К неметаллическим относятся все применяемые в машиностроении конструкционные материалы, кроме металлов и сплавов. Эти материалы не только выступают заменителями металлов, но применяются в качестве самостоятельных, иногда даже единственных, определяющих возможности реализации новых технических решений. Применение же их как заменителей сталей и сплавов обусловливается более высокой технологичностью, что в ряде случаев обеспечивает и большую экономическую эффективность [6]. Неметаллические машиностроительные материалы по природе и своему строению существенно отличаются от металлических. В связи с этим выбор их имеет свою специфику. Первые два этапа остаются теми же, что и при выборе металлических материалов, различия начинаются с выбора марок. Выбор материалов при этом основывается также на классификации по применению. Ниже приведем порядок и алгоритм выбора пластмасс

Пластмассы выбирают исходя из требований к эксплуатационным свойствам и геометрическим параметрам изделия. Поэтому сначала выбирают вид пластмассы на основе требований к ее эксплуатационным свойствам, а затем базовую марку и марку с улучшенными технологическими свойствами, которую можно эффективно переработать выбранным способом.

Существует два метода выбора вида материалов:

1 - метод аналогий - качественный;

2 - количественный метод.

Метод аналогий применяют при невозможности точного задания параметров эксплуатационных свойств пластмассы; в этом случае используют для выбора характерные параметры эксплуатационных свойств, назначение, достоинства, ограничения, рекомендации по применению и способам переработки; в этом случае для выбора также могут быть использованы рекомендации по применению пластмасс в других типах изделий, работающих в аналогичных условиях.

Порядок выбора пластмасс количественным методом по комплексу заданных значений эксплуатационных свойств сводится к следующему:

- выявление условий эксплуатации изделия и соответствующих им значений параметров эксплуатационных свойств пластмасс при основных условиях работы изделия; 

- подбор пластмассы с требуемыми параметрами эксплуатационных свойств; 

- проверка выбранной пластмассы по другим параметрам, не вошедшим в основные.  

Наиболее удобной является эвристическая стратегия поиска и выбора пластмасс. В этом случае, отбрасывая заведомо бессмысленные варианты, используют не все множество вариантов, а лишь его наиболее нужную часть. Все множество пластмасс для этого разбивают на подмножества по определенным эксплуатационным свойствам. В таблице 10 приведены некоторые подмножества полимерных материалов.

Таблица 10

Характеристики подмножества полимерных материалов

Поиск в конструкционном ряду сокращает поисковое поле почти в 3 раза, в ряду прозрачных материалов - в 18 раз, фрикционных материалов - в 208 раз (табл.10).

Выбор пластмасс по эксплуатационным параметрам это задача противоречивая:

1 - необходимость учесть наибольшее число параметров с целью повышения точности выбора;

2 - необходимость уменьшить их число с целью сокращения затрат труда и времени на оценку.

 Выбор оптимального или минимального числа параметров из всего возможного их числа (30-40 параметров) при выборе и оценке выбранного материала основан на учете всех наиболее ценных эксплуатационных параметров материала путем использования для этой цели нужного (по эксплуатационным параметрам) подмножества пластмасс (электро- и радиотехнические, прозрачные, тропикостойкие - табл.10 и др.), остальные материалы отбрасывают. Минимальное количество учитываемых параметров определяют по выражению:

n ³ INT(Log2 K) +1;

где K - число элементов в данном подмножестве.

Обычно число поисковых параметров, необходимое для выбора пластмассы с помощью рядов пластмасс не превышает 10. Это наиболее ценные параметры с наибольшей информационной емкостью. За критерий ценности поисковой информации принимают выигрыш, показывающий степень сужения поискового поля; это выражает формула:

Log2 Kобщ/Ki = Log2 Kобщ - Log2 Ki ;

где Kобщ - число элементов всего множества, Кi - число элементов в подмножестве. Иначе эту величину называют цена параметра (в битах).

Определение перечня параметров является наиболее важным этапом при выборе пластмасс. Для этого удобно представить процесс в виде граф-дерева с его свойствами, расположенными на различных уровнях (см. рис.1).

Поиск выполняют по соответствующей таблице с главным определяющим признаком (прозрачности, диэлектрической постоянной, электрической прочности и др.).

С учетом этих соображений порядок выбора пластмассы следующий: