Kattava opas teknisiin muoveihin

Mitä ovat tekniset muovit?

Tekniset muovit ovat ryhmä muovimateriaaleja. Niillä on paremmat mekaaniset, termiset, kemialliset ja sähköiset ominaisuudet kuin tavanomaisilla tai tavanomaisilla muoveilla. Tekniset muovit on erityisesti suunniteltu kestämään vaativampia olosuhteita, ja ne korvaavat usein metalleja ja muita perinteisiä materiaaleja. Niitä käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Tekniset muovit eroavat tavallisista muoveista, joita käytetään pakkausten ja kertakäyttötuotteiden valmistukseen. Tekniset muovit suunnitellaan pitkäaikaista suorituskykyä ja luotettavuutta varten.

Miksi valita tekniset muovit?

Tekniset muovit ovat mahtavia, koska ne tasapainottavat suorituskykyä ja kustannuksia paremmin kuin mikään muu. Tässä on syy:

• Kevyet. Ne painavat vain murto-osan metallien painosta, mikä säästää polttoainetta ajoneuvoissa ja helpottaa niiden käsittelyä kaikenlaisissa tilanteissa. Näin rakennamme kestävää maailmaa.
• Muovattavissa. Niitä voi muotoilla hyvin monimutkaisiin muotoihin, mikä mahdollistaa auto- ja sähköteollisuudessa suunnittelun, joka ei ollut ennen mahdollista.
• Kovaa! Ne kestävät sellaista väärinkäyttöä ja kuormitusta, joka ajaisi useimmat meistä huolto-osastolle, mukaan lukien lujuus kulutuksen, iskujen ja ikävien kemikaalien alla.
• Kustannustehokas. Vaikka luulimme, että ne ovat kalliita ostaa, ne ovat usein helpompia ja edullisempia käsitellä, toimivat monissa sovelluksissa pidempään kuin metalli ja maksavat pitkällä aikavälillä vähemmän.

Teknisten muovien tärkeimmät ominaisuudet

Jos olet vielä epävarma, alla lueteltujen hyötyjen pitäisi riittää korvaamaan kohtuullisen määrän käsien vääntelyä:

Vahva

Se, miten hyvin materiaali kestää muodonmuutoksia tai murtumista kuormituksen alaisena, on yksi niistä asioista, joita otamme huomioon puhuessamme lujuudesta. Koska teknisillä muoveilla, kuten polykarbonaatilla ja nailonilla, on niin suuret veto-, taivutus- ja iskunkestävyydet, innostumme niistä.

Lämmönkestävä

Meidän on tiedettävä, miten hyvin tietty materiaali säilyttää ominaisuutensa korkeissa lämpötiloissa. PEEK:n ja PPS:n kaltaiset tekniset muovit eivät sula, kun asiat kuumenevat, joten ne ovat enemmän kuin sopivia.

Kemiallisesti stabiili

Ne kestävät kovia kemikaaleja, kuten happoja ja useimpia liuottimia.

Sähköisesti lahjakas

Jotkin niistä ovat erinomaisia eristeitä ja voivat tarjota dielektrisen lujuuden, mikä tekee niistä ihanteellisia käytettäväksi sähkömaailmassa. Voimme tehdä toisista myös johtavia tai sähköstaattista haihtumista estäviä.

Erikoissuoritus

Joillakin teknisillä muoveilla on erityisiä ominaisuuksia, kuten liekinkestävyys, kulutuskestävyys ja mittatarkkuus, joiden ansiosta ne soveltuvat erinomaisesti tiettyihin kohteisiin.

Teknisten muovien tyypit

Tekniikan muovit kattavat laajan ja monipuolisen maailman. Seuraavassa on muutamia yleisimmin käytettyjä tyyppejä.

High-Performance Engineering Plastics

Polyamidi (PA Nylon)

Tunnetaan erinomaisesta lujuudestaan, kulutuskestävyydestään ja hyvästä kemiallisesta kestävyydestään. Autoteollisuus ja vaihteiden valmistajat rakastavat tätä kovaa työtä tekevää muovia. American Chemical Societyn tekemässä tutkimuksessa korostettiin, että Nylon 6,6:n vetolujuuden ansiosta se soveltuu metallin korvaajaksi tietyissä rakennusteknisissä sovelluksissa.

Polykarbonaatti (PC)

Tämä lähes läpinäkyvä luodinkestävä muovi on tunnettu korkeasta iskunkestävyydestään ja lämmönkestävyydestään. Se sopii erinomaisesti suojalasien linsseihin ja elektroniikkakomponentteihin. National Institutes of Healthin raportissa korostettiin, miten lääkinnällisten laitteiden valmistajat käyttävät polykarbonaattia sen suuren lujuuden ja bioyhteensopivuuden vuoksi.

Polyoksimetyleeni (POM)

Tätä teknistä muovia, joka tunnetaan myös nimellä asetaali, arvostetaan sen suuren jäykkyyden, alhaisen kitkan ja kulutuskestävyyden vuoksi. Sitä käytetään paljon hammaspyörien laakereissa ja muissa liikkuvissa osissa. Se on usein valinta komponentteihin, joissa tarvitaan tiukkoja toleransseja ja toistuvien liikkeiden kestävyyttä.

Polyeetterieteriketoni (PEEK)

Tämä on korkean suorituskyvyn omaava kestomuovi, jolla on poikkeuksellinen lämpöstabiilisuus, kemiallinen kestävyys ja mekaaninen lujuus. Ilmailu- ja avaruusalan yritykset, lääketieteellisten implanttien valmistajat sekä öljy- ja kaasuala käyttävät PEEK:iä tuotteissaan, koska se kestää kovia olosuhteita.

Muut yleiset tekniset muovit

Akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS)Akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS)

Tästä muovista voi tehdä hienoja juttuja, koska sen iskunkestävyys ja työstettävyys ovat hyvät. Se on ihanteellinen moniin autoteollisuuden sovelluksiin, elektroniikkakoteloihin ja kulutustavaroihin.

Korkeatiheyksinen polyeteeni (HDPE)

Tämä muovi on tunnettu korkeasta lujuus-tiheys-suhteestaan. Se on myös kemikaalinkestävää ja kierrätettävää. Siksi se on hyvä materiaali esimerkiksi putkistosäiliöihin ja jopa autojen polttoainesäiliöihin. *

Polyeteenitereftalaatti (PET)

Tämän kestomuovin ansiosta saat erittäin lujan mittapysyvyyden ja todella hyvät barrier-ominaisuudet. Sitä käytetään pullopakkausten ja tekstiilien valmistukseen tästä materiaalista. *

Polymetyylimetakrylaatti (PMMA / akryyli)

Jos haluat kirkkaan muovin, jolla on korkea läpinäkyvyys, hyvä iskunkestävyys ja säänkestävyys, käytä tätä muovia. Se on ihanteellinen kaikenlaiseen tavaraan, kuten linssien merkintöihin ja näyttöihin. *

Polyfenyleenisulfidi (PPS)

Hyvännäköistä tavaraa, eikö? Tällä muovilla on erinomainen kemiallinen ja lämpökestävyys, ja sitä käytetään monissa autojen sähkö- ja teollisuustuotteissa metalliosien korvikkeena. *

Polyfenyleenioksidi (PPO)

Tämä materiaali on tunnettu hyvästä mittapysyvyydestään, hyvästä sähköeristyskyvystään ja veden imeytymisen kestävyydestään. Tämä on erinomainen muovi käytettäväksi sähkökoteloissa ja autoteollisuuden komponenteissa.

Polybuteenitereftalaatti (PBT)

Käytä tätä materiaalia, kun tarvitset erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja kemiallista kestävyyttä sekä mittapysyvyyttä. Tyypillisesti sitä käytetään sähköliittimissä, autoteollisuuden komponenteissa ja koteloissa.

Nestekidepolymeeri (LCP)

Tunnetaan korkeasta lujuudestaan, mittapysyvyydestään ja lämmönkestävyydestään. Tätä muovia käytetään paljon elektroniikassa, lääketieteessä ja ilmailu- ja avaruusalalla.

Syklinen olefiinikopolymeeri (COC)

Kun on kyse selkeästä bioyhteensopivuudesta tai hyvistä barrier-ominaisuuksista, tämä muovi on huippuluokkaa. Sitä käytetään optisten komponenttien pakkauksissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa.

Erikoismuovit

Polyeetterimidi (PEI/Ultem)

Sopii erinomaisesti ilmailu- ja avaruusteollisuuteen, autoteollisuuteen ja lääkinnällisiin laitteisiin. Sen korkea lujuus, lämmönkestävyys ja palonesto tekevät siitä monipuolisen valinnan laajoilla markkinoilla.

Polyamidi-imidi (PAI/Torlon®)

Tämän materiaalin ominaisuudet soveltuvat laajalti ilmailu- ja avaruusteollisuuteen, autoteollisuuteen ja yksinkertaisesti vaativiin sovelluksiin sen erittäin korkean lujuuden, jäykkyyden ja lämmönkestävyyden ansiosta.

Polytetrafluorieteeni (PTFE/Teflon®)

PTFE tunnetaan alhaisesta kitkasta, tarttumattomista ominaisuuksista, kemiallisesta kestävyydestään ja korkeasta lämmönkestävyydestään, ja sitä on kaikkialla maailmassa, paistinpannujen Teflon®-pinnoitteista tiivisteisiin.

Konemuoveja käytetään eri teollisuudenaloilla.

Automotive

Autoteollisuuden sovellukset ovat teknisten muovien tärkeimmät markkinat, joihin kuuluvat sisätilojen osat, kuten kojelaudat ja konsolit, ja ulko-osat, kuten puskurit ja koripaneelit, sekä konepellin alla olevat kriittiset osat. Se auttaa vähentämään ajoneuvon painoa, mikä parantaa polttoainetehokkuutta ja turvallisuutta.

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Teknisiä muoveja käytetään laajalti elektroniikkakoteloissa, liittimissä, päätelaitteissa, piirilevyissä, eristysmateriaaleissa ja muissa elektroniikkalaitteissa, jotka tarjoavat eristystä, kestävyyttä, sähköeristystä ja suojaa elektroniikkalaitteille.

Lääketieteelliset laitteet

Biologinen yhteensopivuus, steriloitavuus ja kemiallinen kestävyys tekevät niistä välttämättömiä lääkinnällisten laitteiden koteloissa, kirurgisissa instrumenteissa, implanteissa ja diagnostisissa työkaluissa.

Aerospace

Korkea lujuus-painosuhde yhdistettynä äärimmäisten lämpötilojen ja kemikaalien kestävyyteen tekee niistä houkuttelevia lentokoneiden sisätiloissa, moottorin osissa ja avaruusaluksissa.

Teollinen

Teollisuussovelluksiin kuuluvat hammaspyörät, laakerit, putket, pumput, venttiilit ja 3D-tulostusmateriaalit. Monipuoliset materiaalit on suunniteltu suorituskykyä varten raskaisiin koneisiin.

Oikean teknisen muovin valinta

Oikean teknisen muovin valinnassa on otettava huomioon useita tekijöitä. Tässä on yhteenveto:

• Sovellusympäristö: Varmista, että ymmärrät käyttölämpötilan, mahdollisen kemikaaleille altistumisen, kosteuden ja mekaanisen rasituksen, jolle komponenttisi tai komponenttisi altistuvat.
• Suorituskykyvaatimukset: Varmista, että tiedät sovelluksessasi tarvittavat mekaaniset, termiset, kemialliset ja sähköiset ominaisuudet.
• Kustannukset ja jalostettavuus: Varmista, että tasapainotat materiaalin suorituskyvyn ja kustannustehokkuuden sekä lopputuotteen valmistuskustannukset.
• Käsittelymenetelmät: Tähän kuuluvat esimerkiksi ruiskupuristus, puristaminen ja puhallusmuovaus. Monet asiakkaistamme valmistavat osia kaikilla näillä prosesseilla, joita käsittelemme hetken kuluttua.
• Ruiskupuristus: Tämä on paras tapa tehdä, jos aiot valmistaa suuria määriä monimutkaisia osia todella suurella tarkkuudella. Maksat siitä tarkkuudesta ja tarkkuudesta, jonka saat osista, ja
• Ekstruusio: Tämä on parasta, jos haluat valmistaa jatkuvia profiileja, kalvoja tai esimerkiksi putkia.

Tärkeimmät erot teknisten muovien ja tavanomaisen muovin välillä

Tekniset muovit ja tavanomaiset muovit ovat molemmat kestomuoveja, mutta niillä on erilaiset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset. Kun tunnet erot, voit valita oikeat materiaalit sovelluksiisi.

Mekaaniset ja termiset ominaisuudet

Teknisten muovien ja tavanomaisten muovien välillä tekniset muovit ovat vahvempia, kestävät paremmin lämpöä ja ovat mitoiltaan tasaisempia. Ne kestävät kovia mekaanisia ja ympäristöolosuhteita. Siksi niitä käytetään autoissa ja koneissa.

Tavanomaiset muovit eivät ole yhtä vahvoja. Ne sopivat tavaroihin, joita valmistetaan paljon ja joiden ei tarvitse olla erityisen hyviä, kuten laatikoihin ja lusikoihin. Siksi ne ovat halvempia.

Kustannukset

Joskus tekniset muovit maksavat enemmän kuin tavanomaiset muovit, koska ne ovat erikoisempia. Kun muovista joutuu maksamaan enemmän, se ei haittaa, kun valmistettavan tuotteen on kestettävä pitkään ja oltava hyvä.

Tavanomaiset muovit ovat yleensä halpoja. Se on hyvä asia, kun on valmistettava miljoonia tuotteita, joiden ei tarvitse olla hyviä, kuten jätesäkkejä.

Sovellukset

Yleisimmin teknisiä muoveja käytetään siellä, missä tehdään asioita, joiden on oltava erittäin hyviä. Niitä käytetään autoissa, lentokoneissa, lämmittimissä ja tehtaissa. Se, että niitä voi käyttää metallin sijasta, on hyvä asia, sillä ne ovat kevyitä, eivät kulu eivätkä kemikaalit vahingoita niitä.

Tavallisesti hyödykemuovia näkee silloin, kun ihmiset tekevät asioita, joiden ei tarvitse olla todella hyviä. Ne toimivat asioihin, joita käytetään vähän aikaa ja sitten heitetään pois.

Kemiallinen kestävyys

Kaikki hyvät muovit kestävät kemikaaleja. Monet tekniset muovit kestävät kemikaaleja, jotka sotkisivat muut muovit. Niitä käytetään säiliöiden valmistukseen, joissa säilytetään ikäviä aineita.

Tavanomaiset muovit kestävät joitakin kemikaaleja, mutta ne eivät pärjää yhtä hyvin, kun kemikaalit ovat todella pahoja.

Suorituskykyominaisuudet

Tiheästi kysyttyjä kysymyksiä teknisistä muoveista

Mitä eroja teknisten muovien ja hyödykemuovien välillä on?

Teknisten muovien mekaaniset, termiset ja kemialliset ominaisuudet ovat paremmat kuin pakkauksissa ja kertakäyttötarvikkeissa käytettävien tavanomaisten muovien.

Miten valitsen sovellukseeni sopivan teknisen muovin?Miten valitsen sovellukseeni sopivan teknisen muovin?

Mieti ympäristöä, suorituskykyä, kustannuksia ja käsittelyä sovelluksesi kannalta. Kuule myös asiantuntijoita.

Miten teknisten muovien kustannuksia verrataan?

Tekniset muovit ovat tyypillisesti kalliimpia kuin tavanomaiset muovit. Pitkäikäisyys ja suorituskyky voivat kuitenkin tehdä niistä kustannustehokkaita.

Voitko kierrättää tekniset muovit?

Useimmat tekniset muovit ovat kierrätettäviä, mutta se riippuu materiaalista ja sen käyttötarkoituksesta.

Johtopäätös

Tekniset muovit ovat monipuolisia ja nykyaikaisen innovaation laulamattomia sankareita. Nämä polymeerit tarjoavat ratkaisuja monimutkaisiin teknisiin ongelmiin eri teollisuudenaloilla. Ne ovat kustannustehokkaita ja niillä on hyvät mekaaniset ominaisuudet, joiden ansiosta insinöörit voivat suunnitella mitä tahansa. Jos haluat muuttaa maailmaa, sinun kannattaa tutustua teknillisiin muoveihin jo tänään.