Термопласти проти термореактивних пластиків: Короткий опис характеристик продукту
Зміст
У чому різниця між термопластами і термореактивними пластиками?
Термопласти і термореактивні пластмаси - це полімери, тим не менш, вони ведуть себе зовсім по-різному, коли тепло потрапляє на зображення.
Термопластик розм'якшується при нагріванні і ще раз твердне при охолодженні. Цей цикл може повторюватися часто, хоча реальні матеріали можуть слабшати після повторного нагріву будинку, забруднення, поглинання вологи або прямого впливу ультрафіолету. Типові термопласти включають м'язи живота, поліпропілен, нейлон, полікарбонат, ацеталь, ДОМАШНІХ СОБАК, ПВХ та поліетилену.
Інтенсивний пластик починається з матеріалу, рідини, порошку або частково отвержденного з'єднання. В процесі відновлення його полімерні ланцюжки утворюють тривимірну зшиту мережу. Коли ця мережа встановлено, повторний, звичайно, не призведе до розплавлення продукту назад в текучий стан. Занадто сильно натисніть на рівень температури, і виріб скоріше обвуглиться, розколеться або зламається. Звичайні термореактивні матеріали складаються з епоксидної смоли, фенолу, меламіну, силікону, поліуретану, поліефірних продуктів і полиимида.
Ця відмінність впливає практично на все: процес формування, оснащення, тривалість циклу, придатність для вторинної переробки, теплові характеристики, особливості обробки, обробку поверхні і довговічність.
Термопластичні і термореактивні пластмаси: Коротка порівняльна таблиця
| Житлова нерухомість або Змінна для прийняття рішення | Термопласти | Термореактивні пластмаси |
|---|---|---|
| Теплові впливи | Розм'якшується або відтає при нагріванні; твердне при охолодженні | Обробляти необоротно; не переплавляти після затвердіння. |
| Молекулярна структура | Прямі або розгалужені полімерні ланцюги | Зшита тривимірна мережа |
| Повторне використання | Зазвичай може бути повторно розігрітий і перероблений | Не може бути переплавлений після загоєння |
| Загальна довговічність | Зазвичай більш висока міцність і пластичність | Зазвичай набагато більш строгий, але може бути слабким |
| Теплостійкість | Зазвичай відрізняється; обмежений Tg, температурою плавлення і HDT | Як правило, особливо ефективний при підвищених температурах |
| Опір повзучості | Від помірного до зниженого, якщо тільки не покращено або не дороблено | Звичайно краще в результаті зшивання |
| Хімічна стійкість | Видатний в оцінках одних, в інших слабкий | Зазвичай стійкий до впливу розчинників, кислот та грубих умов експлуатації |
| Площа поверхні | Часто набагато легше полірувати, структурувати, фарбувати й розмальовувати | Завершення роботи після рішення може виявитися особливо складним завданням |
| Повторне використання перспективного | Теоретично набагато краще; розумні ціни залежать від матеріалу, організації і забруднення | Твердий; зазвичай подрібнюється в якості наповнювача або хімічно повторно використовується в незначних випадках |
| Звичайні процедури | Дробеструйні формування, екструзія, лиття під тиском, термоформування, 3D-друк, механічна обробка з ЧПУ | Компресійна формування, трансферне формування, дробеструйні формування з зворотним зв'язком, диспергування, трансферне формування продукту |
| Найбільш відповідний виробничий рахунок | Варіанти для великосерійного виробництва повторюваного | Високоефективні, термостійкі, хімічно безпечні компоненти |
Чому важлива Молекулярна структура
Найпростіший спосіб зрозуміти властивості термопластичного матеріалу - представити полімерні ланцюжки, які при нагріванні можуть ковзати один повз одного. Вони не вільні, як молекули води, але при певних температурах володіють достатньою рухливістю, щоб текти під тиском. Ось чому гранула з термопластичної смоли може стати формованим корпусом, обробленим прототипом або пристосуванням для 3D-друку.
Термореактивні матеріали ведуть себе по-різному. У процесі затвердіння полімерні ланцюжки утворюють поперечні зв'язки. У результаті виходить мережа. Саме тому властивості термореактивних матеріалів часто включають високу жорсткість, термостабільність, опір повзучості і хімічну стійкість. Саме тому термореактивні матеріали важче переробляти і вони менш щадящи у разі збоїв у процесі виробництва.
Хімія - це не академічні дрібниці. Це проявляється на виробництві.
Якщо на деталі з термопластику, відлитої під тиском, є коротка дріб, відмітина від раковини або неправильний барвник, направляючу і частину відходів можна відшліфувати і використовувати повторно в залежності від матеріалу і вимог до якості. Якщо термореактивних деталь затвердне неправильно, її не можна просто розплавити і запустити знову.
Властивості термопластичного Матеріалу
Термопласти використовуються в широкому асортименті, від м'яких поліетиленових плівок до високоефективних елементів PEEK. Тим не менш, при виборі виробу на ранніх стадіях використовуються різні візерунки.
Основні переваги термопластів
Термопласти обрані тому, що вони успішно переробляються. Вони поєднуються з повторюваним формуванням, швидким часом циклу, складною геометрією, невеликими ділянками поверхні стін, можливістю замикання, живими сполуками, підбором кольору, прозорими компонентами і унікальною косметичної поверхнею.
Для кількісного виробництва, швидке формування зазвичай це практичний курс з полікарбонатним компонентів, оскільки він поєднує в собі повторюваність, різноманітність виробів і виробничу геометрію, не вимагаючи тривалих строків виготовлення оснастки.
Термопласти аналогічним чином роблять варіації менш складними. Команда стилістів може змоделювати вироби з АБС-пластику, нейлону, ПК або поліпропілену, перевірити посадку і характеристики, після чого перейти безпосередньо до фасонному виробництва з меншою кількістю ударів. Вони також широко використовуються в 3D-друк для концептуальних проектів, пристосувань, елементів, корпусів, трубопроводів, кронштейнів і малооб'ємних компонентів кінцевого призначення.
Типові переваги термопластів полягають у наступному:
- Чудова ударостійкість при різних найвищих якостях
- Широкий вибір кольорів та оздоблення
- Ефективне поводження з великогабаритними деталями
- Чудове співвідношення міцності до ваги
- Набагато краще піддається вторинній переробці, ніж термореактивні матеріали
- Висока стійкість до защелкиванию, ребрах жорсткості, втулок, затискачів і живим сполук
- Широкий спектр послуг по продукту, дизайну і високим експлуатаційним якостям
Основні недоліки термопластів
Термопласти не є чудовими. Деякі розм'якшуються при постійному нагріванні. Деякі розповзаються при постійному нагріванні. Інші вбирають вологу, деформуються під час формування, тріскаються під впливом розчинника або руйнуються під впливом ультрафіолету без інгредієнтів.
Звичайні термопластичні ризики складаються з:
- Більш низька термостійкість, ніж у багатьох термореактивних матеріалів
- Повзти під постійними механічними навантаженнями
- Деформація і усадка в деталях спроектованих
- Ступінь чутливості нейлону до вологи і деякі інші якості
- Можлива втрата дому після повторної переробки
- Обмеження хімічної сумісності, пов'язані з конкретними смолами
Кронштейн з полікарбонату, який ідеально працює при кімнатній температурі, може мати дефекти поблизу двигуна, акумуляторного блоку, пальники або циклу стерилізації. Ось чому рівень температури прогинання при нагріванні, рівень температури зміни скла, температура плавлення і фактична температура розчину повинні бути перевірені перед застосуванням.
Типи термопластів
Термопласти зазвичай поділяють відразу на аморфні та полукристаллические продукти. Такий поділ більш корисно, ніж запам'ятовування довгого списку назв пластмас.
Аморфні термопласти
Аморфні термопласти мають набагато менш поширений молекулярний каркас. Вони розм'якшуються при різних температурах, замість того, щоб демонструвати різке плавлення. Відмінні пропозиції забезпечують чудову стабільність розмірів, меншу усадку і привабливі косметичні поверхні.
Звичайні аморфні термопласти включають:
- М'ЯЗ ЧЕРЕВА
- Полікарбонат
- Полімер або ПММА
- Полістирол
- ПВХ
- ПИЙ
- Блок живлення
Їх зазвичай обирають для виготовлення корпусів, лінз, кришок, подарунків, деталей клінічних приладів, електронних пристроїв та естетичних компонентів. Наприклад, полікарбонат цінується за ударну в'язкість і оптичну прозорість. АБС-пластик звичайно використовується, коли компоненту потрібно довговічність, формуемость і чудове покриття поверхні без витрат на пластмаси більш високого класу.
Полукристаллические термопласти
Полукристаллические термопласти мають дійсно додаткові молекулярні ділянки. Зазвичай вони мають набагато кращу хімічну стійкість, опором стиранню, зносостійкістю і ефективністю при підвищених температурах. Крім того, вони часто мають тенденцію до набагато більшого зменшення під час формування, тому важливі питання проектування деталей та оплати оснастки.
Звичайні полукристаллические термопласти складаються з:
- Поліпропілен
- Поліетилен
- Нейлон або поліамід
- Ацеталь або ПОМ
- ДОМАШНЯ СОБАКА ЧЛЕНІВ СІМ'Ї
- ПБТ
- ЗАГЛЯНУТИ
- ППС
Ці матеріали використовуються в шестернях, підшипниках, затисках, деталях паливної системи, деталі для перекачування рідин, медичних інструментах, елементах автомобілів і промислових зносостійких компонентах.
Характеристики термореактивного матеріалу
Термореактивні матеріали вибираються, коли деталь повинна залишатися стабільною в умовах, які, безсумнівно, приведуть до розм'якшення, розповзання, набухання або втрати товарного вигляду великої кількості термопластів. Затверділа сітка надає цим продуктам неповторну індивідуальність: негнучкість, сталість і, як правило, виняткову несприйнятливість до тепла і хімічних речовин.
Основні переваги термореактивних матеріалів
Термореактивні пластмаси зазвичай відмінно підходять для високотемпературних електричних, будівельних, хімічних та композитних робіт. Епоксидні системи міцно скріплюються. Фенольні сполуки стійкі до корозії і горінню. Силікони зберігають здатність адаптуватися до різних температур. Поліуретани можуть бути виготовлені у вигляді пінопластів, еластомерів, шарів або жорстких акторів.
Типові переваги термореактивного матеріалу включають:
- Висока термостійкість
- Надійний захист розмірів
- Фантастичне опір повзучості
- Вражаюча електрична ізоляція в численних системах матеріалів
- Висока стійкість до хімічних речовин і іржі
- Висока міцність і архітектурна безпека
- Відмінно підходить для армованих волокнами компаундів
Термореактивні матеріали переважають у материнських платах, високовольтних ізоляторах, засобах по догляду за домашніми пристроями, заливальних матеріалах, клеях, композитних панелях, теплових бар'єри, ущільненнях, прокладках, електроніці в оболонках і хімічно стійких покриттях.
Для версій або деталей малого обсягу, що вимагають обробки, подібної формованному поліуретану, вакуумне лиття ви можете створювати деталі з гумоподібні, АБС-подібних або прозорих матеріалів до придбання складної виробничої оснастки.
Недоліки термореактивних матеріалів
Точно така ж зшита структура, яка забезпечує безпеку термореактивних матеріалів, також накладає обмеження.
Після затвердіння інтенсивний матеріал можна переплавляти. Кількість переробок обмежена. Брухт складніше використовувати повторно. Механічна обробка може бути складніше із-за того, що матеріал може бути твердим, шорстким, слабким або набитим склом або мінеральної арматурою. Деякі термореактивні матеріали також вимагають ретельного проведення процедур обробки, щоб не було зазорів, недостатньої кількості розчину, внутрішніх напружень або зміщення розмірів.
Типові недоліки термореактивного матеріалу включають:
- Неправильний вибір для повторного формування та переробки
- Більш тривалий час затвердіння порівняно з численними процедурами обробки полікарбонату
- Велика крихкість в деяких системах
- Більш складна комплектація і механічна обробка
- Підвищена чутливість для визначення процентного вмісту, ступені температури, вологості і процедури контролю
- Потреби в інструменті та технологічному процесі, які відрізняються від звичайного формування з полікарбонату
Сімейства термореактивних матеріалів
Епоксидні смоли
Епоксидні смоли використовуються для склеювання, хімічною стійкістю, електричної ізоляції та ефективності композитів. Вони використовуються в клеях, деталі з вуглецевого волокна, заливці електронних пристроїв, інструментальних дошках, шарах, елементах і конструкційних композитних матеріалах.
Фенольні матеріали
Фенольні сполуки стійкі до нагрівання, займання і електроізоляції. Вони широко поширені в електричних деталях, засобах догляду за ними, гальмівних деталі, деталі побутової техніки та комерційних шаруватих матеріалах.
Поліуретанові Термореактивні матеріали
Хімічний склад поліуретану широкий. Він дозволяє виробляти універсальні еластомери, жорсткі піни, м'які на дотик деталі, ущільнення, ролики, колеса і литі прототипи. У сфері інновацій литтєвий поліуретан зазвичай використовується для імітації виробництва пластмас до створення оснастки.
