Vad är värmebeständiga plaster?

Plaster används på praktiskt taget alla marknader på grund av deras enkla tillverkning, låga pris och breda utbud av byggnader. Utöver typiska standardplaster finns det en klass av sofistikerade värmebeständiga plaster.plastersom tål temperaturer som inte kan. Dessa plaster används i sofistikerade tillämpningar där en kombination av värmebeständighet, mekanisk hållfasthet och hård motståndskraft är avgörande. Den här artikeln kommer att förklara vad värmebeständiga plaster är och varför de är så fördelaktiga.

Vad är värmebeständig plast?

En värmebeständig plast är vanligtvis vilken typ av plast som helst som har en kontinuerlig användningstemperatur över 150 °C (302 °F) eller en kortvarig direkt exponeringsbeständighet på 250 °C (482 °F) eller mer. Med andra ord kan produkten klara processer vid över 150 °C och kan motstå korta perioder vid eller över 250 °C. Förutom sin värmebeständighet har dessa plaster ofta utmärkta mekaniska egenskaper som ofta även kan matcha metallers. Värmebeständiga plaster kan ha formen av termoplaster, härdplaster eller fotopolymerer.

Plaster består av långa molekylära kedjor. När de värms upp skadas bindningarna mellan dessa kedjor, vilket gör att produkten tinar. Plaster med låga smälttemperaturer består vanligtvis av alifatiska ringar medan högtemperaturplaster består av aromatiska ringar. När det gäller aromatiska ringar måste två kemiska bindningar brytas ner (jämfört med alifatiska ringars enda bindning) innan ramverket bryts ner. Därför är det svårare att smälta dessa produkter.

Förutom den underliggande kemin kan plastens värmebeständighet förbättras med hjälp av ingredienser. Ett av de vanligaste tillsatserna för att förbättra värmebeständigheten är glasfiber. Fibrerna har också den extra fördelen att de ökar den totala tätheten och materialets hållbarhet.

Det finns olika tekniker för att identifiera en plasts värmebeständighet. De mest väsentliga listas här:

• Värmeavböjningstemperaturnivå (HDT) – Detta är den temperatur vid vilken plast kommer att spricka under ett fördefinierat parti. Detta mått tar inte hänsyn till de potentiella långsiktiga effekterna på produkten om den temperaturen hålls under längre tidsperioder.
• Glasförändringstemperatur (Tg) – När det gäller en amorf plast beskriver Tg den temperatur vid vilken materialet omvandlas gummiaktigt eller visköst.
• Kontinuerlig användningstemperatur (CUT) – Anger den optimala temperaturen vid vilken plast kan användas kontinuerligt utan väsentlig förstörelse av dess mekaniska egenskaper under delens konstruktionstid.

Varför använda värmebeständig plast?

Plast används flitigt. Men varför skulle man använda plast för högtemperaturapplikationer när stål ofta kan utföra samma egenskaper över mycket bredare temperaturintervall? Här är några anledningar till det:

1. Lägre vikt – Plast är lättare än metaller. De är därför utmärkta för tillämpningar inom fordons- och flygindustrin som är beroende av lättviktselement för att förbättra den allmänna effektiviteten.
2. Rostbeständighet – Vissa plaster har mycket bättre rostbeständighet än stål när de utsätts för en mängd olika kemikalier. Detta är viktigt för tillämpningar som involverar både värme och hårda miljöer, som de som finns inom kemisk industri.
3. Tillverkningsflexibilitet – Plastkomponenter kan tillverkas med hjälp av högvolymsproduktionstekniker som formsprutning. Detta resulterar i delar som är billigare per enhet än deras CNC-frästa metallmotsvarigheter. Plastdelar kan också tillverkas med hjälp av 3D-utskrift, vilket möjliggör komplexa layouter och bättre designflexibilitet än vad som skulle kunna uppnås med CNC-bearbetning.
4. Isolator – Plaster kan fungera både som termiska och elektriska isolatorer. Detta gör dem idealiska där elektrisk ledningsförmåga kan skada känsliga elektroniska enheter eller där värme kan påverka komponenternas funktion negativt.

Typer av högtemperaturbeständiga plaster

Det finns två huvudgrupper av termoplaster – nämligen amorfa och semikristallina plaster. Värmebeständiga plaster finns i var och en av dessa grupper, vilket visas i nummer 1 nedan. Den primära skillnaden mellan dessa två är deras smältegenskaper. En amorf produkt har ingen exakt smältpunkt utan mjuknar ganska långsamt när temperaturen stiger. Ett semikristallint material har däremot en mycket skarp smältpunkt.

Nedan listas några produkter som erbjuds frånDTGRing en DTG-agent om du behöver en specifik produkt som inte nämns här.

Polyeterimid (PEI).

Detta material används allmänt under handelsnamnet Ultem och är en amorf plast med exceptionella termiska och mekaniska egenskaper. Den är även flamskyddad även utan några ingredienser. Specifik flamskyddsnivå måste dock kontrolleras i produktens datablad. DTG levererar två kvaliteter av Ultem-plast för 3D-utskrift.

Polyamid (PA).

Polyamid, som även är känt under handelsnamnet nylon, har utmärkta värmebeständiga egenskaper, särskilt när det kombineras med ingredienser och fyllnadsmaterial. Utöver detta är nylon extremt motståndskraftigt mot nötning. DTG erbjuder en mängd olika temperaturbeständiga nyloner med många olika fyllnadsmaterial som visas nedan.

Fotopolymerer.

Fotopolymerer är distinkta plaster som endast polymeriseras under påverkan av en extern energikälla som UV-ljus eller en specifik optisk mekanism. Dessa material kan användas för att producera tryckta delar av hög kvalitet med invecklade geometrier som inte är möjliga med andra tillverkningsmetoder. Inom kategorin fotopolymerer erbjuder DTG två värmebeständiga plaster.