工程生產(chǎn)力套件改善設(shè)計的材料

Newton，MA -沒有人對天氣做任何事情!對?對于主要的樹脂生產(chǎn)商而言并非如此。實際上，有幾個人在最近召開的芝加哥1997年全國塑料博覽會(NPE '97)上強調(diào)了這一點。以下是這些天氣預(yù)報產(chǎn)品公告的樣本：GE塑料公司(馬薩諸塞州皮茨菲爾德)推出了一項名為The WeatherablesTM樹脂產(chǎn)品的新樹脂計劃。該計劃旨在滿足對具有長期耐久性的低維護戶外產(chǎn)品不斷增長的需求，旨在將多種GE塑料材料集成到一個明確定義的產(chǎn)品系列中：

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GELOY(R)ASA(丙烯酸 - 苯乙烯 - 丙烯腈)樹脂，常用于長時間戶外暴曬后需要保持良好色彩性能的應(yīng)用。

VALOX(R)熱塑性聚酯樹脂，可提供阻燃和非阻燃混合物以及非增強和增強等級。

XENOY(R)樹脂，結(jié)合了聚碳酸酯樹脂的抗沖擊性和韌性以及VALOX的耐化學性和熱穩(wěn)定性。

LEXAN(R)聚碳酸酯樹脂，具有非常好的透明度，光澤，抗紫外線(UV)和抗沖擊強度。

GE塑料市場營銷總經(jīng)理Bob Fines表示，耐候性產(chǎn)品組合可提供更高的耐光性，天氣性能的顯著改善以及工程熱塑性塑料的高品質(zhì)物理性能。它適用于汽車，電氣，娛樂和維護車輛市場的應(yīng)用。

“我們擁有最先進的加速老化測試設(shè)施，我們繼續(xù)開發(fā)新的測試方法，以提供戶外性能數(shù)據(jù)的準確關(guān)聯(lián)，”GE塑料天氣實驗室經(jīng)理Scott Davis解釋道。“可以預(yù)測樹脂性能的可靠測試不僅對新產(chǎn)品的開發(fā)很重要，而且對確保引入優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品也很重要。”

“在過去的18個月里，GE一直專注于為戶外汽車零部件制造先進的材料技術(shù)，”該市場部門的行業(yè)經(jīng)理Doug Apicella補充道。結(jié)果是：Emergency-One，Inc。概念2000原型消防車的駕駛室。

該駕駛室采用Thermoform Plastics，Inc。采用MilleniumTM板材熱成型的車身板材，MisterniumTM板材是Spartech Plastics公司的三層共擠出產(chǎn)品。片材的核心層由玻璃纖維增??強的LEXAN樹脂組成，而外層由非增強的LEXAN制成。Emergency-One因其重量輕，可涂漆性和耐用性而選擇了該材料。

不甘示弱的是，巴斯夫塑料公司(新澤西州Mt. Olive)在NPE上展示了其耐候性塑料，展示了樹脂如何滿足未上漆的內(nèi)部彩色塑料應(yīng)用的設(shè)計需求。耐候性材料包括：

Luran(R)S ASA，一種用于注塑或擠出的高抗沖擊材料。

Ultraform(R)N2320 U017紅色40516縮醛共聚物，可實現(xiàn)最大的風化色移。

Ultramid(R)B3GM35 UV黑23220，一種高強度尼龍6，適用于未涂漆的外部應(yīng)用。

一種用于街道駕駛或高爾夫球場使用的新型無污染電動汽車被證明是Luran S的良好候選者。由trans2(R)公司生產(chǎn)的卵形2人乘用車的專利輕量化設(shè)計(密歇根州利沃尼亞) )具有由ABS聚合物基層和ASA聚合物外層制成的側(cè)板，底板和后車身板。Able Body Corp.(喬普林，MO)使用Allen Extruders(荷蘭，MI)的共擠出板生產(chǎn)ABS / ASA板，該板采用Luran S 797 SE UV ASA，具有高沖擊強度，剛性和表面硬度。

大自然母親也遇到了她與拜耳聚合物部門新ASA的比賽。(Pittsburgh)稱Centrex(R)815。“樹脂比以前的材料具有更高的熱量和更高的玻璃性能，”產(chǎn)品管理公司Silvia Amirin Evans說。“它具有更好的耐候性，從而使注塑成型部件具有出色的外觀。”應(yīng)用包括：休閑車輛天線，游泳池配件和電纜外殼。

Centrex給CIPA USA留下了深刻的印象，它現(xiàn)在使用新的815等級來塑造其用于個人船只的高光鏡。“我們的鏡子必須通過2000小時的紫外線穩(wěn)定性計劃，顏色變化不到1%，”CIPA副總裁兼總經(jīng)理Dave Landrith解釋道。“Centrex 815是少數(shù)絕對可以保持顏色而不會變成白堊的材料之一。”

Landrith說，樹脂還具有改善的加工性能，包括：更好的針織特性;氣流量減少;以及在更寬的可模塑性范圍內(nèi)操作的能力。用樹脂制成的部件不需要增加涂漆步驟，從而節(jié)省了成本和時間。

隨后，Montell Polyolefins(德國威爾明頓)在NPE上公布了實驗級Hivalloy W聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂的耐候性測試結(jié)果。“由于樹脂的丙烯酸成分，我們預(yù)計具有優(yōu)異的耐候性，”業(yè)務(wù)總監(jiān)Ken Dargis表示，“但針對ASA的結(jié)果表明，Hivalloy W樹脂可能是目前最耐候的工程熱塑性塑料之一。”

具體而言，當在SAE J1960測試中照射黑色樣品時，Hivalloy W顯示顏色的變化僅為ASA的十分之一。在相同的頻率下，樹脂保留了其原始光澤度的93%，而ASA為31%，PC / PBT為0.9%。

該樹脂最近在海運市場上進行了一些“真實”測試。龐巴迪選擇Hivalloy W作為該公司最新的Sea-Doo(R)船只的儲物罩，Pompanette選擇了海洋甲板艙口和橋椅背的材料。

最近，ICI Acrylics推出了新一代丙烯酸聚合物Lucite(R)AcrithermTMHS，用于需要“最佳耐候性能，同時賦予耐熱性，UV穩(wěn)定性，光學透明度和透光率的注塑成型應(yīng)用”。 “。聚合物市場經(jīng)理Bill Whitaker表示，測試結(jié)果顯示聚合物“在紫外線和霧度方面始終優(yōu)于紫外線穩(wěn)定的聚苯乙烯，并且具有更好的透光性”。

有兩種HS聚合物牌號可供選擇：HS3125設(shè)計用于要求比標準丙烯酸聚合物更高耐熱性的部件，KS-5125用于優(yōu)化耐熱性和抗紫外線性能，如HID金屬鹵化物燈。

Fiberite的Enduron由熱固性酚醛樹脂和高性能纖維組成。壓縮和可轉(zhuǎn)移模塑材料可提供碳纖維，芳綸纖維或玻璃纖維增??強材料。Enduron的高剛度和固有強度使設(shè)計人員能夠指定小于1.0毫米(0.040英寸)的壁厚，以實現(xiàn)關(guān)鍵空間和重量減輕。該材料還允許生產(chǎn)需要芯和滑塊的復(fù)雜電子外殼形狀。但是，它不是最容易處理的材料。這個缺點現(xiàn)在已經(jīng)解決了。

最近，F(xiàn)iberite與印刷機制造商Hull / Finmac Co.合作生產(chǎn)了一種自動化系統(tǒng)，用于加工由Enduron制造的零件。在引入新系統(tǒng)之前，Enduron是通過勞動密集型工藝模塑而成，需要手工鋪設(shè)和手工去毛刺。這個過程不僅緩慢，而且容易出現(xiàn)人為錯誤。例如，手去毛刺很麻煩并且導致不希望的廢品率。周期時間是不可接受的120到140秒。

該伙伴關(guān)系確立了將周期縮短一半的目標。為實現(xiàn)這一目標，F(xiàn)iberite工程師決定在整個過程中添加預(yù)熱功能。這將減少循環(huán)的模制部分期間的時間。Hull / Finmac工程師通過將自動化設(shè)備集成到系統(tǒng)中，專注于消除整個周期的人工干預(yù)。

最終，新系統(tǒng)將具有三個拾取和放置機制 - 一個精度為正負0.005英寸。它還配備了自動預(yù)熱器和自動模塊化去毛刺裝置。

休斯頓- 對于其新的1/3-hp模具磨床，INTOOL Inc.希望其設(shè)計能夠脫穎而出。該公司通過為該工具提供一個輕巧的復(fù)合材料外殼，并采用明亮的霓虹色調(diào)。然而，為確保外殼能夠承受典型模具磨削環(huán)境的嚴苛要求，INTOOL工程師選擇了長玻璃纖維增??強結(jié)構(gòu)聚丙烯。

所選材料：由LNP Engineering Plastics(Exton，PA)提供的Verton(R)MFX。“Verton結(jié)構(gòu)復(fù)合材料為我們提供了所需的強度和耐用性，”INTOOL產(chǎn)品經(jīng)理Maurice Enderle解釋道。“我們的CLECO(R)模具研磨機不僅重量比傳統(tǒng)鑄鋁模具輕，而且還具有出色的抗濫用性。復(fù)合材料的內(nèi)部長玻璃纖維基質(zhì)是其卓越韌性的關(guān)鍵。”

根據(jù)Enderle的說法，Verton MFX可以平衡短纖維增強材料中沒有的抗沖擊性和模量。它還結(jié)合了低成本，低比重，韌性和強度，使其成為金屬的良好替代品。

選擇Verton MFX的另一個原因是：“它可以承受模具磨床在工作中遇到的各種潤滑劑和溶劑，”Enderle說。

PEEK在管道中投入更多的熱情

Glendale，CA- 當涉及航空航天，軍事或商業(yè)應(yīng)用時，保護電線和光纖變得至關(guān)重要。這就是為什么Glenair公司想要一種用于其回旋管材料的材料，該材料不僅具有抗碎性，而且重量輕，具有超低鹵素特性。

他們在Victrex USA Inc.(West Chester，PA)的PEEKTM中發(fā)現(xiàn)了這種材料。“雖然大多數(shù)管材都可以提供電線保護，但PEEK(聚芳醚酮)聚合物是唯一能夠提供強度，重量減輕和低釋氣性的材料，”管道業(yè)務(wù)部門主管Ralph Hays說。“正是這種組合使PEEK聚合物的性能優(yōu)于其他塑料。”

該材料在光纖應(yīng)用中的應(yīng)用提供了一個很好的例子。“使用光纖的一個原因是減輕重量，PEEK聚合物重量非常輕，與PTFE，ETFE，PFA和FEP相比具有高抗拉強度和抗壓性。這使其成為光纖燈絲的完美外殼，“海斯說。

指定PEEK的另一個原因是：低鹵素特性。“這意味著如果發(fā)生火災(zāi)，材料不會散發(fā)有毒煙霧，”海斯解釋說。“這是客戶為車輛和其他封閉空間指定的主要原因。我們在噴氣推進實驗室設(shè)施中對聚合物進行了測試，結(jié)果證明它是一種非常低的除氣材料。”PEEK的VO可燃性等級低至0.057英寸，無需使用添加劑。

Glenair生產(chǎn)的旋風管的內(nèi)徑尺寸為3/16至2英寸。它有多種顏色，包括自然色，黑色和紅色。

尼龍齒輪安靜的電動螺絲刀

Towson，MD--Black&Decker生產(chǎn)四種類型的動力螺絲刀，其中包括兩個階段的行星齒輪變速器，每個階段都有三個尼龍齒輪。齒輪與金屬太陽齒輪和鋅制變速器殼體中的整體齒圈相對。但并非總是如此。

