對于重要性較低的部件，如健身或健康跟蹤器，最看重的是機械性能或設計自由度。而對于更為緊要的部件，如藥物注射，劑量的準確性與一致性、材料的滅菌與生物相容性則是需要額外重點考慮的因素。

       保護可穿戴設備（如電子產(chǎn)品或藥物）的內(nèi)部部件。這包括對于外界環(huán)境（濕氣或化學物質）及設備使用者（例如抗沖擊性）的耐受性；防止用戶直接接觸電子部件；設備與用戶之間的通信。外殼可以起到主動且直接的作用如實現(xiàn)光信號、顯示；或間接作用，如信號傳輸?shù)街悄苁謾C等其它設備；為設備提供有吸引力且符合用戶直覺的設計。

       阻燃型PC+ABS共混物（聚碳酸酯+丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）的特點是實現(xiàn)了性能與生產(chǎn)率的平衡，適用于多種電子應用。例如，其拉伸模量為2700MPa，屈服應力為60MPa，在23℃時的懸臂梁沖擊沖擊強度為“無斷裂”。但這些關于機械性能的數(shù)字尚不足以說明它是一種良好的外殼材料，因為對內(nèi)部部件的保護僅靠機械穩(wěn)定性是不夠的。在注塑和裝配過程中，應根據(jù)機械性能、尺寸與熱穩(wěn)定性、阻燃性（如UL認證要求）以及其它性能（如可加工性）進行選擇。

       可穿戴設備材料的選擇過程應從確定尺寸要求開始。壁厚可以或應該如何？不同的部分有多大？反過來，這對于挑選在可選定厚度下成型的材料非常重要。可穿戴設備的發(fā)展趨勢是小型化和輕質化，以提高穿戴舒適性和用戶對設備的接受程度。除了采用更智能的電池概念，更薄、更輕巧的外殼也被用來服務于這一要求。小型設備的壁厚甚至可以低于0.5mm，這意味著小型設備將傾向于兼具韌性和剛性的外殼材料，它們能在成型過程中填充極薄的壁厚。

       外殼材料的剛度和韌度是一項特殊的挑戰(zhàn)，因為憑第一印象可感知厚壁比薄壁能承受更高的機械應力。標準DINEN60601-1專門針對的是帶電醫(yī)療設備，但上述機械性能測試方法可為醫(yī)療設備所需的機械要求提供粗略的指導值。標準DINEN60601-1提到了三種不同的測試，組裝后的設備應該能在不發(fā)生明顯損壞的情況下通過上述測試。

      首先，用250N的連續(xù)沖擊力進行5s的沖擊試驗；其次，用0.5kg的鋼球從至少1.3m的高度落到外殼上進行沖擊試驗；第三，從至少1m的高度對外殼本身進行跌落試驗。與設備機械穩(wěn)定性有關的材料性能之一，是在不同溫度下的缺口沖擊強度。Makrolon2458或BayblendFR3010等材料在該試驗過程中不會在20℃下斷裂，且預計在環(huán)境條件下可滿足試驗要求。更嚴格的抗沖擊要求，如低溫多軸沖擊性能，可能需要由PC材料才能滿足。

       如前所述，從制造角度來看，薄壁設計也會帶來挑戰(zhàn)。要填充壁厚小于1mm的設備，必須使用低熔體粘度的聚合物。例如，對于壁厚為0.5mm的Makrolon2458聚碳酸酯成型部件，其流道僅為1mm壁厚部件的三分之一。雖然低粘度（分子量也相應較低）的聚碳酸酯可以很容易地填充薄壁設備，并且其內(nèi)應力也比較低，但在機械性能方面表現(xiàn)就不那么理想。

       聚碳酸酯的分子量（與粘度相對應）與機械性能之間的關系如圖1所示。粘度的降低將導致機械性能降低，如懸臂梁缺口強度所示。對于低分子量材料，必須增大壁厚以彌補其性能的不足。 因此，在材料的流動性與堅固性之間找到適當?shù)钠胶猓⑵渑c經(jīng)過調(diào)整的注塑工藝參數(shù)相結合就變得十分重要。

       此外，聚碳酸酯的化學性質也與分子量有關。聚合物鏈較長的聚碳酸酯能更好地耐受化學侵蝕。同時，內(nèi)部應力（如模內(nèi)應力）對聚碳酸酯的耐化學性具有重要影響。在設備中采用總體內(nèi)應力水平較低的材料，有利于獲得更高的耐化學性。這就意味著應審慎選擇聚碳酸酯的粘度，以獲得合適的機械性能，同時不增加其內(nèi)應力。

       可穿戴設備會經(jīng)常接觸各種各樣的化學物質，如潤膚乳液或清潔消毒劑。 除了所接觸化學物質的性質外，接觸時間和溫度也很重要。接觸時間長（無論是由于產(chǎn)品壽命長還是密集接觸）或高溫，對外殼材料來說都頗具挑戰(zhàn)。在低應力水平和環(huán)境（接觸時間、成分等）下，醇類、漂白劑、次氯酸鹽、過氧化物和醛類等最常見的消毒劑都會產(chǎn)生影響，具體視聚碳酸酯等級的不同而異。

       為了獲得理想的耐受力，低應力水平（內(nèi)、外應力）有助于確保可穿戴設備能耐受所接觸的大多數(shù)液體，如汗液或乳液。然而，由于這些液體成分各異，當每種液體與聚碳酸酯材料相遇時，其表現(xiàn)可能有所不同。對聚碳酸酯等縮合聚合物而言，關鍵介質是高pH值（>10）介質和（或）胺類/銨鹽。對于耐化學性要求高于PC或PC+ABS的應用，聚碳酸酯與半結晶樹脂（如PC/聚酯共混Makroblend）的結合對油脂和大多數(shù)清潔劑具有更高的耐受性。

       另一個受壁厚影響的參數(shù)是阻燃性。標準DINEN60601-1中提到，對壁厚最薄的部件的阻燃防護等級為V2級或更高（UL94V級），但該標準是針對帶永久性電源連接的醫(yī)療設備的。新的可穿戴設備標準（DINIEC63203-101-1）目前正在制定中，目前尚不清楚該標準是否會提及任何阻燃要求。如果需要防火保護，阻燃等級將取決于供電以及設備故障期間對患者造成損害的風險。幸運的是，聚碳酸酯已經(jīng)具有一定的固有自熄特性（如，大多數(shù)等級的聚碳酸酯可以很容易地達到V2UL標準）。

      其它重要的材料特性包括熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。材料的熱穩(wěn)定性對于生產(chǎn)過程和設備的使用條件都很重要。例如，這種裝置在炎熱的夏天是否可能被遺忘在車內(nèi)？此時車內(nèi)溫度可能高達80℃。但對于通常用于連接電路板上電子元件（如，塑料相機鏡頭）的焊料回流焊，也可能涉及在溫度高達150℃的烘箱中加熱全部組件。熱穩(wěn)定的材料可防止在焊料回流工藝中發(fā)生翹曲或變形。Makrolon聚碳酸酯可以輕松滿適在100℃高溫下長久使用，在121℃高溫下短期使用的要求。尺寸穩(wěn)定性高的材料對于保持精確的公差，以及在設備使用過程中隨溫度波動而保持穩(wěn)定非常重要。通常，材料的CLTE特性被用于計算潛在的尺寸變化，Bayblend和Makrolon的CLTE較低，分別為0.75x10–4/K和0.65x10–4/K。聚碳酸酯的耐高溫特性意味著Makrolon的低CLTE可在高達145℃的玻璃轉化溫度內(nèi)得以維持。

      因此，強烈建議在設計過程的早期階段即對可穿戴設備的外殼材料加以選擇，并兼顧制造在內(nèi)的方方面面，以幫助選擇最適當?shù)耐鈿げ牧稀?/span>