Kas yra karščiui atsparūs plastikai?

Dėl gamybos paprastumo, nebrangumo ir plataus pastatų asortimento plastikai naudojami praktiškai kiekvienoje rinkoje. Be įprastų plastikinių gaminių, egzistuoja ir sudėtingų karščiui atsparių plastikų klasė.plastikaikurie gali atlaikyti tokias temperatūras, kurios negali. Šie plastikai naudojami sudėtingose ​​srityse, kur būtinas atsparumo karščiui, mechaniniam stiprumui ir atsparumo dilimui derinys. Šiame straipsnyje paaiškinsime, kas yra karščiui atsparūs plastikai ir kodėl jie tokie naudingi.

Kas yra karščiui atsparus plastikas?

Karščiui atsparus plastikas paprastai yra bet kokio tipo plastikas, kurio nuolatinio naudojimo temperatūra viršija 150 °C (302 °F) arba trumpalaikis tiesioginio poveikio atsparumas yra 250 °C (482 °F) ar daugiau. Kitaip tariant, produktas gali atlaikyti procesus aukštesnėje nei 150 °C temperatūroje ir trumpalaikį 250 °C ar aukštesnę temperatūrą. Be atsparumo karščiui, šie plastikai paprastai pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, kurios dažnai gali prilygti metalų savybėms. Karščiui atsparūs plastikai gali būti termoplastų, termoreaktyviųjų medžiagų arba fotopolimerų pavidalu.

Plastikai sudaryti iš ilgų molekulinių grandinių. Kaitinant, šių grandinių jungtys pažeidžiamos, todėl produktas atšildomas. Žemesnės lydymosi temperatūros plastikai paprastai sudaryti iš alifatinių žiedų, o aukštos temperatūros plastikai – iš kvapiųjų žiedų. Kvapiųjų žiedų atveju, norint suardyti struktūrą, turi būti pažeistos dvi cheminės jungtys (palyginti su paviene alifatinių žiedų jungtimi). Todėl šiuos produktus sunkiau išlydyti.

Be pagrindinės cheminės sudėties, plastikų atsparumą karščiui galima padidinti naudojant ingredientus. Vienas iš labiausiai paplitusių priedų, skirtų atsparumui karščiui didinti, yra stiklo pluoštas. Pluoštas taip pat turi papildomą privalumą, nes padidina bendrą sandarumą ir medžiagos stiprumą.

Yra įvairių būdų, kaip nustatyti plastiko atsparumą karščiui. Svarbiausi iš jų išvardyti čia:

• Šilumos deformacijos temperatūros lygis (HDT) – tai temperatūra, kurioje plastikas sutrūkinės iš anksto nustatytose partijose. Šis matas neatsižvelgia į galimą ilgalaikį poveikį produktui, jei ši temperatūra bus palaikoma ilgą laiką.
• Stiklo kitimo temperatūra (Tg) – amorfinio plastiko atveju Tg apibūdina temperatūrą, kurioje medžiaga tampa guminė arba klampi.
• Nuolatinio naudojimo temperatūra (CUT) – nurodo optimalią temperatūrą, kurioje plastikas gali būti nuolat naudojamas nepažeidžiant jo mechaninių paviršių per visą detalės projektinį tarnavimo laiką.

Kodėl verta naudoti karščiui atsparų plastiką?

Plastikai yra plačiai naudojami. Tačiau kodėl žmogus naudotų plastiką aukštos temperatūros reikmėms, kai plienas dažnai gali atlikti tas pačias funkcijas daug platesniame temperatūrų diapazone? Štai kelios priežastys:

1. Mažesnis svoris – plastikai yra lengvesni už metalus. Todėl jie puikiai tinka transporto priemonių ir aviacijos bei kosmoso rinkoms, kuriose naudojami lengvi elementai, siekiant padidinti bendrą efektyvumą.
2. Atsparumas rūdijimui – kai kurie plastikai yra daug atsparesni rūdijimui nei plienas, kai yra veikiami įvairių cheminių medžiagų. Tai gali būti labai svarbu tose srityse, kuriose yra ir karščio, ir atšiaurių atmosferų, pavyzdžiui, chemijos pramonėje.
3. Gamybos lankstumas – plastikiniai komponentai gali būti gaminami naudojant didelio masto gamybos technologijas, tokias kaip liejimas įpurškimu. Dėl to gaunamos detalės, kurių vieneto kaina yra mažesnė nei CNC frezuotų metalinių dalių. Plastikinės dalys taip pat gali būti gaminamos naudojant 3D spausdinimą, kuris leidžia sukurti sudėtingus išdėstymus ir didesnį dizaino lankstumą nei naudojant CNC apdirbimą.
4. Izoliatorius – plastikai gali atlikti ir šilumos, ir elektros izoliacijos funkcijas. Dėl to jie idealiai tinka ten, kur elektros laidumas gali pažeisti jautrius elektroninius prietaisus arba kur šiluma gali neigiamai paveikti komponentų veikimą.

Aukštos temperatūros atsparių plastikų rūšys

Yra 2 pagrindinės termoplastų grupės – amorfiniai ir pusiau kristaliniai plastikai. Kiekvienoje iš šių grupių galima rasti karščiui atsparių plastikų, kaip parodyta 1 punkte. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra jų lydymosi savybės. Amorfinis produktas neturi tikslios lydymosi temperatūros, tačiau gana lėtai minkštėja kylant temperatūrai. Pusiau kristalinė medžiaga, palyginti, turi labai aštrią lydymosi temperatūrą.

Žemiau pateikiami kai kurie siūlomi produktai išDTGJei jums reikia čia nenurodyto produkto detalių, skambinkite DTG agentui.

Polieterimidas (PEI).

Ši medžiaga paprastai vadinama „Ultem“ ir yra amorfinis plastikas, pasižymintis išskirtinėmis šiluminėmis ir mechaninėmis savybėmis. Jis taip pat yra atsparus liepsnai net ir be jokių ingredientų. Tačiau konkretų atsparumą liepsnai reikia patikrinti produkto duomenų lape. DTG tiekia dviejų rūšių „Ultem“ plastikus 3D spausdinimui.

Poliamidas (PA).

Poliamidas, kuris taip pat žinomas prekiniu pavadinimu nailonas, pasižymi puikiomis karščiui atspariomis savybėmis, ypač kai jis derinamas su ingredientais ir užpildais. Be to, nailonas yra itin atsparus dilimui. DTG siūlo įvairius karščiui atsparius nailonus su daugybe skirtingų užpildų, kaip parodyta žemiau.

Fotopolimerai.

Fotopolimerai yra skirtingi plastikai, kurie polimerizuojasi tik veikiant išoriniam energijos šaltiniui, pavyzdžiui, UV spinduliams arba specialiam optiniam mechanizmui. Šios medžiagos gali būti naudojamos aukštos kokybės detalėms su sudėtingomis geometrijomis gaminti, kurios neįmanomos naudojant kitas gamybos technologijas. Fotopolimerų kategorijoje DTG siūlo du karščiui atsparius plastikus.