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(diǎn)考慮的因素。

       保護可穿戴設備（如電子產(chǎn)品或藥物）的內部部件。這包括對于外界環(huán)境（濕氣或化學(xué)物質(zhì)）及設備使用者（例如抗沖擊性）的耐受性；防止用戶(hù)直接接觸電子部件；設備與用戶(hù)之間的通信。外殼可以起到主動(dòng)且直接的作用如實(shí)現光信號、顯示；或間接作用，如信號傳輸到智能手機等其它設備；為設備提供有吸引力且符合用戶(hù)直覺(jué)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(diǎn)是實(shí)現了性能與生產(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(shí)的懸臂梁沖擊沖擊強度為“無(wú)斷裂”。但這些關(guān)于機械性能的數字尚不足以說(shuō)明它是一種良好的外殼材料，因為對內部部件的保護僅靠機械穩定性是不夠的。在注塑和裝配過(guò)程中，應根據機械性能、尺寸與熱穩定性、阻燃性（如UL認證要求）以及其它性能（如可加工性）進(jìn)行選擇。

       可穿戴設備材料的選擇過(guò)程應從確定尺寸要求開(kāi)始。壁厚可以或應該如何？不同的部分有多大？反過(guò)來(lái)，這對于挑選在可選定厚度下成型的材料非常重要?？纱┐髟O備的發(fā)展趨勢是小型化和輕質(zhì)化，以提高穿戴舒適性和用戶(hù)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(lái)服務(wù)于這一要求。小型設備的壁厚甚至可以低于0.5mm，這意味著(zhù)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(guò)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，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(zhuān)門(mén)針對的是帶電醫療設備，但上述機械性能測試方法可為醫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(guò)上述測試。

      首先，用250N的連續沖擊力進(jìn)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(jìn)行沖擊試驗；第三，從至少1m的高度對外殼本身進(jìn)行跌落試驗。與設備機械穩定性有關(guān)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(guò)程中不會(huì )在20℃下斷裂，且預計在環(huán)境條件下可滿(mǎn)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(mǎn)足。

       如前所述，從制造角度來(lái)看，薄壁設計也會(huì )帶來(lái)挑戰。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，并且其內應力也比較低，但在機械性能方面表現就不那么理想。

       聚碳酸酯的分子量（與粘度相對應）與機械性能之間的關(guān)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(dòng)性與堅固性之間找到適當的平衡，并將其與經(jīng)過(guò)調整的注塑工藝參數相結合就變得十分重要。

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

       可穿戴設備會(huì )經(jīng)常接觸各種各樣的化學(xué)物質(zhì)，如潤膚乳液或清潔消毒劑。 除了所接觸化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)外，接觸時(shí)間和溫度也很重要。接觸時(shí)間長(cháng)（無(wú)論是由于產(chǎn)品壽命長(cháng)還是密集接觸）或高溫，對外殼材料來(lái)說(shuō)都頗具挑戰。在低應力水平和環(huán)境（接觸時(shí)間、成分等）下，醇類(lèi)、漂白劑、次氯酸鹽、過(guò)氧化物和醛類(lèi)等最常見(jiàn)的消毒劑都會(huì )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、外應力）有助于確?？纱┐髟O備能耐受所接觸的大多數液體，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(shí)，其表現可能有所不同。對聚碳酸酯等縮合聚合物而言，關(guān)鍵介質(zhì)是高pH值（>10）介質(zhì)和（或）胺類(lèi)/銨鹽。對于耐化學(xué)性要求高于PC或PC+ABS的應用，聚碳酸酯與半結晶樹(shù)脂（如PC/聚酯共混Makroblend）的結合對油脂和大多數清潔劑具有更高的耐受性。

       另一個(gè)受壁厚影響的參數是阻燃性。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(huì )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(fēng)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定性和尺寸穩定性。材料的熱穩定性對于生產(chǎn)過(guò)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(chē)內？此時(shí)車(chē)內溫度可能高達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(mǎn)適在100℃高溫下長(cháng)久使用，在121℃高溫下短期使用的要求。尺寸穩定性高的材料對于保持精確的公差，以及在設備使用過(guò)程中隨溫度波動(dòng)而保持穩定非常重要。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(zhù)Makrolon的低CLTE可在高達145℃的玻璃轉化溫度內得以維持。

      因此，強烈建議在設計過(guò)程的早期階段即對可穿戴設備的外殼材料加以選擇，并兼顧制造在內的方方面面，以幫助選擇最適當的外殼材料。