“當我們推出第一個螺絲刀時，我們在變速器的第二階段使用了金屬齒輪，”Black&Decker的工程經(jīng)理William A. George回憶道。“現(xiàn)在，使用Zytel(R)101L的齒輪，我們可以以更低的成本獲得相同的耐用性。齒輪也比金屬齒輪更安靜地運行，它們的低摩擦和潤滑性使得運行平穩(wěn)，耐磨。”Zytel是一種基于尼龍66的未增強樹脂，由DuPont Engineering Polymers(Wilmington，DE)提供。

變速器的比率為81：1，以降低電機速度，使驅(qū)動頭轉(zhuǎn)速為180 rpm。變速箱的最大扭矩為40英寸 - 磅(4.5牛頓米)。尼龍齒輪每個尺寸為9/16 x 5/32英寸(14.3 mm x 4.0 mm)。

ABA-PGT公司(曼徹斯特，康涅狄格州)的ABA部門幫助開發(fā)了齒輪設(shè)計并制造了模具。“Zytel提供了塑造這種高精度齒輪所需的一致性能，”ABA-PGT總裁Samuel Pierson強調(diào)說。

熱流道系統(tǒng)注塑模具高溫熱塑性塑料

Buffalo Grove，IL -來自Mitsui Toatsu Chemicals(購買，紐約)的ARAR熱塑性聚酰亞胺樹脂被認為是最極端的耐熱工程熱塑性塑料，并且只有使用熱流道技術(shù)的常規(guī)注塑成型的聚酰亞胺。實現(xiàn)這一目標的是由GUNTHER Hot Runner Systems Inc.設(shè)計的新型外部加熱閉環(huán)5V熱流道系統(tǒng)。

當模塑30%碳纖維增強AURUM時，熱流道系統(tǒng)的噴嘴溫度達到800到815F。這些高溫用于注塑機溫度，后部區(qū)域為725F，機器噴嘴為770F。

HPG Powertrain Systems是Huron Plastics Group(密歇根州Huron，MI)的子公司之一，是首批使用創(chuàng)新的熱流道系統(tǒng)技術(shù)成功注塑AURUM的公司之一。“對于汽車變速器中使用的一個特定AURUM組件，我們通過使用5V系統(tǒng)將循環(huán)時間從25秒減少到15秒，”HPG項目工程師Jay Lockwood表示，“使部件成本對客戶更具吸引力。”

GUNTHER設(shè)計采用加熱系統(tǒng)，不需要加熱帶或濾芯。系統(tǒng)采用5,24或230V配置，以滿足特定應(yīng)用。

AURUM提供550F的耐熱性;堅固的機械性能，包括抗拉強度達到39,000 psi;高負荷和高速下的耐磨性;耐化學品和汽車液體;Mitsui Toatsu Chemicals發(fā)言人Jennifer Giuliano表示，純度很高。該材料已被United Technologies，GE，3M，Xerox和Kodak等公司采用。

Styrenic讓Happy Meals更快樂

Terrace，IL -這是一些思想的“食物”。除了每天為全球3500萬客戶提供服務(wù)外，麥當勞公司還是全球第一大塑料玩具制造商。

Simon Marketing Inc.是一家提供全方位服務(wù)的設(shè)計工程和營銷公司，協(xié)助麥當勞開發(fā)諸如廣受歡迎的Happy MealTM玩具等產(chǎn)品。“作為麥當勞的供應(yīng)商，我們每月生產(chǎn)數(shù)百萬件玩具，”Simon產(chǎn)品開發(fā)高級副總裁Abdiel Estrella說。“出于這個原因，我們關(guān)注的是我們使用的材料質(zhì)量。”

為了幫助麥當勞降低制造成本，西蒙開始尋找新材料。它發(fā)現(xiàn)AIMTM材料采用陶氏塑料公司(密歇根州米德蘭市)用于玩具外殼的高級苯乙烯樹脂。

由于麥當勞制定了嚴格的安全標準，韌性斷裂是一個關(guān)鍵標準，ABS(丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯)一直是首選材料。“然而，陶氏代表向我們解釋說，AIM樹脂表現(xiàn)出像ABS一樣的韌性斷裂，”Simon的研發(fā)主管Walter Kocur回憶道。“在與陶氏談判之后，我們了解了樹脂所能達到的性能，并且可以用這些材料生產(chǎn)外殼等產(chǎn)品。”

在最初的試生產(chǎn)運行后，陶氏幫助Simon克服了技術(shù)挑戰(zhàn)并優(yōu)化了Happy Meal玩具樹脂的使用。

塑料刀片為割草機提供了切削刃

英國達勒姆郡的Newton Aclisse- 由單一聚合物提供的廣泛的性能特性使得伊萊克斯戶外用品英國有限公司(一家主要的園藝工具制造商)推出了一款帶有塑料的“革命性”Flymo旋轉(zhuǎn)式割草機刀。

Flymo試驗了一段時間，為割草機生產(chǎn)非金屬刀片。塑料具有重量輕，潛力小，防銹等潛在優(yōu)勢。此外，塑料葉片可以使用更輕的馬達，減少割草機的總重量。

然而，傳統(tǒng)塑料制成的刀片容易磨損，雖然購買相對便宜，但Flymo發(fā)現(xiàn)客戶不得不經(jīng)常更換刀片。溶液：來自Shell Chemical Co.(Houston)的脂族聚酮CARILON聚合物。

相比之下，CARILON聚合物具有良好的摩擦和磨損特性，對水和化學品具有高耐受性，并且易于加工，具有良好的模具清晰度。受此鼓舞，F(xiàn)lymo從聚合物中模塑出了許多原型刀片。在使用Flymo現(xiàn)有聚合物(改性縮醛)制成的葉片的對比測試中，CARILON刀片平均延長了10倍。Flymo隨后在現(xiàn)場重現(xiàn)了這些結(jié)果。

因此，F(xiàn)lymo為其新型MC30旋轉(zhuǎn)割草機開發(fā)了CARILON刀片。Flymo最初的成功令人印象深刻，F(xiàn)lymo還在其流行的邊緣修邊工具Minitrim Trimmer中使用聚合物作為新型刀片的材料。現(xiàn)在，割草機和修剪機采用新型耐用塑料刀片，使兩種產(chǎn)品具有獨特的性能優(yōu)勢。

塑料使滑雪板綁定具有競爭優(yōu)勢

加利福尼亞州Sun Valley--Aastro Molds Inc.推出了一款名為Price BreakTM的滑雪板綁帶。單件裝訂為用戶提供了昂貴裝訂的高性能特性，但價格與市場低端的裝訂相當。

“我們使用經(jīng)過沖擊改性的超韌尼龍來制造這種產(chǎn)品，”Aastro的工廠經(jīng)理Randy Smith說。“然而，這種材料有點柔軟。使用之前綁定的滑雪板騎手在進行特技演習時會經(jīng)歷一些腳趾和腳跟抬起，這是不可接受的。”

史密斯與Amoco Polymers(喬治亞州Alphretta)討論過使用更硬的材料，這種材料不會“花費一條腿和一條腿”。他們建議AMODEL(R)聚鄰苯二甲酰胺(PPA)不僅因為它的性能，而且因為它的外觀。“玻璃填充材料通常不具有良好的表面外觀，但AMODEL確實如此，”Smith補充道。

更換為新材料需要進行一些模具修改。“我們的第一次測試效果不佳，因為模具是為尼龍設(shè)計的，AMODEL的流動方式不同，”史密斯解釋道。“我們更改了門控系統(tǒng)和通風口位置，結(jié)果是產(chǎn)品通過了我們所有的內(nèi)部測試。”

