Wprowadzenie: Proces formowania wtryskowego słynie z szerokiego zakresu zastosowań. Jednym z powodów jego sukcesu jest wiele różnych tworzyw sztucznych. formowanie wtryskowe materiał, który może być stosowany w formowaniu wtryskowym.

W tym artykule omówimy niektóre z najpopularniejszych tworzyw sztucznych stosowanych w formowaniu wtryskowym. Omówimy, czym są, do czego się nadają, a do czego nie i do czego są używane. Porozmawiamy również o różnych gatunkach każdego z tworzyw sztucznych.

Akryl (PMMA)

Definicja PMMA

PMMA lub akryl to mocne, przezroczyste tworzywo termoplastyczne, które jest lżejszą i odporną na stłuczenia alternatywą dla szkła. Ponieważ PMMA jest przezroczysty i ma doskonałą przejrzystość optyczną, przepuszcza dużo światła.

Definicja PMMA

Żywica akrylowa jest mocna, wytrzymuje ciężar, nie wydziela zapachu i można z niej tworzyć przedmioty o dokładnie odpowiednim rozmiarze. Nie ulega również zniszczeniu pod wpływem słońca lub pogody, więc można jej używać na zewnątrz. Nie rozkłada się, gdy jest mokra, więc nie wydziela bisfenolu A (BPA), który jest substancją chemiczną w wielu tworzywach sztucznych, która jest szkodliwa dla ludzi.

Zalety PMMA

Żywica akrylowa ma pewne istotne ograniczenia. Są droższe niż szkło i bardziej podatne na zarysowania. Łatwo ulegają również zabrudzeniu tłuszczem i olejem. Ponadto PMMA jest używany w zbyt niskiej temperaturze do niektórych zastosowań przemysłowych.

Formowane wtryskowo akryle nie są odporne na rozpuszczalniki i są podatne na pękanie naprężeniowe przy szczególnie dużych obciążeniach.

Wady PMMA

Żywica akrylowa ma pewne istotne ograniczenia. Są droższe niż szkło i bardziej podatne na zarysowania. Łatwo ulegają również zabrudzeniu tłuszczem i olejem. Ponadto PMMA jest używany w zbyt niskiej temperaturze do niektórych zastosowań przemysłowych.

Formowane wtryskowo akryle nie są odporne na rozpuszczalniki i są podatne na pękanie naprężeniowe przy szczególnie dużych obciążeniach.

Zastosowania PMMA

Akryle są używane do produkcji okien, szklarni, paneli słonecznych, obudów łazienkowych i innych przezroczystych elementów budynków i oświetlenia.

Gatunki PMMA

Najtańszym rodzajem PMMA jest akryl ogólnego zastosowania. Jest on używany do produkcji towarów, a nie do zastosowań inżynieryjnych. Akryl do znaków jest 10 razy mocniejszy niż akryl ogólnego przeznaczenia.

Świetnie nadaje się do oznakowania zewnętrznego, ponieważ przepuszcza światło. Akryl klasy morskiej jest odporny na uszkodzenia spowodowane ciągłym przebywaniem w wodzie. Konstruktorzy łodzi często go używają.

Akrylonitryl-butadien-styren (ABS)

Definicja ABS

ABS to tworzywo termoplastyczne, które inżynierowie uwielbiają ze względu na łatwość formowania i niską temperaturę topnienia. Jest to nieprzezroczysty polimer, który może być barwiony i ma różne tekstury i wykończenia powierzchni. ABS jest znany z wytrzymałości i odporności na uderzenia.

Zalety ABS

ABS ma wiele zalet. Jest wytrzymały, trwały i mocny, co czyni go przydatnym w wielu różnych branżach. Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i może wytrzymać uderzenie.

Kolejną rzeczą, która sprawia, że ABS formowanie wtryskowe ABS jest bardzo popularny ze względu na swoją plastyczność, która pozwala na łatwe formowanie go w różne kształty. Zdolność ABS do przywierania do innych tworzyw sztucznych sprawia, że dobrze nadaje się do powlekania metali i innych materiałów. ABS jest wytrzymały, stosunkowo tani i ma dobrą odporność na ciepło, oleje.

kwasów i zasad. Zawiera styren, który sprawia, że części formowane wtryskowo wyglądają błyszcząco i ładnie, a także butadien, który sprawia, że jest wytrzymały nawet w niskich temperaturach.

Wady ABS

ABS nie jest zbyt odporny na światło słoneczne i warunki pogodowe, więc nie jest dobrym wyborem do zastosowań zewnętrznych. ABS wytwarza również dużo dymu podczas spalania, ma słabą odporność na wysokie tarcie i nie jest odporny na rozpuszczalniki, takie jak woda.

Zastosowania ABS

Tworzywo ABS jest używane do produkcji części elektronicznych i klawiszy do klawiatur, plastikowych osłon chroniących kaski, gniazdek elektrycznych i części samochodowych, takich jak deski rozdzielcze, kołpaki i części karoserii. Jest on również wykorzystywany do produkcji towarów konsumpcyjnych, sprzętu sportowego i akcesoriów przemysłowych.

Gatunki ABS

ABS można również mieszać z wypełniaczami szklanymi w celu zwiększenia wytrzymałości lub z poliwęglanem w celu uzyskania lepszej odporności na uderzenia w niskich temperaturach. Niektórzy dostawcy produkują wypełnione i niewypełnione tworzywa ABS.

Nylon Poliamid (PA)

Definicja PA

Poliamidy (PA) to duża grupa materiałów, które mogą być naturalne lub syntetyczne. Jednak nylon, rodzaj poliimidu, jest zawsze syntetyczny. Formowanie wtryskowe nylonu jest trudne, ponieważ ten poliamid ma tendencję do kurczenia się i niedopełniania.

Zalety PA

Zalety nylonu PA obejmują wytrzymałość i wysoką odporność na ciepło. Charakteryzuje się również wysoką odpornością na zużycie, dobrą odpornością na zmęczenie i jest cichy. Nylon formowany wtryskowo jest dobry do zastosowań o wysokim tarciu i zużyciu, ponieważ ma niski współczynnik tarcia.

Wady PA

Nylon nie jest trudnopalny i szybko się pali. Można jednak kupić nylon trudnopalny. Nylon nie lubi również światła słonecznego, ale można dodać stabilizatory UV, aby poprawić jego właściwości. Nylon nie lubi też silnych kwasów i zasad.

Zastosowania PA

Nylon jest stosowany w mocnych częściach mechanicznych, takich jak łożyska, tuleje, koła zębate i prowadnice. Świetnie nadaje się również do produkcji obudów i zatrzasków, gwintowanych wkładek, zacisków, zacisków i uchwytów. Inne zastosowania obejmują szczoteczki do zębów i koła, implanty medyczne i złącza elektryczne.

PA Grades

Istnieją cztery główne gatunki nylonu: nylon 66, 11, 12 i 46. Każdy gatunek ma nieco inne właściwości mechaniczne.

Nylon 66 ma wyższą temperaturę topnienia i większą odporność na kwasy i może być używany w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem chemicznym. 

Nylon 11 ma wyższą odporność na zmiany wymiarów, ponieważ ma wyższą odporność na wilgoć. Jest używany w zastosowaniach zewnętrznych.

Nylon 12 ma najniższą temperaturę topnienia i całkiem dobrze radzi sobie z niewchłanianiem wody.

Nylon 46 może wytrzymać wyższe temperatury niż inne nylony. Jest stosowany w silnikach i przekładniach.

Do nylonu można dodać szkło, aby go wzmocnić.

Poliwęglan (PC)

Definicja komputera PC

Tworzywa PC to mocne, wytrzymałe materiały, które są naturalnie przezroczyste. Są podobne do PMMA, ale PC zachowuje swoje właściwości fizyczne w szerszym zakresie temperatur. Po zabarwieniu PC zachowuje swój kolor przez długi czas i utrzymuje swoją wytrzymałość.

Zalety komputera PC

Poliwęglan to jedna z najtwardszych żywic plastikowych. Charakteryzuje się wysoką odpornością na uderzenia. Jest również wysoce odporny na ogień i ciepło, co czyni go idealnym do miejsc, w których robi się naprawdę gorąco.

Poliwęglan jest bardzo wytrzymały i 250 razy mocniejszy niż szkło. Dzięki przewidywalnemu i jednolitemu skurczowi formy, ten materiał do formowania wtryskowego zapewnia precyzyjną kontrolę wymiarów. Tworzywo PC jest również lekkie i ma doskonałe właściwości optyczne, które wspomagają transmisję światła.

Wady komputerów PC

Nie używaj poliwęglanu formowanego wtryskowo do przygotowywania lub przechowywania żywności, ponieważ zawiera on BPA. Wymaga również wyższych temperatur przetwarzania, co sprawia, że formowanie jest droższe. Poliwęglan nie jest też odporny na zarysowania.

Aplikacje PC

Poliwęglan jest stosowany do produkcji osłon maszyn, przezroczystych lub przyciemnianych szyb, dyfuzorów i rur świetlnych do diod LED oraz przezroczystych rurek. Materiał ten może być również wykorzystywany do produkcji przezroczystych form do odlewów poliuretanowych i silikonowych.

Poliwęglan może być wypełniony szkłem i połączony z ABS w celu poprawy odporności na uderzenia. Niektóre gatunki zawierają stosunkowo niewielki procent włókien ze stali nierdzewnej.

Polietylen (PE)

Definicja PE

Polietylen jest najczęściej stosowanym tworzywem sztucznym na świecie. Istnieją jego trzy główne rodzaje:

polietylen wysokiej gęstości (HDPE, PEHD) .

polietylen o niskiej gęstości (LDPE) .

Politereftalan etylenu (PET, PETE) .

PE jest jedynym komercyjnym polimerem, który można wybrać na podstawie jego gęstości, a pomiar ten jest ważny, ponieważ kontroluje inne właściwości materiału. Zarówno HDPE, jak i LDPE mają przydatne właściwości, takie jak odporność chemiczna, ale różnią się twardością, elastycznością, temperaturą topnienia i przejrzystością optyczną. Tworzywo PET nie jest definiowane przez gęstość.

Zalety PE

HDPE, LDPE i PET to tanie tworzywa sztuczne, które są odporne zarówno na wilgoć, jak i chemikalia. LDPE jest bardziej miękki i elastyczny niż HDPE, który jest materiałem nieprzezroczystym. Podobnie jak LDPE, PET może być przezroczysty jak szkło. Inżynierowie i projektanci lubią te materiały, ponieważ oferują one wiele opcji w zakresie przejrzystości optycznej i innych właściwości.

Wady PE

Tworzywa PE są ograniczone przez słabą odporność na promieniowanie UV i nie radzą sobie z wysokimi temperaturami pracy. Części z HDPE o grubości mniejszej niż 0,020 cala są trudne do formowania. Trudno jest zachować wąskie tolerancje w przypadku formowanego wtryskowo LDPE. PET pochłania dużo wody i wymaga suszenia żywicy, co zwiększa koszty produkcji.

Aplikacje PE

Tworzywa sztuczne PE są najczęściej stosowane w butelkach dla niemowląt (HDPE), foliach plastikowych (LDPE) i butelkach na wodę (PET). Produkty te nie są jednak formowane wtryskowo. Są one wytwarzane przy użyciu innego rodzaju formowania zwanego rozdmuchiwaniem. Przykłady formowanego wtryskowo PE obejmują zabawki dla dzieci, skrzynki narzędziowe, izolację przewodów i kabli oraz elementy urządzeń medycznych.

Klasy wychowania fizycznego

Tworzywa PE występują w klasach numerowanych, przy czym wyższe numery oznaczają zazwyczaj wyższą gęstość. Na przykład HDPE 500 ma wyższą gęstość niż HDPE 300. Oba gatunki mają wyższą gęstość niż LDPE, który również wykorzystuje system numeracji gatunków.

Polioksymetylen (POM)

Definicja POM

POM, znany również jako acetal, jest tworzywem konstrukcyjnym. Może być formowany wtryskowo w częściach, które wymagają niskiego tarcia, wysokiej sztywności i doskonałej stabilności wymiarowej. Tworzywa POM są naturalnie nieprzezroczyste i białe, ponieważ mają wysoce krystaliczną strukturę.

Zalety POM

POM, znany również jako acetal, to rodzaj plastiku, który jest wytwarzany przez formowanie wtryskowe. Ma wiele wspaniałych właściwości, takich jak sztywność, nie topi się, gdy robi się gorący i jest śliski. Nie nasiąka wodą i jest odporny na chemikalia.

Istnieją dwa główne rodzaje POM do wyboru: homopolimer i kopolimer. Oznacza to, że można uzyskać acetal z różnymi domieszkami, aby nadać mu różne właściwości.

Wady POM

POM jest słaby i bardzo się rozszerza, gdy robi się gorąco. Bardzo się kurczy, gdy ostygnie i nie lubi słońca. Tworzywa POM wykonane tylko z jednego rodzaju materiału są twardsze i mocniejsze. Jednak wszystkie tworzywa POM (te wykonane tylko z jednego rodzaju materiału i te wykonane z więcej niż jednego rodzaju materiału) nie mogą przejść testów ogniowych, takich jak UL 94.

Zastosowania POM

Ze względu na niski współczynnik tarcia, formowany wtryskowo POM nadaje się do łożysk, kół zębatych, przenośników taśmowych i kół pasowych. Inne zastosowania obejmują elementy złączne, oprawki okularów, części noży i pistoletów, systemy zamków i wysokowydajne części inżynieryjne.

Gatunki POM

POM jest dostępny w gatunkach wzmocnionych włóknami szklanymi lub minerałami, aby uczynić go mocniejszym i sztywniejszym. Mieszanki wzmocnione tymi dwoma materiałami zapewniają dobre połączenie właściwości mechanicznych.

Polipropylen (PP)

Definicja PP

Polipropylen (PP) jest pod wieloma względami podobny do polietylenu (PE), ale jest sztywniejszy i bardziej odporny na ciepło. Jest to drugie najczęściej używane tworzywo sztuczne na świecie. Gęstość polipropylenu różni się w zależności od wypełniaczy, ale czysty PP jest komercyjnym tworzywem sztucznym o najniższej gęstości.

Zalety PP

Tworzywo polipropylenowe jest odporne na chemikalia i zachowuje swój kształt nawet podczas skręcania lub zginania. Ma również wysoką temperaturę topnienia i nie rozpada się pod wpływem wilgoci. Formowany wtryskowo polipropylen (tak niektórzy nazywają ten plastik) można poddać recyklingowi nawet czterokrotnie. Ponadto można mieszać przetworzony PP z innymi tworzywami sztucznymi.

Wady PP

PP to tworzywo sztuczne, które rozkłada się pod wpływem światła słonecznego i łatwo się pali. W temperaturach powyżej 100°C (212°F) zamienia się w substancje chemiczne, które mogą być szkodliwe, takie jak benzen i toluen. Trudno jest pokolorować PP, ponieważ trudno się do niego przykleić, ale można dodać do niego kolor.

Aplikacje PP

Polipropylen formowany wtryskowo ma wiele zastosowań w świecie konsumenckim, komercyjnym i przemysłowym. Niektóre przykłady to zabawki dla dzieci, pojemniki do przechowywania, sprzęt sportowy, opakowania, urządzenia i korpusy elektronarzędzi.

Klasy PP

W PP można umieścić włókna szklane, aby uczynić go mocniejszym, sztywniejszym i bardziej stabilnym. Istnieją różne rodzaje PP z włóknami szklanymi. Jeden rodzaj nazywa się wysokokrystalicznym polipropylenem (HcPP). Jest on sztywniejszy niż zwykły PP.

Polistyren (PS)

Definicja PS

Polistyren (PS) to tworzywo sztuczne, które występuje w dwóch podstawowych rodzajach do formowania wtryskowego:

Polistyren ogólnego przeznaczenia (GPPS) .

Polistyren wysokoudarowy (HIPS) .

GPPS jest bardziej kruchy i ma niższą stabilność wymiarową niż HIPS, który jest mieszany z kauczukiem butadienowym w celu poprawy jego właściwości materiałowych. GPPS ma również przezroczystość podobną do szkła, podczas gdy HIPS jest nieprzezroczysty. Oba rodzaje polistyrenu dobrze nadają się do formowania wtryskowego, ponieważ mają przewidywalny i jednolity skurcz.

Zalety PS

Tworzywa PS są tanie, lekkie, nie ulegają zamoczeniu i nie rozwijają się w nich zarazki. Nie przeszkadza im również promieniowanie gamma, więc można ich używać do sterylizacji sprzętu medycznego. Formowany wtryskowo polistyren nie ma również nic przeciwko zachlapaniu słabymi kwasami lub zasadami.

Wady PS

Polistyren jest łatwopalny, może ulegać degradacji pod wpływem promieniowania UV i może być atakowany przez rozpuszczalniki węglowodorowe, takie jak benzen i nafta. Jest kruchy, więc GPPS może łatwo pękać. Formowany wtryskowo polistyren może być poddany recyklingowi, ale nie może być biodegradowany.

Zastosowania PS

Polistyren jest wykorzystywany w zastosowaniach medycznych, optycznych oraz elektrycznych i elektronicznych. HIPS jest często używany w urządzeniach i sprzęcie, ponieważ jest mocniejszy. Formowany wtryskowo GPPS jest stosowany w plastikowych zabawkach, pudełkach, pojemnikach i paletach.

Klasy PS

Można wypełnić polistyren szkłem, aby uczynić go mocniejszym lub zmieszać go z akrylem, aby uczynić go bardziej przejrzystym i odpornym na chemikalia i promieniowanie UV.

Elastomer termoplastyczny (TPE)

Definicja TPE

Elastomer termoplastyczny (TPE) lub guma termoplastyczna (TPR) to mieszanka gumy i tworzyw sztucznych. TPE ma właściwości i wydajność gumy, ale przetwarza się jak plastik.

Elastyczność TPR jest częścią tego, co czyni go atrakcyjnym dla projektantów i inżynierów. TPE nadaje się również do recyklingu i może być poddany recyklingowi sześć razy. Ponadto, inne materiały pochodzące z recyklingu mogą być mieszane w celu wytworzenia TPE.

Zalety TPE

TPE można rozciągać do umiarkowanych wydłużeń, a po usunięciu naprężeń powracają one do niemal pierwotnego kształtu. TPE ma również krótsze cykle formowania, obsługuje opcje overmoldingu oraz jest łatwiejszy i tańszy w formowaniu niż ciekła guma silikonowa (LSR).

Wady TPE

TPE jest podatny na pełzanie pod wpływem długotrwałego naprężenia, kiedy to stały materiał trwale się odkształca. TPE traci również swoje właściwości gumy w wyższych temperaturach i jest droższy niż inne materiały do formowania wtryskowego.

Zastosowania TPE

Formowane wtryskowo TPE są stosowane w obuwiu, urządzeniach medycznych, częściach samochodowych i produktach dla zwierząt domowych. Zastosowania motoryzacyjne obejmują uszczelki pogodowe i odporne na wstrząsy osłony przeciwpyłowe. Zastosowania medyczne obejmują rurki oddechowe, zawory, cewniki i maski wentylacyjne.

Termoplastyczny poliuretan (TPU)

Definicja TPU

Poliuretan termoplastyczny (TPU) to elastomer termoplastyczny (TPE). Podobnie jak inne TPE, TPU ma elastyczność podobną do gumy, ale formowany wtryskowo TPU jest twardszy i może być stosowany jako substytut twardej gumy. TPU jest często wybierany zamiast TPE, ponieważ TPU jest lepiej przystosowany do ekstremalnych temperatur i odporności chemicznej. Z drugiej strony, TPE jest bardziej miękki i elastyczny.

Zalety TPU

TPU ma lepszą odporność na korozję niż inne TPE. Jest również odporne na ścieranie, chemikalia, smary, oleje i wysokie temperatury. Formowane wtryskowo TPU ma również dobrą nośność i nadaje się do środowisk, w których materiał jest narażony na działanie ozonu.

Wady TPU

TPU może być zbyt twardy lub niewystarczająco elastyczny dla niektórych części formowanych wtryskowo. Termoplastyczne poliuretany są również droższe i wymagają suszenia przed przetworzeniem. Ponieważ niektóre gatunki mają krótki okres trwałości, wtryskarki mogą być zmuszone do ich wyrzucenia, zanim będą mogły ich użyć.

Zastosowania TPU

TPU jest stosowany w obuwiu, uszczelkach, kółkach i artykułach sportowych. Wykorzystuje się go również do produkcji obudów urządzeń elektronicznych i medycznych. W zastosowaniach medycznych TPU jest czasami używane zamiast PVC, tworzywa sztucznego, które może powodować podrażnienia skóry.

Gatunki TPU

Istnieją komercyjne, medyczne i przemysłowe odmiany termoplastycznych poliuretanów. Materiały TPU dzielą się głównie na trzy kategorie: poliester, polieter i polikaprolakton.

Podsumowanie

Krótko mówiąc, istnieją różne formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych materiałów do formowania wtryskowego, takich jak akryl, ABS, nylon itp. Każdy materiał ma swoją własną charakterystykę i zastosowanie.

Znajomość zalet i wad każdego materiału może pomóc w wyborze najbardziej odpowiedniego materiału do projektu i produkcji, tak aby osiągnąć najlepszą wydajność i opłacalność.

Ztar Mold posiada najwyższej klasy technologię formowania wtryskowego. Jeśli masz jakiś projekt formowania wtryskowego, zawsze możesz się z nami skontaktować.