工程塑膠在機構零件設計中逐漸成為金屬的替代選擇，尤其在重量、耐腐蝕與成本三大面向展現明顯優勢。重量方面，工程塑膠如PA（尼龍）、POM（聚甲醛）、PEEK（聚醚醚酮）等材質密度遠低於鋼鐵和鋁合金，能有效降低零件與整體設備重量，提升機械運動效率和節能表現，特別適合汽車、電子與自動化設備等產業。耐腐蝕性能是工程塑膠相較於金屬的重要優勢。金屬零件在潮濕、鹽霧及化學環境中容易鏽蝕，需依賴塗層或定期保養，而工程塑膠如PVDF、PTFE具備良好的抗化學腐蝕能力，適合化工設備及戶外應用，降低維護成本。成本層面，雖然高性能工程塑膠原料價格偏高，但透過射出成型等高效製造工藝，可大量生產形狀複雜零件，減少加工與組裝時間，縮短生產週期，整體製造成本具競爭力。此外，工程塑膠設計彈性大，能整合多種功能，提升機構零件的性能與可靠性。
在產品設計或製造過程中，選擇適合的工程塑膠材料需要根據具體的使用環境和性能需求來決定。首先，耐熱性是關鍵因素之一，特別是當產品需在高溫環境下運作時，必須選擇如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等高耐熱塑膠，這些材料能承受較高溫度且不易變形或降解。其次，耐磨性影響產品的耐用度和穩定性，對於有摩擦或接觸的零件，如齒輪、滑軌等，常使用聚甲醛（POM）或尼龍（PA）等材料，因其具有良好的耐磨和自潤滑性能，能降低磨損並延長使用壽命。再來，絕緣性是電子、電氣設備設計中不可或缺的條件，聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）等材料提供優異的電氣絕緣效果，確保安全性與穩定運作。除此之外，設計時還需考慮抗化學腐蝕、阻燃、抗紫外線等特性，根據產品需求挑選添加改性劑或複合材料。整體來說，根據耐熱、耐磨、絕緣等條件合理評估和選材，是確保工程塑膠產品性能達標且壽命延長的關鍵。
工程塑膠常見的加工方式包含射出成型、擠出及CNC切削，各自有不同的應用範圍與優劣勢。射出成型是將加熱融化的塑膠料注入金屬模具中，冷卻後成型，適合大量生產複雜且精密的零件，成品尺寸穩定且表面光滑，但模具製作成本高且前期準備時間長，不適合小批量或多樣化生產。擠出加工則是將塑膠熔融後透過模具擠出，形成連續的型材，如管材、棒材或片材，製程簡單且效率高，適合製造長條形產品，但限制在截面形狀且無法製作立體複雜構造。CNC切削屬於減材加工，透過數控機床直接切削塑膠原料，能實現高精度和客製化產品，適合小批量或原型製作，無需模具，靈活度高，但加工時間較長且材料浪費較多，成本相對提升。這三種加工方式依據產品形狀、數量及精度需求進行選擇，能發揮各自的加工優勢。
隨著全球對減碳與永續發展的重視，工程塑膠的可回收性與環境影響成為產業關注的重點。工程塑膠大多為熱塑性材料，具有一定的可回收潛力，但實際回收過程中仍面臨分離困難與性能退化的挑戰。為提升回收效益，設計階段需考慮材料的單一性及易拆解性，降低多種塑膠混合造成的回收障礙。
壽命方面，工程塑膠通常具有較長的耐用性與機械強度，延長產品使用壽命有助於降低整體碳足跡。然而，過長的使用壽命若無法有效回收，最終仍會成為環境負擔。因此，必須平衡材料壽命與回收便利性，透過生命週期評估（LCA）全面分析其環境效益。
在再生材料趨勢下，工程塑膠中逐漸引入回收再生料或生物基塑膠，降低對石化資源的依賴，並減少碳排放量。技術開發側重於提升再生塑膠的機械性能和耐熱性，確保符合產業應用需求。此外，企業與政府推動的循環經濟政策，促進塑膠回收體系完善，提高工程塑膠的整體環境表現。未來評估方向將更加重視回收率、壽命管理與碳足跡，進而推動材料與製程的創新。
在汽車產業中，工程塑膠如聚醯胺（PA）與聚碳酸酯（PC）被廣泛應用於引擎零件、車燈外殼與車內配件。這些材料不僅具備優異的耐熱與耐衝擊特性，更可大幅減輕車輛重量，有助於提升燃油效率與操控性能。電子製品方面，液晶高分子（LCP）與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）常被用於高頻連接器與USB模組，能提供穩定的尺寸精度與電氣絕緣能力，確保訊號傳輸的穩定性與設備壽命。醫療設備則依賴像PEEK這類具生物相容性與耐高溫蒸氣消毒能力的塑膠，製作手術器械或骨科植入物，提升使用者的安全與舒適度。在機械結構中，聚甲醛（POM）與PA66用於製作齒輪、滑軌與滾輪，因其高剛性與自潤滑特性，能確保機台穩定運作並延長使用週期。工程塑膠透過多元材料特性，成功打破金屬在高要求環境下的壟斷地位。
工程塑膠在現代工業中扮演關鍵角色，主要包括PC（聚碳酸酯）、POM（聚甲醛）、PA（尼龍）和PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）。PC以其優異的透明度和強抗衝擊性著稱，常用於製造電子產品外殼、汽車燈具和安全護目鏡，耐熱性能良好且尺寸穩定。POM具備高剛性、耐磨耗和低摩擦係數，適合製作齒輪、軸承與滑軌等機械零件，並具有自潤滑特性，適用於長時間連續運轉的環境。PA包含PA6和PA66，具備優秀的機械強度和耐磨耗性，廣泛應用於汽車引擎零件、工業扣件及電子絕緣材料，但其吸水性較高，需注意環境濕度對尺寸的影響。PBT擁有良好的電氣絕緣性和耐熱性，適用於電子連接器、感測器外殼及家電零件，並具抗紫外線與耐化學腐蝕能力，適合戶外和潮濕環境使用。這些工程塑膠依照特性分工，支撐不同產業需求。
工程塑膠之所以能在工業應用中逐漸取代金屬與玻璃，關鍵在於其優異的機械強度與高耐熱性。與一般塑膠相比，工程塑膠在分子結構上更為緊密穩定，這賦予它更強的抗拉與抗衝擊能力。例如聚醯胺（PA）或聚碳酸酯（PC），即使在長時間承受壓力的情況下，也不容易斷裂或變形，適合製作齒輪、軸承等精密零件。
在耐熱方面，一般塑膠在攝氏80度左右就可能出現軟化現象，而工程塑膠如聚醚醚酮（PEEK）或聚苯醚（PPO）可承受高達200度以上的溫度，仍能維持尺寸穩定與物理性能，因此被廣泛應用於電子、電器及汽車引擎室內部結構中。
此外，工程塑膠的使用範圍不僅限於工業領域，也延伸至醫療設備、航空航太與半導體製造。它們的化學抗性佳，表面耐磨且易於精密加工，能應對高要求的使用條件，提供比金屬更輕量、更具成形彈性的材料解決方案，提升產品整體性能與可靠度。