Vanliga slagtåliga plaster

Vi har årtionden av tillverkningserfarenhet

Seg. Fraktursäker. Kan motstå punkteringar och sprickor när de slås. Det är så vissa människor beskriver slagtålig plast. Som du ser är dock den termen tvetydig. Bara för att en bit tuggummi inte går sönder i två när den träffas med en hammare betyder det inte att den är slagtålig. För den delen, stick samma bit tuggummi i frysen ett tag och ge det sedan en smäll. Granatsplitter.

Samma "spröda när det är kallt" -fenomen uppstår med många polymerer - släpp din återvinningsbehållare av polypropen (PP) i vinterns döda och du behöver förmodligen en ny. Andra plaster som polyetereterketon (PEEK) kan ta missbruk vid nästan vilken temperatur som helst, medan vissa (ganska många, faktiskt) gradvis blir spröda när de utsätts för UV-ljus. Ett exempel är den annars tuffa polyoxymetylen (POM), även känd som acetal, som blir mesig om den lämnas i solen för länge, liksom en av de mest slagtåliga polymererna av alla, polykarbonat (PC).

Identifiera slagtålig plast
På grund av dessa variabler är det viktigt att utvärdera materialalternativ innan du startar något projekt och välja bland de som kommer att fungera bra i produktens avsedda miljö. Ett sätt att börja är att granska plasttillverkarnas datablad. Där ser du termer som "Notched Izod Impact" och "Gardner Impact" och "Instrumented Dart Impact." Var och en av dessa definieras enligt olika ASTM- och ISO-standarder (till exempel ISO 179 Charpy Impact Test eller Multiaxial Impact ASTM D3763), och var och en försöker definiera hur material kommer att reagera när de slås.

Grundpremissen bakom var och en är att använda kontrollerade förhållanden och slå ett prov av ett givet material och se hur det tål stöten. Det skårade IZOD-testet använder en pendel som roterar nedåt och träffar ett monteringsfäste som träffar plasten. Gardner-testet använder en vikt som faller rakt ner på ett rundat, pilliknande föremål som sitter ovanpå materialet. Mängden vikt och höjd som behövs för att skapa skador ger slagmotståndet. I slutändan, ju större påverkan som behövs för att knäcka plasten, desto högre är dess slagmotstånd.

Med tanke på de många standarderna bör din ingenjörsavdelning bestämma vilka de ska använda under produktdesignen, så att du kan utföra en jämförelse mellan äpplen och äpplen. Tyvärr kan olika standarder vara förvirrande, var och en hänvisar till olika testmetoder och sätt att förbereda testprover. Det finns varierande statistik i datablad och den irriterande frågan om metriska kontra kejserliga enheter lyfter huvudet hela tiden. Vissa datablad erbjuder inga slagtestvärden men ger dragmodulstyrka, böjhållfasthet, töjning vid utbyte och hårdhetsvärden, som alla åtminstone ger ledtrådar om materialets styrka. Var dock medveten om att styrka och seghet ofta är motsägelsefulla - större styrka betecknar vanligtvis en högre nivå av sprödhet, raka motsatsen till slagmotstånd.

Mycket av en polymers styrka eller seghet beror på dess glasövergångstemperatur (Tg) och om plasten är amorf eller halvkristallin. Det finns inget utrymme för allt detta här, men vi har ett annat designtips som förklarar detta viktiga ämne. Kolla in det om du behöver en djupare förståelse.

Dessutom varierar praktiskt taget alla materialegenskaper beroende på tillverkaren och om de är avsedda för CNC-bearbetning, formsprutning av plast eller 3D-utskrift. Det betyder att materialen kan bete sig annorlunda under vissa förhållanden.

Bevis finns i Pudding
Så, vad är svaret? Det finns flera, faktiskt. Om ditt företag har investerat i programvara för finita elementanalys (FEA), grattis. En bra gör att du kan ladda upp olika material och deras egenskaper, välja variabler som temperatur och laddning och sedan slå virtuella delar med virtuella hammare för att se hur de svarar. Men även utan avancerad teknisk programvara erbjuder SOLIDWORKS, Fusion 360 och andra populära CAD-paket medfödda FEA-funktioner eller FEA-tillägg till en rimlig kostnad.

I slutändan, om du meddelar oss din produktapplikation kan vi prova olika materialblandningar eller tillsatser som glas och fiber som hjälper till att förbättra specifika egenskaper. Vi gör det varje dag.

5 Vanliga slagtåliga material
Här är då "fem slagtåliga material" som utlovats i början av detta designtips. Det är inte på något sätt en omfattande lista, och som diskuterats beror seghet på många faktorer, inte minst delgeometri. Mer om detta i slutet.

