Što su plastike otporne na toplinu?

Plastika se koristi na praktički svim tržištima zbog svoje jednostavne proizvodnje, jeftine i širokog spektra građevina. Iznad uobičajene plastike postoji klasa sofisticirane otporne na toplinuplastikekoje mogu izdržati temperaturne razine koje ne mogu. Ova se plastika koristi u sofisticiranim primjenama gdje je ključna kombinacija otpornosti na toplinu, mehaničke čvrstoće i oštre otpornosti. Ovaj post će razjasniti što je plastika otporna na toplinu i zašto je toliko korisna.

Što je plastika otporna na toplinu?

Plastika otporna na toplinu obično je bilo koja vrsta plastike koja ima temperaturu tijekom kontinuirane uporabe iznad 150 °C (302 °F) ili otpornost na privremenu izravnu izloženost od 250 °C (482 °F) ili više. Drugim riječima, proizvod može izdržati postupke na više od 150 °C i može izdržati kratka stajanja na ili iznad 250 °C. Uz svoju otpornost na toplinu, ova plastika obično ima fenomenalna mehanička kućišta koja se često mogu mjeriti s onima od metala. Plastika otporna na toplinu može biti u obliku termoplasta, duroplasta ili fotopolimera.

Plastika se sastoji od dugih molekularnih lanaca. Kada se zagrije, veze između ovih lanaca se oštećuju, što dovodi do otapanja proizvoda. Plastika s nižim temperaturama taljenja obično se sastoji od alifatskih prstenova, dok se plastika za visoke temperature sastoji od mirisnih prstenova. U slučaju mirisnih prstenova, potrebno je oštetiti dvije kemijske veze (u usporedbi s pojedinačnom vezom alifatskih prstenova) prije nego što se okvir pokvari. Stoga je te proizvode teže rastopiti.

Osim temeljne kemije, otpornost plastike na toplinu može se povećati upotrebom sastojaka. Među najčešćim dodacima za povećanje otpornosti na temperaturu su staklena vlakna. Vlakna također imaju dodatnu prednost povećanja ukupne nepropusnosti i izdržljivosti materijala.

Postoje različite tehnike utvrđivanja otpornosti plastike na toplinu. Najznačajniji su navedeni ovdje:

• Temperaturna razina toplinske deflekcije (HDT) – Ovo je temperatura na kojoj će plastika biti oštećena ispod unaprijed definiranih količina. Ova mjera ne uzima u obzir očekivane dugoročne učinke na proizvod ako se ta temperatura održava dulje vremensko razdoblje.
• Temperatura promjene stakla (Tg) – U slučaju amorfne plastike, Tg opisuje temperaturu na kojoj materijal postaje gumast ili viskozan.
• Temperatura kontinuirane uporabe (CUT) – Određuje optimalnu temperaturu pri kojoj se plastika može stalno koristiti bez značajnog uništavanja mehaničkih ležišta 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 imati iste značajke u mnogo širim temperaturnim rasponima? Evo nekoliko razloga za to:

1. Manja težina – plastika je lakša od metala. Stoga su izvrsni za primjene na tržištima vozila i zrakoplovstva koja se oslanjaju na lagane elemente za poboljšanje opće učinkovitosti.
2. Otpornost na hrđu – neke vrste plastike imaju mnogo bolju otpornost na hrđu od čelika kada se otkriju velikom broju kemikalija. To može biti bitno za primjene koje uključuju i toplinu i oštru atmosferu poput onih u kemijskoj industriji.
3. Fleksibilnost proizvodnje – Plastične komponente mogu se izraditi korištenjem tehnologija velike količine proizvodnje kao što je injekcijsko prešanje. To rezultira dijelovima koji su jeftiniji po jedinici nego njihovi CNC-glodani metalni parnjaci. Plastični dijelovi također se mogu izraditi korištenjem 3D ispisa koji omogućuje složene rasporede i bolju fleksibilnost dizajna nego što bi se moglo postići korištenjem CNC obrade.
4. Izolator – Plastika može djelovati i kao toplinski i kao električni izolator. To ih čini idealnim tamo gdje električna vodljivost može oštetiti osjetljive elektroničke uređaje ili gdje topline mogu negativno utjecati na rad komponenti.

Vrste plastike otporne na visoke temperature

Postoje 2 glavne skupine termoplasta – amorfna i polukristalna plastika. Plastika otporna na toplinu može se pronaći u svakoj od ovih skupina kao što je prikazano pod brojem 1 naveden u nastavku. Primarna razlika između ova dva je njihovo djelovanje na topljenje. Amorfni produkt nema točnu točku taljenja, ali prilično sporo omekšava kako temperatura raste. Za usporedbu, polukristalni materijal ima izuzetno oštro talište.

Dolje su navedeni neki proizvodi u ponudi tvrtkeDTG. Nazovite DTG agenta ako trebate detaljan proizvod koji ovdje nije naveden.

Polieterimid (PEI).

Ovaj materijal se obično naziva trgovačkim imenom 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 treba provjeriti na podatkovnoj tablici proizvoda. DTG isporučuje dvije kvalitete Ultem plastike za 3D ispis.

Poliamid (PA).

Poliamid, koji je dodatno poznat po trgovačkom nazivu Najlon, ima izvrsnu otpornost na toplinu, posebno kada je integriran sa sastojcima i materijalima za punjenje. Osim toga, najlon je izuzetno otporan na abraziju. DTG nudi niz najlona otpornih na temperaturu s mnogo različitih materijala za punjenje 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. Ti se materijali mogu koristiti za proizvodnju objavljenih dijelova vrhunske kvalitete sa složenim geometrijama koje nisu moguće s raznim drugim proizvodnim inovacijama. Unutar kategorije fotopolimera, DTG nudi 2 plastike otporne na toplinu.