Руководство по распространенным термопластам

Термопласты представляют собой пластичные полимеры с низкой температурой плавления, которые становятся расплавленными при нагревании, затвердевают при охлаждении и могут быть переформованы или переплавлены после процесса отверждения. Они надежны, гибки и просты в использовании, поскольку постобработка часто минимальна или вообще не требуется.

Более того, термопласты сегодня считаются одними из самых экологически чистых и нетоксичных материалов на рынке. Они идеально подходят для литья под давлением, экономичного изготовления деталей сложной геометрии и производства воспроизводимых деталей в больших объемах. Термопласты можно использовать для создания самых разных товаров для дома, от механических деталей до детских игрушек.

Инженерам и проектировщикам продукции следует рассмотреть возможность использования термопластов для литья под давлением, но существует множество вариантов на выбор. Вот руководство по наиболее распространенным термопластам, а также советы продуктовым командам по выбору наилучшего типа для следующего проекта.

Разбивка распространенных термопластов

Термопласты можно разделить на две большие категории — аморфные смолы и полукристаллические смолы. Аморфные смолы обычно хрупкие, но они очень точны и имеют хорошую размерную стабильность. Эти термопласты обычно используются в пластиковой посуде, чашках из пенопласта и пластиковых тарелках.

Полукристаллические смолы более гибкие и химически стойкие, чем аморфные смолы, но с ними может быть сложно работать. Однако этот материал хорошо подходит для приложений, связанных с непрерывным износом, конструкционными нагрузками и трением.

В категориях аморфных и полукристаллических смол термопласты могут быть дополнительно разбиты по степени их эффективности. Термопласты можно классифицировать как высокоэффективные, специальные, инженерные или товарные. Уровень производительности повышается вместе с ценой. Вот шесть примеров наиболее распространенных термопластов, а также их классификации.

Полиэфиримид (PEI)

PEI представляет собой высокоэффективную аморфную смолу. Он прочный, химически стойкий и способен выдерживать температуру до 217°C. Аморфные смолы склонны к растрескиванию при контакте с определенными жирами и маслами, но PEI выделяется тем, что достаточно прочен, чтобы противостоять такому растрескиванию. PEI используется для изготовления печатных плат, очков и стерилизационного оборудования, но чаще всего он используется в аэрокосмической промышленности.

Поликарбонат (ПК)

ПК представляет собой аморфную смолу технического класса. Этот естественно прозрачный материал является термостойким, гибким и хорошим электроизолятором. Он также прочнее и жестче, чем нейлон. Общие области применения включают электрические компоненты, линзы, медицинские устройства и одноразовые контейнеры для пищевых продуктов или бутылки с водой. Поликарбонат не считается безопасным для пищевых продуктов для многоразовых контейнеров.

Полистирол (ПС)

Полистирол представляет собой аморфную смолу товарного сорта. Он прозрачен, как поликарбонат, но имеет очень низкую прочность и термостойкость. Таким образом, его варианты использования ограничены простыми продуктами, такими как упаковка арахиса, пенопластовые тарелки и столовые приборы.

Полиэфирэфиркетон (PEEK)

PEEK — это высокоэффективная полукристаллическая смола и один из самых прочных термопластов на рынке — он устойчив к высоким температурам, химическим веществам, коррозии и биоразложению. Механические свойства PEEK делают его идеальным выбором для подшипников, медицинских имплантатов, деталей поршней и широкого спектра применений в аэрокосмической, автомобильной и химической промышленности.

Нейлон

Нейлон представляет собой полукристаллическую смолу технического качества. Он очень стабилен, универсален и устойчив ко многим внешним факторам, таким как истирание и удары. Нейлон также обещает низкую усадку и деформацию. Его области применения обширны. Он достаточно шелковистый, чтобы его можно было использовать в женских чулках и другой одежде, достаточно прочный, чтобы его можно было использовать в промышленных подшипниках, и достаточно безопасный, чтобы его можно было использовать в медицинских устройствах.

Полипропилен (ПП)

Полипропилен, термопласт, любимый инженерами, представляет собой полукристаллическую смолу товарного качества. Полипропилен прочен и обладает высокой устойчивостью к нагрузкам, ударам, коррозии и усталости, оставаясь при этом чрезвычайно гибким. Инженерам нравится работать с полипропиленом, потому что он предлагает им многие (если не все) химические и механические свойства, необходимые для их соответствующих вариантов использования, по очень низкой цене. Общие области применения включают товары для дома, автомобильные запчасти, многоразовые контейнеры и даже ковровые покрытия.

Ключевые факторы выбора термопластика

Эти шесть распространенных термопластов — только начало. Как инженеры и дизайнеры продуктов могут проанализировать все доступные варианты и сделать правильный выбор?

Лучший способ выбрать термопласт — это начать с рассмотрения технических требований детали. Цель состоит в том, чтобы выбрать материал, который будет обладать всеми свойствами, необходимыми детали, и сделать это с максимальной рентабельностью. Таким образом, очень важно начать с определения ключевых технических требований, которые послужат полезным ориентиром при оценке вариантов материалов. Помня об этих рекомендациях, ищите наилучший компромисс между желаемыми механическими свойствами и стоимостью.

Многие производители используют таблицы выбора материалов, чтобы упростить процесс оценки. Определяя материалы, которые находятся в точке пересечения двух желаемых переменных — скажем, плотности и стоимости — группы разработчиков сужают круг жизнеспособных кандидатов и получают ясность относительно того, какие материалы, вероятно, окажутся наиболее эффективными. Выделите важные инженерные требования, определите ценовой диапазон и выберите материал, наиболее экономичный для требуемой производительности.

Оптимизируйте жизненный цикл продукта с помощью рекомендаций экспертов

Удобные таблицы выбора материалов, подобные изображенным выше, полезны для сокращения большого количества материалов до нескольких, но ничто не заменит совет эксперта. Чтобы выбрать наилучший материал для данной детали, командам разработчиков было бы полезно проконсультироваться с опытным партнером-производителем, таким как Fast Radius.

Когда вы сотрудничаете с Fast Radius, вы получаете доступ к специальной команде экспертов, которые знают все, что нужно знать об инновациях в производстве. Наша команда преданных своему делу инженеров, технологов, дизайнеров и консультантов поможет оптимизировать производственный процесс и весь жизненный цикл вашего продукта — от выбора подходящего термопластика для вашего проекта до ускорения выхода на рынок. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Для получения дополнительных сведений о выборе лучших материалов для конкретного проекта ознакомьтесь с соответствующими статьями блога в центре ресурсов Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату