วัสดุพลาสติกชนิดใดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแม่พิมพ์ฉีดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์?

一, พลาสติกวิศวกรรมทั่วไป: รากฐานที่สำคัญของการปรับสมดุลประสิทธิภาพและค่าใช้จ่าย
1. ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer)
คุณสมบัติหลัก: ABS ได้กลายเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเนื่องจากความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยมความต้านทานต่อแรงกระแทกและความสะดวกในการประมวลผล โครงสร้างอสัณฐานของมันทำให้วัสดุมีความเสถียรในมิติที่ดีในขณะที่กลุ่มสไตรีนให้พื้นผิวมันวาวสูง ด้วยการปรับอัตราส่วนของอะคริโลนิทริลต่อบิวทาดีนประสิทธิภาพที่ปรับแต่งเองจากความเหนียวสูงถึงความแข็งสูงสามารถทำได้
แอปพลิเคชันทั่วไป:
กรอบโทรศัพท์มือถือ: โดยการเพิ่มการเสริมแรงของเส้นใยแก้ว ABS สามารถตอบสนองความต้องการต่อต้านการลดลงของเฟรมในขณะที่ยังคงเศรษฐกิจของการฉีดขึ้นรูป
กรณีการชาร์จหูฟัง: ทำจาก ABS ที่โปร่งใสและการผสมผสานของพีซีเพื่อให้ได้พื้นผิวที่โปร่งใสกึ่งโปร่งใสและเพิ่มการจดจำผลิตภัณฑ์
Smart Speaker Shell: การใช้ความต้านทานทางเคมีของ ABS สามารถฉีดพ่นด้วยสีโลหะโดยตรงเพื่อจำลองพื้นผิวโลหะโดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการทางไฟฟ้า
ข้อมูลอุตสาหกรรม: การบริโภค ABS ประจำปีในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคทั่วโลกเกิน 2 ล้านตันซึ่ง 30% ใช้สำหรับการผลิตโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์เสริม ผู้ผลิตชั้นนำได้ย่อวงจรการฉีดขึ้นรูปของเฟรมโทรศัพท์มือถือเป็น 28 วินาทีโดยการเพิ่มประสิทธิภาพสูตร ABS ด้วยกำลังการผลิตรายวันเกิน 100,000 ชิ้น
2. พีซี (โพลีคาร์บอเนต)
คุณสมบัติหลัก: พีซีเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานแรงกระแทกที่ยอดเยี่ยมความต้านทานความร้อนและประสิทธิภาพการใช้แสงโดยมีการส่งผ่านแสงมากกว่า 90%เข้าใกล้ระดับของแก้ว ด้วยการเพิ่มสารหน่วงไฟจะสามารถตอบสนอง UL94 V - 0 มาตรฐานการป้องกันอัคคีภัยและกลายเป็นอุปสรรคด้านความปลอดภัยสำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับสูง
แอปพลิเคชันทั่วไป:
เคสโทรศัพท์โปร่งใส: ทำจากการฉีดขึ้นรูปพีซีมันสามารถทนต่อการทดสอบลดลง 1.8 เมตรในขณะที่ยังคงพื้นผิวที่ไม่มีรอยขีดข่วน
แล็ปท็อป A - ด้าน: โดยใช้เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปนาโนพีซีจะรวมกับกรอบโลหะเพื่อให้ได้ความสมดุลระหว่างความแข็งแรงของน้ำหนักเบาและโครงสร้าง
เลนส์แว่นตา VR: ใช้ประโยชน์จากพีซีต่ำเพื่อลดการบิดเบือนทางแสงและเพิ่มประสบการณ์ที่ดื่มด่ำ
การพัฒนาทางเทคโนโลยี: วัสดุพีซีโคพอลิเมอร์ที่พัฒนาโดยองค์กรบางแห่งได้ปรับปรุงความต้านทานอุณหภูมิจาก 130 องศาเป็น 150 องศาและได้รับการนำไปใช้กับเปลือกหอยกระจายความร้อนของสถานีฐาน 5G แก้ปัญหาการเสียรูปของวัสดุดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง
2, พลาสติกวิศวกรรมประสิทธิภาพสูง: วัสดุพิเศษที่ผ่านขีด จำกัด
1. ซีรี่ส์ PA (ไนลอน)
ลักษณะหลัก: วัสดุไนลอนเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแรงสูงความต้านทานการสึกหรอและคุณสมบัติการหล่อลื่นด้วยตนเอง- ด้วยการเพิ่มเส้นใยแก้วหรือการเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ความต้านทานแรงดึงสามารถเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 200MPa ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับเกียร์ที่แม่นยำแบริ่งและส่วนประกอบการส่งอื่น ๆ
แอปพลิเคชันทั่วไป:
Drone Gimbal: ทำจาก PA 66+30% การฉีดแบบฉีด GF, บรรลุความสมดุลระหว่างน้ำหนักเบา (ความหนาแน่น 1.3G/cm ³) และความแข็งแกร่งสูง (โมดูลัสดัด 10GPA)
Smart Watch Strap: สายคอมโพสิตที่มีความยืดหยุ่นและการสนับสนุนได้รับการพัฒนาโดยการผสม TPU และ PA เพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในการสวมใส่
บานพับแล็ปท็อป: การใช้ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าของ PA มันรักษาแรงบิดเริ่มต้นหลังจากการทดสอบการเปิดและปิด 100,000 ครั้งซึ่งขยายอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์
กรณีอุตสาหกรรม: บานพับหน้าจอมือถือของแบรนด์บางส่วนใช้วัสดุคอมโพสิต PA+คาร์บอนไฟเบอร์ที่มีความหนาควบคุมที่ 0.3 มม. และสามารถทนต่อ 200000 เท่าโดยไม่ต้องแตก
2. POM (polyoxymethylene)
คุณสมบัติหลัก: POM เรียกว่า "คู่แข่งโลหะ" โดยมีคุณสมบัติ - การหล่อลื่นใกล้กับ polytetrafluoroethylene ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำถึง 0.1 และความแข็งแกร่งสูง
แอปพลิเคชันทั่วไป:
การติดต่อทางหูฟังบลูทู ธ การชาร์จ: ทำจากการฉีดแบบฉีดปอมเพื่อให้ได้ความแม่นยำที่มีความแม่นยำ 0.1 มม. เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียรในการชาร์จ
ชุดเกียร์ล็อคประตูอัจฉริยะ: โดยการผสม POM และ PTFE ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะลดลงเหลือ 0.05 ซึ่งยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
ปลอกแขนใบพัดโดรน: การใช้ความต้านทานการสึกหรอของ POM หลังจากการทดสอบการทำงานอย่างต่อเนื่อง 500 ชั่วโมงจำนวนการสึกหรอน้อยกว่า 0.01 มม.
แนวโน้มทางเทคโนโลยี: ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติวัสดุผง POM ได้รับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วของเกียร์ที่ซับซ้อนทำให้วงจรการพัฒนาสั้นลงจาก 8 สัปดาห์ถึง 3 วัน
3, พลาสติกพิเศษ: แรงผลักดันสำหรับนวัตกรรมการทำงาน
1. LCP (พอลิเมอร์คริสตัลเหลว)
คุณสมบัติหลัก: LCP เป็นที่รู้จักสำหรับอัตราการดูดกลืนน้ำต่ำเป็นพิเศษ ({0}} (<0.02%), high fluidity (melt index>50G/10min) และสูง - คุณสมบัติความถี่อิเล็กทริกทำให้เป็นวัสดุหลักสำหรับส่วนประกอบการสื่อสารความถี่สูงเช่นเสาอากาศและตัวเชื่อมต่อ 5G
แอปพลิเคชันทั่วไป:
ตัวยึดเสาอากาศโทรศัพท์มือถือ 5G: ใช้การฉีดขึ้นรูป LCP มันได้รับโครงสร้างที่มีผนัง 0.2 มม. 0.2mm- ในขณะที่ยังคงการสูญเสียสัญญาณ<0.5dB/cm.
Smart Watch FPC Board: แผงวงจรที่มีความยืดหยุ่นที่สามารถดัดงอได้มากกว่า 100,000 ครั้งได้รับการพัฒนาโดยการรวมฟิล์ม LCP เข้ากับฟอยล์ทองแดง
AR Glasses Optical Waveguide: ใช้ anisotropy ออปติคัลของ LCP เพื่อลดการสูญเสียแสงและปรับปรุงความสว่างของการแสดงผล
การพัฒนาอุตสาหกรรม: องค์กรบางแห่งได้พัฒนาวัสดุ LCP เสริมนาโนซึ่งได้เพิ่มความต้านทานแรงดึงเป็น 300MPa และนำไปใช้กับตัวยึดเรดาร์ของรถยนต์ของเทสลาแทนที่ส่วนประกอบโลหะดั้งเดิมและลดน้ำหนัก 60%
2. TPU (เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน)
Core features: TPU is known for its high elasticity (elongation>500%), ความต้านทานการสึกหรอ (การขัดถู DIN<50mg), and biocompatibility, making it a core material for wearable devices and medical electronics.
แอปพลิเคชันทั่วไป:
สายรัดข้อมืออัจฉริยะ: ทำจากการฉีดขึ้นรูป TPU มันได้รับโครงสร้างบาง 0.5 มม. - โครงสร้างบาง ๆ และสามารถทนต่อแรงดึง 10 กิโลกรัมโดยไม่ทำลาย
กรณีการชาร์จหูฟังไร้สาย: พัฒนาด้วยโครงสร้างคอมโพสิต "เปลือกแข็ง+นุ่ม" ผ่านการฉีดแบบฉีดสีคู่ของ TPU และพีซีเพิ่มประสิทธิภาพการลดลงของการลดลง
ที่อยู่อาศัยเซ็นเซอร์เกรดทางการแพทย์: การใช้การซึมผ่านของออกซิเจนของ TPU ซึ่งเป็นผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นสามารถตรวจสอบระดับน้ำตาลในเลือดได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการแพทย์ที่ไม่ได้ใช้ -
ความคืบหน้าทางเทคโนโลยี: วัสดุหน่วยความจำรูปร่าง TPU ที่พัฒนาโดยองค์กรบางแห่งสามารถคืนค่ารูปร่างดั้งเดิมได้ที่ 40 องศาและนำไปใช้กับบานพับโทรศัพท์มือถือแบบพับได้เพื่อแก้ปัญหาการแตกหักของวัสดุดั้งเดิม
4, วัสดุ biobased และ degradable: ทิศทางใหม่สำหรับการผลิตสีเขียว
1. PLA (กรด polylactic)
Core features: PLA is made from corn starch and has biodegradability (180 day degradation rate>90%) และความสามารถในการประมวลผลที่ดี (จุดหลอมเหลว 170-180 องศา) ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
แอปพลิเคชันทั่วไป:
เคสโทรศัพท์ Biobased: ทำจากการฉีดขึ้นรูป PLA และเสริมด้วย nanocellulose ความต้านทานแรงกระแทกเพิ่มขึ้นเป็น 30kJ/m ²ตอบสนองความต้องการการใช้งานประจำวัน
บรรจุภัณฑ์หูฟังที่ย่อยสลายได้: การใช้ PLA Film และ Pulp Molp Molding Composite บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 100% ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อลดมลพิษพลาสติก
ปลอกอิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์: โดยการผสม PLA กับ PHA ปลอกอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ทนต่อการทำหมันรังสีแกมมาได้รับการพัฒนาเพื่อส่งเสริมการพัฒนาของการดูแลสุขภาพสีเขียว
ข่าวอุตสาหกรรม: แบรนด์บางอย่างได้เปิดตัวเคสโทรศัพท์วัสดุ PLA ซึ่งผ่านการรับรองการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การปล่อยคาร์บอนของผลิตภัณฑ์เดียวลดลง 70% เมื่อเทียบกับกรณีพีซีแบบดั้งเดิมซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสีเขียวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
2. Pha (polyhydroxyalkanoates)
Core features: PHA is known for its excellent biocompatibility, heat resistance (melting point 160-180 ℃), and flexibility (elongation>200%) ทำให้มันเป็นวัสดุหลักสำหรับค่าอิเล็กทรอนิกส์การแพทย์ระดับสูง -
แอปพลิเคชันทั่วไป:
แพทช์อิเล็กโทรคาร์ดิโอแกรมที่สวมใส่ได้: การใช้การฉีดขึ้นรูป PHA เพื่อให้ได้โครงสร้างบาง 0.3 มม. - โครงสร้างบางในขณะที่ยังคงเป็นมิตรกับผิว
เปลือกกล่องยาอัจฉริยะ: โดยการรวม PHA เข้ากับเส้นใยไม้ไผ่กล่องยาต้านเชื้อแบคทีเรียและย่อยสลายได้ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงการปฏิบัติตามยาของผู้ป่วย
สารตั้งต้นของไบโอเซนเซอร์: การใช้การซึมผ่านของออกซิเจนของ PHA ซึ่งเป็นแพทช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถตรวจสอบแลคเตทได้รับการพัฒนาเพื่อส่งเสริมการจัดการสุขภาพกีฬา
โอกาสทางเทคโนโลยี: ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการแก้ไขยีนต้นทุนการผลิตของ PHA ได้ลดลงจาก 10/kg เป็น 2/kg และคาดว่าขนาดตลาดโลกจะเกิน 5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2568
5 ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการเลือกวัสดุ
การจับคู่ประสิทธิภาพ: เลือกวัสดุพื้นฐานตามข้อกำหนดการทำงานของผลิตภัณฑ์ (เช่นความต้านทานแรงกระแทกความต้านทานความร้อนประสิทธิภาพการใช้แสง) และเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพผ่านการปรับเปลี่ยน (เช่นการเพิ่มเส้นใยและฟิลเลอร์)
การควบคุมต้นทุน: พลาสติกวิศวกรรมทั่วไป (เช่น ABS, PC) เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก - วัสดุประสิทธิภาพ (เช่น LCP, POM) ใช้สำหรับส่วนประกอบที่แม่นยำและวัสดุที่ใช้ชีวภาพใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ความเข้ากันได้ของกระบวนการ: พิจารณาความสามารถในการไหลอัตราการหดตัวและคุณสมบัติการลดระดับของวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับเครื่องฉีดขึ้นรูปและโครงสร้างแม่พิมพ์ ตัวอย่างเช่น LCP ต้องการการใช้เครื่องฉีดขึ้นรูป - สูงเครื่องฉีดขึ้นรูปความเร็วและระบบนักวิ่งร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการย่อยสลายของวัสดุ
กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม: EU ROHS และกฎระเบียบในการเข้าถึงมีข้อ จำกัด ที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับสารที่เป็นอันตรายซึ่งต้องมีการเลือกวัสดุที่ตรงตามมาตรฐานเช่นฮาโลเจน - พีซีสารหน่วงไฟอิสระ PLA biobased ฯลฯ ฯลฯ