Calități esențiale ale rășinilor rezistente la temperaturi înalte și exotice
Materialele de rășină utilizate la injectarea plasticului au evoluat semnificativ în ultimii ani, odată cu avansarea combinării materialelor plastice cu materiale de umplutură și armare, devenind o practică obișnuită în multe aplicații industriale pentru îmbunătățirea performanței și rezistenței pieselor.
În trecut, materialele plastice nu erau cunoscute ca fiind foarte rezistente la căldură. Acum se știe tot mai mult că există numeroase rășini performante care pot fi folosite la temperaturi de până la 572 grade Fahrenheit – în funcție de factorii de mediu ai piesei/produsului și expunerea la substanțe chimice. Rășinile exotice și cele rezistente la temperaturi înalte sunt opțiuni excelente pentru înlocuirea metalului deoarece oferă beneficii deosebite privind reducerea greutății, rezistența chimică și caracteristicile de frecare redusă. În plus, aceste proprietăți excelente se pot menține la temperaturi permanente de funcționare ridicate.
Când armături precum sticla sau carbonul sunt adăugate la rășini pentru temperaturi înalte sau exotice, rezistența și temperaturile de deformare termică se îmbunătățesc și mai mult. În special pentru aplicațiile aerospațiale și auto, plasticul armat cu fibră de carbon oferă rigiditate superioară și proprietăți mecanice excelente cu o greutate redusă a pieselor. Dacă este combinată cu lubrifianți precum PTFE și grafit, rășina poate oferi performanțe superioare în ceea ce privește rezistența la abraziune, uzură și frecare scăzută. Proprietățile inerente de izolare electrică ale acestor materiale pot fi, de asemenea, modificate pentru a asigura comportamente disipative electrostatice sau conductivitate electrică.
Rășinile exotice și cele pentru temperaturi înalte pot costa mai mult decât rășinile obișnuite la început; totuși, aceste materiale pot adăuga o durabilitate și performanță remarcabilă pieselor complexe – rezultând în reducerea costurilor totale de producție.
Proprietăți de material de luat în considerare:
Rezistență și modul – Este important să evaluați proprietățile mecanice ale materialelor luate în considerare la capătul inferior și superior al intervalului de temperatură de funcționare. Este esențial să înțelegeți la ce temperaturi ridicate plasticul se înmoaie și își pierde rezistența / modulul.
Diluatarea termică – Comparativ cu metalul, plasticul are o rată de dilatare termică mai mare. Coeficientul de dilatare termică trebuie analizat pentru a confirma că nepotrivirea CTE dintre părțile de plastic și piesele metalice aferente nu cauzează defectarea produsului din cauza modificărilor dimensionale.
Deformare lentă și relaxare la stres – La temperaturi ridicate, plasticul manifestă o deformare lentă crescută și relaxare la stres. Luați în calcul acești factori în procesul de proiectare și faceți modificări corespunzătoare.
Degradare – În medii cu temperaturi înalte, plasticul se poate degrada în timp îndelungat, mai ales dacă este prezent oxigen. Curbele de degradare termică trebuie analizate la selectarea materialelor destinate mediilor cu temperaturi ridicate.
Materialele exotice sau rezistente la temperaturi înalte posedă în mod intrinsec caracteristici sau pot fi proiectate pentru a avea oricare dintre următoarele proprietăți, ceea ce le crește performanța în medii extreme:
- Conductivitate termică scăzută sau ridicată
- Rate scăzute de dilatare termică
- Proprietăți excelente de rezistență la uzură
- Caracteristici bune de etanșare
- Stabilitate termică pe termen lung
- Rezistență la deformare lentă
- Capacitatea de a-și menține proprietățile mecanice la temperaturi foarte joase și foarte ridicate
- Rezistență la apă fierbinte și abur
- Rezistență la abraziune
- Rezistență chimică
- Stabilitate dimensională
- Rezistent la flacără
- Transparent / translucid
- Permeabilitate scăzută
Fie că lucrați cu rășini precum PEI, PSU, PPS sau PEEK, unele materiale exotice sau pentru temperaturi ridicate prezintă multe sau toate proprietățile enumerate mai sus, iar fiecare are caracteristici cheie diferite, reacție la căldură, beneficii de performanță și piețe / industrii care utilizează acel material predominant. Acest tabel identifică fiecare material pentru numeroase materiale exotice și de temperatură înaltă amorfe și semi-cristaline.
Un pas important în selectarea rășinilor exotice sau cu rezistență termică ridicată este să înțelegeți caracteristicile cheie ale materialelor pe care le luați în calcul pentru aplicația dvs. unică. O colaborare cu un producător de injectare cu experiență, care se bazează pe cunoștințele unor oameni de știință specializați în polimeri și furnizori de materiale de top, va ajuta la dezvoltarea unor formule care să răspundă cerințelor celor mai complexe piese din plastic proiectate cu precizie.
Căutați cel mai bun material pentru dezvoltarea unei piese complexe din plastic? Descărcați acest ghid pentr a afla mai multe despre caracteristicile multor rășini exotice / pentru temperaturi ridicate uzuale.
