Die häufigsten Injektionsformmaterialien
Die Namen von Injektionsformmaterialien klingen wie Begriffe einer Chemieklasse. Die Abkürzung für Polypropylen (PP) ähnelt der für Polystyrol (PS). Die Auswahl des richtigen Injektionsformmaterials bedeutet auch, Ihre Anwendungsanforderungen zu verstehen, was zwischen Prototyping und Produktion variieren kann.
Glücklicherweise brauchen Sie keine Doktorarbeit in Chemie, um die richtige Materialauswahl zu treffen. Natürlich sind viele Faktoren zu berücksichtigen, aber alles beginnt mit den Grundlagen: Namen und Abkürzungen der Hauptmaterialien, deren Vor- und Nachteile, typischen Anwendungen und gemeinsamen Marken und Noten.
Es gibt zehn häufig verwendete Injektionsformmaterialien:
● Acryl (PMMA)
● Acrylnitril Butadiene Styrol (ABS)
● Nylon Polyamid (PA)
● Polycarbonat (PC)
● Polyethylen (PE)
● Polyoxymethylen (POM)
● Polypropylen (PP)
● Polystyrol (PS)
● Thermoplastisches Elastomer (TPE)
● Thermoplastisches Polyurethan (TPU)
Für jeden inspritzgegossenen Kunststoff erklären die folgenden Abschnitte, was Sie wissen müssen.
Acryl (PMMA)
PMMA oder Acryl ist eine starke, transparente Thermoplastik, die als leichte, zerschmetterte Alternative zu Glas dient. Da PMMA transparent ist und eine hervorragende optische Klarheit aufweist, kann es einen hohen Anteil an Licht durchlaufen.
Vor- und Nachteile von Acryl
Acrylharz hat eine hohe Zugfestigkeit, kann Belastungen standhalten, nicht Gerüche absorbiert und während des Injektionsforms strenge Toleranzen aufrechterhalten. Das Material ist auch gegen Sonnenlicht und Wetter resistent, wodurch es für den Gebrauch im Freien geeignet ist. Da es sich nicht verschlechtert, wenn es Wasser ausgesetzt ist, füllt PMMA Bisphenol A (BPA) nicht frei, eine chemische Substanz, die bei vielen Kunststoffen nachteilige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat.
Acrylharz hat einige wichtige Einschränkungen. Es ist teurer als Glas und anfälliger für Kratzer. Es ist auch anfällig für Fett- und Ölflecken. Zusätzlich hat PMMA für bestimmte industrielle Anwendungen eine niedrige Betriebstemperatur. Injektionsmolded Acrylharz fehlt eine starke Lösungsmittelresistenz und ist anfällig für Spannungsrisse bei schweren Lasten.
PMMA -Anwendungen und Klassen
Acrylharze werden in Fenstern, Gewächshäusern, Sonnenkollektoren, Badgehäusen und anderen transparenten Komponenten für Gebäude- und Beleuchtungsanwendungen verwendet.
Allgemeine Acryl ist die billigste PMMA-Art, die eher für gewerbliche als für technische Anwendungen verwendet wird. Acrylqualifizierter von Beschilderungen ist 10-mal stärker als allgemeiner Acryl und bietet ein hervorragendes Lichtgetriebe für die Beschilderung im Freien. Acrylgrades mariner Grade widersetzt sich den Schäden durch eine längere Wasserbelastung und wird häufig von Schiffbauern verwendet.
Acrylnitril Butadiene Styrol (ABS)
ABS ist ein thermoplastischer Thermoplastik mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt, was es leicht zu formen macht. Dieses undurchsichtige Polymer unterstützt die Verwendung von Farben und bietet verschiedene Texturen und Oberflächen. ABS ist bekannt für seine Stärke und Aufprallfestigkeit.
Vor- und Nachteile von ABS
ABS ist langlebig, relativ kostengünstig und bietet gute Wärme-, Öl-, Säure- und Alkali -Resistenz. Sein Styrolgehalt verleiht einspritzgezogene Teile ein glänzendes, ästhetisches Erscheinungsbild, während sein Butadiengehalt auch bei niedrigen Temperaturen hervorragende Zähigkeit bietet.
