Cechy tworzyw inżynieryjnych: wprowadzenie do materiału

Tworzywa inżynieryjne to żywice opracowane do użytku przemysłowego. Cechy tworzyw inżynieryjnych obejmują wysoką wytrzymałość i odporność na ciepło oraz właściwości odpowiednie do zastosowań przemysłowych.

 

Najpierw zdefiniujemy tworzywa inżynieryjne i wyjaśnimy ich cechy oraz klasyfikację.

Definicja i cechy tworzyw inżynieryjnych

Tworzywa inżynieryjne to materiały o cechach, które oferują kilka zalet w porównaniu do tradycyjnych tworzyw sztucznych. Są lżejsze od metali, a ich cechy sprzyjają masowej produkcji. W konsekwencji, tworzywa inżynieryjne są często używane jako materiał pośredni między tworzywami sztucznymi a metalami, umożliwiając lekkie konstrukcje i redukcję kosztów.

 

Chociaż nie ma absolutnej definicji dla tych materiałów, istnieją ogólne kryteria, które mogą służyć jako wytyczne. Zazwyczaj żywice, które wykazują długoterminową odporność na ciepło powyżej 100°C i wytrzymałość na rozciąganie 40 MPa lub wyższą, mogą być klasyfikowane jako tworzywa inżynieryjne.

Klasyfikacja tworzyw inżynieryjnych na podstawie struktury molekularnej

Tworzywa inżynieryjne są klasyfikowane na podstawie ich struktury molekularnej i zastosowań. Istnieją dwie główne kategorie klasyfikacji: żywice amorficzne i żywice krystaliczne.

 

Żywice amorficzne charakteryzują się przezroczystością, a przykłady w tej kategorii to polikarbonat (PC). Te żywice mają niekrystaliczną strukturę, co nadaje im przezroczyste właściwości.

 

Z drugiej strony, żywice krystaliczne mają krystaliczną strukturę molekularną. Przykłady tej kategorii to poliacetal (POM) i politereftalan etylenu (PET). Te żywice mają bardziej uporządkowany układ molekularny, co przyczynia się do ich specyficznych właściwości.

 

Klasyfikacja tworzyw inżynieryjnych na podstawie struktury molekularnej pomaga w zrozumieniu ich odrębnych cech i umożliwia wybór najbardziej odpowiedniego materiału do konkretnych zastosowań.

Cechy tworzyw inżynieryjnych: Zalety i wady

Tworzywa inżynieryjne mają wiele zalet, ale mają także wady. Poznajmy je bliżej.  

Zalety

  • Lekkość: co czyni je łatwymi w obróbce. Również to zmniejsza ogólną wagę produktu. 
  • Łatwa masowa produkcja: umożliwiająca efektywne wytwarzanie identycznych kształtów. 
  • Wytrzymałość: to czyni je idealnymi do zastosowań przemysłowych.  

Wady

  • Wysoki koszt materiału: to może przyczynić się do wyższych kosztów produkcji.
  • Podatność na degradację przez UV, oleje i wodę: podobnie jak większość tworzyw sztucznych, mogą ulegać degradacji lub doświadczać zmian wymiarowych pod wpływem promieniowania UV, olejów lub wody.
  •  

Obróbka i zabiegi powierzchniowe powszechnie stosowane

Formowanie wtryskowe

Podstawowe zasady są podobne do zasad dotyczących tworzyw sztucznych ogólnego przeznaczenia, ale należy zwrócić uwagę na czynniki takie jak tempo zużycia formy i temperatura formowania, które mogą się różnić od tworzyw sztucznych ogólnego przeznaczenia. 

Obróbka mechaniczna

Tworzywa inżynieryjne mogą być również poddawane procesom obróbki mechanicznej, podobnie jak tworzywa sztuczne ogólnego przeznaczenia. Obróbka mechaniczna może być stosowana do celów prototypowania i oceny, gdy formy nie są dostępne. Dodatkowo, wiercenie otworów i cięcie kół zębatych to powszechne operacje obróbki mechanicznej wykonywane dla tych materiałów. 

Malowanie

Tworzywa inżynieryjne są szeroko stosowane do obudów urządzeń elektrycznych, przycisków i innych komponentów, często wymagających malowania jako obróbki powierzchniowej.. 

Szczególnie popularne rodzaje tworzyw inżynieryjnych i ich cechy

Poliwęglan (PC)

Poliwęglan, znany również jako „PC”, to żywica o wysokiej przezroczystości i odporności na uderzenia. Jest szeroko stosowany do materiałów wymagających przezroczystości, takich jak osłony i elementy optyczne. Jednak nie jest szczególnie odporny na chemikalia. 

Poliamid (PA) (Nylon)

Poliamid, znany również jako „nylon”, to tworzywo o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i doskonałej odporności na zużycie. Jest powszechnie stosowany do części mechanicznych, takich jak koła zębate i łożyska. Jednak ma wysoką absorpcję wilgoci, co może prowadzić do zmian wymiarowych w wilgotnym środowisku. 

Poliacetal (POM)

Poliacetal, znany również jako „POM”, to materiał o wysokiej odporności na zużycie i gładkiej powierzchni. Często nazywany jest „acetalem”. Ma gładką i śliską teksturę, doskonałe właściwości ślizgowe i odporność na zużycie. Jest często używany jako materiał na koła zębate, łożyska i sprężyny z tworzywa sztucznego. Ma nieprzezroczysty wygląd i jest zazwyczaj mlecznobiały w kolorze. 

Modyfikowany eter polifenylowy (m-PPE)

Modyfikowany eter polifenylowy łączy doskonałą wytrzymałość mechaniczną z lekkością. Jest często używany do obudów urządzeń elektrycznych. Jednak nie jest odporny na rozpuszczalniki i niektóre chemikalia. 

Politereftalan butylenu (PBT)

Politereftalan butylenu jest znany ze swoich wysokich właściwości izolacyjnych elektrycznie. Ma dobre właściwości ślizgowe i gładką powierzchnię. Dlatego jest używany w komponentach do sprzętu elektrycznego i części elektrycznych w motoryzacji. Jednak jest podatny na degradację w wyniku hydrolizy. 

Tworzywa inżynieryjne z meviy

Usługa meviy obsługuje żywice surowcowe w postaci krótkich granulatów w zakresie od 10mm do 400mm, długich granulatów w zakresie od 10mm do 600mm, oraz grubości w zakresie od 5mm do 60mm

 

Proszę pamiętać, że mogą istnieć pewne wyjątki dla niektórych materiałów, dlatego zalecamy wypróbowanie „meviy”, naszej bezpłatnej usługi wyceny, jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości.