Plastmasas liešanas materiāli: kuru plastmasu izvēlēties?

Izvēlētā sveķu materiāla pakāpe nosaka mehāniskās īpašības, virsmas kvalitāti, ķīmisko izturību un detaļas vienības izmaksas. Lielākajai daļai Latvijas un Baltijas reģiona ražotāju izvēle sašaurinās līdz septiņiem standarta materiāliem: ABS, PP, PC, PMMA, POM, TPE un TPU. Šeit ir katras plastmasas galvenās īpašības un ieteikums, kad to lietot.

Kā standarta materiāli salīdzinās pirmajā acu uzmetienā?

Materiāls	Blīvums (g/cm³)	Stiepes stiprība (MPa)	Karstumdeformācijas temp. (°C)	Relatīvās izmaksas	Tipiskais minimālais pasūtījums
ABS	1,02–1,06	40–50	80–95	Zemas	100 gab.
PP	0,90–0,91	25–40	55–65	Ļoti zemas	100 gab.
PC	1,20–1,22	55–75	120–135	Vidējas	100 gab.
PMMA	1,17–1,20	55–75	85–100	Vidējas	100 gab.
POM	1,41–1,43	60–70	100–115	Vidējas	100 gab.
TPE	0,88–1,10	5–20	40–70	Zemas–vidējas	100 gab.
TPU	1,10–1,25	25–55	60–90	Vidējas	100 gab.

Visi skaitļi ir orientējoši nearmētām komerciālām pakāpēm. Ar stikla šķiedru armētās versijas ievērojami palielina stiepes stiprību un karstumdeformācijas temperatūru. Pirms toleranču galīgās apstiprināšanas pārbaudiet precīzas vērtības materiāla tehniskajos datos.

Kad izvēlēties ABS?

ABS (akrilonitrilbutadiēnstirols) ir noklusējuma izvēle apvalkiem, korpusiem un patērētājam redzamām detaļām, kur svarīga estētika un krāsojamība.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Stiepes stiprība	40–50 MPa
Triecienizturība (Izod ar iezāģējumu)	150–300 J/m
Karstumdeformācijas temperatūra	80–95 °C
Sarukums	0,4–0,9%
Virsmas kvalitāte	Izcila — pieņem krāsu, galvanizāciju, faktūras

Izmantojiet, kad: detaļa ir redzams apvalks vai korpuss, nepieciešama krāsojamība vai galvanizācija, triecienizturība ir mērena (ne ekstremāla aukstumā) un svarīga izmaksu kontrole. ABS nav piemērots ilgstošai UV iedarbībai bez UV-stabilizētas pakāpes un degradējas saskarē ar spēcīgiem šķīdinātājiem vai degvielām.

Liesmaizturīgas (FR) ABS pakāpes elektronisko korpusu vajadzībām pieejamas pēc pieprasījuma.

Kad izvēlēties PP?

PP (polipropilēns) ir pasaulē vislielākā apjoma termoplasts, ko novērtē par zemu blīvumu, ķīmisko izturību un dzīvās eņģes iespēju.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Stiepes stiprība	25–40 MPa
Lieces modulis	1000–1500 MPa
Karstumdeformācijas temperatūra	55–65 °C
Sarukums	1,0–2,5%
Ķīmiskā izturība	Izcila (skābes, bāzes, spirti)

Izmantojiet, kad: detaļai nepieciešama dzīvā eņģe, ķīmiskā izturība pret sadzīves vai rūpnieciskiem produktiem, mazs svars vai zemas vienības izmaksas apjomā. PP augstākais sarukuma ātrums prasa rūpīgu vārtu izvietojumu un sieniņu biezuma kontroli; Nordmould bezmaksas DFM pārbaude identificē šīs problēmas pirms presformas izgatavošanas.

Izvairieties no PP gadījumos, kad nepieciešama stingrība virs 65 °C vai kad detaļa jāsalīmē ar standarta līmiem — PP zemā virsmas enerģija apgrūtina adhēziju bez iepriekšējas apstrādes.

Kad izvēlēties PC?

PC (polikarbonāts) Nordmould standarta klāstā nodrošina augstāko triecienizturību un temperatūras izturību, kā arī optisko caurspīdīgumu dabīgā pakāpē.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Stiepes stiprība	55–75 MPa
Triecienizturība (Izod ar iezāģējumu)	600–900 J/m
Karstumdeformācijas temperatūra	120–135 °C
Gaismas caurlaidība (dabīgā pakāpe)	~88%
Sarukums	0,5–0,7%

Izmantojiet, kad: detaļai jāiztur lielas enerģijas triecieni (drošības vāki, aizsargkorpusi), jāiztur temperatūras virs 100 °C (lampu korpusi, detaļas zem pārsega) vai jāpārvada gaisma (gaismas cauruļvadi, difuzori, optiskie lēcas). PC ir dārgāks par ABS un tehnoloģiski sarežģītāks — pirms liešanas jānoņem mitrums, lai novērstu hidrolītisku degradāciju.

ABS/PC maisījumi ir izplatīts kompromiss: labāka triecienizturība par tīru ABS, vieglāka apstrāde nekā tīrs PC, pieejams daudzās krāsās.

Kad izvēlēties PMMA?

PMMA (polimetilmetakrilāts, akrils, pleksistikls) ir optiskās skaidrības materiāls — vieglāks par stiklu un ar lielāku gaismas caurlaidību nekā PC.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Stiepes stiprība	55–75 MPa
Gaismas caurlaidība	~92%
Migla (3 mm plāksne)	<1%
Karstumdeformācijas temperatūra	85–100 °C
Sarukums	0,2–0,8%
Triecienizturība	Zema — trausls punktveida triecienam

Izmantojiet, kad: galvenā prioritāte ir maksimāla optiskā skaidrība — displeja vāki, instrumentu lēcas, gaismas difuzori, izkārtnes. PMMA skrāpējas vieglāk nekā PC un ir trausls triecienam — tas nav piemērots strukturālām vai triecienslodzes lietojumprogrammām. Tas pieņem izcilu virsmas apdari un var tikt pulēts līdz optiskajai kvalitātei.

Kad izvēlēties POM?

POM (polioximetilēns, acetāls, Delrin) ir precīzijas inženiertehniskais materiāls: stings, slidens un dimensionāli stabils.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Stiepes stiprība	60–70 MPa
Lieces modulis	2500–3200 MPa
Karstumdeformācijas temperatūra	100–115 °C
Berzes koeficients (sauss, pret tēraudu)	0,2–0,35
Sarukums	1,8–2,5%
Ūdens uzsūkšana	Ļoti zema

Izmantojiet, kad: detaļa ir zobratarats, cams, gultnis, buks, stiprinājums, vārsta sēdvieta vai jebkura precīzijas slīdkomponente, kur nepieciešama cieša dimensionālā tolerance un zema berze bez ārējas smērvielas. POM augstais sarukums prasa rūpīgu presformas dizainu; tā augstā stingrība nozīmē, ka ievilkumi ir pamanāmāki, ja sieniņu biezums nav vienveidīgs.

Pieejamas gan homopolimēra, gan kopolimēra pakāpes. Kopolimērs ir ieteicams sarežģītām ģeometrijām labākas hidrolīzes izturības dēļ.

Kad izvēlēties TPE?

TPE (termoplastiskais elastomērs) aptver elastīgu materiālu saimi, kuri tiek apstrādāti kā termoplasti, bet jūtas un liecas kā gumija.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Šora cietība	20A–80A (atkarīga no pakāpes)
Stiepes stiprība	5–20 MPa
Pagarinājums pie plīšanas	300–700%
Karstumizturība	40–70 °C (atkarīga no pakāpes)
Ķīmiskā izturība	Mērena

Izmantojiet, kad: detaļai nepieciešama mīksta pieskāriena sajūta, blīvēšanas funkcija, pretslīdes virsma vai vibrāciju amortizācija — bez termoreaģējošas gumijas tehnoloģiskā sarežģītuma. TPE bieži tiek pārliets uz cietiem ABS vai PP substrātiem, lai izveidotu divu komponentu detaļas (rokturi, instrumentu satveršanas zonas, ierīces blīves). Tas ir pārstrādājams, kas ir priekšrocība ES tirgus ilgtspējas prasībās.

Kad izvēlēties TPU?

TPU (termoplastiskais poliuretāns) ir augstas veiktspējas elastīgais materiāls ar pārāku nodilumizturību un mehānisko slodzes kapacitāti salīdzinājumā ar standarta TPE pakāpēm.

Īpašība	Tipiskā vērtība
Šora cietība	60A–75D (plašs diapazons)
Stiepes stiprība	25–55 MPa
Nodilumizturība	Izcila (DIN 53516)
Pagarinājums pie plīšanas	400–600%
Izturība pret eļļu un degvielu	Laba

Izmantojiet, kad: detaļa ir kabeļa apvalks, ritenis, piedziņas siksna, blīvēšanas apvalks, sporta inventāra komponents vai rūpniecisks aizsargvāks, kur nodilums, eļļas izturība vai dinamiskā mehāniskā slodze radītu standarta TPE priekšlaicīgu atteici. TPU ir higroskopiskāks par TPE — pirms liešanas tas jāizžāvē, lai saglabātu konsekventas mehāniskās īpašības.

