Mis on kuumakindlad plastid?

Plastmassi kasutatakse praktiliselt igal turul tänu selle mugavusele tootmisel, odavusele ja laiale ehitusvalikusele. Lisaks tavapärastele tarbeplastidele on olemas ka keerukate kuumakindlate plastide klass.plastistmis talub temperatuure, mis ei talu. Neid plaste kasutatakse keerukates rakendustes, kus on oluline kuumakindluse, mehaanilise tugevuse ja äärmuslike kahjustuste vastupidavuse kombinatsioon. See postitus selgitab, mis on kuumakindlad plastid ja miks need on nii kasulikud.

Mis on kuumakindel plastik?

Kuumuskindel plast on tavaliselt igasugune plast, mille pideva kasutamise temperatuur on üle 150 °C (302 °F) või ajutine otsese kokkupuute vastupidavus 250 °C (482 °F) või rohkem. Teisisõnu, materjal talub protseduure temperatuuril üle 150 °C ja lühiajaliselt temperatuuril 250 °C või üle selle. Lisaks kuumakindlusele on neil plastidel tavaliselt suurepärased mehaanilised omadused, mis sageli võrduvad ka metallide omadega. Kuumuskindlad plastid võivad olla termoplastsed, termoreaktiivsed või fotopolümeersed.

Plastid koosnevad pikkadest molekulaarahelatest. Kuumutamisel kahjustuvad nende ahelate vahelised sidemed, mille tulemusel toode sulab. Madalama sulamistemperatuuriga plastid koosnevad tavaliselt alifaatsetest rõngastest, samas kui kõrge temperatuuriga plastid koosnevad lõhnarõngastest. Lõhnarõngaste puhul peavad kaks keemilist sidet (võrreldes alifaatsete rõngaste ühe sidemega) kahjustuma, enne kui raamistik laguneb. Seega on neid tooteid raskem sulatada.

Lisaks aluseks olevale keemilisele koostisele saab plastide kuumakindlust suurendada koostisosade abil. Üks levinumaid lisandeid temperatuurikindluse suurendamiseks on klaaskiud. Kiududel on ka täiendav eelis, suurendades üldist tihedust ja materjali vastupidavust.

Plastiku kuumakindluse määramiseks on mitmeid meetodeid. Kõige olulisemad on loetletud siin:

• Soojuspainde temperatuur (HDT) – see on temperatuur, mille juures plast etteantud partiide puhul praguneb. See mõõt ei arvesta toote pikaajalist mõju, kui seda temperatuuri hoitakse pikka aega.
• Klaasi muutumistemperatuur (Tg) – amorfse plasti puhul kirjeldab Tg temperatuuri, mille juures materjal muutub kummiliseks või viskoosseks.
• Pidevkasutustemperatuur (CUT) – määrab optimaalse temperatuuri, mille juures plastikut saab detaili kavandatud eluea jooksul pidevalt kasutada ilma selle mehaanilisi omadusi oluliselt kahjustamata.

Miks kasutada kuumakindlaid plaste?

Plastmassi kasutatakse laialdaselt. Aga miks peaks keegi kasutama plastikut kõrge temperatuuriga rakendustes, kui teras suudab samu omadusi täita palju laiemas temperatuurivahemikus? Siin on mõned põhjused:

1. Väiksem kaal – plast on metallidest kergem. Seega sobivad need suurepäraselt sõidukite ja lennunduse turgudel kasutamiseks, kus üldise efektiivsuse suurendamiseks on vaja kergeid elemente.
2. Roostekindlus – Mõnedel plastidel on palju parem roostekindlus kui terasel, kui need puutuvad kokku paljude kemikaalidega. See on oluline rakendustes, mis hõlmavad nii kuumust kui ka karmi atmosfääri, näiteks keemiatööstuses.
3. Tootmispaindlikkus – plastkomponente saab toota suuremahuliste tootmistehnoloogiate, näiteks survevalu abil. Selle tulemuseks on osad, mis on ühiku kohta odavamad kui CNC-freesitud metalltooted. Plastdetaile saab toota ka 3D-printimise abil, mis võimaldab keerukaid paigutusi ja suuremat disainipaindlikkust kui CNC-töötluse abil.
4. Isolaator – Plastmassid võivad toimida nii soojus- kui ka elektriisolaatoritena. See muudab need ideaalseks kohtades, kus elektrijuhtivus võib kahjustada tundlikke elektroonikaseadmeid või kus kuumus võib komponentide tööd negatiivselt mõjutada.

Kõrge temperatuuriga vastupidavate plastide sordid

Termoplaste on kaks peamist rühma – nimelt amorfsed ja poolkristallilised plastid. Mõlemas rühmas võib leida kuumakindlaid plaste, nagu on näidatud allpool punktis 1. Nende kahe peamine erinevus seisneb sulamisomadustes. Amorfsel materjalil ei ole täpset sulamistemperatuuri, kuid see pehmeneb temperatuuri tõustes üsna aeglaselt. Poolkristallilise materjali sulamistemperatuur on seevastu väga terav.

Allpool on loetletud mõned pakutavad tooted ettevõtteltDTGHelistage DTG agendile, kui vajate detailset toodet, mida siin pole märgitud.

Polüeeterimiid (PEI).

Seda materjali tuntakse tavaliselt kaubanimetuse Ultem all ja see on amorfne plastik, millel on erakordsed termilised ja mehaanilised omadused. See on ka ilma igasuguste koostisosadeta leegikindel. Siiski tuleb toote andmelehelt kontrollida konkreetset leegikindlust. DTG pakub 3D-printimiseks kahte tüüpi Ultem-plasti.

Polüamiid (PA).

Polüamiidil, mida tuntakse ka kaubanimetuse Nailon all, on suurepärased kuumakindlad omadused, eriti kui seda kombineerida koostisosade ja täitematerjalidega. Lisaks sellele on nailon äärmiselt kulumiskindel. DTG pakub laia valikut temperatuurikindlaid nailoneid paljude erinevate täitematerjalidega, nagu allpool näidatud.

Fotopolümeerid.

Fotopolümeerid on erinevad plastid, mis polümeriseeruvad ainult välise energiaallika, näiteks UV-valguse või konkreetse optilise mehhanismi mõjul. Neid materjale saab kasutada kvaliteetsete töödeldud detailide tootmiseks keeruka geomeetriaga, mis pole teiste tootmistehnoloogiatega võimalik. Fotopolümeeride kategoorias pakub DTG kahte kuumakindlat plastikut.