1. ABS
Till skillnad från de flesta amorfa polymerer är akrylnitrilbutadienstyren (ABS) ogenomskinlig. Det är också mycket tufft och slagtåligt, även vid låga temperaturer. Din bils instrumentbräda kan vara gjord av ABS, liksom de 9 036 Lego-blocken i den romerska Colosseum-modellen du har arbetat med de senaste tre helgerna. ABS är både hårt och styvt, elektriskt isolerande, extremt formbart och kan återvinnas om och om igen. Det går dock inte bra inför lösningsmedel eller långa vistelser i solen eller applikationer där hög utmattningsbeständighet krävs. Som med nästa material bearbetar, 3D-printar och formsprutar vi ABS- och ABS-liknande material.

2. PC
Grejerna av skottsäkert glas, polykarbonat (PC) gungar vid slagtålighet. Tänk på det som yin till akrylens hårda, reptåliga yang. PC tål upprepade ångsteriliseringar, så det ser utbredd användning i medicinska applikationer. Det är också motståndskraftigt mot värme, låga och UV-ljus när det behandlas ordentligt, vilket gör det till det första valet för allt från växthus till skyddsglasögon och strålkastarramar till kravallsköldar. Var dock medveten om att PC är en av de dyrare tekniska polymererna och bör beläggas för att förhindra repor om optisk transparens är ett problem.

3. HDPE
Vissa tillverkare hävdar att högdensitetspolyeten (HDPE) inte bara är den mest mångsidiga av alla plaster utan också den mest använda. De har nog rätt. HDPE finns i styva eller flexibla former och är lätt men ändå stark. Biltillverkare använder den för gastankar, mejerileverantörer för mjölkbehållare och tillverkare av utemöbler för, ja, utemöbler. Var och en av dessa applikationer kräver god slagtålighet, och precis som den gör när den utsätts för solljus och kemikalier levererar HDPE.

4. PP-påverkansampolymer
Har inte bara mycket hög slagmotstånd utan har också mycket god termisk stabilitet. 500-GA20 är en sampolymer med hög smältflödeshastighet för formsprutning. Applikationer inkluderar hushållsartiklar, behållare, bilbatterier, leksaker, föreningar och konsumentprodukter.

5. PTFE
Den här sista kan överraska dig. PTFE, aka polytetrafluoretylen, aka Teflon, är mjuk och squishy men exceptionellt tuff. Dess slagmotstånd är överlägsen PEEK, de flesta polykarbonater och i nivå med HDPE. Den har också en mycket låg friktionskoefficient, näst efter diamantliknande kol (DLC) och den superhårda keramiska aluminium-magnesiumboriden. Om du letar efter formsprutade eller 3D-tryckta teflondelar, rör dig vidare - tack vare dess mycket höga smältpunkt vid 327 ° C är PTFE maskinbearbetningsbar, men det handlar om det. Var dock medveten om att den tenderar att krypa under tryck, så den bör begränsas mekaniskt när du använder den för brickor, lager och andra bärande applikationer.

Det finns andra som polyfenylsulfon (PPSU), PEEK, TPE eller termoplastisk elastomer, och till och med några nyloner och acetaler. Även här kommer slagmotståndet ofta ner till applikationstemperaturen och mildras av draghållfasthet, UV-motstånd och andra faktorer. Tveka inte att göra några provdelar och jämföra dem innan du förbinder dig till ett eller annat material.
Innan vi går finns det en sista punkt till allt detta, och det är kanske den viktigaste punkten av alla: produktdesignens roll i slagmotståndet. Till exempel:
• Skåror och skarpa hörn tenderar att öka chansen att en del går sönder under kraft, medan rundade hörn tenderar att göra delar mer hållbara.
• När du använder förstyvningsribbor, placera dem i områden med kompression snarare än spänningskrafter, precis som svetslinjer helst bör placeras där potentiella slagkrafter är lägst.
• Även om det låter kontraintuitivt för en ingenjör, försök att undvika styva, mycket styva produktdesigner - en del som kan ge lite under tryck är mindre benägna att misslyckas.

Slutligen, var noga med att dela eventuella problem med oss under offertfasen. Vi har årtionden av tillverkningserfarenhet och är här för att hjälpa dig att hitta rätt material och en design som kommer att ge framgång.

2022-10-03 - Industritorget

Kontaktinformation

Protolabs

08408 391 86

Se hemsida

Skicka e-post

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Skriv ut
Tipsa

Postadress
Halesfield 8
TF74QN Telford

Region
Storbritannien

Organisationsnummer:
5366160

Grundat: Ej angivet
Anställda: Ej angivet

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Välkommen till Protolabs!

Företaget grundades 1999 av Larry Lukis, en framgångsrik entreprenör och datanörd. Han ville radikalt minska tidsåtgången för att ta fram formsprutade prototypsdelar.

Hans lösning var att automatisera den traditionella produktionsprocessen genom att utveckla en komplex mjukvara som kommunicerade med ett nätverk av fräsar och pressar. Till följd av detta kunde plast- och metalldelar produceras på en bråkdel av den tid det tidigare hade tagit.

Hur vi kan hjälpa
Snabbare produktutveckling, minskade kostnader och optimerad leveranskedja med 3D-utskrifter, CNC-bearbetning och formsprutning som tekniken möjliggör.

arrow_downwardSe nedan för mer information om vår verksamhet.

Skicka förfrågan