Divu komponentu ansambļu pārlietošana ar TPU uz PC vai POM substrātiem ir pieejama pēc pieprasījuma.

Kā izvēlēties starp šiem materiāliem?

Secīgi atbildiet uz trim jautājumiem.

1. Kāda ir galvenā funkcionālā prasība? Strukturālā slodze → PC vai POM. Optiskā skaidrība → PMMA vai PC. Ķīmiskā izturība → PP vai POM. Elastīgums/blīve → TPE vai TPU. Izmaksu orientēts korpuss → ABS vai PP.

2. Kāda ir ekspluatācijas vide? Virs 100 °C → PC vai POM. UV iedarbība → UV-stabilizēts PP vai ASA (pieejams pēc pieprasījuma). Pārtikas vai farmācijas kontakts → PP ar atbilstošu pakāpi. Augsts nodilums → TPU.

3. Ko prasa ģeometrija? Dzīvā eņģe → PP. Precīzijas zobratarats vai gultnis → POM. Optiskā virsma → PMMA. Daudzkomponentu pārlietošana → ABS vai PC substrāts ar TPE vai TPU pārlietojumu.

Ja prasības nonāk pretrunā — piemēram, skaidrība un triecienizturība — apsveriet maisījumu (ABS/PC) vai Nordmould materiālu konsultāciju. Nosūtiet savu STEP failu ar ekspluatācijas apstākļu aprakstu un Nordmould iekļaus materiāla ieteikumu DFM piezīmē.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kādus plastmasas materiālus Nordmould izmanto liešanā? Nordmould standarta materiāli ir ABS, PP, PC, PMMA, POM, TPE un TPU. Inženiertehniskās pakāpes, ar stikla šķiedru armētās versijas un liesmaizturīgās kompozīcijas ir pieejamas pēc pieprasījuma. Nosūtiet STEP failu un materiāla prasības, lai saņemtu rakstisku ieteikumu.

Kura plastmasa ir visizturīgākā liešanā? Strukturālajai stingrībai PC (polikarbonāts) Nordmould standarta materiālu klāstā nodrošina augstāko triecienizturību un karstumdeformācijas temperatūru. Noguruma izturībai un pašsmērēšanai POM ir pārāks. Pareizā izvēle atkarīga no slodzes veida, temperatūras un ķīmiskās vides.

Kura plastmasa ir piemērotākā āra produktiem? ASA vai UV-stabilizēts PP ir piemērotāks lietošanai ārā; ABS bez UV piedevām dzeltē un kļūst blāvs. Nordmould var ieteikt UV-stabilizētas pakāpes — norādiet šo prasību savā cenu pieprasījumā.

Vai Nordmould var liet mīkstus, gumijveidīgus izstrādājumus? Jā. TPE un TPU abi ir Nordmould standarta materiāli. TPE der patēriņa preču rokturiem un blīvēm; TPU izmanto tur, kur nepieciešama augstāka nodilumizturība vai mehāniska slodze. Abi materiāli var tikt pārlieti uz cietiem substrātiem.

Vai polikarbonāts ir piemērots pārtikas kontaktam? Standarta PC pakāpes nav ieteicamas tiešam pārtikas kontaktam. PP un noteiktas HDPE pakāpes ir parastā izvēle pārtikas kontaktam. Norādiet FDA vai ES 10/2011 atbilstību savā cenu pieprasījumā un Nordmould norādīs atbilstošu pakāpi.

Kura plastmasa liešanā ir lētākā? PP (polipropilēns) parasti ir lētākais sveķu materiāls standarta klāstā un tehnoloģiski efektīvs. Liela apjoma patēriņa precēm PP gandrīz vienmēr ir pirmais materiāls, ko izvērtēt.

Kā izvēlēties starp ABS un PC? Izvēlieties ABS, ja prioritāte ir estētika, krāsojamība un mērena triecienizturība un svarīga ir izmaksu kontrole. Izvēlieties PC, ja nepieciešama augstāka triecienizturība, optiskais caurspīdīgums (dabīgā pakāpē) vai izturība pret temperatūrām virs 80 °C. Nordmould var piedāvāt arī ABS/PC maisījumu kā kompromisu starp abiem.

---

Nosūtiet savu STEP failu un materiāla prasības Nordmould, lai saņemtu bezmaksas DFM pārbaudi un materiāla ieteikumu rakstiski.