Топ-5 гидролизостойких пластиков для долговечных наружных применений

При проектировании продуктов для наружного использования помните, что даже самые прочные пластики могут деградировать со временем. Многие факторы, такие как механические напряжения, геометрия детали и климат — горячая вода и пар, холодный воздух и конденсат, и быстрые изменения температур — могут влиять на срок службы детали, используемой и хранимой на улице. Большинство погодостойких пластиков могут влиять на способность детали выдерживать физические нагрузки и выветривание, чтобы избежать трещин, ломкости или вытягивания и других форм коррозии.

Выбор материала имеет первостепенное значение когда речь идет о проектировании продуктов для наружных пластиковых компонентов, так как конкретные материалы предотвращают уникальные формы деградации. Например, материалы для наружных пластиковых компонентов должны обеспечивать защиту от реакций гидролиза. Гидролиз происходит, когда вода разрывает одну или более химических связей полимера, что в свою очередь разрушает сам пластик.

Выбор правильного материала, особенно гидролизостойкого и погодостойкого пластикового материала, может отбить необратимый урон и продлить срок службы вашей наружной детали на годы. Поэтому жизненно важно для дизайнеров и инженеров тщательно взвешивать плюсы, минусы и другие качества погодостойких пластиков.

Топ-5 гидролизостойких пластиков

1. Полифениленсульфид (PPS)

PPS предлагает невероятную стойкость к горячей воде и пару, делая его отличным материалом для противодействия эффектам наружной влажности. PPS также обладает химической стойкостью, хорошей размерной стабильностью и высокой диэлектрической прочностью — это означает, что PPS может выдерживать интенсивные электрические поля без становления проводящим. Благодаря этим преимуществам PPS часто используется в электрических компонентах и полупроводниковой машине.

Другие компоненты, использующие PPS — это уплотнения, втулки и подшипники, а также насосы и клапаны. Собираемые детали в частях, которые будут использоваться на улице, должны противостоять расширению и оставаться совместимыми друг с другом — гидролизостойкость критична. PPS является экономичной альтернативой PEEK, поэтому вы можете придать вашей детали гидролизостойкость за долю стоимости.

2. Полиэтиретиркетон (PEEK)

PEEK — это полукристаллический, легкий погодостойкий пластик, стойкий к усталости, износу, химикатам и теплу. PEEK имеет высокую растяжную прочность и может адаптироваться к агрессивным средам без уступок гидролизу. Эта черта позволяет PEEK заменять металл во многих применениях, таких как медицинские устройства, активные компоненты автомобильных трансмиссий и внешние части самолетов.

PEEK имеет высокую температуру плавления более 371 °C (почти 700 °F) и может выдерживать температуры до 310 °C (590 °F) в течение коротких периодов времени без изменения формы. Еще одно преимущество PEEK — его низкое выделение дыма и пар при воздействии пламени. Однако PEEK довольно восприимчив к деградации УФ-света и определенным кислотам. Команды разработчиков должны иметь это в виду и рассматривать, нужна ли им и погодостойкость, и защита от УФ-света для конкретного применения. Если да, имеет смысл посмотреть ближе на некоторые другие материалы в этом списке.

3. Полибензимидазол (PBI)

PBI имеет самую высокую теплостойкость, износостойкость, прочность и механические свойства из любого инженерного термопластика — он не горит, не прилипает к другим пластикам и не имеет известной температуры плавления. PBI обеспечивает непрерывную гидролизостойкость даже в экстремальных температурах и внешних условиях. По этой причине PBI исключительно используется для критических применений, таких как скафандры астронавтов, защитная одежда пожарных и костюмы гонщиков.

Неудивительно, что производство PBI невероятно сложно и дорого. PBI также требует алмазных инструментов для инженерии, что еще больше повышает затраты. PBI также ограничен своей чувствительностью к надрезам — при проектировании для PBI продуктовые дизайнеры и инженеры должны избегать любых острых краев или углов и сглаживать все шероховатости поверхности максимально возможным образом.

4. Полиэтеримид (PEI)

PEI — это аморфный термопластик, что делает его стойким к усадке при охлаждении. Это, наряду с его гидролизостойкими характеристиками, помогает деталям PEI оставаться той же формы при изменениях окружающей температуры. Это отличное качество для наружных применений и хранения. PEI также имеет высокую температуру плавления и может сохранять механическую целостность при высоких температурах, еще больше способствуя долговечности компонентов на улице.

К сожалению, PEI довольно дорог и имеет низкую ударную прочность по сравнению с другими пластиками в этом списке. PEI также имеет тенденцию трескаться при контакте с полярными хлорированными растворителями. Однако, так как PEI хорошо держится в присутствии различных топлив и охлаждающих жидкостей, он все еще часто используется в коммерческой авиапромышленности для изготовления огнезащитных барьеров и чехлов сидений самолета.

5. Полисульфон (PSU)

PSU создан для сопротивления гидролизу от горячей воды и пара, отличный выбор для поддержания целостности детали в теплых погодных условиях. Он жесткий, но термоформовой, то есть вы можете формовать PSU в различные формы во время производства, пока погодостойкий пластик остается жестким. Поскольку PSU гидролизостоек, он может выдерживать повторную стерилизацию при необходимости. Это делает PSU подходящим для применений в приготовлении пищи, автоклавируемых инструментов, медицинских подносов и компонентов приборов.

PSU настолько прочен и полупрозрачен, что он часто используется как альтернатива акрилу и поликарбонату. Однако PSU может терпеть более высокие температуры, чем оба этих других полимера. Это качество помогает PSU защищать наружную инфраструктуру, которой может понадобиться выдерживать горячие температуры.

Аффронтуйте великому открытому пространству с Fast Radius

Важно гарантировать, что ваш погодостойкий пластиковый материал, особенно для деталей с наружными применениями, способствует прочности и долговечности компонента. Лучшие варианты погодостойких пластиков поддерживают гидролизостойкость, которая предотвращает изменение формы компонентов за пределы функциональности из-за поглощения воды, наряду с другими характеристиками, такими как температурная и трещиностойкость или свариваемость и растяжная прочность.

Выбор правильного погодостойкого пластикового материала может показаться пугающим, но Fast Radius здесь, чтобы помочь. Мы — экспертный производственный партнер, посвященный руководству инженеров и команд разработчиков через весь производственный процесс, так что вы можете чувствовать уверенность при выборе лучшего погодостойкого пластика для вашего предстоящего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы подготовить ваш материал для любого наружного применения.

Чтобы узнать больше о термопластиках, химически стойких пластиках и многом другом, посетите ресурсный центр Fast Radius.

Готовы сделать свои детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости