Dimenzijska stabilnost tehnične plastike je (zelo) pomembna
Dimenzijska stabilnost plastike je ena ključnih lastnosti, ki jo je treba upoštevati pri izbiri materiala in oblikovanju izdelka. Ustrezna dimenzijska stabilnost plastike zagotavlja učinkovitost in varno obratovanje skozi celotno življenjsko dobo izdelka. Skupina MCAM ponuja celovit portfelj inženirskih polimerov, ki pokrivajo različne potrebe po dimenzijski stabilnosti.
Inženirske plastike so izpostavljene različnim ekstremnim pogojem – od obdelave delov do intenzivnih obratovalnih okolij, kar lahko vpliva na delovanje materiala in izdelka skozi življenjsko dobo. Tudi če izdelek ni izpostavljen zahtevnim obratovalnim pogojem, je pomembno upoštevati dimenzijsko stabilnost materiala med obdelavo izdelka v skladu s tesnimi tolerancami – procesom, ki material izpostavi visokim ravni mehanskega stresa oz. obremenitvam.
Dimenzijska stabilnost je merilo zmožnosti materiala pri ohranjanju dimenzijske ustreznosti, oblike in funkcionalnih lastnosti skozi življenjsko dobo.
Kaj pomeni pomanjkanje dimenzijske stabilnosti?
Pomanjkanje dimenzijske stabilnosti najpogosteje prizadene lastnost materiala, saj lahko prekomerna vlaga ali ekstremne temperaturne razmere povzročijo raztezanje ali krčenje materialov.
Visokozmogljive, dimenzijsko stabilne plastike vsebujejo nizek koeficient toplotnega raztezanja, minimalno absorpcijo vlage in nizko notranje napetosti, kar tehnični plastiki pomaga ohranjati svojo obliko in izpolnjevati tesne tolerance v različnih zahtevnih aplikacijah.
Zakaj izbrati dimenzijsko stabilno plastiko namesto kovine?
Nudijo številne druge ključne prednosti, ki jih ni mogoče doseči s kovinskimi deli, dosegajo pa primerljive lastnosti materiala:
Nižji stroški surovin: cenovno ugodnejši material v primerjavo s kovino.
Lažji končni izdelki: lažja je od kovin, kar omogoča zmanjšanje teže izdelkov in izboljšanje prenosljivosti.
Specifične električne lastnosti: lahko imajo posebne električne lastnosti, ki jih kovine ne morejo ponuditi, kar je pomembno za električne in elektronske aplikacije.
Odpornost proti kemični koroziji: so pogosto odporne na kemično korozijo, kar je ključno v okoljih, kjer so kovine občutljive na korozijo.
Izboljšano drsenje in prileganje: zagotovijo lahko boljše drsenje in prileganje v primerjavi s kovinami, kar je pomembno v gibljivih delih.
Tehnično plastiko ojačajte s steklenimi vlakni
Za aplikacije, ki zahtevajo dodatno dimenzijsko stabilnost, se termoplastike lahko ojačajo z steklenimi vlakni ali drugimi polnilci. Ojačane razrede polimera običajno kažejo večjo termično dimenzijsko stabilnost v primerjavi s tistimi brez polnil, kot tudi druge izboljšave v mehanskih, kemijskih in dielektričnih lastnostih.
Kdaj je dimenzijska stabilnost najpomembnejša?
Primeri delov, ki zahtevajo dimenzijsko stabilne materiale, so tesnilni elementi, saj spremembe dimenzij tesnila lahko povzročijo puščanje. Dimenzijska stabilnost je pomembna tudi pri izbiri materiala za dele, ki bodo redno izpostavljeni čiščenju s paro, kemikalijami ali vročimi tekočinami.
Dimenzijska stabilnost materiala vpliva tudi na obdelavo in končne tolerance, ki jih je mogoče doseči. Pri manj dimenzijsko stabilnih polimerih se lahko med obdelavo kopiči toplota in notranje napetosti v osnovni obliki, kar lahko oteži dosledno obdelavo delov z natančnimi dimenzijami in tesnimi tolerancami.
Napredna obdelava in tehnologija obdelave, skupaj s polimeri, ki kažejo izjemno dimenzijsko stabilnost, omogočajo obdelavo zapletenih delov z majhnimi merili in tesnimi tolerancami, kot so električni konektorji in testni vtiči.
Inženirske aplikacije, kjer je treba upoštevati dimenzijsko stabilnost vključenih materialov. ↓
Struženje plastike
Brizganje plastike
Stiskanje plastike
Oblikovanje plastike (PEEK)
Kateri pogoji vplivajo na dimenzijsko stabilnost?
Zmanjšana absorpcija vlage
Plastike so običajno higroskopske, kar pomeni, da različne vrste plastik absorbirajo različne količine vlage. Absorpcija oz. vpijanje vlage lahko kritično spremeni dimenzije končnega izdelka. Poleg tega lahko absorpcija vlage oslabi druge materialne lastnosti, kot so električna prevodnost in mehanska trdnost.
Od okolijske vlage do podaljšanega potapljanja, ciklov mokrega ali parnega čiščenja ter izpostavljenosti vremenskim vplivom je pomembno upoštevati čas, koncentracijo in temperaturo vlage, ki bo plastiki izpostavljena med njenim življenjskim ciklom.
Minimalno toplotno raztezanje
Zaradi svoje kemijske strukture se plastični materiali v toploti razširjajo in v mrazu krčijo v različnih merah. Spremembe dimenzij materiala lahko privedejo do težav pri prileganju in odstopanju ter dodatno oslabijo mehanske lastnosti materiala sčasoma.
V inženirskih aplikacijah, ki vključujejo ekstremne temperature in/ali nihanja temperature, morajo plastični materiali dosegati zadostno toplotno stabilnost, ki preprečuje njihovo raztezanje in krčenje.
Nizke notranje napetosti
Vrsta plastičnega materiala in način izdelave vplivata na notranje napetosti plastičnega izdelka. Na primer, brizganje plastike običajno povzroči večje notranje napetosti v primerjavi s ekstruzijo, zaradi načina, kako se molekule plastike ohladijo od zunaj navznoter. Za aplikacije, ki zahtevajo izjemno nizke notranje napetosti, je lahko stiskanje plastike idealna metoda obdelave za oblike in dele.
Notranje napetosti končnega izdelka se lahko tudi povečajo med obdelavo. Za proizvodnjo dimenzijsko natančnih delov, zlasti tistih, ki jih je treba obdelati s tesnimi tolerancami, je treba uporabiti ustrezno orodje in upoštevati najboljše prakse.
