工程塑膠（Engineering Plastics）廣泛應用於汽車、電子、機械、建材等產業，是取代金屬與陶瓷的重要材料。相較於一般塑膠，它們具備更優異的強度、耐熱性與尺寸穩定性，成為許多精密零件的首選。
本文將帶你深入了解工程塑膠的主要特性、常見種類、使用限制、加工方式與環保挑戰，並搭配實用選材指南，幫助你快速掌握工程塑膠的核心知識。
工程塑膠是什麼？
工程塑膠是指機械強度高、耐熱性佳、化學穩定性強，且可在嚴苛環境中穩定使用的高性能塑膠材料。
與日常生活常見的一般塑膠（如PE、PP）不同，工程塑膠通常應用於工業領域，具備良好的可加工性與高可靠度。
工程塑膠的主要特性
高機械強度與韌性
工程塑膠具備良好拉伸強度與抗衝擊能力，可承受較高負載與外力衝擊，常被應用於齒輪、滑輪、結構件等需承壓或承力的工業零件中。
良好的耐熱性
多數工程塑膠可耐 100°C 至 250°C 高溫，部分高性能材質如 PEEK 更可耐 300°C 以上長時間運作，適合高溫環境與發熱設備中使用。
優異的尺寸穩定性
工程塑膠具有低熱膨脹係數，受溫度變化影響小，加工後不易變形或收縮，特別適合用於對精度與穩定性要求高的精密零組件。
耐化學性
具備良好的抗化學性質，可抵抗酸、鹼、油脂與多數溶劑侵蝕，常應用於化工設備、油管系統或具腐蝕性環境中的機構件。
電氣絕緣性佳
工程塑膠具有優良的電氣絕緣特性與耐電壓能力，能有效防止導電與漏電，常見於電器外殼、連接器、絕緣端子等電子元件。
易於加工
支援多種加工方式如射出成型、CNC 加工、擠出、熱壓等，能靈活製造各式形狀與尺寸的零件，適合量產或精密客製化需求。
常見的工程塑膠種類與應用
以下是市面上最常見的幾種工程塑膠與其特色用途：
| 材質 | 全名 | 特性 | 常見應用 |
| PA | 尼龍（Polyamide） | 耐磨、韌性高、抗衝擊 | 齒輪、軸承、滑輪 |
| POM | 聚甲醛（Acetal） | 高硬度、低摩擦 | 精密機械零件、滑動構件 |
| PC | 聚碳酸酯（Polycarbonate） | 耐衝擊、高透明度 | 安全護目鏡、燈罩、電子外殼 |
| ABS | 丙烯腈丁二烯苯乙烯 | 成型性佳、韌性好 | 電子產品、汽車零件 |
| PET | 聚對苯二甲酸乙二酯 | 耐熱、耐化學、尺寸穩定 | 機械零件、食品包裝 |
| PEEK | 聚醚醚酮 | 超耐熱、耐化學、耐磨耗 | 醫療器材、航太、半導體設備 |
工程塑膠的缺點與限制
成本較高
工程塑膠的原料價格與加工技術要求高，導致整體成本較一般塑膠高許多。不適合用於追求大量生產、壓低預算或價格敏感度高的產品，需視應用價值評估使用必要性。
易吸水性（如 PA）
尼龍（PA）等材料容易吸濕，水氣會滲入分子間，導致尺寸不穩定與強度下降。這會影響產品的配合精度與耐久性，特別是在高濕或潮濕環境下使用時需特別注意。
耐候性不一
部分工程塑膠（如 ABS）不耐紫外線照射與長期戶外風化，容易產生脆化、變色或龜裂現象。若要在戶外或高日照環境使用，需挑選具抗 UV 或特殊添加劑改質的材質。
熱變形限制
雖然工程塑膠比一般塑膠更耐熱，但仍無法與金屬相比。遇高溫時可能軟化或變形，特別在長時間高熱環境下，剛性與結構穩定性仍有其物理極限。
可回收性有限
許多高性能工程塑膠具備特殊結構或為複合材料，難以透過熱熔或分類回收再利用，對現有的回收系統造成負擔，也衍生出更多環保與廢棄處理上的挑戰。
工程塑膠的耐熱性能比較
耐熱性是選擇工程塑膠的核心因素之一，以下簡表提供常見材料的熱變形溫度參考：
| 材質 | 熱變形溫度（約°C） |
| PA | 120°C |
| POM | 150°C |
| PC | 130°C |
| PET | 160°C |
| PEEK | 高達 300°C |
需要特別耐熱的應用，可選用 PEEK、PPS 等高階材料。
工程塑膠的耐化學性概述
大多數工程塑膠具備良好的化學穩定性，但耐腐蝕性因材質而異：
POM、PEEK、PPS
這類高性能工程塑膠對多數酸、鹼、油類與溶劑具優異耐受性，不易被腐蝕或降解，常用於化工設備、輸送零件與醫療器械等化學環境中。
PA（尼龍）
PA 對水與油有良好抵抗力，適用於機械與汽車油管系統，但對強酸與部分氧化性化學物質敏感，長期接觸可能導致結構破壞或性能下降。
PC（聚碳酸酯）
PC 對醇類、油脂與清潔劑等中性化學物穩定性高，但不耐強鹼、氨水與某些酮類，接觸後可能導致應力龜裂或表面霧化。
