工程塑膠在材料科學中被視為一種能取代金屬的高性能材料。與一般塑膠相比，工程塑膠在機械強度方面表現更為優異。例如，聚醯胺（PA）與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）等，具備良好的抗張強度與抗衝擊性，能在長時間運作中維持穩定性，這是一般塑膠難以達成的。耐熱性方面，工程塑膠可承受攝氏100至150度以上的高溫，而某些高階品種如PEEK甚至可達攝氏300度，使其能應用於汽車引擎、電子絕緣體或高溫操作設備中。
在使用範圍上，工程塑膠不僅限於家用品，更廣泛應用於汽車、航太、電子、醫療與機械領域。例如汽車內裝結構件、電子接插件、醫療設備外殼與齒輪等，皆可見工程塑膠的蹤跡。由於其質輕且具備良好耐化學性，使得工程塑膠在產品輕量化與高強度需求並存的情況下，成為工業設計不可或缺的材料選擇。這些特性使其在提升產品性能與延長使用壽命方面扮演關鍵角色。
工程塑膠因其獨特物理性質，正逐漸成為部分機構零件替代金屬材質的熱門選擇。從重量角度來看，工程塑膠密度低於多數金屬，使得零件整體更輕量化，能有效降低設備負重，提升運轉效率及節能表現。這對於汽車、航空及電子產品等需輕量化設計的產業尤其重要。
在耐腐蝕性方面，工程塑膠的化學穩定性強，不易受到水分、酸鹼或鹽分侵蝕，免除金屬生鏽的困擾，延長零件壽命並降低維護成本。這使得塑膠材質在潮濕或化學環境中具備明顯優勢。
成本面則是工程塑膠大幅取代金屬的另一關鍵因素。工程塑膠原料價格相對穩定，且能透過注塑、擠出等成型技術快速大量生產，減少加工工時和人力成本。相比之下，金屬零件常須經過切削、焊接等複雜製程，成本及時間投入較高。
不過，工程塑膠在強度、耐熱性及耐磨耗方面仍較金屬有限，無法完全取代所有機構零件。因此在設計階段需綜合考慮使用環境與功能需求，靈活選擇最適合的材質，以達成最佳的性能與經濟效益。
工程塑膠在汽車產業中發揮了減重與提升燃油效率的重要功能，像是聚醯胺（PA）被廣泛應用於引擎蓋下的零件，例如冷卻系統元件與機油蓋，具備高耐熱與耐化學性，可取代部分金屬零件，達到節能與降低成本的目的。在電子製品領域，工程塑膠如聚碳酸酯（PC）和聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）則成為手機外殼、連接器與開關模組的主力材料，不僅具備絕緣性，也能抵抗高溫焊接過程中的熱應力，確保產品耐用度。醫療設備方面，聚醚醚酮（PEEK）被應用於製作手術器械、牙科植體與脊椎固定裝置，其高強度與人體相容特性提供了精密與安全的保障。至於機械結構，工程塑膠如聚甲醛（POM）常用於齒輪、滑軌與導輪等部件，其自潤滑性與高剛性適合高速運作環境，有助於降低磨耗與噪音，延長機械壽命並減少保養頻率。這些應用證明工程塑膠不僅具備輕量化優勢，更因應各產業需求展現多樣性能。
射出成型是工程塑膠最廣泛的加工方式，適用於量產結構複雜且公差要求高的零件，例如汽車內裝與消費性電子外殼。其優勢在於每件成本低、生產速度快，但模具費用高，開模時間長，不適用於少量或頻繁更改設計的產品。擠出成型則適合製造連續性產品，如塑膠管、電纜包覆及建材條材。該工法設備簡單、操作穩定，適用於大量生產，但對於形狀變化大的零件無法勝任。CNC切削則屬於減材製程，無需模具即可加工各種形狀，常見於高精度、客製化或研發階段的零件加工，尤其適合加工PEEK、POM等高硬度工程塑膠。此法優勢在於靈活性高與精度佳，但速度慢、成本高，且會產生較多邊料浪費。不同的塑膠特性與產品需求會影響加工方式的選擇，需綜合考量經濟性、設計自由度及最終用途。
在當前減碳與再生材料的全球趨勢下，工程塑膠的可回收性成為產業界重點關注的議題。工程塑膠如聚醯胺（PA）、聚碳酸酯（PC）等，因具備高強度、耐熱性及耐磨性，廣泛應用於汽車、電子與機械零件。然而，這些材料多含有玻纖增強劑或其他添加物，增加回收時的複雜度與成本，導致再生材料性能衰退，限制了其循環使用的效益。
工程塑膠的壽命通常較長，這在減少產品更換頻率、降低碳排放方面有正面作用。但長壽命同時帶來廢棄物回收的挑戰，若缺乏完善回收與再利用系統，可能增加廢棄物堆積與環境負擔。近年來，廠商積極開發可化學回收或生物基工程塑膠，希望藉此突破傳統機械回收的侷限，提高材料的再生品質與應用範圍。
環境影響評估方面，生命週期評估（LCA）成為衡量工程塑膠從生產到報廢整體環境負荷的重要工具，包含碳足跡、能源消耗及廢棄物處理等指標。未來設計需兼顧材料性能與循環利用潛力，強化材料的可回收性與降解性，進一步推動工程塑膠在永續製造中的角色轉型。
工程塑膠在現代工業中扮演重要角色，常見的幾種材料各具特色。PC（聚碳酸酯）以其高透明度和優異的耐衝擊性能著稱，常被用於製作安全護目鏡、手機外殼和光學鏡片。PC的耐熱性較佳，但價格偏高。POM（聚甲醛）則擁有出色的機械強度和耐磨耗性，表面滑順，常見於齒輪、軸承及汽車零件，適合需要精密配合和低摩擦的部位。PA（聚醯胺，俗稱尼龍）具有高韌性和良好的耐熱耐化學性，且具吸濕特性，適用於製造機械零件、紡織品及汽車結構件，但在濕潤環境下機械性能會有所下降。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）則兼具良好的電絕緣性和耐熱性，廣泛用於電子元件、家電外殼及汽車零件，且易於加工成型。這些工程塑膠因應不同需求提供多元選擇，從透明度、強度、耐磨性到電氣性能，各材料特性使其在工業應用上各擅勝場。
在設計與製造產品時，工程塑膠的選擇需根據具體使用環境與性能需求來決定。耐熱性是首要考量，若產品將暴露於高溫環境，需挑選能承受較高溫度的塑膠，例如聚醚醚酮（PEEK）和聚苯硫醚（PPS），這類材料可在200℃以上仍保持性能穩定，適合汽車引擎部件或電子設備內部。耐磨性則針對機械零件的摩擦和磨損問題，聚甲醛（POM）與尼龍（PA）因其優良的硬度與耐磨損特性，常被用於齒輪、軸承等需持續運動的部件，以延長使用壽命。絕緣性方面，若產品涉及電氣元件，則應選擇具高電氣絕緣性的材料，如聚碳酸酯（PC）和聚對苯二甲酸丁二酯（PBT），確保電流不會外泄，提升安全性。除此之外，還需考慮材料的加工方式、成本和環境適應性，因為這些因素會影響生產效率與產品質量。依照產品功能與使用環境對上述性能進行綜合評估，是工程塑膠合理選材的關鍵。