Топ-5 ударопрочных пластиков для промышленных применений

В производстве некоторые пластики классифицируются как «вязкие». Вязкость измеряет способность материала сопротивляться высоким ударным нагрузкам без разрушения, трещин или деформации. Вязкий материал прочен, выдерживает большие силы, но также dúкtilен и способен растягиваться под давлением.

Вязкие материалы естественным образом более ударопрочны, но различные факторы влияют на ударную стойкость. Например, пластики становятся более хрупкими при низких температурах и более вязкими — при высоких. Длительное воздействие высоких температур и УФ-излучения снижает вязкость. Геометрия детали также влияет: острые внутренние углы создают концентраторы напряжений, вызывающие поломки, в то время как скругленные углы делают детали более долговечными.

Правильный выбор материала на ранней стадии продлевает срок службы детали и предотвращает её отказ. Вот что нужно знать о лучших ударопрочных пластиках.

Лучшие ударопрочные пластики

В Fast Radius мы определяем вязкость материала по результатам теста ИЗОД с надрезом. Этот тест измеряет энергию, поглощенную пластиком, помогая определить, сколько энергии он может выдержать до деформации. Вот лучшие варианты ударопрочных пластиков для создания вязких деталей.

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS)

ABS известен высокой ударной стойкостью и средней стоимостью, что делает его популярным во многих отраслях. ABS легко обрабатывается и хорошо склеивается с клеями, красками и покрытиями. Температура обработки влияет на свойства: низкие температуры дают большую ударную стойкость, высокие — теплостойкость.

ABS применяется в приборных панелях, чемоданах, автомобильных деталях (бамперы), корпусах электроинструментов, бытовых приборов и детских игрушках. Несмотря на универсальность, ABS не подходит для контакта с пищевыми продуктами.

Показатели ABS по ИЗОД с надрезом — мин. 200,0 Дж/м², макс. 215,0 Дж/м²

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

HDPE — прочный, универсальный термопластик с отличной ударной стойкостью и прочностью на растяжение. Благодаря плотной упаковке молекул HDPE обладает невероятной вязкостью и жесткостью. Также устойчив к химикатам, коррозии, впитыванию и абразиву. Однако HDPE обеспечивает только низкую или среднюю теплостойкость.

HDPE — относительно недорогой и легко обрабатываемый материал. Применяется в химических резервуарах, морском строительстве, наружном оборудовании (детские площадки) и протезах. Несмотря на прочность, HDPE подвержен напряженному трещинобразованию под экстремальными нагрузками. Также возможен усадка формы при литье под давлением.

Показатели HDPE по ИЗОД с надрезом — мин. 20,0 Дж/м², макс. 220,0 Дж/м²

Поликарбонат (PC)

Поликарбонат — невероятно прочный пластик, который может быть прозрачным, как стекло. По этой причине, а также благодаря технологичности, PC — частая замена стекла, когда нужна высокая ударная стойкость. Многие потребительские товары изготавливаются из поликарбоната: вывески, каски, защитные очки и маски, окна и др. PC также используется в архитектурном остеклении для защиты зданий (медицинские учреждения, правительственные здания, транспортные узлы).

К сожалению, поликарбонат может быть слишком дорогим для некоторых команд. Также, несмотря на высокую ударную стойкость, он не устойчив к царапинам. Команды должны учитывать это при выборе материала.

Показатели PC по ИЗОД с надрезом — мин. 90,0 Дж/м², макс. 200,0 Дж/м²

Полиамидимид (PAI)

PAI — экстремально прочный, жесткий и долговечный пластик. Обладает хорошей химической стойкостью, электрической изоляцией и низким тепловым расширением — остается размерно стабильным при высоких температурах. PAI имеет высокую прочность на растяжение и сжатие, способен растягиваться и сжиматься для амортизации ударов.

Наряду с прочностью, PAI держит тесные допуски. Устойчив к многим растворителям, топливам и кислотам. Типичные детали: подшипники, втулки, детали насосов и клапанов, полупроводниковое оборудование, электрические соединители.

PAI универсален в производстве, но дорог, сложен в обработке и требует высоких температур. Ограниченная гидролитическая стойкость: PAI расширяется при контакте с водой.

Показатели PAI по ИЗОД с надрезом — мин. 100,0 Дж/м², макс. 150,0 Дж/м²

Высокоударопрочный полистирол (HIPS)

HIPS обладает высокой ударной стойкостью и усталостной прочностью. Достаточно жесткий, чтобы сопротивляться изгибу, но достаточно легкий для легкой обработки. Детали из этого материала устойчивы к трещинам от повторяющихся нагрузок.

HIPS применяется в потребительских товарах, электронике, газовых баках, машинах и других промышленных приложениях. Также часто используется в аддитивных технологиях. Поскольку HIPS безопасен для контакта с пищей и долговечен, из него делают компоненты для хранения еды: внутреннее покрытие чашек для горячего кофе, холодильников.

К сожалению, HIPS не экологичен — долго разлагается и неэкономичен в переработке. Также легковоспламеняем и плохо устойчив к органическим растворителям.

Показатели HIPS по ИЗОД с надрезом — мин. 50,0 Дж/м², макс. 350,0 Дж/м²

Выберите правильные ударопрочные пластики для следующего проекта

Правильный выбор ударопрочного пластика повышает производительность и долговечность вашей следующей производственной партии. Вязкие материалы помогают компонентам выдерживать испытание временем, даже под большими физическими нагрузками.

Упомянутые материалы предлагают вязкость и высокую ударную стойкость наряду с другими свойствами — химической стойкостью, технологичностью, размерной стабильностью и совместимостью с природными и синтетическими соединениями — для оптимизации вашего компонента. Опытный производственный партнер поможет командам разработки уверенно выбирать материалы для ударопрочных пластиковых деталей.

В Fast Radius наша команда надежных производителей приносит годы опыта в ваш дизайн и процессы. Когда ваши детали должны оставаться прочными в экстремальных условиях, мы поможем оптимизировать дизайн и выбор материалов с самого начала. Свяжитесь с нами, чтобы начать!

Чтобы узнать больше о коррозионностойких, химически стойких или гидролизоустойчивых материалах, посетите центр ресурсов Fast Radius.

Готовы изготовить свои детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости