POM / acetalo plastiko liejimas: savybės ir projektavimo gidas
POM (polioksimetilenas), dar žinomas kaip acetalas, yra pasirenkamoji medžiaga komponentams, kurie turi judėti, slysti ar spragtelėti be tepalo. Ji derina didelį standį, mažą trintį ir puikų matmenų stabilumą – ypač drėgnose aplinkose, kur nailonas brinksta ir praranda toleranciją. Tipinis taikymo sąrašas atrodo kaip tiksliųjų mechaninių dalių katalogas: krumpliaračių sistemos, slydimo bėgiai, spragtelėjimo klipsai, vožtuvų kūnai ir siurblių sparnuotės.
Mechaninės ir terminės savybės
POM yra labai kristalingas, suteikiantis jam būdingą standumą ir spyruoklinį elgesį. Ta pati kristališkumas lemia didelį formos susitraukimą ir siaurą apdorojimo langą, palyginti su amorfinėmis medžiagomis kaip ABS.
| Savybė | POM homopolimeras | POM kopolimeras | Bandymo standartas |
|---|---|---|---|
| Tempiamasis stiprumas | 65–70 MPa | 60–65 MPa | ISO 527 |
| Lenkiamasis modulis | 2 700–3 200 MPa | 2 500–2 900 MPa | ISO 178 |
| Izod smūgio stiprumas (įpjautas, 23 °C) | 70–120 J/m | 60–110 J/m | ISO 180 |
| Šilumos deformacijos temperatūra (1,8 MPa) | 100–110 °C | 95–110 °C | ISO 75 |
| Vikato minkštėjimo taškas | 150–165 °C | 155–175 °C | ISO 306 |
| Tankis | 1,41–1,43 g/cm³ | 1,40–1,42 g/cm³ | ISO 1183 |
| Formos susitraukimas | 1,8–2,3 % | 2,0–2,5 % | ISO 294-4 |
| Trinties koeficientas (prieš plieną) | 0,10–0,35 | 0,10–0,35 | ASTM D1894 |
Abiejų klasių vandens sugerimas yra tik 0,2–0,3 % (24 val.). Detalės nebrinksta ir nepraranda standumo keičiantis aplinkos drėgmei – tai kritinis pranašumas prieš nailoną bet kur, kur reikalinga tikslus suderinimas.
Atkreipkite dėmesį, kad POM toliau kristalizuojasi lėtai po išstūmimo. Matmenų pokyčiai gali tęstis iki 24–48 valandų kambario temperatūroje – tai svarbu itin siaurų tolerancijų detalėms, matuojamoms iš karto po liejimo.
Tipiniai taikymai
Tikslumo krumpliaračiai ir kumšteliai: Atsparumas nuovargiui esant ciklinei apkrovai daro POM pirmuoju pasirinkimu plastikiniams krumpliaračiams. Jis veikia tyliai ir lenkia daugumą alternatyvų sausomis veikimo sąlygomis.
Slydimo detalės: Konvejerių grandys, stalčių bėgiai ir užtrauktuko slankikliai. Natūralus medžiagos slydimas mažina nusidėvėjimą be riebalų – tai svarbu maisto kontakto mašinose, kur tepalai nepageidaujami.
Spragtelėjimo elementai ir klipsai: Sagtys, automobiliniai tvirtinimo elementai ir kabelių klipsai. Puikus POM elastinis atstatymas reiškia, kad jis grįžta į formą po deformacijos – todėl atlaikia pakartotinį surinkimą ir išardymą ten, kur kiti plastikai nuvargsta ir lūžta.
Skysčių tvarkymas: Siurblio sparnuotės, vožtuvų kūnai ir dušo galvutės. POM atsparus daugeliui degalų, alyvų ir silpnų rūgščių – tai paaiškina jo paplitimą automobilinėse degalų sistemose ir buitiniuose vandens vamzdynuose.
Apdorojimo ir projektavimo aspektai
POM reikalauja disciplinos prie presavimo mašinos. Jis turi siaurą apdorojimo langą ir greitai irsta, jei ilgai paliekamas temperatūroje.
- Lydalo temperatūra (190–230 °C): Homopolimero klasės toleruoja iki 230 °C; kopolimerai saugiau veikia iki 210 °C. Virš šių ribų atsiranda formaldehido dujos ir paviršiaus pilkumas. Skirtingai nei PC ar nailonas, POM duoda labai mažai įspėjimo prieš tampant matomam irimui.
- Formos temperatūra (60–120 °C): Aukštesnė formos temperatūra mažina kristalizacijos įtempius ir pagerina paviršiaus kokybę. Per šalta forma sustiprina plokščių detalių iškreipimą.
- Ventiliacija: Formaldehido rizika yra reali. Liejimo zonos turi būti gerai vėdinamos, o cilindro temperatūros tiksliai stebimos. Formos ventiliacijos angos turi būti valomos kas 4–8 gamybos valandas, nes kaupiasi balti formaldehido oligomerų nuosėdos.
- Aušinimo tolygumas: Esant ~2 % susitraukimui, bet koks aušinimo pusiausvyros sutrikimas plokščioje detalėje sukels lenkimą. Centrinė anga ir simetriniai aušinimo kanalai yra svarbūs skydeliams ir plokštėms.
- Sienelės storis: Palaikykite sieneles tolygias. Šonkauliai neturi viršyti 50 % pagrindinės sienelės storio; priešingoje pusėje atsiras nuosėdų žymė, jei bus storiau.
- Nuolydžio kampai: Mažiausiai 1,5°. Didelis POM susitraukimas priverčia jį spausti šerdis, kai vėsta – nuolydžio nepakankamas įvertinimas lemia brėžimo žymes, nors medžiaga ir yra natūraliai slidi.
Medžiagų klasės
| Klasė / variantas | Pagrindinė savybė | Tipinis taikymas |
|---|---|---|
| Homopolimeras | Didžiausias standumas | Didelio sukimo momento krumpliaračiai |
| Kopolimeras | Terminė ir cheminė stabilumas | Bendrinės mechanikos detalės |
| PTFE pildytas | Itin mažas trintis | Didelio nusidėvėjimo guoliai |
| Stiklu sustiprintas | Konstrukcinis standumas | Siurblių korpusai |
| UV stabilizuotas | Atsparumas oro sąlygoms | Lauko klipsai, rankenos |
| Maisto klasės | FDA/NSF suderinamas | Vandens jungtys, maisto ruošimas |
PTFE pildytos klasės gali sumažinti trinties koeficientą prieš plieną iki maždaug 0,05 – tinkamas sausojo veikimo guolių paviršiams, kur net natūralus POM slydimas yra nepakankamas.
Privalumai ir trūkumai
Kodėl rinktis POM:
- Puikus nusidėvėjimo ir abrazyvinis atsparumas be papildomo tepalo.
- Aukšta ištvermė nuovargiui esant cikliniam įtempimui.
- Matmenų stabilumas drėgnose ir drėgmingose aplinkose.
- Didelis standumas be stiklo armavimo (taupoma abrazyviniam įrankių nusidėvėjimui).
Į ką atkreipti dėmesį:
- Didelis susitraukimas: Itin siaurų tolerancijų palaikymas didelėse detalėse yra sudėtingesnis nei su amorfinėmis medžiagomis. Kompensuokite įrankio projektavimo metu ir leiskite detalei stabilizuotis.
- Klijavimas: Labai sunku klijuoti adhezyvais. Mechaniniai tvirtinimo elementai ar ultragarsinis suvirinimas yra standartiniai sujungimo metodai.
- UV jautrumas: Standartinės klasės gelsvėja ir trapėja tiesioginėje saulės šviesoje. Nurodykite UV stabilizuotas klases lauko naudojimui.
- Cheminės atsparumo ribos: Stiprios rūgštys (įskaitant baliklius) ir kai kurie oksiduojantys agentai paveikia POM. Patikrinkite suderinamumą prieš nurodydami valymo priemones.
POM prieš nailoną (PA6/66)
- Rinkitės POM detalėms, kurios turi išlaikyti tą patį dydį nepaisant drėgmės, arba slydimo nusidėvėjimo taikymams.
- Rinkitės nailoną geresniam smūgio atsparumui arba jei detalė turi atlaikyti temperatūras virš 110–120 °C nuolat.
Tvarumas
POM turi 7 dervų kodą. Pramoninis regrintas yra įprastas; paprastai iki 20 % regrindo gali būti pakartotinai įtraukta nekritiniuose komponentuose, jei medžiaga nebuvo termiškai suirusi ankstesnio ciklo metu.
Nordmould vykdo užsakymus nuo 100 vienetų, o įrankių kaina prasideda nuo €3 000. Atsiųskite mums savo STEP failą nemokamam DFM peržiūrai – patikrinsime sienelių storius ir padėsime pasirinkti tinkamą POM klasę jūsų taikymui. Gauti pasiūlymą.