Kaj so toplotno odporne plastike?

Plastika se uporablja na praktično vseh trgih zaradi priročnosti izdelave, poceni in širokega nabora zgradb. Poleg običajne plastike obstaja razred sofisticirane toplotno odporne plastikeplastikeki zdržijo temperaturne ravni, ki ne morejo. Ta plastika se uporablja v sofisticiranih aplikacijah, kjer je bistvenega pomena mešanica toplotne odpornosti, mehanske trdnosti in odpornosti na ostre udarce. Ta objava bo pojasnila, kaj je toplotno odporna plastika in zakaj je tako ugodna.

Kaj je toplotno odporna plastika?

Plastika, odporna na toploto, je običajno katera koli vrsta plastike, ki ima temperaturno stopnjo neprekinjene uporabe nad 150 °C (302 °F) ali odpornost na začasno neposredno izpostavljenost 250 °C (482 °F) ali več. Z drugimi besedami, izdelek lahko vzdrži postopke pri več kot 150 °C in zdrži kratka obdobja pri 250 °C ali več. Poleg toplotne odpornosti ima ta plastika običajno tudi fenomenalne mehanske lastnosti, ki se lahko pogosto ujemajo tudi s kovinami. Toplotno odporna plastika je lahko v obliki termoplastov, duroplastov ali fotopolimerov.

Plastika je sestavljena iz dolgih molekulskih verig. Pri segrevanju se vezi med temi verigami poškodujejo, zaradi česar se izdelek odmrzne. Plastika z znižanimi temperaturami taljenja je običajno sestavljena iz alifatskih obročev, medtem ko je visokotemperaturna plastika sestavljena iz dišečih obročev. V primeru dišečih obročev je treba poškodovati dve kemični vezi (v primerjavi z enojno vezjo alifatskih obročev), preden se ogrodje poruši. Zato je te izdelke težje stopiti.

Poleg osnovne kemije je toplotno odpornost plastike mogoče povečati z uporabo sestavin. Med najpogostejšimi dodatki za povečanje temperaturne odpornosti so steklena vlakna. Vlakna imajo dejansko tudi dodatno prednost povečanja skupne tesnosti in vzdržljivosti materiala.

Obstajajo različne tehnike za ugotavljanje toplotne odpornosti plastike. Najpomembnejši so navedeni tukaj:

• Temperaturna stopnja toplotne deformacije (HDT) – To je temperatura, pri kateri se bo plastika poškodovala pod vnaprej določenimi serijami. Ta ukrep ne upošteva pričakovanih dolgoročnih učinkov na izdelek, če se ta temperatura vzdržuje dlje časa.
• Temperatura spremembe stekla (Tg) – v primeru amorfne plastike Tg opisuje temperaturo, pri kateri material postane gumijast ali viskozen.
• Temperatura neprekinjene uporabe (CUT) – določa optimalno temperaturo, pri kateri se plastika lahko nenehno uporablja brez znatnega uničenja njenih mehanskih ohišij v načrtovani življenjski dobi dela.

Zakaj uporabljati toplotno odporno plastiko?

Plastika se pogosto uporablja. Vendar, zakaj bi človek uporabljal plastiko za visokotemperaturne aplikacije, ko pa lahko jekla pogosto izvajajo enake lastnosti v veliko širših temperaturnih razponih? Tukaj je nekaj razlogov, zakaj:

1. Manjša teža – Plastika je lažja od kovine. Zato so odlični za aplikacije na trgih vozil in vesolja, ki se zanašajo na lahke elemente za izboljšanje splošne učinkovitosti.
2. Odpornost proti rji – Nekatere plastike imajo veliko boljšo odpornost proti rji kot jeklo, če so izpostavljene širokemu spektru kemikalij. To je lahko bistvenega pomena za aplikacije, ki vključujejo vročino in ostre atmosfere, kot so tiste v kemični industriji.
3. Prilagodljivost izdelave – Plastične komponente je mogoče izdelati z uporabo proizvodnih tehnologij velikih količin, kot je brizganje. Posledica tega so deli, ki so cenejši na enoto kot njihovi kovinski primerki, rezkani s CNC. Plastične dele je mogoče izdelati tudi s 3D-tiskanjem, ki omogoča kompleksne postavitve in večjo fleksibilnost oblikovanja, kot bi jo lahko dosegli z uporabo CNC obdelave.
4. Izolator – Plastika lahko deluje kot toplotni in električni izolator. Zaradi tega so idealni tam, kjer lahko električna prevodnost poškoduje občutljive elektronske naprave ali kjer lahko vročina negativno vpliva na delovanje komponent.

Vrste plastike, odporne na visoke temperature

Obstajata dve glavni skupini termoplastov – amorfne in polkristalne plastike. Plastiko, odporno na vročino, je mogoče najti v vsaki od teh skupin, kot je prikazano pod številko 1 spodaj. Glavna razlika med tema dvema je njuno taljenje. Amorfni produkt nima natančnega tališča, vendar se počasi mehča, ko se temperatura dvigne. Za primerjavo ima polkristalni material izjemno visoko tališče.

Spodaj je navedenih nekaj izdelkov iz ponudbeDTG. Pokličite agenta DTG, če potrebujete izdelek s podrobnostmi, ki tukaj ni omenjen.

Polieterimid (PEI).

Ta material se običajno razume pod trgovskim imenom Ultem in je amorfna plastika z izjemnimi toplotnimi in mehanskimi zgradbami. Prav tako je odporen proti ognju tudi brez sestavin. Vendar pa je treba posebno odpornost proti ognju preveriti na podatkovnem listu izdelka. DTG dobavlja dve kakovosti plastike Ultem za 3D-tiskanje.

Poliamid (PA).

Poliamid, ki je dodatno prepoznaven po trgovskem imenu Najlon, ima vrhunske toplotno odporne domove, še posebej, če je integriran s sestavinami in polnilnimi materiali. Poleg tega je najlon izjemno odporen proti obrabi. DTG ponuja različne temperaturno odporne najlone s številnimi različnimi polnilnimi materiali, kot je prikazano spodaj.

Fotopolimeri.

Fotopolimeri so posebne plastike, ki se polimerizirajo le pod vplivom zunanjega vira energije, kot je UV svetloba ali določen optični mehanizem. Te materiale je mogoče uporabiti za izdelavo objavljenih delov vrhunske kakovosti z zapletenimi geometrijami, ki niso možne z različnimi drugimi proizvodnimi inovacijami. V kategoriji fotopolimerov DTG ponuja 2 toplotno odporni plastiki.