ABS
ABS 對鹼性溶液與鹽類環境具一定穩定性，但不耐丙酮、甲苯等酮類溶劑與強氧化劑，使用時需避免接觸相關化學物以維持結構穩定。
使用建議
不同材質的耐化學性存在明顯差異，使用前建議參考各大材料供應商提供的「耐化學性對照表」，以確保安全與產品壽命。
在化學環境應用前，建議詳細查閱材質的耐化學對照表。
工程塑膠的加工方式有哪些？
工程塑膠的加工方式多元，依需求與產量選擇適合工藝：
射出成型（Injection Molding）
適合大量生產、成型速度快、尺寸穩定性高，常應用於 ABS、PC、PA 等工程塑膠製成結構件或外殼類產品。
擠出成型（Extrusion）
用於連續生產管材、棒材與薄膜等長型製品，材料如 PE、PET、PC 等皆可加工，常見於建材或包裝產業。
CNC 加工
適合客製化與高精度需求，加工方式為切削、銑削等，適用材質包含 POM、PEEK、PA 等工程塑膠棒材或板材。
熱壓成型
利用加熱與壓力使材料成型，常用於製作大型板材、複合材料與曲面零件，適合中小量生產與特殊外型需求。
3D 列印（FDM、SLS）
適用於快速打樣與複雜幾何件製作，PA、PEEK 等高性能塑膠可支援，適合研發打樣、小量生產與設計測試。
工程塑膠的環保與永續考量
工程塑膠因其高耐用性，在某些應用中有助於降低維修與替換頻率。然而，其環保議題也不可忽視：
回收挑戰
熱塑性工程塑膠如 ABS、PA 等具備可回收性，但需進行材質分類與雜質去除；而熱固性塑膠與玻纖強化等複合材料難以回收，常被焚化或掩埋，對環境造成負擔。
生質塑膠替代
為減少對石化資源依賴，部分廠商開始採用來自植物來源的生質工程塑膠，例如生物基尼龍（PA 11）或 PLA 與其他工程塑膠的混合材，兼顧機能與環保性。
法規與規範
各國已陸續制訂環保法規，如歐盟的 RoHS、REACH、WEEE 等，要求工程塑膠在電子、汽車等產品中必須無毒、可回收，促使材料發展更符合永續要求。
永續材料設計趨勢
未來工程塑膠的發展將以「高性能、低污染、可循環」為主軸，朝向更耐用、易分解、碳足跡低的新材料設計，落實材料使用與環境友善之間的平衡。
如何選擇適合的工程塑膠？
選擇工程塑膠材料時，可依下列條件進行評估：
想要畫上螢光筆的那串文字使用溫度範圍
不同塑膠的耐熱程度差異大，應根據實際運作溫度選擇材質。例如一般工程塑膠可耐至 100~250°C，高階如 PEEK 則可達 300°C。
是否接觸化學物質
若使用環境中會接觸酸、鹼、油脂或溶劑，需選用具高度耐化學性的材質，如 POM、PEEK、PTFE 等，避免塑膠腐蝕、膨潤或劣化。
是否需承重或耐磨
若產品需支撐重量或長時間滑動，建議選用高強度與耐磨性佳的塑膠，如 PA、POM、PEEK 等，以確保結構穩定與壽命。
成型數量與加工方式
大量量產可選射出成型，樣品或少量則可用 CNC 或 3D 列印；材質選擇也需考慮是否適合所需的加工方式與精度。
成本與供應穩定性
選材應考慮原料成本與市場供應是否穩定，避免使用過於稀有或價格波動大的材料，影響後續生產與交期規劃。
是否符合環保規範
確保所選塑膠符合 RoHS、REACH 等國際環保法規，並評估其回收性與環境衝擊，有助於提升產品的永續價值與市場接受度。
建議與材料供應商或工程顧問密切合作，以選擇最適材質。
有關工程塑膠 結論
工程塑膠是一種兼具高強度、耐熱、耐化學與絕緣性的高性能材料，廣泛應用於機構件、電子零件與汽車工業。相較金屬具備輕量化與加工彈性，部分材質如 PEEK、PPS 更可在高溫環境穩定使用。
雖有吸水、回收困難等限制，但透過正確選材與設計，可大幅提升產品效能與耐用性。未來將朝向高性能與環保並重的方向發展，是現代製造與設計不可或缺的材料選擇。
有關工程塑膠 常見問題 FAQ
Q1：工程塑膠可以取代金屬嗎？
在結構強度要求不過高的應用上，如滑動零件、導向件、機構外殼等，工程塑膠可取代金屬使用，具有輕量、減震、加工容易與降低成本等優勢，已被廣泛應用於工業與汽車領域中。
Q2：哪些工程塑膠最適合高溫環境？
PEEK、PPS 為目前耐熱性最佳的工程塑膠，可在 250°C 以上環境長期使用，具備出色的機械穩定性與化學抗性，適用於高溫製程、汽車、航太與電子零件等產業。
Q3：工程塑膠會不會變形？
如在建議工作溫度範圍內使用且結構設計合理，大多工程塑膠不易變形。不過部分材質如尼龍（PA）吸水性高，若環境濕度大，可能會產生膨脹或尺寸變動，需特別注意。