PLAS TIPS No.6

塑膠密度、比重、硬度怎麼看｜設計新手必懂的三大指標

產品太重、太脆、太軟？其實問題都寫在這三個數值裡

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密度、比重、硬度不僅影響重量與觸感，也間接影響加工方式、結構強度與最終手感。在選擇塑膠材料時，你可能會看到一些數據像是「密度 1.2g/cm³」、「硬度 Shore D 70」，但這些到底代表什麼意思？又會如何影響產品設計與製造？

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你是否遇過這些情況：

• 客戶說想要「輕一點」但不知怎麼選材？
• 同樣是硬殼件，為什麼手感差那麼多？
• 透明外殼表面容易刮傷，是不是硬度不夠

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本篇整理三個基礎物性指標，幫助你快速掌握塑膠的材料感、應用性與設計判斷基礎。

這些問題，都能從「密度、比重、硬度」找到答案。

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密度 Density（g/cm³）

→ 什麼是密度？

是指「單位體積的重量」，密度越高，手上拿起來越有「份量感」，密度 = 單位體積內的質量，簡單說，就是「同樣大小，哪個比較重」，常用單位為 g/cm³。塑膠密度通常落在 0.8–2.2 g/cm³ 之間，反映出材料的「重量感」。

簡單舉例：

• PP：約 0.90 g/cm³ — 非常輕，適合手持與低成本產品
• ABS：約 1.04 g/cm³ — 中等密度，常用於日用品與外殼
• POM：約 1.41 g/cm³ — 較重，機械性能優異

設計上的意義：

• 想要產品「輕一點」或減少運輸成本？選用密度低的材料
• 想要產品有「沉穩感」或內部支撐性，選中密度以上材料

延伸影響：

• 成品重量會直接影響手感體驗、運送費用與包裝方式
• 密度也與原料單價有一定關聯，越重材料成本通常較高
  

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比重 Specific Gravity（無單位）

→ 什麼是比重？

比重是密度的相對表達方式，以水的密度作為基準（1.00）。

公式如下：

比重 = 材料密度 ÷ 水的密度（1.00 g/cm³），所以與密度數字幾乎一致，但無單位。

因此，如果一個塑膠的密度是 1.20 g/cm³，那它的比重就是 1.20。

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比重 VS 密度：有什麼不同？

• 密度有單位，可直接換算出成品重量
• 比重無單位，作為參考值常見於技術資料表
  

實務建議：

• 在設計估算重量時，使用密度會更準確
• 在快速比較不同材料「重量感」時，可用比重作簡單對照

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硬度 Hardness（Shore A / Shore D）

→ 什麼是硬度？

硬度是指材料抵抗「壓入」的能力，衡量材料表面抗壓能力的指標，常見標準有：

• Shore A：針對軟質材料（如橡膠、TPE）
• Shore D：針對硬質塑膠（如 ABS、PC、POM）

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舉例對照：

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設計注意事項：

• Shore D 硬料/硬度高：產品表面更耐刮、不易變形，但可能較脆（如 PMMA）
• Shore A 軟料/硬度低：手感舒適、耐彎曲，但不耐重壓（如 TPE）

常見用途：

• 玩具、3C 產品、醫療用品的包覆件會特別標示硬度需求
• 機構設計也會根據硬度決定卡扣是否能承受重複插拔或受力

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小結：如何活用這三項數值？

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設計師的常見誤解 Q&A

Q1：硬度高的材料比較耐用嗎？不一定！硬度高表示表面抗刮，但有時反而比較「脆」，像是 PMMA 雖硬但耐衝擊性差。耐用與「韌性」和「衝擊強度」有更大關係。

Q2：密度高的塑膠比較好嗎？要看應用需求。例如自動化裝置中的旋轉零件常常希望重量越輕越好；而桌上型高階產品可能會希望更沉手有質感。

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