Átfogó útmutató a műszaki műanyagokhoz

Mi a műszaki műanyag?

A műszaki műanyagok a műanyagok egy csoportját alkotják. Ezek a műanyagok jobb mechanikai, termikus, kémiai és elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a szabványos vagy alapanyagként használt műanyagok. A műszaki műanyagokat kifejezetten arra tervezték, hogy ellenálljanak a szigorúbb körülményeknek, gyakran helyettesítve a fémeket és más hagyományos anyagokat. Alkalmazások széles körében használják őket. A műszaki műanyagok különböznek a csomagoláshoz és eldobható tárgyakhoz használt közönséges műanyagoktól. A műszaki műanyagokat hosszú távú teljesítmény és megbízhatóság érdekében tervezik.

Miért válassza a műszaki műanyagokat?

A műszaki műanyagok fantasztikusak, mert semmi máshoz nem hasonlíthatóan egyensúlyban tartják a teljesítményt és a költségeket. Íme, miért:

• Könnyű. A fémek súlyának töredékét nyomják, így üzemanyagot takarítanak meg a járművekben, és sokkal könnyebben kezelhetők mindenféle helyzetben. Így építünk fenntartható világot.
• Formázható. Nagyon összetett formákká alakíthatók, ami olyan terveket tesz lehetővé az autóiparban és az elektromos iparban, amelyek korábban soha nem voltak lehetségesek.
• Kemény! Ellenállnak az olyan visszaéléseknek és terheléseknek, amelyek a legtöbbünket a „karbantartás miatt leállítjuk” részlegre vezetnének, beleértve a kopás, az ütődés és a csúnya vegyi anyagok alatti szilárdságot.
• Költséghatékony. Még ha azt hittük is, hogy drága a beszerzésük, gyakran egyszerűbb és olcsóbb a feldolgozásuk, sok alkalmazásban hosszabb ideig működnek, mint a fémek, és hosszú távon kevesebbet költenek.

A műszaki műanyagok legfontosabb tulajdonságai

Ha még mindig bizonytalan, az alábbiakban felsorolt előnyöknek elégnek kell lenniük ahhoz, hogy ellensúlyozzák a mérsékelt mértékű kézszorítást:

Erős

Az, hogy egy anyag mennyire jól ellenáll a terhelés alatti deformációnak vagy törésnek, az egyik dolog, amit figyelembe veszünk, amikor a szilárdságról beszélünk. Mivel az olyan műszaki műanyagok, mint a polikarbonát és a nejlon olyan nagy szakító-, hajlító- és ütésállósággal rendelkeznek, izgatottak vagyunk miattuk.

Hőálló

Tudnunk kell, hogy egy adott anyag mennyire tartja meg tulajdonságait magas hőmérsékleten. Az olyan műszaki műanyagok, mint a PEEK és a PPS nem olvadnak meg, amikor a dolgok felforrósodnak, így több mint alkalmasak.

Kémiailag stabil

Ellenállnak a durva vegyi anyagoknak, beleértve a savakat és a legtöbb oldószert.

Elektrológiailag tehetséges

Némelyikük nagyszerű szigetelő és dielektromos szilárdságot biztosít, ami ideálisvá teszi őket az elektromos világban való felhasználásra. Másokat vezetőképessé vagy elektrosztatikus disszipatívvá is tehetünk.

Különleges teljesítmény

Egyes műszaki műanyagok olyan különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például az égésgátlás, a kopásállóság és a méretstabilitás, amelyek miatt bizonyos dolgokra kiválóan alkalmasak.

A műszaki műanyagok típusai

A műszaki műanyagok széles és változatos világot ölelnek fel. Íme néhány a leggyakrabban használt típusok közül.

Nagy teljesítményű műszaki műanyagok

Poliamid (PA Nylon)

Kiváló szilárdságáról, kopásállóságáról és jó vegyi ellenállásáról ismert. Az autóipar és a fogaskerékgyártók szeretik ezt a keményen dolgozó műanyagot. Az Amerikai Kémiai Társaság tanulmánya kiemelte, hogy a Nylon 6,6 erős szakítószilárdsága miatt bizonyos szerkezetépítési alkalmazásokban fémhelyettesítésre alkalmas.

Polikarbonát (PC)

Ez a szinte átlátszó, golyóálló műanyag nagy ütésállóságáról és hőállóságáról ismert. Kiválóan alkalmas védőszemüvegek és elektronikus alkatrészek lencséihez. A National Institutes of Health jelentése kiemelte, hogy az orvosi berendezések gyártói a polikarbonátot nagy szilárdsága és biokompatibilitása miatt használják.

Polioximetilén (POM)

Az acetál néven is ismert műszaki műanyagot nagy merevsége, alacsony súrlódása és kopásállósága miatt értékelik. Sokat használják fogaskerekek csapágyaihoz és más mozgó alkatrészekhez. Gyakran választják olyan alkatrészeknél, ahol szoros tűréshatárra és ismétlődő mozgásállóságra van szükség.

Polyéter-éter-éterketon (PEEK)

Ez egy nagy teljesítményű hőre lágyuló műanyag, amely kivételes hőstabilitással, kémiai ellenállással és mechanikai szilárdsággal rendelkezik. Az űrkutatási vállalatok, az orvosi implantátumgyártók, valamint az olaj- és gázipar a PEEK-et használják termékeikben, mivel képes túlélni a brutális körülményeket.

Egyéb általános műszaki műanyagok

Akrilnitril-butadién-sztirol (ABS)

Ezzel a műanyaggal nagyszerű dolgokat lehet csinálni, mert jó ütésállósággal és megmunkálhatósággal rendelkezik. Ideális számos autóipari alkalmazáshoz, elektronikai házakhoz és fogyasztási cikkekhez.

Nagy sűrűségű polietilén (HDPE)

Ez a műanyag nagy szilárdság-sűrűség arányáról ismert. Emellett vegyszerálló és újrahasznosítható. Ez teszi jó anyaggá olyan dolgokhoz, mint a csővezetéktartályok vagy akár a gépjárművek üzemanyagtartályai. *

Polietilén-tereftalát (PET)

Ezzel a hőre lágyuló műanyaggal nagy szilárdságú méretstabilitást és nagyon jó barrier tulajdonságokat érhet el. Ebből az anyagból palackok csomagolását és textíliákat készítenek. *

Polimetil-metakrilát (PMMA / akril)

Ha átlátszó, nagy átlátszóságú, jó ütésállóságú és időjárásálló műanyagot szeretne, használja ezt a műanyagot. Ideális mindenféle dologhoz, beleértve a lencsék feliratozását és a kijelzőket is. *

Polifenilén-szulfid (PPS)

Jól néz ki, igaz? Ez a műanyag kiváló kémiai és hőállósággal rendelkezik, és sok autóipari elektromos és ipari termékben használják fém alkatrészek helyettesítésére. *

Polifenilén-oxid (PPO)

Ez az anyag ismert nagy méretstabilitásáról, jó elektromos szigeteléséről és vízfelvétellel szembeni ellenállásáról. Ez egy kiváló műanyag elektromos burkolatokban és autóipari alkatrészekben való felhasználásra.

Polibutilén-tereftalát (PBT)

Akkor használja ezt az anyagot, ha kiváló mechanikai tulajdonságokra és vegyi ellenállásra, valamint méretstabilitásra van szüksége. Jellemzően elektromos csatlakozókban, autóipari alkatrészekben és házakban találja meg.

Folyékony kristályos polimer (LCP)

Nagy szilárdságáról, méretstabilitásáról és hőállóságáról ismert. Ezt a műanyagot sok elektronikai, orvosi és űrkutatási anyagban találja meg.

Ciklikus olefin kopolimer (COC)

Amikor a tisztaság, a biokompatibilitás vagy a jó barrier tulajdonságok számítanak, ez a műanyag kiüti a parkból. Optikai alkatrészek csomagolásában és orvosi alkalmazásokban is megtalálható.

Speciális műszaki műanyagok

Poliéterimid (PEI/Ultem)

Tökéletes a repülőgépiparban, az autóiparban és az orvostechnikai eszközökben. Nagy szilárdsága, hőállósága és égésgátlása miatt sokoldalú választás a széles piacon.

Poliamid-imid (PAI/Torlon®)

Ez az anyag nagyon nagy szilárdsága, merevsége és hőállósága miatt széles körben alkalmazható a repülőgépiparban, az autóiparban és egyszerűen igényes alkalmazásokban.

Polytetrafluoretilén (PTFE/Teflon®)

Az alacsony súrlódásról, tapadásmentes tulajdonságairól, kémiai inertitásáról és magas hőállóságáról ismert PTFE mindenütt jelen van, a teflon® bevonatoktól kezdve a főzőedényeken lévő teflon® bevonatokon át a tömítésekig az egész világon.

A műszaki műanyagokat különböző iparágakban használják

Automotive

Az autóipari alkalmazás a műszaki műanyagok egyik fő piaca, amely magában foglalja az olyan belső alkatrészeket, mint a műszerfal, a konzolok, valamint a külső alkatrészeket, mint a lökhárítók és a karosszériaelemek, valamint a motorháztető alatti kritikus alkatrészeket. Segít csökkenteni a járművek súlyát, ami javítja az üzemanyag-hatékonyságot és a biztonságot.

Elektronikai és elektromos

A műszaki műanyagokat széles körben használják elektronikai házakban, csatlakozókban, csatlakozóblokkokban, áramköri lapokban, szigetelőanyagokban és más elektronikus eszközökben, amelyek szigetelést, tartósságot, elektromos szigetelést és védelmet nyújtanak az elektronikus eszközöknek.

Egészségügyi eszközök

A biokompatibilitás, a sterilizálhatóság és a kémiai ellenállóság tulajdonságai nélkülözhetetlenné teszik őket az orvosi berendezések házai, a sebészeti műszerek, az implantátumok és a diagnosztikai eszközök számára.

Aerospace

A nagy szilárdság/tömeg arány, valamint a szélsőséges hőmérsékletekkel és vegyi anyagokkal szembeni ellenállás vonzóvá teszi őket a repülőgépek belsejében, a motorok alkatrészeiben és az űrhajókban.

Industriális

Az ipari alkalmazások közé tartoznak a fogaskerekek, csapágyak, csövek, szivattyúk, szelepek és 3D nyomtatási anyagok. A sokoldalú anyagokat a nagy igénybevételnek kitett gépekben való teljesítményre tervezték.

A megfelelő műszaki műanyag kiválasztása

A megfelelő műszaki műanyag kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe vennie. Íme egy összefoglaló:

• Alkalmazási környezet: Győződjön meg arról, hogy tisztában van az üzemi hőmérséklettel, a vegyi anyagoknak való kitettséggel, a páratartalommal és a mechanikai igénybevételekkel, amelyeknek az alkatrész(ek) ki lesznek téve.
• Teljesítménykövetelmények: Győződjön meg róla, hogy ismeri az alkalmazásához szükséges mechanikai, termikus, kémiai és elektromos tulajdonságokat.
• Költség és feldolgozhatóság: Győződjön meg arról, hogy az anyag teljesítménye egyensúlyban van a költséghatékonysággal és a végtermék előállításának költségével.
• Feldolgozási módszerek: Ide tartoznak például a fröccsöntés, az extrudálás és a fúvóformázás. Számos ügyfelünk készít alkatrészeket ezen eljárások mindegyikével, amelyeket egy pillanat múlva érintünk.
• Fröccsöntés: Ez a legjobb megoldás, ha nagy mennyiségű, összetett és igazán nagy pontosságú alkatrészeket szeretne készíteni. Megfizet a pontosságért és a pontosságért, amit az alkatrészekkel kap; és
• Extrudálás: Ez a legjobb megoldás, ha például egy profilból folyamatos hosszban kell gyártani, fóliát vagy csövet kell készíteni.

A műszaki műanyagok és az alapanyagok közötti legfontosabb különbségek

A műszaki műanyagok és az alapanyagok egyaránt hőre lágyuló műanyagok, mégis eltérő tulajdonságokkal és felhasználási területekkel rendelkeznek. A különbségek ismeretében Ön a megfelelő anyagokat választhatja ki az alkalmazásaihoz.

Mechanikai és termikus tulajdonságok

A műszaki műanyagok és az alapanyagok között a műszaki műanyagok erősebbek, jobban ellenállnak a hőnek, és következetesebb méretekkel rendelkeznek. Kemény mechanikai és környezeti körülmények között is megállják a helyüket. Ezért kerülnek az autókba és a gépekbe.

Az árukészletben lévő műanyagok nem olyan erősek. Olyan dolgokhoz használhatóak, amelyeket nagy tételben gyártanak, és nem kell különösen jónak lenniük, mint például a dobozok és kanalak. Ezért olcsóbbak.

Költség

Néha a műszaki műanyagok többe kerülnek, mint az alapanyagok, mert különlegesebbek. Ha többet fizetsz egy műanyagért, az nem baj, ha az általad gyártott dolognak sokáig kell tartania és jónak kell lennie.

Az alapanyagok általában olcsók. Ez akkor jó, ha milliószámra kell olyan dolgokat gyártani, amelyeknek nem kell nagyszerűnek lenniük, mint például a szemeteszsákok.

Megoldások

A mérnöki műanyagokat leggyakrabban ott találod, ahol az emberek olyan dolgokat készítenek, amelyeknek szuperjónak kell lenniük. Az emberek autókban, repülőgépekben, fűtőberendezésekben és gyárakban használják őket. Az a tény, hogy fém helyett használhatod őket, jó, hiszen könnyűek, nem kopnak, és a vegyszerek sem ártanak nekik.

Általában akkor látod az áruplasztikát, amikor az emberek olyan dolgokat készítenek, amelyeknek nem kell igazán jónak lenniük. Ezek olyan dolgoknál működnek, amelyeket egy ideig használsz, majd kidobsz.

Kémiai ellenállás

Minden jó műanyag ellenáll a vegyi anyagoknak. Sok műszaki műanyag ellenáll a vegyi anyagoknak, amelyek más műanyagokat elrontanának. Az emberek tartályokat készítenek belőlük, amelyekben csúnya dolgokat tárolnak.

Az alapanyagok bizonyos vegyi anyagokkal megbirkóznak, de nem olyan jól, ha a vegyi anyagok igazán kellemetlenek.

Teljesítményjellemzők

Gyakran ismételt kérdések a műszaki műanyagokkal kapcsolatban

Milyen különbségek vannak a műszaki műanyagok és az alapanyagok között?

A műszaki műanyagok jobb mechanikai, termikus és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a csomagoláshoz és eldobható cikkekhez használt alapanyagok.

Hogyan választhatom ki, hogy melyik műszaki műanyag a megfelelő az alkalmazásomhoz?

Gondoljon a környezetre, a teljesítményre, a költségekre és az alkalmazás feldolgozására. Konzultáljon szakértőkkel is.

Hogyan hasonlítják össze a műszaki műanyagok költségeit?

A műszaki műanyagok általában drágábbak az alapanyagokhoz képest. A hosszú élettartam és a teljesítmény azonban költséghatékonnyá teheti őket.

Műszaki műanyagokat újrahasznosíthat?

A legtöbb műszaki műanyag újrahasznosítható, de ez az anyagtól és a tervezett felhasználástól függ.

Következtetés

A műszaki műanyagok sokoldalúak és a modern innováció meg nem énekelt hősei. Ezek a polimerek a különböző iparágak összetett műszaki problémáira nyújtanak megoldást. Költséghatékonyak és jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy bármit tervezzenek. Ha meg akarja változtatni a világot, még ma meg kell tanulnia a műszaki műanyagokat.