工程塑膠在機構零件設計中，因其優異的輕量化特性，正逐步取代部分傳統金屬材料。相比鋼鐵和鋁合金，工程塑膠如PA（尼龍）、POM（聚甲醛）及PEEK（聚醚醚酮）密度低許多，能有效降低零件重量，減輕整體裝置負擔，提升運作效率及節能表現。此優勢在汽車、電子及自動化設備領域尤為重要，尤其是追求產品輕量化與高效能的市場需求。耐腐蝕性也是工程塑膠相較金屬的重要優勢。金屬零件長期面對潮濕、鹽霧及化學介質的侵蝕，需額外塗層或防護處理，增加維護成本與工序。工程塑膠如PVDF、PTFE等材質，具備卓越的耐化學腐蝕能力，適合用於化工設備及戶外設施，顯著延長使用壽命。成本方面，雖然高性能工程塑膠材料的原料價格偏高，但其射出成型等高效製造工藝能大量生產複雜結構零件，降低加工與組裝時間，縮短生產週期，進而降低整體成本。此外，工程塑膠設計彈性高，可實現多功能集成，促使機構零件在性能和經濟性上取得平衡。
工程塑膠的加工方式多樣，其中射出成型、擠出與CNC切削是最常見的三種。射出成型是將熔融塑膠注入模具中冷卻成形，適合大量生產形狀複雜的零件，如汽車配件和電子產品外殼。其優勢在於生產效率高、尺寸精度好，但模具製作成本高昂，且設計變更不易。擠出成型則是將熔融塑膠持續擠出形成固定截面的長條產品，常見於塑膠管、密封條與板材。擠出成型適合連續生產，設備投資較低，但產品造型受限於截面形狀，無法製作立體複雜結構。CNC切削透過數控機械從實心塑膠塊料切割出所需形狀，適合小批量或高精度零件製造。此方式不需模具，設計調整靈活，但加工時間較長，材料浪費較多，成本也相對較高。根據產品的複雜度、數量與成本考量，選擇合適的加工方式是關鍵。
在產品設計與製造過程中，工程塑膠的選擇必須依據具體需求條件來決定，特別是耐熱性、耐磨性與絕緣性三大指標。首先，耐熱性是判斷塑膠是否能在高溫環境中保持性能的關鍵。若產品將暴露於高溫或熱循環環境，應優先考慮聚醚醚酮（PEEK）、聚酰胺（PA）或聚苯硫醚（PPS）等耐熱塑膠，這類材料可承受超過200℃的溫度，並維持機械強度。耐磨性則關乎塑膠與其他部件之間的摩擦狀況，對於齒輪、滑動軸承等零件，聚甲醛（POM）與聚酰胺因為硬度高且摩擦係數低，被廣泛應用以提升零件壽命與運作順暢度。至於絕緣性，電氣產品或電子零組件多需高絕緣性材料來防止電流洩漏，聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）和聚酰亞胺（PI）等材料因絕緣性能優良，同時具備良好耐熱性與機械性能，是理想的選擇。此外，設計時還需考量材料的加工性、成本及環境因素。透過評估這些條件，選出最適合的工程塑膠，才能確保產品性能穩定且耐用。
工程塑膠因具備良好的機械性能和耐熱特性，廣泛用於工業製造。PC（聚碳酸酯）是一種透明度高且韌性強的材料，耐衝擊且尺寸穩定，適合用於電子產品外殼、光學鏡片以及防護裝備。POM（聚甲醛）具有優秀的剛性和低摩擦係數，耐磨耐化學，常見於齒輪、軸承及精密機械零件，適合要求高耐用度的應用。PA（聚酰胺，俗稱尼龍）強度和韌性兼具，具良好的耐油與耐化學藥品能力，雖吸水性較高，但仍適用於汽車零件、紡織品及機械結構件。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）則擁有優良的電氣絕緣性和耐熱性，耐化學性及耐候性良好，經常用於電子零件、家電外殼及燈具配件。每種工程塑膠根據其獨特性能，在不同領域發揮關鍵作用，是現代製造產業中不可或缺的材料。
工程塑膠長期以來因其高強度、耐熱性與尺寸穩定性，被廣泛應用於汽車、電子與機械零件等領域。這類材料具備延長產品使用壽命的優勢，減少維修與更換頻率，在減碳策略中扮演潛在的正向角色。尤其在追求產品輕量化的同時，工程塑膠提供了取代部分金屬零組件的可能，降低整體能源使用與運輸碳排。
然而，在循環再利用的實務中，工程塑膠面臨複合材料比例高、分離困難的挑戰。如玻纖強化PA、阻燃處理PC等，其添加劑使回收處理變得更複雜，導致再生料的品質波動與用途受限。為改善此問題，設計階段已逐漸導入「可回收導向設計」概念，強調材料單一化、零件模組化與減少混材使用，以提升未來回收效率。
在環境影響評估方面，企業越來越重視材料從原料來源、製造過程、使用年限到最終處置的全生命週期影響。透過LCA（生命週期評估）可系統性分析其碳足跡、水耗、能源使用與廢棄處理方式，並作為材料優化與選擇的依據。工程塑膠若能在使用效能與回收再利用之間取得平衡，將更有助於因應未來淨零排放與綠色製造的產業需求。
工程塑膠在汽車零件中發揮關鍵作用，像是以PBT製成的連接器與感應器殼體，不僅耐高溫，還具備優良的尺寸穩定性，能確保電氣系統長期穩定運作。ABS與PA類塑膠則應用於車內裝飾與結構件中，兼具美觀與機械強度。在電子製品領域，工程塑膠如LCP（液晶高分子）被用於高頻連接器和天線模組，其低介電常數特性適合高速訊號傳輸，廣泛應用於5G設備中。醫療設備方面，PC與PEI因能承受高溫蒸氣滅菌且具透明性，常見於手術面罩、試管與生理液容器等一次性醫材。機械結構使用POM與PA66製作滑動元件與齒輪，可降低摩擦與噪音，同時延長使用壽命。工程塑膠材料可根據應用需求進行改質，使其在各領域中發揮高性能、耐久與輕量化等顯著效益。
工程塑膠在結構設計與工業製程中，扮演著不可取代的角色。與一般塑膠相比，工程塑膠具備顯著更高的機械強度，例如聚碳酸酯（PC）與聚醯胺（PA）能承受更大衝擊與拉伸力，不易脆裂或變形，適合應用於負載部件與精密機構之中。這使它們廣泛被使用在汽車零件、機械齒輪與工具外殼中。
在耐熱性方面，工程塑膠如聚醚醚酮（PEEK）與聚苯硫醚（PPS）能夠長時間承受攝氏150度以上的高溫而不變質，這是一般如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）無法達成的。此一特性使工程塑膠成為高溫運作環境中的首選材料，例如電子元件絕緣層或汽車引擎內部結構。
使用範圍上，工程塑膠早已跳脫日常用品的限制，深入航空、醫療、通訊與高科技製造領域。不僅提供設計靈活性，還能因應不同產業對強度、溫度與化學穩定性的高度要求，是現代工業中實現高性能與輕量化的重要材料選擇。