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¿Qué es la estabilidad dimensional de los plásticos de ingeniería?

August 05, 2024
¿Cuál es la estabilidad dimensional de los plásticos de ingeniería?
IQ bajo: deformación, deformación, no se puede instalar, agrietarse, mala calidad y los siguientes seis puntos ......
High IQ: la ingeniería de plásticos a partir del procesamiento de piezas, el ensamblaje, el proceso de aplicación del producto, debido al procesamiento, el entorno y una serie de condiciones externas, tendrá un impacto en todo el ciclo de vida, el producto desde el material hasta las piezas, ya sea que la función es una buena operación. El más comúnmente afectado por la estabilidad dimensional es el tamaño de la pieza, debido a la alta humedad o un entorno de temperatura extrema, lo que resulta en expansión o contracción del material.
Además, incluso si la pieza no está expuesta a entornos operativos particularmente duros, al mecanizar piezas a tolerancias de precisión, ¡el proceso está sujeto a una gran cantidad de estrés mecánico! Por lo tanto, es importante considerar la estabilidad dimensional del material.

Schematic diagram of precision plastic parts assembly
¿Cómo evaluar la estabilidad dimensional de los plásticos de ingeniería?
Se puede juzgar desde los siguientes aspectos:
Coeficiente de expansión térmica (CTE): el coeficiente de expansión térmica (CTE) indica la medida en que un material se expande en volumen cuando cambia la temperatura. Un CTE bajo significa que el material tiene menos cambio dimensional cuando la temperatura cambia. Debido a su estructura química, los materiales plásticos se expandirán y se contraerán térmicamente con diversos grados. Este cambio en las dimensiones del material puede conducir a problemas de ajuste y espacio libre y puede debilitar las propiedades mecánicas del material con el tiempo.
heat expansion and cold contraction
Absorción de agua : los plásticos de ingeniería se expanden cuando absorben agua, lo que puede conducir a cambios dimensionales. Los diferentes plásticos tienen diferentes capacidades de absorción de agua. Los plásticos con baja absorción de agua tienen un cambio menos dimensional en ambientes húmedos y, por lo tanto, son más estables dimensionalmente. Además, la absorción de agua debilita otras propiedades del material, como la conductividad eléctrica y la resistencia mecánica.
Low shrinkage, low water absorption LCP in pr
Ante la humedad ambiental, o para hacer frente a la inmersión a largo plazo, húmedo o vapor y exposición a ambientes naturales, como las aplicaciones, es necesario considerar las piezas de plástico en su ciclo de vida de exposición a la humedad, así como al concentración y temperatura de humedad. Por ejemplo, Nylon PA6, PA66 tiene una alta tasa de absorción de agua, inyección moldeada de la dura, hervir agua y dejarla durante unos días para ablandarse. Fácil de hidrolizar. Mientras que materiales como PPO, PEEK, LCP tienen una menor absorción de agua, golpean tan fuerte, se pone en agua o duro.
PPO in water treatment wet environment applic
Estrés interno: las tensiones internas generadas durante la inyección o el proceso de moldeo pueden afectar la estabilidad dimensional del material, deformar el material y, en casos severos, agruparlo, inyectarlo bien y luego romperlo al día siguiente, y en algunos casos incluso Peor aún, ríelo después del parto. Las tensiones internas pueden hacer que el material se deforma o se deforma durante el enfriamiento. Esto se debe a que las moléculas de plástico se enfrían desde el exterior. Las tensiones internas pueden reducirse mediante procesos de mecanizado apropiados (por ejemplo, recocido), lo que puede mejorar la estabilidad dimensional.
Internal stress cracking of ABS parts
Cristalinidad: la estabilidad dimensional de los plásticos semicristalinos como PP, PA66 y POM está influenciada por su cristalinidad. La cristalinidad más alta generalmente resulta en un coeficiente más bajo de expansión térmica y una mayor estabilidad dimensional. Los plásticos amorfos como PC, PMMA, PPE, PEI generalmente tienen una mejor estabilidad dimensional debido a su menor coeficiente de expansión térmica.
Application of PC fiber reinforcement in cell
