如何确定性能指标和选材

根据制品功能设计的要求确定对塑料制品各项性能项目及指标值，以满足制品的功能、加工性、外观及成本等要求。

1.确定使用性能、使用环境条件项目及具体指标

这项工作是根据功能设计中提出的要求框架予以具体化的，如在力学性能方面要确定受力形式、负载大小，明确力学性能指标；又如对耐热、耐寒、温度、耐化学性、耐候性、电性能、透明度、阻隔性、耐磨性、摩擦特性、使用寿命等各项性能有要求的制品，需将各项性能分清主次，确定定性与定量指标值。

图19-5所示为与塑料制品使用性能有关的性能示意图。

图19-5 与塑料制品使用性能有关的性能示意图

对使用环境条件，如使用、储运过程中的温度、湿度、接触介质、地域气候、储运中可能承受的负载形式等各种条件也都应明确要求及指标值。

2.确定各种附加指标

指确定制品的生命周期、生产批量或总数量、目标成本、销售要求（如造型、展示性、着色、卫生安全、防火、耐候、制品允许尺寸大小及质量大小）、制品使用对象（如普通人、儿童、老人、残疾人等）、户内或户外使用及防伪、防盗、防滑等安全性要求等。(www.xing528.com)

3.按制品性能指标初选材料

初选材料的方法很多，而且还可用计算机辅助塑料选材系统进行选料。有关选择的工作内容已在第十七章中介绍过，这里再强调几点。

（1）用综合因素分析方法选择塑料品种 选料时主要的考虑因素有：制品使用性能（制品使用功能要求，如受力状态、耐磨性及摩擦特性、耐热耐寒性、电性能、耐化学品性、阻隔性、透明性、精度、外观质量及使用寿命等）；制品使用环境条件（包括环境温度及湿度、气压、接触介质、储存环境，以及受光、氧、热、辐射、微生物作用的环境条件等）；材料加工性（如加工易难性、成型方法及成本、废料利用、加工精度及表面粗糙度、表面装饰性等）；制品生产数量及成本；材料供货（包括供应厂远近、外购或用库存料、大宗品种或定制品种、货源充足与否）等因素。要将诸多要求的性能按重要程度分为主要性能、相关性能和次要性能，尽量将性能进行量化，提出指标值并以此对比所选的材料。经综合分析各种材料性能及对比后择优选用综合性能较好的若干品种作为设计计算用候选（初选）材料。

（2）塑料性能的设定性 所有性能资料（包括生产厂的性能资料）中提供的各种性能值都是在设定的测试条件下获得的，然而经加工后制品的材料性能或在不同使用条件下制品的材料性能都会发生变化，因此这些数据仅供参考对比，不宜直接取作设计值，选料时应结合制品的实际使用条件估计出性能指标值，并以此来初选材料。

（3）改善材料性能 当选用的材料基本性能合格而某些性能不合格时，则可采用辅助方法来提高某些性能，这对降低材料成本，避免选用高价高性能塑料有积极的意义。如选用涂料方法提高原料表面物性，采用改性通用塑料提高某些性能，选用合理的制品结构（如采用改变形状、设置加强筋等方法提高制品强度及刚性）提高制品强度等，以免选用高档塑料。

（4）扬长避短 塑料有许多优点，但也有不少缺点，选料时必须充分了解材料的性能，根据使用条件，从选用塑料配方、加工工艺、制品设计等方面充分利用其长处，避免用其短处。尤其是用塑料件代替金属件时，更应注意其下列特点：导热性差；耐热、耐寒、耐候性低；线胀系数大；易吸水，收缩率大，尺寸精度和尺寸稳定性低；易应力集中，有应力开裂倾向；有粘弹特性，会发生蠕变及应力松弛；对动态负载承受能力差；应变速率对力学性能影响大等。总之，各种塑料的性能都有一定的使用范围（使用极限），超过范围性能即变。多数塑料的使用寿命比金属制品寿命短，有失效特征，因此在选料和设计时都应考虑回避或控制上述各种短板。

（5）对样品进行试验确定选用材料 综前所述，塑料性能可变，且难以正确预测，虽然可通过经验分析、专家分析或计算机模拟分析等方法来预测制品性能和筛选材料，但采用试制样件和批试生产来检验和考核制品性能、加工性、经济效果是决定最后正确选用材料最有效和可靠的方法，尤其对重要结构件及大批、大量较大的制品是不可缺少的一种选料方法。而且常需要对几种候选料比较综合分析后选择一个最佳的材料及一些后备材料，以防后续生产阶段出现意外（如货源不足等）。

总之，尽管影响选料的因素和方法很多，但选料通用规则的第一条是必须满足制品功能要求，确保制品正常工作和使用寿命；第二条是满足制品加工及成本目标的要求，即能经济地加工出制品来。