以下描述了在選取熱塑型材料等級時要考慮的重要材料特性。
材料的結晶性可指出聚合物在製程溫度下的狀態,範圍從非晶狀態到結晶狀態。非晶性塑膠不包含任何層理,在環境條件下將保持此狀態。晶體聚合物的塑膠分子會依序排列,這可以使分子更緊密地組合在一起。
結晶性的範圍是溫度和時間的函數。快速冷卻率與較低級別的結晶性大小相關聯,反之亦然。在射出的成型零件中,較厚區域比較薄區域冷卻得慢,因此結晶性和體積收縮較大。
模具溫度是與聚合物接觸的模具的表面溫度。模具溫度會影響塑膠的冷卻率,且不可高於特定材料的頂出溫度。
已熔解塑膠的溫度是熔膠溫度。升高熔膠溫度會降低材料的黏度。此外,較熱的材料會減小凝固層厚度。減少凝固層可降低剪切應力,因為流壓縮會減少。這會導致在流動期間材料配向減少。
材料的比熱 (Cp) 是將單位質量材料的溫度升高一攝氏度所需的熱量。基本上,這是對材料將熱輸入轉換為實際溫度升高之能力的測量,這是在大氣壓力和某個溫度範圍 (最高達到材料的最大加工溫度) 下進行的測量。
材料的 熱傳導係數 ( k ) 是每單位長度的材料每攝氏度所傳導熱量的比率。熱傳導係數是對材料可以導熱的比率的測量。會在壓力及某個溫度範圍下測量此比率。測量單位為 W/m-C (瓦每公尺攝氏度)。
材料的黏度是對它在所施加的壓力下流動能力的測量。聚合物黏度取決於溫度和剪切率。一般隨著聚合物的溫度和剪切率上升,黏度會降低,這表示在所施加的壓力下流動的能力更強。材料資料庫提供了材料的黏度指數,可以使您在「流變性質」頁籤中比較流動的難易程度。黏度指數假定剪切率為 1000 秒的倒數,展示了在括號中所指定溫度下的黏度。
Autodesk 提供了 pvT 模型,以說明在充填或充填與保壓分析期間的材料壓縮性。pvT 模型是數學模型,對不同材料使用不同係數,提供壓力隨體積和溫度變化的曲線。
根據 pvT 資料進行的分析更準確,但是在模型中每一點的溫度和壓力的迭代會增大計算量。然而,這適合於厚度具有突然和較大變化的複雜模型。
塑膠冷卻時,體積收縮會導致其尺寸顯著變更。影響收縮的主要因素是冷卻配向、結晶性和熱集中度。
應力之下的透明塑膠可以展現應力雙折射,穿過零件的光線速度取決於光線的偏光。雙折射會導致產生雙影像,以及傳輸不均勻的偏光。有些材料比其他材料更容易產生應力雙折射。
複合材料包含為射出成型而加入至聚合物的填充物。填充物會提高聚合物的強度,並協助確保產生優秀品質的零件。多數商業複合材料包含佔重量 10% 到 50% 的纖維。會將這些填充物視作濃縮懸浮液,並將在其中進行機械和流體動力纖維互動。在射出成型的複合材料中,纖維配向分佈展示呈層狀的性質,且受充填速度、製程條件以及材料的行為影響。
不同材料可以產生不同的環境影響。材料所屬的聚合物族群可以提供對材料可加工性和潛在可回收性的最初指示。已提供選取的材料的樹脂識別代碼以協助識別聚合物族群。
最大限度地減小射出成型製程的能量消耗可以產生成本和環境效益。根據對一組零件幾何圖形和厚度預測的射壓和冷卻時間,已為熱塑型材料資料庫中的每種材料開發了能量使用指示器。這可提供對使用任何指定材料產生零件的相對能量需求的指示。
樹脂識別代碼和能量使用指示器均儲存在熱塑型材料資料中。