材料特性
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我们的洞察力视频系列将帮助您掌握数字化制造。2022世界杯附加赛决赛
每周五我们都会发布一个新的视频-每个视频都会给你一个更深入的洞察力如何设计更好的零件。我们将涵盖特定的主题，如选择正确的3D打印材料，优化CNC加工的设计，模具零件的表面光洁度，以及更多。
所以加入我们，不要错过。
洞察:材料特性
成绩单
大家好，今天是周五，这意味着又到了下一个Insight视频的时间了。
每周我们都会关注增材制造的不同方面。在本周的视频中，我们来看看材料的特性，以及在考虑你的部件必须扮演的角色时，你需要考虑什么。
在这些视频中，我们谈论了很多关于零件设计的内容，当我们这样做时，我们的大部分思想都将集中在相当明显的因素上-形状，尺寸，壁厚等等。然而，不太明显但同样重要的是你制作它的材料的特性。
有时候，材料的选择对它的性能影响很小。例如，大多数家用设备上的塑料外壳不会遇到任何棘手的热或电挑战，也不需要超级坚固，所以你不需要太挑剔你的材料。
另一方面，想想摩托车空气净化器的外壳。在基本层面上，它的用途与塑料外壳几乎相同，但这次它需要处理飞行碎片、发动机产生的热量以及太阳下的紫外线辐射。它会被弄湿，会沾上燃料和清洁化学品……这一次，材料的选择真的很重要。
在设计过程中，你越早开始考虑你想要使用什么材料及其特性，你的最终设计就会越有效和经济。我知道这么说听起来有点明显，但你很容易只在准备生产原型时才开始考虑材料，如果你突然发现你想要的塑料或金属不太符合计划，你就会发现问题所在。
无论如何，这个视频都是关于帮助你进行早期评估的。
第一步是确保您清楚地了解整个设备或组件必须做什么，以及这个特定部件在整个操作中所起的作用。当有多个考虑因素相互碰撞时，你必须优先考虑，将“必须拥有的”与“最好拥有的”分开。
你必须权衡的可能属性列表相当长，但重要的部分通常分为四类:机械、物理、热和电气。这里有很多细节需要考虑，但现在让我们快速浏览一下重要的部分。
首先是机械。
简单地说，机械性能是指材料受到外力时所表现出的性能。这包括它的抗拉和抗压强度、柔韧性和硬度。
金属往往是相对坚硬的，尽管钢和铝的硬度之间仍然有相当大的差距。塑料种类繁多，从聚丙烯的柔韧性一直到玻璃填充尼龙的刚性。
很容易把这些机械特性和物理特性混在一起-我的意思是，不是所有的特性都是物理的吗?这可能是另一个视频的问题;就这一点而言，当我们谈论物理特性时，我们指的是一种材料的外观特征及其对化学物质或辐射的反应。这些问题包括密度、抗化学腐蚀和紫外线分解，以及更多的外观问题，如颜色和表面纹理。
同样，塑料的物理性能也会有很大差异。例如，聚氨酯在潮湿的环境中是一个糟糕的选择，而通过立体平版印刷生产的3d打印塑料如果暴露在紫外线下会变脆。
金属没有那么普遍，但它们对化学物质暴露的耐受性也有所不同。不锈钢是许多潜在腐蚀环境的明显选择，但在其他领域，如传热，会有所欠缺。
这就涉及到热性质。如果不是很明显的话，这些特性决定了材料对温度的响应。它们是因暴露在高温下而变弱或变形，还是因寒冷而变脆?这种材料是否导热或绝缘?
在选择塑料时，这可能是一个主要问题。即使你不打算把你的零件放在烤箱里，也有很多零件你希望能够在汽车里度过一个夏天。
幸运的是，金属通常能承受比许多塑料更高的温度，但当你开始拉伸到数百度时，你需要开始变得更挑剔一些。
最后，我们讲了电学性质。这些都是关于电导率、电阻和电感等特性的，这些都是你在物理课上必须学习的东西。
有时候你不用太担心这些性质，有时候它们非常重要。例如，考虑医疗设备，其中强电流或磁场用于诊断或治疗。
在实际选择材料时，你需要权衡所有这些不同的特性。虽然很多设计师都有一些他们使用的“首选”材料，但在某些情况下，你可能会放弃一些你可以通过一些研究发现的好处。
所以，仔细考虑你的材料选择，并一如既往地与你的供应商交谈，他们可能会有一些建议。
好了，这就是我这周说的。周末愉快，下周见。
特别感谢娜塔莉·康斯特布尔。
