Pólýkarbónat (PC) sprautusteyping: eiginleikar og hönnunarleiðbeiningar
Pólýkarbónat (PC) er fyrsta valið meðal amorfra verkfræðiplastefna þegar höggþol má ekki vera í uppnámi. Efnið sameinar nær-glerklæran sjónarleika með notched Izod-höggþoli á bilinu 600–900 J/m og heldur lögun sinni upp í um 125°C við stöðuga notkun. Það kemur við sögu í iðnaðarljósakápur, hlífarskápa og lækningabúnaðarúrvendi — oft í stað glers eða álúmíníums þar sem þyngd eða form útiloka þá kosti.
Vélrænar og hitaeiginleikar
Sem amorfur fjölliður hefur PC ekkert skýrt bræðslumark — það mjúknar yfir bil. Sú uppbygging gefur litla og fyrirsjáanlega rýrnun og góðan rúmmálsstöðugleika, en gerir PC einnig viðkvæmt bæði fyrir raka við vinnslu og leysiefnum í þjónustu.
| Eiginleiki | Dæmigerd gildi | Prófunarstaðall |
|---|---|---|
| Togfastleiki | 55–75 MPa | ISO 527 |
| Beygjumóðull | 2.300–2.500 MPa | ISO 178 |
| Izod-höggþol (með rauf, 23°C) | 600–900 J/m | ISO 180 |
| Izod-höggþol (með rauf, −30°C) | 500–800 J/m | ISO 180 |
| Hitabeygjuhitastig (0,45 MPa) | 130–145°C | ISO 75 |
| Vicat-mýkingarmark | 147–150°C | ISO 306 |
| Þéttleiki | 1,20–1,22 g/cm³ | ISO 1183 |
| Mótarýrnun | 0,5–0,8% | ISO 294-4 |
| Ljóshleypni | 88–90% | ASTM D1003 |
| Vatnsupptaka (24 klst.) | 0,15–0,35% | ISO 62 |
PC rýrnar jafnt í allar áttir — sama rýrnun með og þvert á flæðisstefnuna. Þetta auðveldar að ná þröngum þolmörkum í flóknum samsetningum miðað við háhljóðssjálfsbreytilegar efni eins og PP eða nylon þar sem rýrnun er mismunandi eftir flæðisstefnu.
Dæmigerð notkun
Ljós og sjónarhlutir: Bílaframljóslinsur, ljósleiðarar og öryggishlífar. PC tekur vel við háglanslegum frágöngum fyrir ytri sjónarhluti, að því gefnu að tegundin sé UV-stöðug — venjulegar tegundir gula á nokkrum árum utandyra.
Rafmagnsskápar: Aflgjafafar og tengiboxar. Eldvarnategundir (UL 94 V-0) eru staðlað efnisval fyrir tæki sem tengjast rafmagni.
Lækningabúnaður: Blóðhreinsunartæki, skurðlækningahandföng og vökvaílát. ISO 10993-samræmar og BPA-lausar tegundir eru fáanlegar — efnisval og vottunarskjöl skulu staðfest við tilboðsgerð.
Iðnaðaröryggi: Andlitshlífar, vélhlífar og hlífargler. Þar sem gler brotnar deyfir eða gleypir PC orkuna. Við 1,2 g/cm³ er þyngdin um helmingur af gleri.
Vinnsluforsendur og hönnunarsjónarmið
Sprautusteyping PC er krefjandi í samanburði við ABS. Efnið þarf háan hita, þurran tönnu og hlýtt mót.
- Bræðsluhiti (280–320°C): Hitun yfir 340°C veldur gulunum og minnkar þyngd fjölliðakeðjanna, sem eyðileggur höggþol. Almennitegundir þola best 290–300°C.
- Móthiti (80–120°C): Kalt mót frystir inn spennu. Hlutir flegnir af 40°C móti geta litið vel út en brotna í notkun. Haltu móthitanum uppi.
- Rakastjórnun: PC verður að þurrka niður undir 0,02% rakastig — venjulega 4–6 klst. við 120°C í rakavörnum þurkara með daggarmark við eða undir −30°C. Raki í bræðslunni veldur vatnsrof sem brýtur fjölliðakeðjur og gerir hlutinn stökkt óháð hve vel annað ferli gengur.
- Draghorn: Stefntu að minnst 1° á sléttar fleti. Þung áferð þarf 2° eða meira til að koma í veg fyrir dragmerki við flegingu.
- Hliðstæðahönnun: Fyrir gagnsæjar hluti draga flík- eða viftuhlið úr skúffuspennu við innganginn og koma í veg fyrir skýjaðan blett sem oft sést nálægt nálahlið. Hliðstæðastaðsetning er skoðuð við DFM.
Efnistegundir
| Tegund / Afbrigði | Breytileiki | Dæmigerð notkun |
|---|---|---|
| Venjulegt PC | Grunnlína | Almennir skápar, kápur |
| Háflæðis PC | Lægri seigja | Þunnveggjaðar rafeiningar |
| Eldvarið | UL 94 V-0 vottað | Tæki tengd rafmagni |
| UV-stöðuglegt | UV-gleypur bætt inn | Útiljós, skiltin |
| PC + GF (10–30%) | Glerþráðar | Uppbyggingarhlutir með mikinn stífleika |
| PC + ABS blanda | Betri vinnsluhæfni | Bílainnréttingarhlutir |
Glerþráðafylltur PC eykur stífleika verulega — beygjumóðull getur náð 8.000 MPa við 30% GF — en efnið verður ógagnsætt og sýnir meiri óskilyrta rýrnun.
Kostir og gallar
Ástæður til að velja PC:
- Hátt höggþol sem heldur sér niður í −30°C.
- Framúrskarandi skýrleiki og ljóshleypni fyrir sjónarhluti.
- Rúmmálsstöðugleiki yfir breitt hitabil.
- Fáanlegt í regluvörðum tegundum (lækningagæði, UL 94, matvælasamþykkt).
Þess sem þarf að gæta:
- Efnaþol: PC krefst eða springur við snertingu við acetón, marga alkóhóla og ákveðin iðnaðarsmurningsefni. Athugaðu samhæfni áður en þú tilgreinir þvottun eða samsetningarferli.
- Kostnaður: Verulega dýrara en ABS eða PP.
- Vinnsluyfirkostnað: Lögboðin þurrkun og háir tunnuhitar auka orkuþörf og framleiðslukostnað.
- Viðkvæmni fyrir skörpum hornum: Skarpt 90° innra horn getur minnkað höggþol um allt að 80%. Radíusar upp á 0,5 mm lágmark á öllum innri hornum eru óumflýjanlegur.
PC á móti öðrum efnum
- PC á móti PMMA: Veldu PC þar sem hluturinn gæti dottið eða fengið högg; veldu PMMA þegar ripeþol og lítils háttar sjónarleikabætingar (92–93% á móti 88–90% ljóshleypni) skipta meira máli en höggþol.
- PC á móti ABS: PC fyrir hitaþol og högg; ABS fyrir hagkvæma ógagnsæja skápa með auðveldari vinnslu.
- PC á móti nylon: PC heldur rúmmálsstöðugleika óháð raka; glerþráðafylltur nylon keppur við stífleika en gleypir raka og breytir mál með tímanum.
Sjálfbærni
PC ber plastkóða 7. Iðnaðar-endurnotkun er algeng fyrir ósjónrænar, ógagnsæjar notkunar. Eftir-iðnaðar-endurunnin tegundir eru fáanlegar en takmarkast venjulega við hluta sem eru ekki sjónarlegir og ekki lækningagæði. Fyrir verkefni með formlegar umhverfismarkmið skaltu staðfesta framboð og skjöl við tilboðsgerð.
Nordmould tekur við pöntunum frá 100 stykki með mót frá €3.000. Sendu okkur STEP-skrána þína og fáðu ókeypis DFM-yfirferð — við skoðum veggþykkt og radíusar til að staðfesta að hönnunin þín sé bestuð fyrir pólýkarbónat. Fáðu tilboð