Što su toplinski otporne plastike?

Plastika se koristi na praktički svakom tržištu zbog jednostavnosti proizvodnje, jeftinosti i širokog raspona primjene. Uz uobičajenu robnu plastiku, postoji i klasa sofisticirane plastike otporne na toplinu.plastikakoje mogu izdržati temperaturne razine koje to ne mogu. Ove se plastike koriste u sofisticiranim primjenama gdje je ključna kombinacija otpornosti na toplinu, mehaničke čvrstoće i otpornosti na jake materijale. Ovaj će članak pojasniti što su plastike otporne na toplinu i zašto su toliko korisne.

Što je plastika otporna na toplinu?

Plastika otporna na toplinu obično je bilo koja vrsta plastike koja ima temperaturu kontinuirane upotrebe iznad 150 °C (302 °F) ili privremenu otpornost na izravnu izloženost od 250 °C (482 °F) ili više. Drugim riječima, proizvod može izdržati napore na preko 150 °C i može izdržati kratkotrajna izlaganja na ili iznad 250 °C. Uz otpornost na toplinu, ove plastike obično imaju izvrsna mehanička svojstva koja često mogu biti usporediva s onima metala. Plastika otporna na toplinu može biti u obliku termoplastike, termoreaktivnih plastika ili fotopolimera.

Plastika se sastoji od dugih molekularnih lanaca. Kada se zagrijava, veze između tih lanaca se oštećuju, što uzrokuje odmrzavanje proizvoda. Plastika s nižim temperaturama taljenja obično se sastoji od alifatskih prstenova, dok se plastika visokih temperatura sastoji od mirisnih prstenova. U slučaju mirisnih prstenova, potrebno je oštetiti dvije kemijske veze (u usporedbi s jednom vezom alifatskih prstenova) prije nego što se struktura razbije. Stoga je teže rastopiti ove proizvode.

Osim osnovnog kemijskog sastava, otpornost plastike na toplinu može se poboljšati korištenjem sastojaka. Među najčešćim aditivima za poboljšanje otpornosti na temperaturu su staklena vlakna. Vlakna također imaju dodatnu prednost povećanja ukupne čvrstoće i čvrstoće materijala.

Postoje različite tehnike za određivanje toplinske otpornosti plastike. Ovdje su navedene najvažnije:

• Razina temperature toplinskog otklona (HDT) – To je temperatura na kojoj će plastika puknuti pod unaprijed definiranim serijama. Ova mjera ne uzima u obzir potencijalne dugoročne učinke na proizvod ako se ta temperatura održava dulje vrijeme.
• Temperatura promjene stakla (Tg) – U slučaju amorfne plastike, Tg opisuje temperaturu na kojoj materijal postaje gumenast ili viskozan.
• Temperatura kontinuirane upotrebe (CUT) – Određuje optimalnu temperaturu na kojoj se plastika može kontinuirano koristiti bez značajnog uništenja svojih mehaničkih svojstava tijekom projektiranog vijeka trajanja dijela.

Zašto koristiti plastiku otpornu na toplinu?

Plastika se široko koristi. Međutim, zašto bi netko koristio plastiku za primjenu na visokim temperaturama kada čelici često mogu pokazivati ​​iste karakteristike u mnogo širim temperaturnim rasponima? Evo nekoliko razloga zašto:

1. Manja težina – Plastika je lakša od metala. Stoga je izvrsna za primjenu u vozilima i zrakoplovnoj industriji koja se oslanjaju na lagane elemente radi poboljšanja opće učinkovitosti.
2. Otpornost na hrđu – Neke plastike imaju puno bolju otpornost na hrđu od čelika kada su izložene širokom rasponu kemikalija. To može biti ključno za primjene koje uključuju i toplinu i oštre atmosfere poput onih u kemijskoj industriji.
3. Fleksibilnost proizvodnje – Plastične komponente mogu se izrađivati ​​korištenjem tehnologija velike proizvodnje poput injekcijskog prešanja. To rezultira dijelovima koji su jeftiniji po jedinici od njihovih metalnih ekvivalenata obrađenih CNC glodanjem. Plastični dijelovi mogu se izrađivati ​​i 3D printanjem, što omogućuje složene rasporede i veću fleksibilnost dizajna nego što bi se moglo postići CNC obradom.
4. Izolator – Plastika može djelovati i kao toplinski i kao električni izolatori. To je čini idealnom tamo gdje električna vodljivost može oštetiti osjetljive elektroničke uređaje ili gdje toplina može negativno utjecati na rad komponenti.

Vrste plastike otporne na visoke temperature

Postoje dvije glavne skupine termoplasta - amorfne i polukristalne plastike. Plastike otporne na toplinu mogu se naći u svakoj od ovih skupina, kao što je prikazano u točki 1 u nastavku. Glavna razlika između ove dvije je njihovo djelovanje na taljenje. Amorfni materijal nema preciznu točku taljenja, već prilično polako omekšava kako temperatura raste. Polukristalni materijal, u usporedbi s tim, ima vrlo oštru točku taljenja.

U nastavku su navedeni neki proizvodi koji se nude odDTGNazovite DTG agenta ako vam je potreban detaljan proizvod koji ovdje nije naveden.

Polieterimid (PEI).

Ovaj materijal se obično naziva Ultem i amorfna je plastika s iznimnim toplinskim i mehaničkim svojstvima. Također je otporan na plamen čak i bez ikakvih sastojaka. Međutim, posebnu otpornost na plamen potrebno je provjeriti u podatkovnom listu proizvoda. DTG nudi dvije kvalitete Ultem plastike za 3D ispis.

Poliamid (PA).

Poliamid, koji je također poznat pod trgovačkim nazivom Najlon, ima izvrsna svojstva otpornosti na toplinu, posebno kada se kombinira sa sastojcima i punilima. Osim toga, Najlon je izuzetno otporan na abraziju. DTG nudi niz temperaturno otpornih najlona s mnogo različitih punila kao što je prikazano u nastavku.

Fotopolimeri.

Fotopolimeri su različite plastike koje se polimeriziraju samo pod utjecajem vanjskog izvora energije poput UV svjetla ili određenog optičkog mehanizma. Ovi materijali mogu se koristiti za proizvodnju visokokvalitetnih tiskanih dijelova sa složenim geometrijama koje nisu moguće s drugim proizvodnim tehnologijama. U kategoriji fotopolimera, DTG nudi dvije plastike otporne na toplinu.