תרמופלסטיים ותרמיסטים הם שני סוגים עיקריים של פולימרים המשמשים הזרקת פלסטיק, שניהם הכרחיים בייצור של כמה פריטים רגילים. ההגדרות והיתרונות של שתי קטגוריות החומרים הללו יעזרו לך לבחור את החומר המתאים למשימה שלך. על מנת לסייע לך בבחירת מקורות מושכלת ועיצוב מוצרים אופטימליים, מאמר זה ישווה וישווה את התכונות, היתרונות והביצועים של תרמוסטים ותרמופלסטיים.
מבוא קצר לתרמוסט ותרמופלסטי
כדי להבין טוב יותר את ההבחנה בין פולימרים תרמופלסטיים ופולימרים טרמוסטים, יש צורך להסתכל תחילה על התכונות של כל סוג של חומר באופן עצמאי. כתוצאה מכך, בואו נסתכל במהירות מה זה כל אחד מהם, נכון?
מהו תרמופלסטי?
בכימיה, תרמופלסטי הוא חומר שנשאר מוצק בטמפרטורת החדר. עם זאת, בעת חימום, הגבישים מתמוססים, טמפרטורת המעבר של הזכוכית עוברת, והחומר הופך לנוזל. אין צורך בקשר כימי לעיבוד תרמופלסטיים.
שרפים אלו ניתן לשפוך ישירות לתוך התבנית ולתת להתקרר ולהתקשות לצורה הרצויה. הם מוצעים בצורת גלולה לטיפול ועיצוב קלים יותר. המשמעות היא שניתן להמיס מחדש את הכדורים ולעצב אותם מחדש אינסוף פעמים. ניתן לחמם, למחזר ולעצב מחדש את הפולימרים הללו מבלי לאבד את המאפיינים המקוריים שלהם.
הזרקת פלסטיק, תרמופורמינג ושחול הם כולם שימושים נפוצים לחומרים אלה. בדרך כלל יש להם רמה גבוהה של חוזק וגמישות והם עמידים להתכווצות. להלן מספר סוגים נפוצים של תרמופלסטיים:
- פוליאתילן טרפתלאט (PET)
- פוליאמיד (ניילון)
- פוליוויניל כלוריד (PVC)
- פולימתיל מתאקרילט (PMMA, אקריליק)
- פוליטטראפלואורואתילן (PTFE, טפלון)
- פוליקרבונט (PC)
- פוליאתילן (PE)
- פוליאתן בצפיפות נמוכה (LDPE)
- פוליאתן בצפיפות גבוהה (HDPE)
- פוליסטירן (PS)
- פוליפרופילן (PP)
- אצטל קופולימר פוליאוקסימתילן
- Acetal Homopolymer Polyoxymethylene
מהו פלסטיק תרמוסי?
רוב הפלסטיקים הם מוצקים בטמפרטורת הסביבה, אבל פולימרים תרמוסטיים, הידועים לפעמים כ-thermsets, הם נוזליים. לאחר חימום או טיפול בכימיקלים, הפולימרים הללו מתקשים. יתר על כן, יציקת העברת שרף, הידועה בשם RTM, או הזרקת תגובה, המכונה RIM, משמשת לעתים קרובות ליצירת פולימרים תרמוסטים. נוצר חיבור קבוע ובלתי שביר בין הפולימרים של החומר כתוצאה מהצלבה במהלך הליך זה.
לתרמוסטים יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה, חימום וזחילה מכנית לאחר תהליך יצירת החום הראשון. לכן, הם אידיאליים לשימוש בחלקים שחייבים לסבול טמפרטורות גבוהות, לחצים גבוהים, או שילוב של גורמים אלה תוך שמירה על יחס חוזק-משקל גבוה.
כתוצאה מכך, לא משנה כמה הטמפרטורה תגיע, החומרים לא יימסו. בשל כך, החומר עשוי להתחמם וליצור צורות מדויקות מבלי לאבד את צורתו הראשונית. עם זאת, אם החומרים מתחממים יתר על המידה בעודם במצב המוצק שלהם, הם עלולים להידרדר. כמה סוגים נפוצים של תרמוסטים מוצגים כדלקמן:
- פוליאוריטן
- שרף פוליאסטר
- שרף אפוקסי
- סיליקון
- פנולים
- אוריאה פורמלדהיד
- מלמין פורמלדהיד
- שרף פנול פורמלדהיד (PF)
- פוליווינילידן פלואוריד (PVDF)
- פוליטטראפלואורואתילן (PTFE)
עיבוד של תרמופלסטיים וטרמוסיסטים
עיבוד של תרמופלסטי
הזרקה, יציקת שחול, יצירת תרמופורמציה ויצירת ואקום הן רק כמה מהדרכים שבהן ניתן לטפל בתרמופלסטיות.
כדי למלא את התבנית, מכניסים חומר גרגירי, לרוב כגרגירים כדוריים בקוטר של 3 מ"מ לערך. לבסוף, גרגירים אלה מחוממים לנקודת ההיתוך שלהם, מה שדורש חום קיצוני.
מכיוון שתרמופלסטיים הם מבודדים תרמיים מצוינים, הם זקוקים ליותר זמן מפולימרים רגילים כדי להתקרר במהלך תהליך הריפוי. זו הסיבה שלפעמים נעשה שימוש בקירור מואץ, כולל מקלחת במים קרים או שקיעה באמבטיות מים, כדי לייצר קצב תפוקה גבוה. על ידי ניפוח אוויר קר על פני השטח של יריעות פלסטיק תרמופלסטיות, טמפרטורת פני השטח שלהן עשויה להיות מופחתת. כשהפלסטיק מתקרר, הוא מתכווץ בקצב בין 0.6% ל-4% על בסיס החומר. עבור תרמופלסטיים, קצב ההתכווצות אכן מצוין מכיוון שהוא משפיע באופן משמעותי על ההתגבשות והמבנה הפנימי של החומר.
עיבוד של פולימר טרמוסיסט
עיבוד שרפים תרמוסטיים כשהם במצבם הנוזלי מצריך שימוש בחום. על מנת להשלים את תהליך הריפוי, ניתן להוסיף לשרף חומרי ריפוי, מקשים, מעכבים או פלסטיים, יחד עם חיזוק או חומרי מילוי, בהתאם לתוצאה הסופית הרצויה.
עיבוד של חומרים מרוכבים פולימרים תרמוסיים
הלמינציה משמשת ליצירת חומרים מרוכבים פולימריים תרמוסטיים, שנוצרים על ידי קשירת שרפים כמו אפוקסי, מלמין, סיליקון וכו' תוך חיזוק חומרי בסיס כמו זכוכית, גרפיט ופשתן.
המצע המחזק טובל לתוך מקשר השרף הנוזלי ממש לפני תחילת תהליך הריפוי. שכבות החומר נרפאות בחלקן על ידי אפייתן לאחר שהן נקשרו. לאחר מכן, השכבות מוערמות לעובי הרצוי, ואז מחוממות ודוחפות יחד ליצירת למינציה. הסדינים עשויים לשמש גם לייצור מוטות על ידי סלילתם יחד וחימום.
ההבדל בין השניים
שלב הריפוי הוא כאשר התרמופלסטיים והתרמוסטים באמת נפרדים זה מזה. כאשר הם מתרפאים, תרמוסיסטים הופכים עמידים יותר, אך החיבורים הכימיים שלהם מונעים מהם להיות מחדש. מכיוון שלא נוצר קשר כימי במהלך הריפוי, ניתן לעצב מחדש את התרמופלסטיים ולעשות בהם שימוש חוזר. תרמוסטים עדיפים על תרמופלסטיים בחוזק ובהתנגדות לטמפרטורה בגלל החיבור התלת מימדי שלהם.
תרמוסטים נבדלים מתרמופלסטיים ביכולתם לשמור על החוזק והגיאומטריה שלהם כאשר הם נתונים לטמפרטורות גבוהות. כאשר הם נתונים לטמפרטורות גבוהות, תרמוסטים מתפרקים בדרך כלל לפני ההמסה. כתוצאה ממאפיינים אלה, ניתן להשתמש בפלסטיק כחלופה משתלמת יותר למתכות במגוון הקשרים.
לסיכום, האיכויות הפיזיות של תרמוסטים גבוהות לרוב מאלה של תרמופלסטיים. ובכל זאת, לא ניתן למחזר ולעצב אותם מחדש.
השוואה בין מאפיינים של תרמופלסטיים וטרמוסיסטים
להלן רשימה המציגה את הפערים בין תרמופלסטיים לתרמוסטים ביחס לתכונות ולמאפיינים.
תכונות | תרמופלסטיים | תרמוסטים |
מֵכָנִי | החוזק של התרמופלסטי נובע מקריסטליות. גמישות וגמישות עם השפעה משופרת (פי 10 יותר מ-thermsets). | חזק ונוקשה. שביר ולא גמיש. החוזק של thermosets נובע מהצלבה. |
מבנה מולקולרי | פולימר ליניארי: הקשרים המולקולריים חלשים ונמצאים בצורת שרשרת ישרה. | פולימרי רשת: קשרים מולקולריים כימיים חזקים עם רמה גבוהה של הצלבה. |
נקודת המסה | נקודת ההיתוך שלו מתחת לטמפרטורת הפירוק. | נקודת ההיתוך שלו גבוהה יותר מטמפרטורת הפירוק. |
מבנה מיקרו | במצב מוצק, הם מורכבים מאזורים גבישיים קשים ואמורפיים אלסטיים. | במצב מוצק, הם מורכבים משרף תרמוסטי וסיבי חיזוק. |
מְסִיסוּת | הוא מסיס בממיסים אורגניים. | הוא אינו מסיס בממיסים אורגניים. |
עמידות כימית | עמידות מצוינת לכימיקלים. | עמיד בפני חום וכימיקלים. |
יכולת מיחזור | ניתן למיחזור ולשימוש חוזר על ידי חימום ו/או לחץ. | בלתי ניתן למיחזור |
להלן שתי טבלאות המציגות את היתרונות והחסרונות של פלסטיק תרמופלסטי ותרמוסטי כדי לעזור לך להכיר את שני החומרים הללו טוב יותר.
יתרונות וחסרונות של תרמופלסטיים
יתרונות | חסרונות |
גימור אסתטי באיכות גבוהה | לא מתאים לכל היישומים כתוצאה מריכוך בחימום |
עמידות בפני קורוזיה | בדרך כלל יקר יותר מפולימרים תרמוסטיים |
להתנגד לשיתוב | |
עמידות לכימיקלים וחומרי ניקוי | |
עמיד בפני השפעה גבוהה | |
היצמדות טובה למתכות | |
ניתן למחזר ולעצב מחדש | |
יכול ליצור גם משטחים גבישיים מגומיים וגם מוקשים |
יתרונות וחסרונות של Thermoset
יתרונות | חסרונות |
עמידות בחום טובה בטמפרטורות גבוהות | לא מתאים לעיצוב מחדש או לעיצוב מחדש |
עמידות בפני קורוזיה | לא ניתן למחזר או לעשות שימוש חוזר |
עמיד במים | |
יחס חוזק למשקל גבוה | |
מגוון רחב של צבעים וגימורים משטחים | |
יציבות מימדית מעולה | |
בדרך כלל עלות נמוכה מאשר חלקים המיוצרים ממתכות | |
שלמות מבנית משופרת באמצעות עובי דופן משתנים | |
עלויות התקנה וכלי עבודה נמוכות יותר מאלו של תרמופלסטיים |
Thermoset לעומת Thermoplastic: הפרויקט שלך הטוב ביותר?
פלסטיק תרמופלסטי ותרמוסטי משתנים בכמה דרכים מרכזיות. פולימרים אלה עשויים להיות עשויים מחומרים רבים ושונים ומשמשים למשימות רבות ושונות. עם טיפול ותחזוקה נאותים, אין סוף לתועלת של חומרים אלו. כתוצאה מכך, פלסטיק, הן תרמופלסטי והן תרמוסטי, הם אפשרויות נהדרות עבור המוצרים שלך.
מצד שני, מפרט הפריטים קובע את הפלסטיק המשמש. פלסטיק טרמוסט הוא בחירה מצוינת אם אתה צריך שהמוצר שלך יהיה יציב בטמפרטורה בתנאים קיצוניים. עם זאת, תרמופלסטיים עובדים היטב אם אתה צריך מוצר עמיד בפני קורוזיה.
שירות הזרקת פלסטיק - Trust Runsom Precision
Runsom תמיד מוכן לעזור לך בכל פעם שאתה מבולבל עם בחירת הפלסטיק עבור הפרויקט שלך. המומחים שלנו ינסו כמיטב יכולתם לעזור לך עם הידע והכישורים העמוקים שלהם ויתנו לך את ההצעה הטובה ביותר לגבי העיצוב, בחירת החומרים ותהליך הייצור שלך.
בנוסף, המתקן שלנו כולל מכונות חדישות, מה שהופך את התהליך כולו לחלק ומקצר את זמני המחזור. תקבלו יוצא דופן שלנו שירותי הזרקת פלסטיק במחירים תחרותיים. צור קשר עם Runsom כדי לקבל חלקים יצוקים באיכות גבוהה עם הצעת מחיר מהירה עוד היום!
מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם: