市面常見的工程塑膠中,PC(聚碳酸酯)具備高透明度與卓越的抗衝擊性,是光學鏡片、安全帽與電子產品外殼的常用材料,並具良好的耐熱性與尺寸穩定性。POM(聚甲醛)則因硬度高、摩擦係數低與優異的耐化學性,常應用於汽機車零件、精密齒輪與軸承,尤其適合動件使用。PA(尼龍)具備良好的機械強度與耐磨性,在織帶、工具手柄、汽車引擎蓋下的部件中可見其蹤跡,但其吸濕性高,在潮濕環境下易影響尺寸穩定性。PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)具高結晶性與優異的電氣特性,成型快、表面光滑,因此廣泛應用於電子連接器、電機絕緣元件及LED燈具外殼。此外,PBT亦具抗紫外線性能,可延長戶外設備的壽命。根據產品需求,選擇合適的工程塑膠材料能大幅提升性能與耐久性。
工程塑膠廣泛應用於電子產品的外殼、絕緣件及精密零件中,展現出優異的耐熱與絕緣性能。電子產品外殼通常採用聚碳酸酯(PC)、PC/ABS混合料或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等工程塑膠,這些材料具備高抗衝擊強度與良好的尺寸穩定性,能有效保護內部電路不受外力和熱能的損害,且有助於產品輕量化及造型設計自由度提升。
在絕緣件方面,聚酰胺(PA66)、聚苯硫醚(PPS)及液晶聚合物(LCP)等工程塑膠擁有優異的介電強度和低吸濕率,能在高溫環境中維持穩定的絕緣性能,防止漏電與短路風險。這些材料也具備阻燃特性,廣泛用於插頭、電源模組與馬達絕緣結構中,保障電子裝置的安全運作。
精密零件製造則依賴工程塑膠的高成型精度與尺寸穩定性。高性能塑膠如LCP與聚醚醚酮(PEEK)可承受超過200°C的高溫,適用於高速連接器、微型齒輪及感測器殼體,確保訊號傳輸穩定與機構精確運作。耐熱與絕緣能力的結合,讓工程塑膠成為現代電子產品不可或缺的基礎材料。
工程塑膠與一般塑膠在機械強度、耐熱性及使用範圍上有明顯差異。工程塑膠如聚醯胺(PA)、聚甲醛(POM)及聚碳酸酯(PC)具備較高的抗拉強度及耐磨耗性,適合承受長時間負荷及頻繁衝擊,常用於汽車零件、電子產品結構件和精密機械裝置中。一般塑膠如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)則多用於包裝和日常生活用品,強度較低,無法承受高負荷。耐熱性方面,工程塑膠可耐攝氏100度以上,部分高階材料如PEEK甚至能耐攝氏250度以上的高溫,適用於高溫環境和工業製程;而一般塑膠容易在攝氏80度左右軟化變形。使用範圍上,工程塑膠廣泛運用於汽車、航太、醫療、電子和工業自動化等高端產業,憑藉其優良的機械性能和尺寸穩定性,成為替代金屬的理想材料;一般塑膠則偏重於低成本包裝和消費品市場。這些性能差異直接影響其工業價值及應用深度。
在汽車產業中,傳統引擎進氣歧管多以鋁合金製成,雖然強度高,但重量與成本較高。某歐洲車廠採用玻纖強化聚醯胺(PA66-GF30)作為替代材料,成功將零件重量減輕近50%,不僅提升整車燃油效率,也降低製造成本。此材料耐高溫且抗化學腐蝕,能承受引擎運轉時的高溫環境,同時射出成型技術減少組裝工序,縮短生產週期。
在自動化設備領域,傳統鋼製軸承套環雖耐磨但易造成機械噪音,且需要定期潤滑。某自動化機械廠改用聚醚醚酮(PEEK)工程塑膠製作軸承套環,具備自潤滑性與高耐磨性,大幅降低噪音並延長維護間隔。塑膠材質輕量且具有優異的機械強度,適合高速運轉的精密設備。
此外,汽車密封件長期使用橡膠,但橡膠易於老化及熱裂。部分廠商轉用熱塑性彈性體(TPV),此材質耐熱性更佳且抗化學性強,提高密封效果和耐用度,減少更換頻率。
這些工程塑膠的應用案例,展現了取代金屬、陶瓷與橡膠後,不僅能實現零件輕量化,更提升耐久性與成本效益,推動汽車及自動化產業的持續創新。
在工程塑膠的應用中,辨識不良或混充材料是一項關鍵技術。密度測試是第一道防線,不同塑膠具有固定範圍的密度,例如PA66 約為 1.14g/cm³,若量測結果偏差明顯,可能混入其他成分。操作上可透過比重瓶或密度梯度柱快速檢測。
燃燒測試則利用不同塑料燃燒時的氣味、火焰顏色與殘渣判別來源,例如POM燃燒時會有藍色火焰並伴隨刺激性甲醛味,而若混有PVC,會產生綠焰與酸臭氣味,此法尤其適合現場快速排查異常材料。
從外觀來看,純料色澤應均勻一致,如有色差、條紋、黑點或光澤異常,極可能混入回收料或雜質。對於透明材料如PC或PMMA,更可透過目視檢查其透光性,混充料通常會呈現霧化、黃變或夾雜不明微粒。
以上檢測方法雖屬基礎,但已足夠在未進行實驗室分析前,作為初步判別依據,讓加工或採購人員有效控管材料品質,降低生產風險。