ABC materiałów plastikowych — od polietylenu do kompozytu węglowego
Ważne typy termoplastów i tworzyw epoksydowych, ich właściwości i gdzie się je spotyka
Wstęp
Wybór materiału określa prawie wszystko w produkcie plastikowym — jak silny jest, gdzie można go użyć, jak należy go przetwarzać i ile kosztuje. Jako plastyk spotykasz ograniczone, ale ważne wybory materiałów raz za razem, i znanie ich podstawowych właściwości umożliwia ci zrozumienie, dlaczego przepis lub rysunek wskazuje dokładnie ten materiał.
Termoplast — powszechne typy
| Materiał | Skrót | Właściwości | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Polietylen | PE | Gęsty, odporny na chemikalia, zatwierdzony do żywności w kilku typach | Butelki, kanistry, folia, rury |
| Polipropan | PP | Lekki, elastyczny, dobra wytrzymałość zmęczeniowa (można zginać wiele razy) | Części zawiasów, zbiorniki, komponenty samochodowe |
| PVC | PVC | Sztywne lub miękkie w zależności od dodatków, dobra izolacja elektryczna | Ramy okienne, rury, izolacja kabli |
| Politereftalan etylenu | PET | Jasne, mocne, odpowiednie do recyklingu | Butelki napojów, folia |
| Akrylonitrylobutadienowy styren | ABS | Wytrzymały na udary, życzliwy, dobry efekt powierzchni | Szafki, klocki Lego, części samochodowe |
| Poliwęglan | PC | Bardzo uderzający, przezroczysty, odporny na ciepło | Okulary ochronne, szafy, plansze budowlane |
| Poliamid | PA (nylon) | Odporny na zużycie, niskie tarcie | Koła zębate, suwaki liniowe, liny i tekstylia |
Plastik utwardzany i żywice kompozytowe
Podczas gdy termoplasty można ponownie topić i przeformować wiele razy, twardoplasty twardnieją trwale w wyniku reakcji chemicznej i nie można ich przeformować. Najczęstsze żywice twardoplastowe w branży kompozytów to nienasycony poliester, winylester i epoksyd. Nienasycony poliester jest najtańszy i najbardziej rozpowszechniony, stosowany w dużych ilościach do kadłubów łodzi i zbiorników. Winylester ma lepszą odporność na chemikalia i wilgoć i jest używany, gdy produkt musi wytrzymać więcej, podczas gdy epoksyd ma najlepszą wytrzymałość i przyczepność, ale także najwyższą cenę, i jest stosowany w wymagających konstrukcjach, takich jak łopaty turbin wiatrowych i komponenty samolotów.
- 01Poliester nienasycony: tani, szybko twardniejący, stosowany do kadłubów łodzi i kompozytów standardowych.
- 02Vinylester: lepsza odporność chemiczna i wilgość niż poliester.
- 03Epoksyd: najwyższa wytrzymałość i przylipność, ale najdroższa i wymaga dłuższego czasu utwardzania.
- 04Żywica fenolowa: bardzo wytrzymała na temperaturę i ogień, używana w specjalnych artykułach przemysłowych
Włókna wzmacniające
Żywica sama w sobie jest krucha i ma niską wytrzymałość — to wzmacniające włókno, które daje kompozytowi rzeczywistą wytrzymałość. Włókno szklane jest zdecydowanie najczęstszym wyborem i występuje jako luźna mata lub tkane rowery. Włókno węglowe waży znacznie mniej przy tej samej wytrzymałości, ale kosztuje znacznie więcej i jest zwykle używane tylko tam, gdzie oszczędzanie wagi uzasadnia cenę. Włókno aramidowe ma niezrównaną wytrzymałość uderzeniową i penetracyjną i jest używane w sprzęcie ochronnym i wymagających częściach konstrukcyjnych.
“Właściwy materiał do zadania to połowa dobrego produktu, zanim w ogóle dotkniąłeś maszynę.”
— Zawodowa reguła kciuka dotycząca wyboru materiału