Da ABS nur einen begrenzten Widerstand gegen Sonnenlicht oder Wetter aufweist, ist dies keine ideale Wahl für Anwendungen im Freien. ABS erzeugt beim Verbrennen auch eine große Menge Rauch, hat einen schlechten Widerstand gegen hohe Reibung und es fehlt die Resistenz gegen Lösungsmittel wie Wasser.
ABS -Anwendungen und Klassen
Injektionsgeformte ABS werden in elektronischen Komponenten und Tastaturtasten, Schutzkopfbewegungen, Kunststoffplatten für Leistungsauslässe und Automobilteile wie Dashboards, Radabdeckungen und Automobilkörperteilen verwendet. Weitere Anwendungen umfassen Konsumgüter, Sportgeräte und Industriezubehör.
ABS kann auch mit Glasfüllern kombiniert werden, um die Festigkeit oder mit Polycarbonat zu erhöhen, um die Resistenz mit niedriger Temperatur zu verbessern. Einige Lieferanten produzieren sowohl gefüllte als auch nicht gefüllte Bauchmuskeln.
Nylon Polyamid (PA)
Polyamid (PA) ist eine breite Klasse von Materialien, die entweder natürlich oder synthetisch sein können. Nylon, ein Polyamid, ist jedoch immer synthetisch. Nyloninjektionsform ist eine Herausforderung, da dieses Polyamid anfällig für Schrumpfung und Unterfüllung ist.
Vor- und Nachteile von Nylon
Die Vorteile von Nylon PA umfassen Zähigkeit und hohe Wärmebeständigkeit. Sie haben auch eine hohe Verschleißfestigkeit, eine gute Ermüdungsbeständigkeit und lärmreduzierende Eigenschaften. Mit seinem geringen Reibungskoeffizienten eignet sich das inspritzgefliegte Nylon für Hochfriktions- und Verschleißanwendungen.
Obwohl Nylon nicht von Natur aus Flammwiderstand liefert und schnell brennen kann, sind flammretardante Versionen verfügbar. Während Nylon unter Sonnenlicht abbaut, können UV -Stabilisatoren hinzugefügt werden, um die Leistung zu verbessern. Zusätzlich hat das Material einen schlechten Widerstand gegen starke Säuren und Alkalien.
Nylonanwendungen und Noten
Nylon wird üblicherweise für robuste mechanische Komponenten wie Lager, Buchsen, Zahnräder und Objektträger verwendet. Es ist auch eine ideale Wahl für Gehäuse und Schnappverschlüsse, Gewindeeinsätze, Stromversorgungen, Armaturen und Befestigungselemente. Andere Anwendungen reichen von Zahnbürsten und Rädern bis hin zu medizinischen Implantaten und elektrischen Anschlüssen.
Obwohl Nylon der Name eines von DuPont entwickelten Polyamidtyps ist, ist dieses Nylon -Polyamid auch von anderen Unternehmen erhältlich. Heute hat Nylon vier Hauptklassen: Nylon 66, 11, 12 und 46. Jede Klasse hat leicht unterschiedliche mechanische Eigenschaften.
Nylon 66 hat einen höheren Schmelzpunkt und eine stärkere Säureresistenz, wodurch er für chemische Verarbeitungsanwendungen geeignet ist.
Nylon 11 hat aufgrund seiner höheren Feuchtigkeitsbeständigkeit eine höhere dimensionale Stabilität. Es wird in Außenanwendungen verwendet.
Nylon 12 hat den niedrigsten Schmelzpunkt und den relativ guten Feuchtigkeitsbeständigkeit.
Nylon 46 hat eine höhere Betriebstemperatur als andere Nylonklassen. Bewerbungen umfassen Motoren und Übertragungen.
Nylonklassen können mit Glas gefüllt werden, um die mechanische Festigkeit zu verbessern.
Polycarbonat (PC)
Plastik von Polycarbonat (PC) sind natürlich transparent, starke und harte Materialien. Ihre Eigenschaften ähneln PMMA, aber Polycarbonat behält seine physikalischen Eigenschaften über einen breiteren Temperaturbereich bei. Nach dem Färben behält der PC im Laufe der Zeit seine Farbe und Stärke bei.
Vor- und Nachteile von Polycarbonat
Polycarbonat ist extrem langlebig, 250 -mal stärker als Glas. Mit seiner vorhersehbaren und gleichmäßigen Schimmelpilzschrumpfungsrate bietet dieses inspritzgefliegte Material eine genaue dimensionale Kontrolle. PC -Kunststoff ist ebenfalls leicht und verfügt über hervorragende optische Eigenschaften, um die Lichtübertragung zu unterstützen.
PC -Anwendungen und Klassen
Polycarbonat wird in mechanischen Schutzvorrichtungen, transparenten oder farbigen Fenstern, Diffusoren und Lichtrohre für lichtemittierende Dioden (LEDs) sowie transparente Röhrchen verwendet. Dieses Material kann auch verwendet werden, um transparente Formen für Polyurethan- und Silikonguss zu produzieren.
Polycarbonat kann mit Glas gefüllt und mit ABS gemischt werden, um die Schlagfestigkeit zu verbessern. Einige Noten enthalten einen relativ kleinen Prozentsatz an Edelstahlfasern.
Polyethylen (PE)
Polyethylen ist der am häufigsten verwendete Kunststoff der Welt. Es gibt in erster Linie drei Typen:
● Hochdichte (HDPE, PEHD)
● niedrige Dichte (LDPE)
● Polyethylen Terephthalat (PET, Pete)
PE ist das einzige kommerzielle Polymer, das auf der Grundlage seiner Dichte ausgewählt werden kann, da diese Messung andere Materialeigenschaften kontrolliert. Sowohl HDPE als auch LDPE haben nützliche Eigenschaften wie chemische Resistenz, unterscheiden sich jedoch in Härte, Flexibilität, Schmelzpunkt und optischer Transparenz. Pet -Kunststoff wird nicht durch Dichte definiert.
Vor- und Nachteile von Polyethylen
HDPE, LDPE und PET sind alle kostengünstige Kunststoffe, die sowohl feuchtigkeitsresistent als auch chemischresistent sind. LDPE ist weicher und flexibler als HDPE, während HDPE ein undurchsichtiges Material ist. Wie LDPE kann PET so transparent wie Glas sein. Ingenieure und Designer bevorzugen diese Materialien, da sie eine Vielzahl von Optionen in Bezug auf optische Klarheit und andere Eigenschaften bieten.
PE -Kunststoffe sind durch einen schlechten UV -Widerstand begrenzt und können hohe Betriebstemperaturen nicht standhalten. HDPE -Teile dünner als 0,020 Zoll sind schwer zu bilden. Für inspritzgeformte LDPE ist es schwierig, enge Toleranzen zu erreichen. PET absorbiert erhebliche Feuchtigkeit und erfordert Harztrockungen, was die Produktionskosten erhöht.
PE -Anwendungen und Klassen
PE-Kunststoffe sind für ihre Verwendung in Babyflaschen (HDPE), Plastikfilmen (LDPE) und Wasserflaschen (PET) bekannt; Diese Produkte sind jedoch keine Injektionsform. Sie werden unter Verwendung eines anderen Art von Formprozess hergestellt, das als Blasformung bezeichnet wird. Beispiele für inspritzgeprägte PE sind Kinderspielzeug, Werkzeugkästen, Kabel- und Kabelisolierungen sowie Komponenten für medizinische Geräte.
PE -Kunststoffe haben nummerierte Noten, wobei höhere Zahlen typischerweise eine höhere Dichte hinweisen. Beispielsweise hat HDPE 500 eine höhere Dichte als HDPE 300. Beide Klassen haben höhere Dichten als LDPE, die auch ein Nummernsystem verwendet.
Polyoxymethylen (POM)
Polyoxymethylen (POM) ist ein technischer Kunststoff, der auch als Acetal bekannt ist. Es kann in Einspritzteile in Teile geformt werden, die eine geringe Reibung, hohe Steifheit und eine hervorragende dimensionale Stabilität erfordern. Aufgrund ihrer hochkristallinen Struktur sind POM -Kunststoff natürlich undurchsichtig und weiß.
Vor- und Nachteile von Polyoxymethylen
Injection Moulding POM kombiniert hervorragende Starrheit, Wärmestabilität und geringer Reibungskoeffizient. Es hat auch eine niedrige Wasserabsorption und einen guten chemischen Widerstand. Es gibt zwei Haupttypen von POM -Kunststoffen: Homopolymere und Copolymere. Auf diese Weise können Ingenieure und Designer Acetalmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften auswählen.
POM in seiner reinen Form hat eine geringe Schlagfestigkeit und eine sehr hohe thermische Expansionsrate. Die Schimmelpilzschrumpfungsrate ist relativ hoch, und POM ist nicht gegen UV -Licht beständig. Pom Plastic in seiner Homopolymerform bietet eine höhere Härte und Zugfestigkeit. Alle POM -Plastik (Homopolymere und Copolymere) erfüllen jedoch keine Brandresistenzstandards wie UL 94.
POM -Anwendungen und Klassen
Aufgrund seines geringen Reibungskoeffizienten eignet sich die in die Injektion geformte POM für Lager, Zahnräder, Förderbänder und Riemenscheiben. Weitere Anwendungen umfassen Befestigungselemente, Brillenrahmen, Schneidwerkzeuge und Schusswaffenteile, Sperrsysteme und Hochleistungs-Engineering-Komponenten.
Mit Glasfasern oder Mineralien verstärkte POM -Noten stehen zur Verbesserung der Festigkeit und Steifheit zur Verfügung. Mit diesen Materialien verstärkte Verbindungen bieten ein ausgezeichnetes Gleichgewicht der mechanischen Eigenschaften.
Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) hat ähnliche Eigenschaften wie Polyethylen (PE), ist jedoch härter und wärmeresistenter. Es ist der zweithäufigste verwendete Kunststoff der Welt. Während die Dichte von Polypropylen mit Füllstoffen variiert, ist reines PP der Kunststoff mit niedrigster Dichte.
Vor- und Nachteile von PP
Polypropylen -Kunststoff bietet einen guten chemischen Widerstand und behält seine Form nach dem Drehen oder Biegen bei. PP hat auch einen hohen Schmelzpunkt und verschlechtert sich nicht, wenn sie Feuchtigkeit oder Wasser ausgesetzt ist. Inspritzgefühlte Polypro (manchmal als Kunststoff bezeichnet) können auch bis zu viermal recycelt werden. Zusätzlich kann recycelter PP mit anderen Kunststoffmaterialien kombiniert werden.
Injektionsgefühlte Polypropylen verschlechtert sich unter UV-Licht und ist stark brennbar. Bei Temperaturen über 100 ° C (212 ° F) löst es sich in aromatische Kohlenwasserstoffe auf, die der menschlichen Gesundheit schädigen, wie Benzol und Toluol. Aufgrund seiner schlechten Haftung ist PP schwer zu färben. Pigmente können jedoch hinzugefügt werden, um das Material zu färben.
PP -Anwendungen und Klassen
Inspritzgefühlte Polypropylen hat eine breite Palette von Anwendungen für Verbraucher-, Gewerbe- und Industrieanwendungen. Beispiele sind Kinderspielzeug, Lagerbehälter, Sportgeräte, Verpackungen, Gerätegehäuse und Elektrowerkzeugkörper.
PP -Kunststoff kann mit Glasfaser verstärkt werden, um die dimensionale Stabilität, Steifheit, Festigkeit und Widerstand gegen Verziehen zu verbessern. Zu den Noten gehören Hochkristallinitätspolypropylen (HCPP), das eine größere Steifheit als Standard-Polypropylen bietet.