Aastro向現(xiàn)場發(fā)送了25對綁定進行測試;其中兩個出現(xiàn)了發(fā)絲裂縫。因此，該公司通過改變一些半徑重新設(shè)計了綁定，在后續(xù)測試中沒有任何問題。

“這種新的價格突破裝訂設(shè)計是我們嘗試滿足滑雪板騎手對性能和經(jīng)濟性的需求，”史密斯說。“廉價的滑雪板綁定因問題而臭名昭著，但車友們?nèi)匀粫徺I它們，因為他們喜歡價格。我們的裝訂價格具有競爭力，但性能卓越。”

生產(chǎn)力套件：改善設(shè)計的材料

軟磁合金

Carpenter Technology Corp.開發(fā)了一種新的軟磁合金，Chrome Core(R)18-FM不銹鋼，具有比18%Cr 430型不銹鋼更高的耐腐蝕性和相似的磁性。該材料設(shè)計用于含有乙醇或甲醇的燃料以及與這些燃料相關(guān)的污染物。它作為汽車應(yīng)用的候選者提供，例如燃油噴射，防抱死制動系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)，以及電磁閥，泵，配件和家電行業(yè)的其他零件。在軟磁條件下，合金僅需要加工以生產(chǎn)螺線管部件。

半導體

EGC公司推出了專門為半導體行業(yè)設(shè)計的材料。被稱為Xytrex(R)574 HP，聚酰亞胺可以承受磨損，而不需要可能污染工藝環(huán)境的添加劑。該材料可耐受高達550°F(288℃)的溫度，同時保持拉伸強度(20,000 psi)，彎曲模量(550,000 psi)和抗壓強度(34,800 psi)。

建模粘貼

Monolite是Axson的單組分環(huán)氧樹脂模塑膏，可快速創(chuàng)建或修改模型，模型和原型設(shè)計。單個環(huán)氧基組件不需要混合設(shè)備。冷凍形式提供各種硬度，無毒材料可以應(yīng)用于粗糙模型，子模型或電樞，然后在最終加工前在烘箱中低溫真空固化。

模具級鋁

A. Finkl&Sons Co.推出了Alu-XTMPremium Forged Aluminium，這是第一款完全鍛造和熱處理的鋁，旨在為各種塑料應(yīng)用提供卓越的成果。該公司聲稱，鋁的導熱系數(shù)比模具應(yīng)用中常用的7075-T651好12%，并且在工作溫度下具有優(yōu)異的硬度和表面強度。將材料完全鍛造至最小4比1的壓下量，以提供無微孔和孔隙的結(jié)構(gòu)。熱穩(wěn)定可最大限度地減少加工時遇到的變

絕緣保護

賓利 - 哈里斯公司(Bentley-Harris Inc.)推出了THERMFLEX(R)1250，這是一種高溫套管，設(shè)計用于在安裝在廢氣再循環(huán)(EGR)管上時提供更好的絕緣保護。建議將套管用于EGR氣體入口溫度高達1,800F的環(huán)境中。該材料完全由玻璃纖維制成，包含四根編織繩，整體編織在套筒的角落。內(nèi)部電線形成一個分隔的絕緣氣隙，以提高套管的效率。

粉末金屬花香

目錄描述了Metal Powder Industries Federation發(fā)布或分發(fā)的當前和新出版物。列出的是國際會議和技術(shù)會議，教科書，手冊，講座，標準，教育視頻和新電子產(chǎn)品的會議記錄。出版物包括顆粒材料，切削工具，鐵粉末冶金，硬質(zhì)合金，金屬和陶瓷注射成型，鎢和難熔金屬，陶瓷復(fù)合材料的高溫性能，燒結(jié)理論和實踐，燒結(jié)機器元件，液相燒結(jié)和處理粉末和灰塵。