POM/acetal sprøytestøping: Egenskaper og designguide
POM (polyoksymetylen), også kjent som acetal, er materialet de aller fleste velger når komponenter skal bevege seg, gli eller klikke sammen uten smøring. Det kombinerer høy stivhet, lav friksjon og utmerket dimensjonsstabilitet – særlig i fuktige miljøer der nylon ville svelle og miste toleransen. Den typiske applikasjonslisten leser som en katalog over presisjonsmessige mekaniske deler: tannhjultog, glidesjinner, snapklips, ventilkropper og pumpehjul.
Mekaniske og termiske egenskaper
POM er svært krystallinsk, noe som gir det karakteristisk stivhet og fjærende atferd. Den samme krystalliniteten produserer høyt formsvinn og et smalt bearbeidingsvindu sammenlignet med amorfe materialer som ABS.
| Egenskap | POM Homopolymer | POM Kopolymer | Teststandard |
|---|---|---|---|
| Strekkstyrke | 65–70 MPa | 60–65 MPa | ISO 527 |
| Bøyemodul | 2 700–3 200 MPa | 2 500–2 900 MPa | ISO 178 |
| Izod slagstyrke (hakket, 23 °C) | 70–120 J/m | 60–110 J/m | ISO 180 |
| Varmedeformasjonstemperatur (1,8 MPa) | 100–110 °C | 95–110 °C | ISO 75 |
| Vicat mykningspunkt | 150–165 °C | 155–175 °C | ISO 306 |
| Tetthet | 1,41–1,43 g/cm³ | 1,40–1,42 g/cm³ | ISO 1183 |
| Formsvinn | 1,8–2,3 % | 2,0–2,5 % | ISO 294-4 |
| Friksjonskoeffisient (mot stål) | 0,10–0,35 | 0,10–0,35 | ASTM D1894 |
Vannopptak for begge kvaliteter er bare 0,2–0,3 % (24 t). Deler vil ikke svelle eller miste stivhet når omgivelsesfuktigheten endres – en kritisk fordel over nylon i alt som må holde trang passform.
Merk at POM fortsetter å krystallisere sakte etter utskyvning. Dimensjonsendringer kan fortsette i opptil 24–48 timer ved romtemperatur, noe som er relevant for svært stramtolererte deler målt umiddelbart etter støping.
Vanlige applikasjoner
Presisjonstannhjul og kammer: Utmattelsesstyrke under syklisk belastning gjør POM til det første valget for plastikktannhjul. Det kjøres stille og overlever de fleste alternativer i tørr-kjørende forhold.
Glidedeler: Transportørledd, skuffskinner og glidelukkere. Materialets naturlige glatthet reduserer slitasje uten fett – viktig i matprosessutstyr der smøremidler er uønskede.
Snapfits og klips: Spenner, bilfestere og kabelklips. POM sin elastiske gjenvunning er utmerket; det snapper tilbake til form etter defleksjon, og det er grunnen til at det tåler gjentatt montering og demontering der andre plastikker utmattes og sprekker.
Væskehåndtering: Pumpehjul, ventilkropper og dusjhoder. POM tåler de fleste drivstoff, oljer og svake syrer, noe som forklarer dets allestedsnærvær i bil-drivstoffsystemer og husholdningsvannfittings.
Behandling og designhensyn
POM trenger disiplin ved pressen. Det har et smalt bearbeidingsvindu og degraderer raskt hvis det er ved temperatur for lenge.
- Smeltetemperatur (190–230 °C): Homopolymerkvaliteter tolererer opp til 230 °C; kopolymerer bør holdes til 210 °C. Utover disse grensene oppstår formaldehydgass og overflatesølving. I motsetning til PC eller nylon gir POM svært lite varsel før degraderingen blir synlig.
- Formtemperatur (60–120 °C): Høyere formtemperaturer reduserer krystalliseringsstress og forbedrer overflategvalitet. Kjøring for kaldt forsterker vridning i flate deler.
- Ventilasjon: Formaldehydrisiko er reell. Støpeområder må være godt ventilert og sylinder-temperaturer overvåkes nøyaktig. Formventiler bør rengjøres hver 4–8 timers produksjon ettersom hvite avleiringer av formaldehydoligomerer akkumuleres.
- Kjølejevnhet: Med ~2 % svinn vil ethvert ubalansert kjøling på tvers av en flat del forårsake bøying. Sentral innsprøyting og symmetriske kjølekanaler er viktige for paneler og plater.
- Veggtykkelse: Hold vegger jevne. Ribber bør ikke overstige 50 % av nominell veggtykkelse; den motsatte siden vil vise et synkmerke hvis du går tyngre.
- Trekkevinkler: Minimum 1,5°. POM sitt høye svinn gjør at det griper fast på kjerner når det kjøles – undervurdering av utkast fører til dragmerker selv om materialet er naturlig glatt.
Materialkvaliteter
| Kvalitet / Variant | Nøkkelegenskap | Typisk bruk |
|---|---|---|
| Homopolymer | Høyest stivhet | Høymomentsyntannhjul |
| Kopolymer | Termisk og kjemisk stabilitet | Generelle mekaniske deler |
| PTFE-fylt | Ultra-lav friksjon | Høyslasjelagre |
| Glassarmert | Strukturstivhet | Pumpehus |
| UV-stabilisert | Værbestandighet | Utendørsklips, håndtak |
| Matvarekvalitet | FDA/NSF-overensstemmende | Vannfittings, matpreparing |
PTFE-fylte kvaliteter kan redusere friksjonskoeffisienten mot stål til omtrent 0,05 – egnet for tørr-kjørende lagerflater der selv POM sin naturlige glatthet ikke er nok.
Fordeler og avveininger
Hvorfor velge POM:
- Utmerket slitasje- og ripebestandighet uten tilsatt smøring.
- Høy utmattelsesstyrke under syklisk stress.
- Dimensjonsstabilitet i våte og fuktige miljøer.
- Høy stivhet uten glassarmering (sparer slipende slitasje på verktøy).
Hva du bør passe på:
- Høyt svinn: Å holde svært stramme toleranser på store deler er vanskeligere enn med amorfe materialer. Kompenster i verktøydesignet og gi stabiliseringstid.
- Liming: Svært vanskelig å adhesivlime. Mekaniske festere eller ultralydsveising er standard monteringsmetoder.
- UV-følsomhet: Standardkvaliteter gulner og blir sprøte i direkte sollys. Spesifiser UV-stabiliserte kvaliteter for utendørsbruk.
- Kjemikaliebestandighetsgrenser: Sterke syrer (inkludert blekemiddel) og noen oksiderende midler angriper POM. Sjekk kompatibilitet før du spesifiserer rengjøringsmidler.
POM mot nylon (PA6/66)
- Velg POM for deler som må forbli samme størrelse uansett fuktighet, eller for glidende slitasjeapplikasjoner.
- Velg nylon for bedre slagmotstand eller hvis delen trenger å overleve temperaturer over 110–120 °C kontinuerlig.
Bærekraft
POM bærer harpikskode 7. Industriell regrind er vanlig; opptil 20 % regrind kan typisk gjeninkorporeres i ikke-kritiske komponenter, forutsatt at materialet ikke er termisk degradert under forrige kjøring.
Nordmould leverer ordrer fra 100 stykker med verktøy fra €3 000. Send oss STEP-filen din for en gratis DFM-gjennomgang – vi sjekker veggtykkelser og hjelper deg velge riktig POM-kvalitet for din applikasjon.