Знай свои материалы:делрин (полиоксиметилен)

Полиоксиметилен (ПОМ), более известный как ацеталь или его торговое название Delrin®, представляет собой инженерный пластик, обеспечивающий низкое трение, высокую жесткость и превосходную стабильность размеров. Полиоксиметилен относится к категории термопластов и включает множество различных составов материала, каждый из которых немного различается. Поэтому важно узнать как можно больше о каждом типе, прежде чем выбрать один из них для своего следующего проекта.

Delrin® — это полукристаллический термопласт технического назначения, широко используемый для создания высокоточных деталей. В целом Delrin® обеспечивает впечатляющую стабильность размеров и свойства скольжения. Он известен своей высокой прочностью, широким диапазоном рабочих температур (от -40°C до 120°C) и отличными механическими свойствами. Вот все, что вам нужно знать об этом материале, от того, как он сделан, до наиболее подходящих приложений.

В процессе производства полиоксиметилена

Ацеталь был впервые обнаружен немецким химиком Германом Штаудингером в 1920 году, а затем в 1956 году он был синтезирован в промышленных масштабах химиками-исследователями компании DuPont, первого производителя пластика Delrin®. Как и все другие пластики, ацеталь создается путем перегонки углеводородного топлива в более легкие группы, называемые «фракции», которые затем можно комбинировать с другими катализаторами посредством полимеризации или поликонденсации для получения готового пластика.

Чтобы получить гомополимер ацеталя, такой как Delrin®, необходимо получить безводный формальдегид, вызывая реакцию между водным раствором формальдегида и спиртом с образованием гемиформаля. Затем гемиформаль нагревают для высвобождения формальдегида, и формальдегид полимеризуется с помощью анионного катализа. Полученный полимер стабилизируется при взаимодействии с уксусным ангидридом, в результате чего образуется полиоксиметиленовый гомополимер.

Ацеталь выпускается во многих различных коммерческих разновидностях и составах, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Например, Delrin® 500 представляет собой универсальный полиоксиметилен средней вязкости, обладающий хорошим балансом текучести и физических свойств. Он может использоваться для производства деталей с помощью станков с ЧПУ и литья под давлением и часто используется для изготовления механических деталей, топливных систем и крепежных деталей. Delrin® 1700P, с другой стороны, представляет собой быстроформуемую смолу с очень низкой вязкостью, которая лучше всего подходит для деталей сложной формы, тонких стенок, длинных путей потока или инструментов с несколькими полостями. Он также обеспечивает наилучшую термическую стабильность для литья без отложений в сложных условиях.

Поскольку существуют десятки различных составов ацеталя, важно провести исследование и убедиться, что ваш предполагаемый пластик обладает всеми свойствами, необходимыми для вашего применения.

Свойства пластика Delrin® и механические характеристики

Превосходные механические свойства ацеталя делают его чрезвычайно универсальным, предлагая уникальное сочетание свойств, которых нет у большинства металлов или других пластиков. Пластик Delrin® прочный, жесткий и устойчивый к ударам, ползучести, истиранию, трению и усталости. Он также хорошо известен своей превосходной стабильностью размеров при высокоточной обработке. Ацеталь также устойчив к влаге, бензину, растворителям и целому ряду других нейтральных химикатов при комнатной температуре. С точки зрения дизайна, детали, изготовленные из экструдированного полиоксиметилена, естественным образом имеют глянцевую поверхность.

Поскольку ацеталь совместим с обработкой на станках с ЧПУ, литьем под давлением, экструзией, компрессионным формованием, ротационным литьем и т. д., группы разработчиков могут свободно выбирать производственный процесс, который лучше всего подходит для их бюджета и их потребностей. Однако стоит отметить, что пластик Delrin® обычно очень сложно склеивать.

Свойства материала из ацеталя зависят от состава, но механические свойства Delrin® 100 NC010, одного из самых популярных составов, включают:

• Модуль растяжения:2900 МПа
• Предел текучести:71 МПа
• Урожайность:26 %
• Плотность:1420 кг/м3
• Ударная вязкость с надрезом по Шарпи, +23°C:15 кДж/м2
• Коэффициент линейного теплового расширения, нормальный:110 E-6/K
• Влагопоглощение:0,9%

Delrin® имеет несколько ограничений. Например, хотя Delrin® устойчив ко многим химическим веществам и растворителям, он не очень устойчив к сильным кислотам, окислителям или УФ-излучению. Длительное воздействие радиации может исказить цвет и привести к потере прочности детали. Кроме того, этот материал труднодоступен в огнестойком исполнении, что ограничивает его применимость для некоторых высокотемпературных применений.

Почему стоит выбрать пластик Delrin®?

Несмотря на эти ограничения, есть много причин для выбора ацеталя среди других материалов. По сравнению с другими пластиками ацеталь обеспечивает лучшую ползучесть, ударную и химическую стойкость, лучшую размерную стабильность и более высокую прочность. Он также имеет более низкий коэффициент трения.

Ацеталь также превосходит некоторые металлы. Детали, изготовленные из этого материала, имеют более высокое отношение прочности к весу, лучшую коррозионную стойкость и предлагают больше возможностей для консолидации деталей. Из ацеталя можно изготавливать более тонкие и легкие детали быстрее и по более низкой цене, чем из сопоставимого металла.

Пластик Delrin® можно найти почти в каждом крупном производственном секторе. В автомобильной промышленности распространенными областями применения являются тяжелые несущие шестерни, компоненты топливной системы, решетки громкоговорителей и компоненты систем безопасности, такие как ремни безопасности. Delrin® также можно найти в универсальном промышленном оборудовании, таком как подшипники, шестерни, насосы и счетчики. В сфере товаров народного потребления и бытовой техники из этого материала можно делать что угодно:от застежек-молний и ручек до рукояток для ножей и поливочных машин для газонов.

Начало работы с Delrin®

Команды, работающие над продуктом, могут многое полюбить в Delrin®. Он прочный, стабильный, универсальный, а его превосходные механические свойства делают его хорошим выбором для широкого спектра применений в ряде отраслей. Однако при наличии на рынке десятков различных составов ацеталя может быть очень сложно определить, какой из них лучше всего подходит для вашего уникального проекта. Опытный партнер-производитель может помочь демистифицировать процесс выбора материала.

Когда вы сотрудничаете с Fast Radius, вы сотрудничаете с командой экспертов по производству по запросу, которые имеют многолетний опыт помощи группам по продуктам в выборе материалов. Мы хорошо разбираемся в широком спектре материалов, которые можно использовать как в традиционном, так и в аддитивном производстве, включая Delrin®. После того, как вы выбрали формулу Delrin®, подходящую для вашего применения, наша команда экспертов может помочь облегчить весь производственный процесс — от проектирования и прототипирования до производства и реализации. Благодаря полному набору производственных услуг, включая обработку на станках с ЧПУ и литье под давлением, Fast Radius может воплотить ваше видение в жизнь быстро и легко. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Чтобы узнать больше о распространенных материалах, ознакомьтесь с нашими руководствами по коррозионностойким материалам, химически стойким пластикам, распространенным пластикам, используемым в автомобильной промышленности, и другим материалам в центре ресурсов Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату