Apa itu Plastik Tahan Panas?

Plastik digunakan di hampir setiap pasar karena kemudahan pembuatannya, murah, dan memiliki jangkauan aplikasi yang luas. Selain plastik komoditas pada umumnya, terdapat kelas plastik tahan panas yang canggih.plastikyang dapat menahan suhu yang tidak mampu ditahannya. Plastik ini digunakan dalam aplikasi canggih yang membutuhkan kombinasi ketahanan panas, kekuatan mekanis, dan ketahanan keras. Artikel ini akan menjelaskan apa itu plastik tahan panas dan mengapa plastik ini begitu menguntungkan.

Apa itu Plastik Tahan Panas?

Plastik tahan panas biasanya adalah jenis plastik yang memiliki tingkat suhu penggunaan terus-menerus di atas 150 °C (302 °F) atau ketahanan paparan langsung sementara 250 °C (482 °F) atau lebih. Dengan kata lain, produk ini dapat bertahan pada suhu di atas 150 °C dan dapat bertahan dalam waktu singkat pada suhu 250 °C atau lebih. Selain tahan panas, plastik ini biasanya memiliki sifat mekanik yang luar biasa yang seringkali juga dapat menyamai sifat logam. Plastik tahan panas dapat berupa termoplastik, termoset, atau fotopolimer.

Plastik terdiri dari rantai molekul yang panjang. Ketika dipanaskan, ikatan antar rantai ini rusak, menyebabkan produk mencair. Plastik dengan suhu leleh rendah biasanya terdiri dari cincin alifatik, sedangkan plastik suhu tinggi terdiri dari cincin aromatik. Dalam kasus cincin aromatik, dua ikatan kimia perlu diputus (dibandingkan dengan ikatan tunggal pada cincin alifatik) sebelum kerangkanya rusak. Oleh karena itu, produk-produk ini lebih sulit dicairkan.

Selain bahan kimia yang mendasarinya, ketahanan plastik terhadap panas dapat ditingkatkan dengan menggunakan bahan-bahan tambahan. Salah satu bahan tambahan yang paling umum digunakan untuk meningkatkan ketahanan terhadap suhu adalah serat kaca. Serat kaca juga memiliki manfaat tambahan berupa peningkatan kekencangan dan daya tahan material secara keseluruhan.

Ada berbagai teknik untuk mengidentifikasi ketahanan panas plastik. Teknik yang paling penting tercantum di sini:

• Tingkat Suhu Defleksi Panas (HDT) – Ini adalah suhu di mana plastik akan cacat dalam jumlah yang telah ditentukan. Pengukuran ini tidak memperhitungkan efek jangka panjang yang mungkin terjadi pada produk jika suhu tersebut dipertahankan dalam jangka waktu yang lama.
• Suhu Perubahan Kaca (Tg) – Dalam kasus plastik amorf, Tg menggambarkan suhu di mana material berubah menjadi kenyal atau kental.
• Suhu Penggunaan Berkelanjutan (CUT) – Menentukan suhu optimum di mana plastik dapat terus-menerus digunakan tanpa kerusakan berarti pada komponen mekanisnya selama masa pakai desain komponen tersebut.

Mengapa menggunakan Plastik Tahan Panas?

Plastik banyak digunakan. Namun, mengapa seseorang menggunakan plastik untuk aplikasi suhu tinggi padahal baja seringkali dapat menjalankan fungsi yang sama pada rentang suhu yang jauh lebih luas? Berikut beberapa alasannya:

1. Bobot Lebih Ringan – Plastik lebih ringan daripada logam. Oleh karena itu, plastik sangat baik untuk aplikasi di pasar kendaraan dan kedirgantaraan yang mengandalkan elemen ringan untuk meningkatkan efektivitas secara keseluruhan.
2. Tahan Karat – Beberapa plastik memiliki ketahanan karat yang jauh lebih baik daripada baja ketika terpapar berbagai macam bahan kimia. Hal ini penting untuk aplikasi yang melibatkan panas dan atmosfer keras seperti yang terdapat di industri kimia.
3. Fleksibilitas Manufaktur – Komponen plastik dapat diproduksi menggunakan teknologi produksi bervolume tinggi seperti cetak injeksi. Hal ini menghasilkan komponen yang biaya per unitnya lebih rendah dibandingkan komponen logam hasil penggilingan CNC. Komponen plastik juga dapat diproduksi menggunakan pencetakan 3D yang memungkinkan tata letak yang kompleks dan fleksibilitas desain yang lebih baik dibandingkan dengan pemesinan CNC.
4. Isolator – Plastik dapat berfungsi sebagai isolator termal dan listrik. Hal ini menjadikannya ideal untuk tempat-tempat yang konduktivitas listriknya dapat merusak perangkat elektronik sensitif atau tempat-tempat yang panasnya dapat memengaruhi kinerja komponen secara negatif.

Jenis-jenis Plastik Tahan Suhu Tinggi

Terdapat 2 kelompok utama termoplastik, yaitu plastik amorf dan semikristalin. Plastik tahan panas dapat ditemukan dalam masing-masing kelompok ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini. Perbedaan utama antara keduanya terletak pada proses peleburannya. Produk amorf tidak memiliki titik leleh yang pasti, tetapi melunak secara perlahan seiring kenaikan suhu. Sebagai perbandingan, material semikristalin memiliki titik leleh yang sangat tajam.

Berikut ini adalah beberapa produk yang ditawarkan dariDTGHubungi agen DTG jika Anda membutuhkan detail produk yang tidak tercantum di sini.

Polieterimida (PEI).

Material ini umumnya dikenal dengan nama dagang Ultem dan merupakan plastik amorf dengan sifat termal dan mekanis yang luar biasa. Material ini juga tahan api bahkan tanpa bahan tambahan apa pun. Namun, ketahanan api tertentu perlu diperiksa pada lembar data produk. DTG menyediakan dua kualitas plastik Ultem untuk pencetakan 3D.

Poliamida (PA).

Poliamida, yang juga dikenal dengan nama dagang Nilon, memiliki sifat tahan panas yang sangat baik, terutama jika dipadukan dengan bahan dan pengisi. Selain itu, Nilon sangat tahan terhadap abrasi. DTG menyediakan berbagai nilon tahan suhu dengan berbagai bahan pengisi seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Fotopolimer.

Fotopolimer adalah plastik unik yang hanya dapat terpolimerisasi di bawah pengaruh sumber energi eksternal seperti sinar UV atau mekanisme optik tertentu. Material ini dapat digunakan untuk menghasilkan komponen cetak berkualitas tinggi dengan geometri rumit yang tidak mungkin dihasilkan oleh inovasi manufaktur lainnya. Dalam kategori fotopolimer, DTG menawarkan dua jenis plastik tahan panas.