Знайте свои материалы:ацеталь или нейлон

Инженерные пластмассы, группа пластмасс, обладающих лучшими механическими и термическими свойствами, чем другие пластмассы, часто используются в качестве заменителей традиционных инженерных материалов, таких как дерево, металл или резина. Двумя наиболее часто используемыми конструкционными пластиками являются ацеталь (известный под многими названиями, такими как Delrin и POM) и нейлон, оба из которых имеют низкий коэффициент трения и превосходную долговечность. Эти два материала также можно использовать для многих одинаковых применений, таких как подшипники, втулки и высокопроизводительные шестерни.

Поскольку между нейлоном и ацеталем так много общего, может быть трудно понять ключевые различия между ними и выбрать один из них. Здесь есть все, что нужно знать командам разработчиков о нейлоне и ацетале, а также то, как они могут определить, что лучше подходит для их проекта.

Обзор нейлонового пластика

Как и другие пластмассы, нейлон производится путем перегонки углеводородного топлива. Существует два основных процесса создания нейлона — полимеризация и поликонденсация. Поликонденсация включает реакцию диамина с дикарбоновыми кислотами и приводит к образованию более биоразлагаемого нейлона. С другой стороны, полимеризация включает реакцию мономеров амина с карбоновой кислотой.

Полукристаллическая структура нейлона обеспечивает высокий уровень жесткости, прочности, химической стойкости и термостойкости. По этим причинам нейлон идеально подходит для изделий, связанных с трением, таких как шестерни или подшипники. Однако нейлон имеет тенденцию поглощать влагу из окружающей среды, что может негативно сказаться на стабильности и функциональности детали, и по своей природе он не устойчив к ультрафиолетовому излучению. К счастью, использование средств предварительной подготовки может смягчить оба этих эффекта и уменьшить ущерб.

Все многочисленные типы нейлона можно идентифицировать по номеру. Тремя наиболее распространенными типами нейлона являются нейлон 6, нейлон 66 и нейлон 12, а физические и химические свойства нейлона зависят от типа. Например, некоторые ключевые механические характеристики неармированного нейлона 6 включают:

• Влагопоглощение:1,900 %, 24 часа при 73,4 °F (23 °C)
• Прочность на растяжение:76 МПа
• Прочность на изгиб:110 МПа
• Модуль изгиба:2965 МПа
• Твердость:116, Роквелл
• Температура плавления:428 °F (220 °C)

Нейлон высоко ценится за его прочность и универсальность, а также за его естественные свойства низкого трения. Из него можно формовать нити, 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 прототипов до крупносерийного производства. Нейлоны также используются в различных отраслях промышленности для широкого спектра применений. Нейлоновая пленка часто используется для упаковки пищевых продуктов, нейлоновые детали часто заменяют алюминиевые компоненты в двигателях, а нейлон часто используется в электрических устройствах, таких как кабельные стяжки, изоляторы и корпуса переключателей.

Обзор ацеталевого пластика

Существует два основных типа ацеталей — гомополимеры и сополимеры. Гомополимеры и сополимеры имеют разный химический состав, используются для разных целей и требуют разных производственных процессов. Гомополимерный ацеталь получают реакцией водного формальдегида со спиртами с образованием гемиформаля, затем перегонкой этой смеси и ее полимеризацией с катализаторами. Производство сополимера ацеталя более сложное и включает преобразование формальдегида в триоксан, который затем перегоняют и полимеризуют с помощью катализаторов.

Гомополимеры имеют тенденцию быть более жесткими и твердыми с более скользкой текстурой. Сополимеры, с другой стороны, имеют лучшую размерную стабильность и большую устойчивость к химическим веществам. Оба типа ацеталя предпочтительны для применений, требующих высокой устойчивости к истиранию, воде и химическим веществам, а также низкого трения. Некоторые из этих приложений включают шестерни, молнии, бытовую электронику, пластиковую мебель и медицинские принадлежности.

Другие распространенные области применения ацеталя включают механические передачи, электрическую изоляцию, детали корпуса, автомобильные детали, такие как электрические стеклоподъемники и дверные замки, материалы для пищевой промышленности, такие как конвейеры для пищевых продуктов, и многое другое. Однако, в отличие от нейлона, ацеталь не особо совместим с 3D-печатью. По этой причине он не используется для прототипирования в такой степени, как нейлон.

Свойства пластикового материала из ацеталя различаются в зависимости от типа, но его типичные механические и физические свойства включают:

Гомополимерный ацеталь

• Влагопоглощение:0,25 %, 24 часа при 73,4 °F (23 °C)
• Прочность на растяжение:10 000 фунтов на квадратный дюйм
• Модуль изгиба:420 000 фунтов на квадратный дюйм
• Коэффициент трения:0,20

Сополимер ацеталя

• Влагопоглощение:0,20 %, 24 часа при 73,4 °F (23 °C)
• Прочность на растяжение:9 800 фунтов на квадратный дюйм
• Модуль изгиба:370 000 фунтов на квадратный дюйм
• Коэффициент трения:0,21

Ацеталь очень популярен благодаря своей высокой прочности, низкому трению и отличной износостойкости как в горячих, так и в холодных условиях. Более того, поскольку его легко обрабатывать, он, как правило, является отличным выбором материала для приложений, требующих жестких допусков.

Начало работы с ацеталем и нейлоном

Нейлон и ацеталь — это универсальные термопласты, которые отлично подходят для многих проектов. Однако, несмотря на сходство между ними, это не один и тот же материал, и их не следует смешивать. Нейлон — это устойчивый к истиранию материал, который особенно хорошо подходит для 3D-печати. Ацеталь, с другой стороны, более устойчив к влаге и исключительно совместим с обработкой на станках с ЧПУ. Производственные группы всегда должны проявлять должную осмотрительность, чтобы убедиться, что пластик, который они выбирают для проекта, действительно подходит. К счастью, опытный партнер может упростить процесс выбора материала.

Когда команды разработчиков продуктов сотрудничают с Fast Radius, они сотрудничают с командой опытных специалистов по производству по требованию, имеющих большой опыт успешного воплощения продуктов в жизнь. Обладая опытом как в традиционных, так и в аддитивных методах производства, наша команда дизайнеров, инженеров и консультантов поможет вам пройти весь производственный процесс, от выбора материала до готового продукта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Узнайте больше о процессах производства пластмасс, в том числе о том, как выбрать правильный метод изготовления пластиковой детали, об основных особенностях обработки пластика на станках с ЧПУ и многом другом в центре ресурсов Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату