Sıcaklığa Dayanıklı Plastikler Nelerdir?

Plastikler, üretim kolaylığı, ucuzluğu ve geniş kullanım yelpazesi nedeniyle hemen hemen her pazarda kullanılmaktadır. Tipik emtia plastiklerinin yanı sıra, gelişmiş ısıya dayanıklı bir plastik sınıfı da mevcuttur.plastiklerDayanıklı olmayan sıcaklık seviyelerine dayanabilen plastikler. Bu plastikler, ısı direnci, mekanik dayanıklılık ve sertlik direncinin bir arada önemli olduğu karmaşık uygulamalarda kullanılır. Bu yazıda, ısıya dayanıklı plastiklerin ne olduğu ve neden bu kadar avantajlı oldukları açıklanacaktır.

Isıya Dayanıklı Plastik Nedir?

Isıya dayanıklı plastik, genellikle 150°C'nin (302°F) üzerinde sürekli kullanım sıcaklığına veya 250°C'nin (482°F) üzerinde geçici doğrudan maruz kalma direncine sahip herhangi bir plastik türüdür. Başka bir deyişle, ürün 150°C'nin üzerindeki sıcaklıklara dayanabilir ve 250°C veya üzeri sıcaklıklara kısa süreli dayanabilir. Isıya dayanıklı olmalarının yanı sıra, bu plastikler genellikle metallerinkiyle de yarışabilen olağanüstü mekanik özelliklere sahiptir. Isıya dayanıklı plastikler termoplastikler, termosetler veya fotopolimerler şeklinde olabilir.

Plastikler uzun moleküler zincirlerden oluşur. Isıtıldığında, bu zincirler arasındaki bağlar zarar görür ve ürünün çözülmesine neden olur. Düşük erime sıcaklığına sahip plastikler genellikle alifatik halkalardan oluşurken, yüksek sıcaklığa dayanıklı plastikler kokulu halkalardan oluşur. Kokulu halkalarda, yapı bozulmadan önce iki kimyasal bağın (alifatik halkaların tek bağına kıyasla) zarar görmesi gerekir. Bu nedenle, bu ürünleri eritmek daha zordur.

Plastiklerin ısı direnci, altta yatan kimyasal yapıya ek olarak, bileşenler kullanılarak artırılabilir. Isı direncini artırmak için en yaygın kullanılan katkı maddelerinden biri cam elyaftır. Bu elyaflar ayrıca, genel sızdırmazlık ve malzeme dayanıklılığını artırma gibi ek bir avantaja da sahiptir.

Bir plastiğin ısıya dayanıklılığını belirlemenin çeşitli teknikleri vardır. En önemlileri aşağıda listelenmiştir:

• Isı Sapma Sıcaklık Seviyesi (HDT) – Bu, plastiğin önceden tanımlanmış bir partide hasar göreceği sıcaklıktır. Bu ölçüm, söz konusu sıcaklığın uzun süre korunması durumunda ürün üzerinde oluşabilecek olası uzun vadeli etkileri hesaba katmaz.
• Cam Değişim Sıcaklığı (Tg) – Amorf plastiklerde Tg, malzemenin kauçuk veya viskoz hale geldiği sıcaklığı ifade eder.
• Sürekli Kullanım Sıcaklığı (CUT) – Plastiğin, parçanın tasarım ömrü boyunca mekanik yapılarında önemli bir hasara yol açmadan sürekli olarak kullanılabileceği optimum sıcaklığı belirtir.

Neden Isıya Dayanıklı Plastikler Kullanılmalıdır?

Plastikler yaygın olarak kullanılmaktadır. Peki, çelikler genellikle çok daha geniş sıcaklık aralıklarında aynı özellikleri sergileyebiliyorken, neden yüksek sıcaklık uygulamalarında plastik kullanılır? İşte bunun bazı nedenleri:

1. Daha Düşük Ağırlık – Plastikler metallerden daha hafiftir. Bu nedenle, genel etkinliği artırmak için hafif elemanlara ihtiyaç duyan araç ve havacılık pazarlarındaki uygulamalar için mükemmeldirler.
2. Pas Direnci – Bazı plastikler, çok çeşitli kimyasallara maruz kaldığında çeliklerden çok daha iyi pas direncine sahiptir. Bu, kimya endüstrisi gibi hem ısı hem de zorlu ortamların söz konusu olduğu uygulamalar için önemli olabilir.
3. Üretim Esnekliği – Plastik parçalar, enjeksiyon kalıplama gibi yüksek hacimli üretim teknolojileri kullanılarak üretilebilir. Bu sayede, CNC ile işlenmiş metal muadillerine göre birim başına daha düşük maliyetli parçalar elde edilir. Plastik parçalar ayrıca, karmaşık düzenler ve CNC işlemeyle elde edilebilecekten daha iyi tasarım esnekliği sağlayan 3D baskı yöntemi kullanılarak da üretilebilir.
4. Yalıtkan – Plastikler hem termal hem de elektriksel yalıtkan görevi görebilir. Bu, onları elektriksel iletkenliğin hassas elektronik cihazlara zarar verebileceği veya ısının bileşenlerin işleyişini olumsuz etkileyebileceği durumlarda ideal hale getirir.

Yüksek Sıcaklığa Dayanıklı Plastik Çeşitleri

Termoplastiklerin iki ana grubu vardır: amorf ve yarı kristalin plastikler. Isıya dayanıklı plastikler, aşağıda 1. maddede gösterildiği gibi bu grupların her birinde bulunabilir. Bu ikisi arasındaki temel fark, erime özellikleridir. Amorf bir ürünün kesin bir erime noktası yoktur, ancak sıcaklık arttıkça yavaşça yumuşar. Buna karşılık, yarı kristal bir malzeme son derece keskin bir erime noktasına sahiptir.

Aşağıda, sunulan bazı ürünler listelenmiştirDTGBurada belirtilmeyen bir ürün detayına ihtiyacınız varsa bir DTG temsilcisini arayın.

Polieterimid (PEI).

Bu malzeme genellikle Ultem ticari adıyla bilinir ve olağanüstü termal ve mekanik özelliklere sahip amorf bir plastiktir. Herhangi bir bileşen içermese bile aleve dayanıklıdır. Ancak, aleve dayanıklılık özelliğinin ürün veri sayfasından kontrol edilmesi gerekir. DTG, 3D baskı için iki farklı kalitede Ultem plastiği tedarik etmektedir.

Poliamid (PA).

Naylon ticari adıyla da bilinen poliamid, özellikle içerik maddeleri ve dolgu malzemeleriyle birleştirildiğinde mükemmel ısı direncine sahiptir. Buna ek olarak, naylon aşınmaya karşı son derece dayanıklıdır. DTG, aşağıda listelenen birçok farklı dolgu malzemesiyle birlikte çeşitli ısıya dayanıklı naylonlar sunmaktadır.

Fotopolimerler.

Fotopolimerler, yalnızca UV ışığı veya belirli bir optik mekanizma gibi harici bir enerji kaynağının etkisi altında polimerize olabilen farklı plastiklerdir. Bu malzemeler, diğer üretim teknolojileriyle mümkün olmayan karmaşık geometrilere sahip yüksek kaliteli basılı parçalar üretmek için kullanılabilir. Fotopolimerler kategorisinde DTG, iki ısıya dayanıklı plastik sunmaktadır.