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。
工程塑膠之所以在各大工業領域廣泛應用，關鍵在於其遠超一般塑膠的機械與熱性質。相較於一般塑膠容易變形與破裂，工程塑膠具備優異的機械強度與剛性，能承受高衝擊與長期壓力而不失穩定性。例如聚醯胺（Nylon）與聚碳酸酯（PC），常見於高負載齒輪或外殼零件，具備高抗張力與良好耐磨耗能力，替代部分金屬零件已成趨勢。
在耐熱表現上，工程塑膠展現出令人驚豔的穩定性。一般塑膠如PE或PP在攝氏80度以上便開始軟化，而像PPS、PEEK等工程級塑膠材料可在攝氏200度以上持續運作，廣泛應用於車用引擎零件或電子絕緣元件，展現其在高溫環境下的可靠性。
應用層面也因其優異特性而顯得多元，從汽車、電子、醫療設備、工業機構件到航空航太元件皆有工程塑膠的身影。相對地，一般塑膠多見於生活用品如瓶蓋、包材或簡易零件，不具長期結構負載的能力。工程塑膠的高性能定位，使其成為高階工業材料中的關鍵角色。
在產品設計與製造階段，選擇合適的工程塑膠關鍵在於精確匹配其耐熱性、耐磨性及絕緣性等性能。耐熱性對於需要承受高溫環境的零件尤其重要，例如引擎部件、電子元件散熱結構等，聚醚醚酮（PEEK）和聚酰胺（PA）常因其高耐熱特性被廣泛使用。耐磨性則多應用於動態接觸或摩擦頻繁的部位，像是齒輪、軸承等機械結構，聚甲醛（POM）和聚酰胺（PA）因表面硬度高且摩擦係數低，成為理想選擇。至於絕緣性，電器與電子產品對絕緣材料需求嚴格，聚碳酸酯（PC）與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）因其良好的電絕緣性能和耐熱能力，經常被應用於插頭、電路板基材及外殼。選材時，還需結合產品的使用環境、加工方法以及成本考量，確保塑膠材料不僅能承受機械負荷，也能符合安全與耐用標準，達成設計目標。
在各類製造業中，工程塑膠以其卓越的性能被廣泛使用，其中以PC、POM、PA、PBT四種最為常見。PC（聚碳酸酯）具高透明度與極佳的抗衝擊性，常用於光學鏡片、安全防護罩及筆電外殼，同時具備良好的耐熱與尺寸穩定特性。POM（聚甲醛）則是高強度、高硬度的結晶性材料，具低摩擦係數與耐疲勞性，適合製作齒輪、滑塊與汽車門鎖等高摩擦應用部件。PA（尼龍）類型多樣，例如PA6、PA66，不僅耐磨耗，還有出色的抗拉強度與耐化學性，廣泛應用於汽車油管、工業滑輪與扣具；惟其吸濕性較高，使用時須注意尺寸穩定性。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）具優異的電氣絕緣性與抗紫外線能力，可承受高溫與濕氣，常見於電子接頭、車用連接器與家電外殼。不同工程塑膠各有物理與化學上的優勢，成為精密零件與耐久結構應用的關鍵材料。
工程塑膠因具備優異的強度、耐熱性和加工靈活性，成為汽車零件的重要材料。在汽車產業中，工程塑膠被用於製作儀表板、車燈外殼、引擎蓋襯墊等，這些部件不僅重量輕，能有效降低車輛總重，提升燃油效率，同時具備耐腐蝕與抗振動的特性，延長零件使用壽命。電子製品方面，工程塑膠如POM、PBT等被應用於連接器、開關及電子外殼，因其良好的電絕緣性能及耐熱特性，能確保產品運作穩定與安全，且易於精密成型。醫療設備則大量採用PEEK、聚丙烯等生醫級工程塑膠，這些材料不僅能經受高溫高壓消毒，且具備良好生物相容性，適合用於手術器械及植入物。機械結構中，工程塑膠被用於齒輪、軸承和密封件，透過其耐磨耗和低摩擦特性，有助減少機械磨損與維護成本，提升機械整體效率與穩定性。工程塑膠的多功能性使其在多個產業中扮演不可或缺的角色。
在全球倡導減碳與循環經濟的背景下，工程塑膠的應用不再只是考量性能與成本，還須納入材料的可回收性與整體環境影響。由於工程塑膠如PC、POM與PEEK等多用於高精密與高耐久性產品，其長壽命本身即有助於延長產品使用週期，減少資源消耗與碳排放。不過，這些材料往往是強化複合物，加入玻纖、碳纖等強化劑後，回收難度大幅上升。
因應再生材料的需求，業界逐步導入機械回收與化學回收技術，嘗試將高階工程塑膠重新裂解為單體或可再利用聚合物。例如部分回收聚碳酸酯（rPC）經過適當處理後，仍可用於非結構性零件的製造。此外，越來越多企業推行材料標示與回收編碼制度，使複合材料在廢棄階段能更有效分類，提高再利用率。
環境影響的評估則常依賴生命週期評估（LCA）模型，追蹤工程塑膠從原料開採、製造、使用到報廢的碳足跡與能源投入。為符合ESG報告與碳盤查要求，製造商正透過優化配方、減少加工能耗與提高再生比例，來降低整體環境負擔，並建立可量化的永續指標。這些做法逐漸成為選材與產品設計的評估基準。
工程塑膠的加工方式主要分為射出成型、擠出和CNC切削三種。射出成型是將熔融塑膠注入精密模具中冷卻成型，適合大量生產形狀複雜且精度要求高的零件，如電子產品外殼與汽車零件。此方法的優點在於生產速度快、尺寸穩定，但模具製作費用昂貴且開發時間較長，設計變更不易。擠出成型則是通過螺桿持續擠出熔融塑膠，形成固定截面的長條產品，如塑膠管、膠條和板材。擠出成型效率高、設備成本低，但產品造型受限於橫截面形狀，無法製造複雜立體結構。CNC切削屬於減材加工，利用數控機械從實心塑膠料塊切割出高精度零件，適合小批量生產和樣品開發。CNC切削無需模具，設計調整靈活，但加工時間長且材料利用率低，成本相對較高。依據產品形狀、產量及預算限制，選擇適合的加工方式是關鍵。