Hva er varmebestandig plast?

Plast brukes i praktisk talt alle markeder på grunn av den enkle produksjonen, den rimelige prisen og det brede utvalget av bygninger. I tillegg til typiske råplasttyper finnes det en klasse av sofistikerte varmebestandige plasttyper.plastsom tåler temperaturer som ikke kan. Disse plastene brukes i sofistikerte applikasjoner der en kombinasjon av varmebestandighet, mekanisk styrke og hard motstand er avgjørende. Denne artikkelen vil forklare hva varmebestandig plast er og hvorfor den er så fordelaktig.

Hva er varmebestandig plast?

Varmebestandig plast er vanligvis enhver type plast som har en kontinuerlig brukstemperatur på over 150 °C (302 °F) eller en midlertidig direkte eksponeringsmotstand på 250 °C (482 °F) eller mer. Med andre ord kan produktet tåle prosesser på over 150 °C og kan tåle korte perioder på eller over 250 °C. I tillegg til varmebestandigheten har disse plastene vanligvis fenomenale mekaniske egenskaper som ofte kan matche de til metaller. Varmebestandig plast kan ha form av termoplast, herdeplast eller fotopolymerer.

Plast består av lange molekylkjeder. Når de varmes opp, blir bindingene mellom disse kjedene skadet, noe som får produktet til å tine. Plast med lave smeltetemperaturer består vanligvis av alifatiske ringer, mens høytemperaturplast består av duftende ringer. Når det gjelder duftende ringer, må to kjemiske bindinger brytes (sammenlignet med alifatiske ringers enkeltbinding) før rammeverket brytes ned. Derfor er det vanskeligere å smelte disse produktene.

I tillegg til den underliggende kjemien, kan varmebestandigheten til plast forbedres ved hjelp av ingredienser. Et av de vanligste tilsetningsstoffene for å forbedre temperaturbestandigheten er glassfiber. Fibrene har også den ekstra fordelen at de øker total tetthet og materialstyrke.

Det finnes ulike teknikker for å identifisere plastens varmebestandighet. De viktigste er listet opp her:

• Varmeavbøyningstemperaturnivå (HDT) – Dette er temperaturen der plast vil sprekke under et forhåndsdefinert parti. Dette målet tar ikke hensyn til de potensielle langsiktige effektene på produktet hvis temperaturen holdes over lengre tid.
• Glassendringstemperatur (Tg) – Når det gjelder amorf plast, beskriver Tg temperaturen der materialet blir gummiaktig eller viskøst.
• Kontinuerlig brukstemperatur (CUT) – Angir den optimale temperaturen der plast kan brukes kontinuerlig uten vesentlig ødeleggelse av de mekaniske egenskapene i løpet av delens designlevetid.

Hvorfor bruke varmebestandig plast?

Plast er mye brukt. Men hvorfor skulle man bruke plast til høytemperaturapplikasjoner når stål ofte kan utføre de samme egenskapene over mye bredere temperaturvariasjoner? Her er noen grunner til det:

1. Lavere vekt – Plast er lettere enn metaller. De er derfor utmerkede for bruksområder innen kjøretøy- og luftfartsmarkedene som er avhengige av lette elementer for å forbedre den generelle effektiviteten.
2. Rustmotstand – Enkelte plasttyper har mye bedre rustmotstand enn stål når de utsettes for en rekke kjemikalier. Dette er viktig for bruksområder som involverer både varme og tøffe miljøer, som de som finnes i kjemisk industri.
3. Produksjonsfleksibilitet – Plastkomponenter kan lages ved hjelp av høyvolumsproduksjonsteknologier som sprøytestøping. Dette resulterer i deler som er billigere per enhet enn deres CNC-freste metallmotparter. Plastdeler kan også lages ved hjelp av 3D-printing, som muliggjør komplekse layouter og bedre designfleksibilitet enn det som kan oppnås ved hjelp av CNC-maskinering.
4. Isolator – Plast kan fungere både som termiske og elektriske isolatorer. Dette gjør dem ideelle der elektrisk ledningsevne kan skade sensitive elektroniske enheter eller der varme kan påvirke komponentenes funksjon negativt.

Typer høytemperaturbestandig plast

Det finnes to hovedgrupper av termoplaster – nemlig amorfe og semikrystallinske plaster. Varmebestandige plaster finnes i hver av disse gruppene, som vist i nummer 1 nedenfor. Hovedforskjellen mellom disse to er smelteegenskapene deres. Et amorft materiale har ikke et nøyaktig smeltepunkt, men mykner ganske sakte når temperaturen stiger. Et semikrystallinsk materiale har til sammenligning et svært skarpt smeltepunkt.

Nedenfor er noen produkter som tilbys fraDTGRing en DTG-agent hvis du trenger et detaljert produkt som ikke er nevnt her.

Polyeterimid (PEI).

Dette materialet er vanligvis kjent under handelsnavnet Ultem, og er en amorf plast med eksepsjonelle termiske og mekaniske egenskaper. Den er også flammehemmende selv uten ingredienser. Spesiell flammehemmende egenskaper må imidlertid sjekkes i produktets datablad. DTG leverer to kvaliteter av Ultem-plast for 3D-printing.

Polyamid (PA).

Polyamid, som også er kjent under handelsnavnet nylon, har utmerkede varmebestandige egenskaper, spesielt når det kombineres med ingredienser og fyllmaterialer. I tillegg til dette er nylon ekstremt slitesterk. DTG tilbyr en rekke temperaturbestandige nylontyper med mange forskjellige fyllmaterialer som vist nedenfor.

Fotopolymerer.

Fotopolymerer er forskjellige plasttyper som kun polymeriseres under påvirkning av en ekstern energikilde som UV-lys eller en bestemt optisk mekanisme. Disse materialene kan brukes til å produsere trykte deler av høy kvalitet med intrikate geometrier som ikke er mulige med andre produksjonsteknologier. Innen kategorien fotopolymerer tilbyr DTG to varmebestandige plasttyper.