Mis on kuumakindlad plastid?

Plaste kasutatakse nende valmistamise mugavuse, odavuse ja laia hoonevaliku tõttu praktiliselt igal turul. Lisaks tavalistele tarbeplastidele on olemas ka kõrgetasemelise kuumuskindluse klassplastidmis talub temperatuuri taset, mis ei suuda. Neid plastikuid kasutatakse keerukates rakendustes, kus soojakindluse, mehaanilise tugevuse ja karmi vastupidavuse kombinatsioon on hädavajalik. See postitus selgitab, mis on kuumakindlad plastid ja miks need nii soodsad on.

Mis on kuumakindel plast?

Soojakindel plast on tavaliselt mis tahes tüüpi plast, mille pidevkasutustemperatuur on üle 150 °C (302 °F) või ajutine otsese kokkupuutekindlus 250 °C (482 °F) või rohkem. Teisisõnu võib toode taluda protseduure temperatuuril üle 150 °C ja talub lühikesi toiminguid temperatuuril või üle selle. Lisaks soojakindlusele on neil plastidel tavaliselt fenomenaalne mehaaniline konstruktsioon, mis sobib sageli ka metallide omadega. Kuumuskindlad plastid võivad olla termoplastide, termoreaktiivsete või fotopolümeeride kujul.

Plastid koosnevad pikkadest molekulaarsetest ahelatest. Kuumutamisel kahjustuvad nende ahelate vahelised sidemed, mistõttu toode sulab. Vähendatud sulamistemperatuuriga plastmassid koosnevad tavaliselt alifaatsetest rõngastest, kõrge temperatuuriga plastid aga lõhnavatest rõngastest. Lõhnavate rõngaste puhul tuleb enne karkassi lagunemist kahjustada kahte keemilist sidet (võrreldes alifaatsete rõngaste üksiksidemega). Seega on neid tooteid raskem sulatada.

Lisaks aluseks olevale keemiale saab plastide soojakindlust suurendada koostisosade abil. Kõige tavalisemate temperatuuritaluvuse suurendamise lisandite hulgas on klaaskiud. Kiududel on tegelikult ka lisaeelis, mis suurendab täielikku tihedust ja materjali vastupidavust.

Plasti kuumakindluse tuvastamiseks on erinevaid tehnikaid. Kõige olulisemad on loetletud siin:

• Kuumuse läbipainde temperatuuri tase (HDT) – see on temperatuur, mille juures plast puruneb eelnevalt määratletud partiide all. See meede ei võta arvesse võimalikke pikaajalisi mõjusid tootele, kui seda temperatuuri hoitakse pikema aja jooksul.
• Klaasivahetustemperatuur (Tg) – amorfse plasti puhul kirjeldab Tg temperatuuri, mille juures materjal muutub kummiks või viskoosseks.
• Continuous Use Temperature (CUT) – määrab optimaalse temperatuuri, mille juures saab plastikut pidevalt kasutada ilma selle mehaanilisi kodusid oluliselt kahjustamata kogu osa kavandatud eluea jooksul.

Miks kasutada kuumakindlat plastikut?

Plastikuid kasutatakse laialdaselt. Kuid miks peaks inimene kasutama plastikut kõrge temperatuuriga rakendustes, kui terased võivad sageli täita samu omadusi palju laiemate temperatuuride puhul? Siin on mõned põhjused, miks:

1. Väiksem kaal – plast on metallist kergem. Seetõttu sobivad need suurepäraselt sõidukite ja kosmosetööstuse rakenduste jaoks, mis toetuvad üldise tõhususe suurendamiseks kergetele elementidele.
2. Roostekindlus – mõnel plastil on palju parem roostekindlus kui terasel, kui see avaldatakse mitmesugustele kemikaalidele. See võib olla oluline rakenduste puhul, mis hõlmavad nii kuumust kui ka karmi atmosfääri, näiteks keemiatööstuses.
3. Tootmise paindlikkus – plastkomponente saab valmistada, kasutades suuremahulisi tootmistehnoloogiaid, nagu survevalu. Selle tulemuseks on osad, mis on ühiku kohta odavamad kui nende CNC-freesitud metallist analoogid. Plastosade valmistamisel saab kasutada ka 3D-printimist, mis võimaldab keerukaid paigutusi ja paremat disainipaindlikkust, kui CNC-töötlust kasutades oleks võimalik saavutada.
4. Isolaator – plast võib toimida nii soojus- kui ka elektriisolaatorina. See muudab need ideaalseks kohtades, kus elektrijuhtivus võib kahjustada tundlikke elektroonikaseadmeid või kus kuumus võib komponentide toimimist negatiivselt mõjutada.

Kõrgtemperatuurikindlad plastid

Termoplastidel on kaks peamist rühma – nimelt amorfsed ja poolkristallilised plastid. Kuumuskindlaid plastmassi võib leida kõigist nendest rühmadest, nagu on näidatud allpool loetletud numbris 1. Peamine erinevus nende kahe vahel on nende sulamistoimingud. Amorfsel tootel ei ole täpset sulamistemperatuuri, kuid see pehmeneb temperatuuri tõustes üsna aeglaselt. Võrdluseks, poolkristallilisel materjalil on äärmiselt terav sulamistemperatuur.

Allpool on loetletud mõned tooted, mida pakutakseDTG. Helistage DTG esindajale, kui vajate üksikasju, mida siin pole märgitud.

Polüeeterimiid (PEI).

Seda materjali mõistetakse tavaliselt kaubanime Ultem all ja see on amorfne plast, millel on erakordsed soojus- ja mehaanilised ehitised. Samuti on see tulekindel isegi ilma koostisosadeta. Erilist leegikindlust tuleb aga kontrollida toote andmelehel. DTG tarnib 3D-printimiseks kahte erineva kvaliteediga Ultemi plasti.

Polüamiid (PA).

Polüamiidil, mida tunnustatakse ka kaubanimega Nylon, on suurepärased soojakindlad kodud, eriti kui see on integreeritud koostisosade ja täitematerjalidega. Lisaks sellele on nailon ülimalt kulumiskindel. DTG pakub mitmesuguseid temperatuurikindlaid nailoneid paljude erinevate täitematerjalidega, nagu on näidatud allpool.

Fotopolümeerid.

Fotopolümeerid on erinevad plastid, mida hakatakse polümeriseerima ainult välise energiaressursi, näiteks UV-valguse või teatud optilise mehhanismi mõjul. Neid materjale saab kasutada keeruka geomeetriaga tippkvaliteediga avaldatud osade tootmiseks, mis pole mitmete muude tootmisuuendustega võimalikud. Fotopolümeeride kategoorias pakub DTG 2 kuumakindlat plastikut.