Rellenos y modificadores: agregar rellenos como fibras de vidrio y fibras de carbono puede mejorar significativamente la estabilidad dimensional del material. Los modificadores como lubricantes, estabilizadores de calor, etc. también pueden afectar la estabilidad de alta temperatura del material, el endurecimiento apropiado puede mejorar el agrietamiento del estrés del material.
Condiciones de procesamiento: La temperatura, la presión y la velocidad de enfriamiento durante la inyección o proceso de moldeo pueden afectar la estabilidad dimensional del producto final. La optimización de los parámetros de procesamiento puede reducir el estrés interno y mejorar la estabilidad dimensional.
Injection molding process parameter adjustmen
Condiciones ambientales: en diferentes temperaturas, humedad, al aire libre, grasas, alcohol y otros factores ambientales. Propiedades físicas y químicas de los materiales que trabajan en condiciones extremas, seleccionan resistencia a la corrosión, resistencia a la alta y baja resistencia, resistencia a la hidrólisis y otras propiedades de las aplicaciones de plásticos de ingeniería.
¿Cómo probar la estabilidad dimensional de los plásticos?
Prueba de cambio dimensional (DCT): mida el cambio dimensional del material en diferentes condiciones de temperatura y humedad.
Análisis termomecánico (TMA): mide el cambio dimensional de un material durante el calentamiento.
Calorimetría de escaneo diferencial (DSC): se utiliza para evaluar la cristalinidad y el punto de fusión de un material, reflejando indirectamente la estabilidad dimensional.
Prueba de absorción de agua (WAT): evaluar la absorción de agua y los cambios dimensionales de los materiales en diferentes condiciones de humedad.
A través del análisis anterior de Jun de plástico, debe tener una comprensión preliminar de la aplicación específica de los componentes de plástico y el entorno, para decidir cómo seleccionar materiales. Como los componentes de sellado requieren que el tamaño del material sea extremadamente estable, ya que el cambio de tamaño del sello puede provocar fugas. Para algunas partes que deben limpiarse regularmente con vapor, productos químicos o líquidos de alta temperatura, ya sea que se deformará debido a la absorción de agua, la resistencia a la corrosión. Solo equipos sofisticados, tecnología de proceso, más estabilidad dimensional de los plásticos de ingeniería, para poder construir un tamaño pequeño, piezas complejas de errores estrictos, como conectores eléctricos y enchufes de prueba.
Se complica tanto, ¿por qué no eliges metal?
Reduzca el peso: la gravedad específica de plástico es ligera, en aeroespacial, el peso ligero automotriz puede mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones.
Costos reducidos: costos de procesamiento reducidos en comparación con el metal en la producción de alto volumen.
Flexibilidad de diseño: los plásticos se pueden moldear, extruyer y moldear de varias maneras, lo que proporciona una mayor libertad de diseño.
Resistencia química: los plásticos generalmente tienen una buena resistencia a la corrosión, una gran ventaja para las piezas utilizadas en entornos hostiles.
Resistencia al desgaste, amortiguación y aislamiento de vibraciones: los plásticos tienen una clara ventaja en la resistencia al desgaste y tienen una buena amortiguación de vibración y propiedades aislantes, lo cual es una ventaja significativa en equipos electrónicos y otras aplicaciones donde se requiere amortiguación de vibración o aislamiento eléctrico.
Facilidad de procesamiento: la ingeniería de plásticos se puede procesar en formas complejas a través de moldeo por inyección, extrusión, etc. sin la necesidad de costosas herramientas y equipos de procesamiento de metales.
Por lo tanto, para evaluar completamente la estabilidad dimensional de un plástico de ingeniería, varios de los factores anteriores deben considerarse y verificarse a través de pruebas experimentales. Para aplicaciones específicas, también se deben considerar otros indicadores de rendimiento del material, como resistencia, resistencia, resistencia química, etc., para garantizar que se seleccione el material más apropiado.

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Author:

Ms. Tina

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