Mik azok a hőálló műanyagok?

A műanyagokat gyakorlatilag minden piacon használják, mivel könnyen gyárthatók, olcsók és sokféle épületben felhasználhatók. A tipikus tömegműanyagokon kívül létezik egy kifinomult hőálló műanyag is.műanyagokamelyek olyan hőmérsékleti szinteket is kibírnak, amelyek nem. Ezeket a műanyagokat olyan kifinomult alkalmazásokban használják, ahol a hőállóság, a mechanikai szilárdság és a durvasággal szembeni ellenállás kombinációja elengedhetetlen. Ez a bejegyzés tisztázza, hogy mik is a hőálló műanyagok, és miért olyan előnyösek.

Mi az a hőálló műanyag?

A hőálló műanyag jellemzően bármilyen típusú műanyag, amelynek folyamatos használati hőmérséklete meghaladja a 150 °C (302 °F) értéket, vagy átmenetileg 250 °C (482 °F) vagy annál magasabb közvetlen expozíciós ellenállással rendelkezik. Más szóval, a termék képes ellenállni a 150 °C feletti folyamatoknak, és rövid ideig 250 °C-on vagy annál magasabb hőmérsékleten is elviseli. A hőállóságuk mellett ezek a műanyagok általában kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek gyakran megegyeznek a fémekével is. A hőálló műanyagok lehetnek hőre lágyuló műanyagok, hőre keményedő műanyagok vagy fotopolimerek.

A műanyagok hosszú molekuláris láncokból állnak. Melegítés hatására a láncok közötti kötések megsérülnek, ami a termék megolvadásához vezet. Az alacsonyabb olvadáspontú műanyagok általában alifás gyűrűkből állnak, míg a magas hőmérsékletű műanyagok illatos gyűrűkből. Az illatos gyűrűk esetében két kémiai kötésnek kell megsérülnie (szemben az alifás gyűrűk egyetlen kötésével), mielőtt a váz felbomlik. Így nehezebb ezeket a termékeket megolvasztani.

Az alapul szolgáló kémiai összetétel mellett a műanyagok hőállósága összetevők segítségével is fokozható. A hőmérséklet-tűrés fokozására szolgáló leggyakoribb adalékanyagok egyike az üvegszál. A szálak további előnye, hogy növelik az általános tömörséget és az anyag szilárdságát.

Különböző technikák léteznek a műanyagok hőállóságának meghatározására. A legfontosabbakat az alábbiakban soroljuk fel:

• Hőelhajlási hőmérséklet (HDT) – Ez az a hőmérséklet, amelyen a műanyag egy előre meghatározott tétel alatt reped. Ez a mérés nem veszi figyelembe a termékre gyakorolt ​​​​lehetséges hosszú távú hatásokat, ha ezt a hőmérsékletet hosszabb ideig tartják.
• Üvegesedési hőmérséklet (Tg) – Amorf műanyagok esetében a Tg azt a hőmérsékletet írja le, amelyen az anyag gumiszerűvé vagy viszkózussá válik.
• Folyamatos használati hőmérséklet (CUT) – Meghatározza azt az optimális hőmérsékletet, amelyen a műanyag folyamatosan használható anélkül, hogy a mechanikai felületei jelentős károsodást szenvednének az alkatrész tervezett élettartama alatt.

Miért érdemes hőálló műanyagokat használni?

A műanyagokat széles körben használják. De miért használna valaki műanyagokat magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, amikor az acélok gyakran ugyanazokat a funkciókat sokkal szélesebb hőmérsékleti tartományokban is ellátják? Íme néhány ok, amiért:

1. Alacsonyabb súly – A műanyagok könnyebbek, mint a fémek. Ezért kiválóan alkalmasak a jármű- és repülőgépipari alkalmazásokhoz, ahol a könnyű elemekre van szükség az általános hatékonyság növelése érdekében.
2. Rozsdaállóság – Egyes műanyagok sokkal jobban ellenállnak a rozsdának, mint az acélok, ha sokféle vegyi anyagnak teszik ki őket. Ez elengedhetetlen lehet olyan alkalmazásoknál, amelyek hőhatásnak és zord légköri körülményeknek is ki vannak téve, például a vegyiparban.
3. Gyártási rugalmasság – A műanyag alkatrészek nagy volumenű gyártási technológiákkal, például fröccsöntéssel állíthatók elő. Ez olyan alkatrészeket eredményez, amelyek egységenként olcsóbbak, mint a CNC-marással előállított fém társaik. A műanyag alkatrészek 3D nyomtatással is előállíthatók, ami összetett elrendezéseket és nagyobb tervezési rugalmasságot tesz lehetővé, mint a CNC megmunkálással.
4. Szigetelő – A műanyagok hő- és elektromos szigetelőként is működhetnek. Ez ideálissá teszi őket olyan helyeken, ahol az elektromos vezetőképesség károsíthatja az érzékeny elektronikus eszközöket, vagy ahol a hő negatívan befolyásolhatja az alkatrészek működését.

Magas hőmérsékletnek ellenálló műanyagok fajtái

A hőre lágyuló műanyagoknak két fő csoportja van – nevezetesen az amorf és a félkristályos műanyagok. A hőálló műanyagok mindkét csoportban megtalálhatók, amint az az alábbi 1. számban látható. A kettő közötti fő különbség az olvadási képességük. Az amorf anyagnak nincs pontos olvadáspontja, hanem a hőmérséklet emelkedésével lassan lágyul. Ezzel szemben egy félkristályos anyagnak nagyon éles olvadáspontja van.

Az alábbiakban felsorolunk néhány terméket, melyeket kínálunk:DTGHívjon egy DTG ügynököt, ha olyan részletes termékre van szüksége, amely itt nem szerepel.

Poliéterimid (PEI).

Ez az anyag közismert nevén Ultem, és egy amorf műanyag, kivételes hő- és mechanikai tulajdonságokkal. Emellett lángálló is, még bármilyen összetevő nélkül. A lángállóságot azonban a termék adatlapján ellenőrizni kell. A DTG kétféle Ultem műanyagot kínál 3D nyomtatáshoz.

Poliamid (PA).

A poliamid, amelyet a nejlon kereskedelmi néven is ismernek, kiváló hőálló tulajdonságokkal rendelkezik, különösen, ha összetevőkkel és töltőanyagokkal kombinálják. Ezenkívül a nejlon rendkívül kopásálló. A DTG számos hőmérsékletálló nejlont kínál számos különböző töltőanyaggal, az alábbiak szerint.

Fotopolimerek.

A fotopolimerek olyan különálló műanyagok, amelyek csak külső energiaforrás, például UV-fény vagy egy speciális optikai mechanizmus hatására polimerizálódnak. Ezeket az anyagokat kiváló minőségű, bonyolult geometriájú, megmunkált alkatrészek előállítására lehet használni, amelyek más gyártási technológiákkal nem lehetségesek. A fotopolimerek kategóriáján belül a DTG kétféle hőálló műanyagot kínál.