พลาสติกทนความร้อนคืออะไร?

พลาสติกถูกนำมาใช้ในแทบทุกตลาดเนื่องจากความสะดวกในการผลิต ราคาไม่แพง และใช้กับอาคารได้หลากหลาย เหนือสิ่งอื่นใดพลาสติกสินค้าโภคภัณฑ์ทั่วไปยังมีภูมิคุ้มกันความร้อนที่ซับซ้อนอีกด้วยพลาสติกที่สามารถทนต่อระดับอุณหภูมิที่ไม่สามารถ พลาสติกเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในการใช้งานที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต้องมีการผสมผสานระหว่างความต้านทานความร้อน ความแข็งแรงเชิงกล และความต้านทานที่รุนแรง โพสต์นี้จะมาชี้แจงว่าพลาสติกทนความร้อนคืออะไร และเหตุใดจึงได้เปรียบมาก

พลาสติกทนความร้อนคืออะไร?

โดยทั่วไปพลาสติกที่ทนต่อความร้อนคือพลาสติกประเภทใดก็ได้ที่มีระดับอุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่องสูงกว่า 150 ° C (302 ° F) หรือความต้านทานต่อการสัมผัสโดยตรงชั่วคราวที่ 250 ° C (482 ° F) หรือมากกว่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผลิตภัณฑ์สามารถรักษาขั้นตอนต่างๆ ไว้ได้ที่อุณหภูมิมากกว่า 150 ° C และสามารถทนต่อการคุมขังช่วงสั้น ๆ ที่หรือสูงกว่า 250 ° C นอกจากการต้านทานความร้อนแล้ว พลาสติกเหล่านี้ยังมีบ้านกลไกที่ยอดเยี่ยมซึ่งมักจะเข้ากันได้กับโลหะด้วย พลาสติกทนความร้อนอาจอยู่ในรูปของเทอร์โมพลาสติก เทอร์โมเซ็ต หรือโฟโตโพลีเมอร์

พลาสติกประกอบด้วยโซ่โมเลกุลยาว เมื่อถูกความร้อน พันธะระหว่างโซ่เหล่านี้จะเสียหาย ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ละลาย พลาสติกที่มีอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำมักประกอบด้วยวงแหวนอะลิฟาติก ในขณะที่พลาสติกที่มีอุณหภูมิสูงจะประกอบด้วยวงแหวนมีกลิ่นหอม ในกรณีของวงแหวนกลิ่นหอม พันธะเคมีทั้งสองจะต้องได้รับความเสียหาย (เมื่อเทียบกับพันธะเดี่ยวของวงแหวนอะลิฟาติก) ก่อนที่เฟรมเวิร์กจะพัง ดังนั้นจึงเป็นการยากกว่าที่จะละลายผลิตภัณฑ์เหล่านี้

นอกเหนือจากคุณสมบัติทางเคมีพื้นฐานแล้ว ยังสามารถเพิ่มความต้านทานความร้อนของพลาสติกได้โดยใช้ส่วนผสม สารเติมแต่งที่ใช้กันทั่วไปในการเพิ่มความต้านทานต่ออุณหภูมิคือใยแก้ว เส้นใยยังมีประโยชน์เพิ่มเติมในการเพิ่มความหนาแน่นโดยรวมและความแข็งแกร่งของวัสดุอีกด้วย

มีเทคนิคมากมายในการระบุความต้านทานความร้อนของพลาสติก สิ่งที่สำคัญที่สุดอยู่ที่นี่:

• ระดับอุณหภูมิการโก่งตัวของความร้อน (HDT) - นี่คืออุณหภูมิที่พลาสติกจะเสียหายภายใต้ล็อตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า มาตรการนี้ไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในระยะยาวต่อผลิตภัณฑ์หากรักษาอุณหภูมินั้นไว้เป็นระยะเวลานาน
• อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (Tg) – ในกรณีของพลาสติกอสัณฐาน Tg จะอธิบายอุณหภูมิที่วัสดุเปลี่ยนรูปเป็นยางหรือหนืด
• อุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่อง (CUT) – ระบุอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดที่พลาสติกสามารถนำไปใช้อย่างต่อเนื่องได้โดยไม่ทำลายกลไกภายในตลอดอายุการใช้งานการออกแบบของชิ้นส่วน

ทำไมต้องใช้พลาสติกทนความร้อน?

พลาสติกมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ทำไมคนถึงใช้พลาสติกสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ในเมื่อเหล็กมักจะมีคุณสมบัติเหมือนกันในอุณหภูมิที่หลากหลายกว่ามาก นี่คือเหตุผลบางประการที่:

1. น้ำหนักที่ต่ำกว่า - พลาสติกมีน้ำหนักเบากว่าโลหะ ด้วยเหตุนี้จึงดีเยี่ยมสำหรับการใช้งานในตลาดยานพาหนะและการบินและอวกาศที่ต้องอาศัยองค์ประกอบน้ำหนักเบาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยทั่วไป
2. ความต้านทานสนิม – พลาสติกบางชนิดมีความต้านทานการเกิดสนิมได้ดีกว่าเหล็กมากเมื่อสัมผัสกับสารเคมีหลายชนิด นี่อาจจำเป็นสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับทั้งความร้อนและบรรยากาศที่รุนแรง เช่น การใช้งานในอุตสาหกรรมเคมี
3. ความยืดหยุ่นในการผลิต – สามารถผลิตชิ้นส่วนพลาสติกได้โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตปริมาณมาก เช่น การฉีดขึ้นรูป ส่งผลให้ชิ้นส่วนมีต้นทุนต่อหน่วยน้อยกว่าชิ้นส่วนโลหะที่กลึงด้วย CNC ชิ้นส่วนพลาสติกยังสามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติซึ่งช่วยให้มีเค้าโครงที่ซับซ้อนและมีความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ดีกว่าการใช้เครื่องจักรซีเอ็นซี
4. ฉนวน - พลาสติกสามารถทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนและฉนวนไฟฟ้าได้ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งในกรณีที่การนำไฟฟ้าอาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน หรือในกรณีที่ความร้อนอาจส่งผลเสียต่อขั้นตอนของส่วนประกอบ

พลาสติกทนอุณหภูมิสูงหลายประเภท

เทอร์โมพลาสติกมี 2 กลุ่มหลัก ได้แก่ พลาสติกอสัณฐานและพลาสติกกึ่งผลึก พลาสติกทนความร้อนสามารถพบได้ในแต่ละกลุ่มดังแสดงไว้ในหมายเลข 1 ด้านล่าง ความแตกต่างหลักระหว่าง 2 สิ่งนี้คือการกระทำที่หลอมละลาย ผลิตภัณฑ์อสัณฐานไม่มีจุดหลอมเหลวที่แม่นยำ แต่จะค่อยๆ อ่อนตัวลงเมื่อระดับอุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อเปรียบเทียบแล้ว วัสดุกึ่งผลึกมีจุดหลอมเหลวที่คมมาก

รายการด้านล่างนี้คือผลิตภัณฑ์บางส่วนที่นำเสนอจากดีทีจี- โทรหาตัวแทน DTG หากคุณต้องการรายละเอียดผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่

โพลีเอเทอร์อิไมด์ (PEI)

วัสดุนี้เข้าใจกันโดยทั่วไปโดยใช้ชื่อทางการค้าของ Ultem และเป็นพลาสติกอสัณฐานที่มีโครงสร้างด้านความร้อนและกลไกเป็นพิเศษ อีกทั้งยังทนทานต่อเปลวไฟแม้ไม่มีส่วนผสมใดๆ ก็ตาม อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องตรวจสอบความต้านทานเปลวไฟโดยเฉพาะในเอกสารข้อมูลของผลิตภัณฑ์ DTG จำหน่ายพลาสติก Ultem สองคุณสมบัติสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

โพลีเอไมด์ (PA)

โพลีเอไมด์ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อทางการค้าว่า ไนลอน มีวัสดุที่ทนทานต่อความร้อนได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผสมกับส่วนผสมและวัสดุตัวเติม นอกจากนี้ไนลอนยังมีความทนทานต่อการเสียดสีอย่างมาก DTG มีไนลอนทนอุณหภูมิหลายประเภทพร้อมวัสดุตัวเติมหลายประเภทตามที่แสดงด้านล่าง

โฟโตโพลีเมอร์

โฟโตโพลีเมอร์เป็นพลาสติกชนิดพิเศษที่เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ภายใต้ผลกระทบของแหล่งพลังงานภายนอก เช่น แสงยูวี หรือกลไกการมองเห็นโดยเฉพาะ วัสดุเหล่านี้สามารถนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนตีพิมพ์คุณภาพสูงด้วยรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยนวัตกรรมการผลิตอื่นๆ ภายในประเภทของโฟโตโพลีเมอร์ DTG มีพลาสติกทนความร้อน 2 ชนิด