。 光降解导致变色(特别是发黄或发白“粉化”),引起冲击强度和拉伸强度损失,使塑料变脆易开裂断裂。UV损伤还负面影响延伸率——材料在不可逆变形前抵抗变化的能力。 产品应用和其他项目要求决定材料所需UV抵抗力程度。顾名思义,户外和工业应用组件通常需更高UV抵抗力以维持最佳质量性能。 5大高UV抵抗力塑料 深入抗UV塑料前,须理解几乎没有材料完全耐UV。不同材料提供不同程度
注塑成型是一种简单制造工艺,用于快速一致地生产独特形状零件。塑料注塑成型始于加热热塑性颗粒。熔融材料通过加压喷嘴注入硬化钢模具。零件冷却后顶出,循环重复。注塑成型是塑料零件最流行制造方法之一,工程师常用于大批量生产,因该工艺快速创建一致零件,常降低单件成本。 注塑成型塑料组件时,部分零件外观手感可能优于其他。但这不意味您只能接受劣质产品。以下列举注塑成型中七大外观缺陷、成因及潜在解决方案。 划痕/拖痕 拖痕(又称刮痕)发生于零件垂直壁设计缺乏足够脱模斜度时。垂直壁指与模具方向平行的表面。缺乏足够空间正常顶出时,垂直壁刮蹭模具产生难看线条。 为最佳避免拖痕,垂直壁应有1-2度脱模斜度。重纹理
大多数产品设计师和工程师都知道在组件创建过程中绝不“切割拐角”,尤其是设计拐角时。除了两个连接面或顶点间的常规尖锐拐角几何,您还可以将拐角设计为倒角或圆角。倒角边缘呈斜面或角度,减弱尖锐拐角冲击,改善配合件装配贴合。圆角设计采用圆弧边缘,消除所有尖锐拐角,提升零件外观和寿命。 倒角和圆角均提供关键优势,特别是通过降低应力集中增强拐角强度。但在设计中加入圆角和倒角可能增加CNC加工成本、延缓生产。决定是否采用前,必须权衡这些因素。 倒角与圆角优势对比 得益于圆弧边缘,圆角能改善零件与配合件的装配。圆角应力集中因子更低,因其将物理应力分散到更大区域,从而轻松承受更大载荷。 圆角既耐用又安全,光滑
设计户外产品时请记住:即使最强塑料也会随时间降解。机械应力、零件几何、气候——热水蒸汽、冷空气冷凝、剧烈温变——均会影响户外零件寿命。大多数耐候塑料能提升零件抗物理应力和耐候能力,避免开裂、变脆、变薄等腐蚀形式。 材料选择对户外塑料零件设计至关重要,特定材料防范特定降解形式。例如,户外塑料零件材料应提供水解反应防护。水解是水分子破坏聚合物一个或多个化学键,进而分解塑料本身。 选择合适材料,尤其是耐水解耐候塑料,可抵御不可逆损伤,将户外零件寿命延长数年。因此设计师工程师必须深入权衡耐候塑料的优劣与特性。 5大耐水解塑料 1. 聚苯硫醚(PPS) PPS对热水蒸汽具有极强抵抗力,是对抗户外湿度的
全球消费电子行业规模庞大。据Statista数据,2021年消费电子营收预计达4150亿美元,2025年将达4870亿美元。因此设计师和工程师必须做好准备,满足对计算机、智能手机、电视等持续高质量制造的需求。这意味着要为消费电子产品选择最佳塑料,以提供稳定性、寿命、功能性和美观度。 让我们深入探讨塑料为恰当选择的三大消费电子应用场景——透镜屏幕、电绝缘件、柔性减震部件。 为您的消费电子项目选择合适材料 透镜与屏幕材料 聚碳酸酯 聚碳酸酯是高尺寸稳定性的强力热塑性塑料,长期保持透明度和形状。具备良好绝缘性、耐热耐磨性,透光率高且轻量化。 亚克力(PMMA) 亚克力高度耐划伤、耐UV、半透明。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合而成的抗冲击工程热塑性塑料。它坚固耐用,兼容注塑成型、熔融沉积建模(FDM)甚至CNC加工等多种制造工艺。工程师和产品团队在需要通用、经济、易加工材料时首选ABS。ABS提供哪些化学机械性能?何时选ABS优于其他热塑性塑料?以下为您全面解读这款热门塑料。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯如何制造? 通常ABS通过乳液聚合法制造,或在聚丁二烯存在下聚合苯乙烯和丙烯腈。该工艺生成长链聚丁二烯,与较短的聚苯乙烯-共-丙烯腈链交织,形成强键合。ABS也可通过连续本体聚合专利工艺生产。 ABS是制造业最常用材料之一,形式多样:可制成注塑颗粒、增材制造
聚丙烯和聚酰胺(俗称尼龙)是制造终端零件的两大常用塑料。塑料由聚合物键合而成,可天然存在或合成。合成聚合物通过热、压、催化将单体化学键合而成。 尼龙和聚丙烯因可塑性强、用途广、抗物理应力能力佳,成为制造业最热门的合成塑料。设计师和工程师应理解聚丙烯与尼龙的关键差异,以判断哪种合成聚合物更适配特定项目。 聚丙烯与尼龙的结构差异 虽然两者都是合成聚合物,但化学结构存在关键差异,这些因素导致其性能、特性和用例不同。 聚丙烯是加成聚合物,通过单体简单加成反应生成,无副产物。尼龙则是缩聚聚合物,聚酰胺单体结合时释放水分子。 尼龙和聚丙烯虽相似,但因结构差异,在选择时需考量显著区别。 聚丙烯与尼龙的优势
设计将长期接触强腐蚀化学品的塑料零件时,必须将耐化学性作为首要指标。影响塑料零件耐化学性的因素众多,包括: 温度:高温加剧化学侵蚀和物理吸收。 接触时长:化学反应造成的损伤可能延迟显现。 化学品浓度:高浓度化学品更易损害塑料。 化学侵蚀面积:受侵蚀面积越大,降解越严重。 在工业应用中,上述任一反应都可能严重削弱塑料零件寿命甚至导致彻底失效。若项目用于化学环境,必须选用最适配的耐化学腐蚀塑料。阅读我们的化学相容性清单,了解五种因耐化学性而常被选用的塑料。 聚四氟乙烯(PTFE)—— 特氟龙® PTFE(俗称特氟龙)是一种低摩擦氟聚物,质地柔软易成型,可弯曲而不破裂以适应复杂形状。除柔韧性外
制造业材料浩如烟海,从热塑性塑料、热固性塑料、各类丝材到LOCTITE 3D IND405等前沿3D打印树脂,通常总能找到完美适配应用场景的塑料。但有时,唯有混合相容的聚合物,才能获得更多期望的化学机械性能,同时规避不需要的特性。 市场上最流行的聚合物共混物之一是PC-ABS,即聚碳酸酯(PC)与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的混合物。以下为您全面解读PC-ABS塑料,从制造原理到应用场景。 什么是PC-ABS? 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC-ABS)是由PC与ABS共混而成的工程热塑性塑料。其独特的性能平衡取决于共混中PC与ABS的比例、聚碳酸酯的分子量以及共混物中的热塑性添加
计算机辅助设计(CAD)建模是利用3D模型在实物生产前测试、优化和迭代零件设计方案的过程。与3D渲染不同,CAD建模主要面向功能,您创建的3D CAD模型往往直接转化为生产零件的源文件。因为3D CAD模型与最终产品一致,设计师和产品团队可用其将设计优化至最细微细节。3D CAD模型还能提升设计能力,简化设计验证流程。 优质的3D CAD模型取决于设计意图——无论是用于零件的工程制造还是仿真——以下三大最佳实践将助您充分发挥模型价值。 构建更优3D CAD模型的3个技巧 以下CAD优化技巧适用于任何CAD建模软件,包括SolidWorks、AutoCAD和Inventor。 1. 选择合适的
CNC加工是一种传统制造工艺,利用高速计算机控制的切削工具从实心工件上去除材料,以成型成品零件。由于该过程高度自动化,产品团队通常可以“设置好即放手”,信任每次都能获得精准、精确且可重复的零件。此外,CNC加工通常是一种高性价比的生产方式,兼容多种材料,为产品团队提供了极大的创作灵活性。 鉴于CNC加工的灵活性、适应性和经济性,产品团队可能认为可能性无限。然而,根据零件尺寸的不同,仍有一些重要考量必须牢记。以下是关于加工超大或超小零件的最佳实践指南: CNC加工的关键考量因素 无论零件大小,所有产品团队都必须关注两个CNC加工核心因素——刀具几何形状和刀具接触范围。大多数CNC切削工具(如钻
CNC加工因工艺高度通用、可重复、可靠——兼容从木材、塑料到泡沫、金属广泛材料——成为最流行制造方法之一。产品团队在设计阶段专注DFM可大幅缩短CNC加工零件生产时间和成本。 本可下载指南汇总了设计CNC加工零件时应牢记的八大常见DFM考量。提交制造前对照此清单检查设计,可节省大量时间和成本。 CNC加工八大可制造性设计考量 1. 设计中是否有深腔? 深窄腔或槽必须用较长刀具加工,长刀具更易断裂,也可能导致颤刀(机床振动)。此外,加工深腔需多次走刀,增加加工时间和制造成本。 尽可能避免设计带深腔零件。若深腔不可避免,工程师和设计师应尽量减小深度或增加腔横截面积。原则上,腔深度不应超刀具直径3倍
聚氨酯铸造是一种通用传统制造工艺,使用3D打印主模和硅胶模具制造最终用途塑料零件。聚氨酯铸造过程中,主模放入密封盒,覆盖液态硅胶并固化。硅胶固化后,制造商将其切半释放主模——此时铸造聚氨酯模具即可使用。 制造定制铸造聚氨酯零件时,工程师将聚氨酯铸造树脂——通常为可模仿注塑塑料物理性能的聚氨酯材料——倒入模具并在烤箱固化。最终零件通常极少甚至无需后处理。 比硬质工装便宜且耗时少,聚氨酯铸造适合快速原型和中低批量复杂构建生产。要充分利用此制造工艺,产品团队必须为可制造性设计并尽早优化模具设计以简化生产流程、控制成本。以下是创建清晰功能性定制铸造聚氨酯零件的五大核心设计技巧: 聚氨酯铸造5大顶级设
熔融沉积建模(FDM)是一种简单通用的3D打印技术,使用熔融热塑性材料创建成品零件。该过程中,热塑性FDM材料在FDM机器加热打印喷嘴内熔化,随后挤出至设定刀具路径,逐层成型直到零件形成。FDM是当今最广泛使用的增材制造工艺之一。 常见误解认为FDM仅用于3D原型和建模。事实上,FDM常用于在航空航天、汽车、机器人、电子行业制造工业级高性能零件。常见例子包括飞机内饰组件、汽车替换零件、工业级工装夹具。制造这些高性能零件离不开高性能塑料。以下是FDM工艺中使用的五种最高性能材料详解。 1. ULTEM® PEI ULTEM®,聚醚酰亚胺(PEI)品牌名,在制造业主导30多年,仍是极少数专门设计
工业技术