Силікон
Силіконові термореактивні матеріали витримують екстремальні температури і зберігають здатність до адаптації там, де велика кількість пластмас, безсумнівно, піддалося б розтріскування. Вони використовуються в ущільненнях, прокладках, медичних компонентах, клавіатурах, ізоляції, каструлях і сковорідках, а також для захисту електронних пристроїв.
Поліефірні і пластичні складноефірні смоли
Ці продукти зазвичай використовуються в армованих скловолокном компаундах, морських компонентах, резервуарах для зберігання, панелях, будівельних конструкціях і виробах, а також у корозійностійких конструкціях.
Поліімід
Поліімід - це високоефективний полімер з родини, що використовується там, де необхідні тепло, знос, електрична ізоляція і стабільність розмірів. Він широко використовується в аерокосмічній промисловості, електроніці, напівпровідниках і бізнесі.
Процеси виробництва термопластів і термореактивних матеріалів
Вибір продукту і вибір процедури повинні виконуватися одночасно. Смола, яка виглядає ідеально на технічному описі, може бути дорогою, повільно переміщається, непередбачуваною або її важко кидати в обрану геометрію.
Формування з термопластика
При лиття під тиском термопластів використовуються гранули продукту, нагрівання, зусилля привинчивания і охолоджувана форма. Це звичайний вибір для пластмасових деталей великого обсягу з-за того, що він може створювати складну геометрію з точною повторюваністю.
Відмінні кандидати складаються з:
- Споживчий товар нерухомість
- Приміщення для клінічних інструментів
- Автомобільні затискачі і брекети
- Цифрові ситуації
- Інструменти і функціональні пристосування
- Компоненти упаковки товару
Полікарбонатне формування найкраще працює, коли формат відображає товщину стінок, осідання, ребра жорсткості, затвори, раковину, усадку, лінії поділу, мітки виштовхування і витрата матеріалу.
Обробка пластикових елементів з ЧПУ
Для прототипів, компонентів, запасних частин і деталей з жорсткими допусками, Обробка пластикових компонентів з ЧПУ може бути швидше і набагато точніше, ніж лиття. Механічна обробка також знижує витрати на оснащення, що має значення, коли кількість невелика або фасон все ще змінюється.
Оброблювані термопласти складаються з ABS, ацеталя, нейлону, COMPUTER, PEEK, PTFE, PEI і акрилу. Деякі термореактивні матеріали і композитні шаруваті матеріали піддаються механічній обробці, проте для усунення зносу пристрою, забруднення, розшарування і крихкості потрібно старанність.
3D-друк
3D-друк найкраще підходить для швидкого моделювання, складної внутрішньої геометрії, пристосувань, деталей, розпізнавання стилю і корисних компонентів невеликого обсягу. Переважають технології друку на основі термопластика, включаючи FDM, SLS, MJF і різні інші порошкові або екструзійні системи.
У деяких адитивних процедурах використовуються фотополімерні смоли, які після затвердіння діють набагато більше як термореактивні матеріали. Ці деталі можуть бути феноменальними по деталізації і зовнішнім виглядом, проте їх морозостійкість, стійкість до ультрафіолетового випромінювання і експлуатаційні характеристики вимагають надзвичайно ретельної оцінки.
Термореактивное Формування та розтікання
Термореактивні матеріали обробляються такими методами, як пресування, трансферне формування, зворотне дробеструйні формування, формування з перенесенням матеріалу, заливання у форму, капсулювання та розтікання.
Ці методи є звичайними, коли компонент викликає:
- Висока термостійкість
- Електрична ізоляція
- Хімічна безпека
- Великі композитні конструкції
- Товсті ділянки
- Процедури з поліуретану еластомерного
- Стійкість до займання або дузі
Обробка термореактивною матеріалом багато в чому залежить від процентного вмісту суміші, температури затвердіння, часу розчинення, температури утворення цвілі, вентиляції та вимог до подальшого затвердіння.
Оновлена інформація: Контекст виробництва та переробки пластмас
Вибір продукції тепер включає в себе екологічність, а не тільки продуктивність та ціну.
PlasticsEurope повідомила, що в 2023 році міжнародне виробництво пластмас досягло приблизно 414 мільйонів тонн, включаючи копалини, перероблені і біопластик. Подивитися Plastics Europe Пластмаси в коротких істини 2024.
Міжнародне дослідження ОЕСР з пластмас повідомило, що в 2019 році кількість пластикових відходів в світі склало близько 353 мільйонів тонн, і тільки 9% було використане повторно. См. 经合组织全球塑料预期.
Це не означає, що кожна деталь з полікарбонату довговічна або що кожна термореактивних деталь небрежна. Довговічний інтенсивний електричний ізолятор, який захищає від виходу з ладу протягом двох десятиліть, може бути набагато кращим екологічним варіантом, ніж переробляється компонент, який рано виходить з ладу. Тим не менш, ця інформація показує, чому проектувальникам необхідно з самого початку враховувати використання матеріалів, виробництво відходів, ремонтопридатність, термін служби деталей і поводження з ними у кінці терміну служби.
Для отримання визначень і фундаментальних клінічних досліджень полімерів, Короткий опис термореактивного пластику в Британській енциклопедії є цінним некомерційним рефералом.
Практичні приклади
Виберіть термопластик, Коли:
- Компонент потребує защелкивающихся елементах, затисках, шарнірах або удароміцності.
- Предмет буде зібраний у великій кількості.
- Турбота про естетичну поверхні і підборі відтінку.
- Можливість вторинної переробки або повторного подрібнення - це мета формату.
- Елемент вимагає швидкого створення прототипу і доопрацювання в цілому.
- Рівень температури розчину помірний.
Приклад: Пересувне відділення для інструментів, виготовлене з пластику stomage або PC-ABS. Для цього потрібно відмінна стійкість до дії, поверхню акуратної форми, внутрішні виступи, ребра жорсткості і повторюваність виготовлення.
Вибирайте Інтенсивний матеріал, Коли:
- Компонент повинен витримувати постійне нагрівання.
- Електрична ізоляція грає важливу роль в цьому стилі.
- Опір повзучості і стабільність розмірів набагато важливіше, ніж фактична міцність.
- Компонент безумовно буде піддаватися впливу агресивних хімічних речовин.
- Композитна структура потребує міцної матриці продукту.
- Деталь, безумовно, буде поміщена в горщик, инкапсулирована, відлита або відлита під тиском.
Приклад: Епоксидний герметик для захисту чутливої електроніки. Захищає елементи від вібрації, вологості, тепла і прямого впливу хімічних речовин.
Найчастіші запитання
1. У чому основна відмінність між термопластами і термореактивними пластиками?
Основна відмінність полягає в тому, як вони реагують на нагрів. Термопласти розм'якшуються або плавляться при нагріванні і знову тверднуть при охолодженні, що дозволяє змінювати їх форму. Термореактивні пластмаси отверждаются, утворюючи міцну зшиту структуру, і після затвердіння їх не можна розплавити або змінити форму.
2. Є термопласти міцніше термореактивних пластиків?
Жоден з цих матеріалів не є універсально міцним. Термопласти зазвичай володіють кращою ударостійкість, гнучкістю і ударною в'язкістю, в той час як термореактивні пластмаси часто забезпечують більшу твердість, термостійкість, хімічна стійкість і стабільність розмірів. Оптимальний варіант залежить від області застосування та умов експлуатації.
3. Що більше термостойко: термопласти або термореактивні пластики?
Термореактивні пластмаси, як правило, більш стійкі до тривалих високих температур, оскільки їх зшита молекулярна структура розм'якшується не так, як термопласти. Однак високоефективні термопласти, такі як PEEK, PPS і PEI, також можуть витримувати високі температури навколишнього середовища.
4. Є термопласти більш придатними для вторинної переробки, ніж термореактивні пластмаси?
Так, термопласти, як правило, легше переробляти, тому що їх можна повторно нагрівати, розплавляти і змінювати форму. Термореактивні пластмаси не можна переплавляти після затвердіння, тому їх складніше переробляти. Деякі термореактивні відходи можуть бути подрібнені для використання в якості наповнювача або перероблені за допомогою спеціальних хімічних методів переробки.
5. Чи повинен я вибрати термопласти або термореактивні пластики для свого виробу?
Вибирайте термопласти, коли вам потрібні ударостійкість, гнучкість, складні форми формування, швидке виробництво або більш високий потенціал переробки. Вибирайте термореактивні пластмаси, якщо для виготовлення деталі потрібні високі температурні характеристики, хімічна стійкість, електрична ізоляція, низька повзучість або довготривала стабільність розмірів. При прийнятті остаточного рішення також слід враховувати обсяг виробництва, допуски, вартість і виробничий процес.
Коментарі
Останні публікації
Пов'язані блоги
Блог Senyo зосереджений на тому, щоб поділитися нашими глибокими знаннями у сфері виробництва прототипів. За допомогою наших статей ми прагнемо допомогти вам удосконалити дизайн вашого продукту та ефективніше розібратися зі складнощами швидкого прототипування.
