前言
真空注型 (翻模) 製作的原型件不僅要求外觀相似，更重要的是能模擬最終產品的機械性能，以進行有效的功能與結構驗證。了解不同翻模材料在硬度、強度與韌性上的差異，是確保原型件能滿足測試需求的基礎。本文將為您解析常用翻模材料的關鍵機械性能。
各類翻模材料機械性能詳解
所有翻模 PU 樹脂的體積收縮率都非常低，通常在 0.1% 到 0.6% 之間，這確保了複製出來的零件具有很高的尺寸精度。
軟質彈性體
- 類 TPU/TPE 軟膠：這類材料用以模擬橡膠的彈性。其硬度範圍極廣，可從極軟的 Shore A30 到較硬的 A95。它的拉伸強度較低 (約 5–25 MPa)，但斷裂伸長率極高，可達 150–500%，展現出優異的柔軟與耐繞曲特性。
- 真矽膠 (Silicone Rubber)：矽膠成品比 PU 軟膠更為柔軟，硬度可從 Shore A10 開始。其拉伸強度是所有材料中最低的 (約 3–10 MPa)，但斷裂伸長率是最高的，可達 150–700%，非常適合需要極致柔軟與彈性的應用。
硬質塑膠
- 類 ABS 硬質塑膠：這是最標準的硬質原型材料。其硬度約在 Shore D70–D80，拉伸強度良好 (約 35–60 MPa)，但斷裂伸長率較低 (約 5–15%)，表現出硬而微韌的特性，與真實的 ABS 塑膠相似。
- 類 PC 透明件：此材料在維持高透明度的同時，提供了比類 ABS 更好的強度與韌性。其硬度約 Shore D75–D80，拉伸強度更高 (約 40–65 MPa)，斷裂伸長率也提升至 10–20%。
- 類 PMMA (壓克力) 透明件：此材料追求極致的硬度與透明感。其硬度是所有翻模材料中最高的 (Shore D80–D85)，拉伸強度也相當高 (50–70 MPa)。但代價是韌性較差，斷裂伸長率僅有 3–6%，是典型的硬脆材料。
- 類 PP/PE 韌性塑膠：這類材料的特點是韌性。其硬度較低 (約 Shore D55–D65)，拉伸強度也偏低 (20–35 MPa)，但斷裂伸長率可達 20–100%，非常適合製作需要耐彎折的卡扣等結構件。
關鍵概念
- 硬度 (Shore Hardness)：衡量材料抵抗壓痕能力的指標。分為 Shore A (用於軟膠、彈性體) 和 Shore D (用於硬質塑膠)，兩者標尺不同，不可直接換算。數值越大代表越硬。
- 拉伸強度 (Tensile Strength)：指材料在被拉伸至斷裂前，所能承受的最大應力 (力量)。數值越高，代表材料越強壯，越不容易被拉斷。
- 斷裂伸長率 (Elongation at Break)：指材料在被拉斷時，其長度增加的百分比。這個數值是「韌性」的直接體現，數值越高代表材料越柔軟、越耐彎折，不易脆斷。
結論
真空注型材料提供了從極軟到極硬、從強韌到硬脆的廣泛性能選擇。在專案初期，您可以根據產品的功能需求——是需要耐衝擊的外殼（選擇類 ABS/PC）、需要耐彎折的卡扣（選擇類 PP/PE），還是需要柔軟的按鍵（選擇類 TPU）——來挑選最合適的翻模材料，進行最有效益的設計驗證。