Ацетал против нейлона: выбор правильного инженерного пластика для вашего применения

Инженерные пластики, группа пластиков, имеющих лучшие механические и тепловые свойства, чем другие пластики, часто используются как замены для традиционных инженерных материалов, таких как дерево, металл или каучук. Два из наиболее часто используемых инженерных пластиков — ацетал (известный под множеством имен, как Delrin и POM) и нейлон, которые оба предлагают низкие коэффициенты трения и отличную долговечность. Эти два материала также могут использоваться для многих из тех же применений, таких как подшипники, втулки и высокопроизводительные шестерни.

Поскольку есть так много перекрытия между нейлоном и ацеталом, может быть трудно ухватить ключевые различия между ними и выбрать один над другим. Вот всё, что команды продуктов должны знать о нейлоне и ацетале, плюс как они могут определить, какой лучше для их проекта.

Обзор пластика нейлона

Как и другие пластики, нейлоны делаются путем дистилляции углеводородных топлив. Есть два основных процесса, которыми создаются нейлоны — полимеризация и поликонденсация. Поликонденсация включает реакцию диамина с дикарбоновыми кислотами и приводит к формированию более биоразлагаемого нейлона. Полимеризация, с другой стороны, включает реакцию аминовых мономеров с карбоновой кислотой.

Полукристаллическая структура нейлона обеспечивает высокий уровень жесткости, прочности, химической стойкости и теплостойкости. По этим причинам нейлон идеален для применений, включающих трение, такие как шестерни или подшипники. Однако нейлон склонен поглощать влагу из окружения, что может негативно повлиять на стабильность и функциональность детали, и он не изначально УФ-стойкий. К счастью, использование предусловий обработки может смягчить оба этих эффекта и снизить ущерб.

Многочисленные типы нейлона все идентифицируются по номеру. Три наиболее распространенных типа нейлона — Нейлон 6, Нейлон 66 и Нейлон 12, и физические и химические свойства нейлона будут варьироваться по типу. Некоторые ключевые механические спецификации для неармированного Нейлона 6, например, включают:

• Поглощение воды: 1,900%, 24 ч @ 73,4°F (23°C)
• Растяжная прочность: 76 МПа
• Изгибная прочность: 110 МПа
• Модуль упругости при изгибе: 2965 МПа
• Твердость: 116, Роквелл R
• Температура плавления: 428°F (220°C)

Нейлон высоко ценится за свою прочность и универсальность, а также свои естественные низкотрения свойства. Его можно формировать в филаменты, волокна, пленки и листы, и он совместим с рядом производственных процессов, включая литье под давлением, обработку на станках с ЧПУ и 3D-печать. По этим причинам нейлоны часто используются от прототипирования до высокообъемного серийного производства. Нейлоны также используются по широкому спектру отраслей для широкого спектра применений. Нейлоновая пленка часто используется для пищевой упаковки, нейлоновые детали часто заменяют алюминиевые компоненты в двигателях, и нейлон часто используется для электрических применений, таких как кабельные стяжки, изоляторы и корпуса переключателей.

Обзор пластика ацетала

Существует два основных типа ацетала — гомополимеры и кополимеры. Гомополимеры и кополимеры имеют разные химические композиции, используются для разных применений и требуют разных производственных процессов. Гомополимер ацетала производится реакцией водного формальдегида с спиртами для образования гемиформала, затем дистилляцией этой смеси и полимеризацией с катализаторами. Производство кополимера ацетала более сложно и включает конвертацию формальдегида в триоксан, который затем диллируется и полимеризуется с катализаторами.

Гомополимеры склонны быть более жесткими и твердыми с более скользкой текстурой. Кополимеры, с другой стороны, имеют лучшую размерную стабильность и большую стойкость к химикатам. Оба типа ацетала предпочтительны для применений, требующих сильной стойкости к абразиву, воде и химикатам, а также низкому трению. Некоторые из этих применений включают шестерни, молнии, потребительскую электронику, пластиковую мебель и медицинские припасы.

Другие распространенные применения для ацетала включают механические шестерни, электрическую изоляцию, корпусной детали, автомобильные детали, такие как стеклоподъемники и замки дверей, материалы пищевой промышленности, такие как пищевые конвейеры, и более. Однако, в отличие от нейлона, ацетал не особенно совместим с 3D-печатью. По этой причине он не используется для прототипирования в той степени, в какой нейлон.

Свойства материала ацетала варьируются по типу, но его типичные механические и физические свойства включают:

Гомополимер ацетала

• Поглощение воды: 0,25%, 24 ч @ 73,4°F (23°C)
• Растяжная прочность: 10 000 psi (≈69 МПа)
• Модуль упругости при изгибе: 420 000 psi (≈2896 МПа)
• Коэффициент трения: 0,20

Кополимер ацетала

• Поглощение воды: 0,20%, 24 ч @ 73,4°F (23°C)
• Растяжная прочность: 9800 psi (≈67,6 МПа)
• Модуль упругости при изгибе: 370 000 psi (≈2551 МПа)
• Коэффициент трения: 0,21

Ацетал высоко предпочтителен за свою высокую прочность, низкотрения свойства и отличные износостойкие свойства в горячих и холодных средах. Что еще, потому что он легко обрабатывается, он склонен быть отличным выбором материала для применений, требующих жестких допусков.

Начало работы с ацеталом и нейлоном

Нейлон и ацетал — универсальные термопластики, которые оба отличные выборы для многих проектов. Однако, несмотря на сходства между ними, они не тот же материал и не должны смешиваться. Нейлон — абразивностойкий материал, особенно совместимый с 3D-печатью. Ацетал, с другой стороны, более стойок к влаге и исключительно совместим с обработкой на станках с ЧПУ. Команды продуктов должны всегда делать свою должную осмотрительность, чтобы обеспечить, что пластик, который они выбирают для проекта, действительно правильный подгон. К счастью, опытный партнер может сделать процесс выбора материала легким.

Когда команды продуктов партнерят с Fast Radius, они партнерят с командой опытных экспертов производства по запросу с сильным трек-рекордом успеха оживления продуктов. С экспертизой в обеих традиционных и аддитивных производственных методах, наша команда дизайнеров, инженеров и советников может провести вас через весь производственный процесс, от выбора материала до готового продукта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.

Получите более глубокое понимание производственных процессов пластиков, включая как выбрать правильный метод для производства вашей пластиковой детали, ключевые соображения для пластиковой ЧПУ-обработки, и более в ресурсном центре Fast Radius.

Готовы сделать свои детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости