Op zoek naar een ultrasterk plastic? Bekijk FR-4!

Wat is er niet zo dol op FR-4? Het staat bekend als een van de sterkste beschikbare plastic materialen. Zoals we eerder in deze blog hebben geschreven, wedijvert FR-4 met de sterkte van sommige metalen. De ultieme treksterkte (UTI) van FR-4 is 45.000 PSI, terwijl de UTI van gietijzer 29.000 PSI is. Koper komt binnen op 31.900 PSI en aluminium is 43.500 PSI. Structural Steel heeft een UTI van 40.000 PSI.

FR-4 een materiaal gemaakt van een geweven glasweefsel en een difunctioneel epoxyharssysteem.  Het is een anisotroop of richtingsafhankelijk materiaal. De normen voor FR-4 worden gereguleerd door de National Electrical Manufacturers Association (NEMA.)

Er is zoveel meer aan de technische kracht van FR-4 dan alleen kracht! Het is een zeer goed afgerond materiaal. Hier zijn de top 6 redenen waarom FR-4 een geweldig materiaal is - we denken dat je er dol op zult zijn.

1. FR-4 staat voor vlamvertragend. UL geeft dit materiaal een classificatie van 94 V-0. Broom, een zuurstofbinder, wordt aan G10 toegevoegd om FR-4 te creëren, waardoor het de hoogste vlamvertragende classificatie op de UL 94 V-index krijgt. Het branden stopt binnen 10 seconden op een verticaal exemplaar na twee keer aanbrengen van een blauwe vlam en druppels zijn toegestaan ​​zolang ze niet branden. FR-4 voorkomt dat er brand ontstaat. Als er al een vuur brandt, zal dit materiaal het vertragen.

2. FR-4 is chemisch resistent. FR-4 presteert uitstekend in een breed scala aan chemicaliën, waaronder de meeste alcoholen, aromatische koolwaterstoffen zoals benzeen en tolueen, vernikkelingsmaterialen en in zuren zoals fluorwaterstof 100% en zoutzuur 100%. De volledige lijst van chemicaliën waartegen FR-4 bestand is, is vrij lang. Voor meer informatie over specifieke chemische resistentie, bekijk onze High Performance Material Guide.

3. FR-4 is waterdicht. Met een waterabsorptiegraad van bijna nul procent is het geen verrassing dat FR-4 inert is in water. FR-4 is zelfs bestand tegen zout water, waardoor het ideaal is voor gebruik in uitrusting van zeeschepen. Het wordt gebruikt voor het maken van viskweekpods, boten, hengels, balustrades voor rioolwaterzuiveringsinstallaties en meer. FR-4 is ook gebruikt in internationale onderzeese communicatiekabeltoepassingen.

4. FR-4 is niet-geleidend. Door de extreem lage wateropname is FR-4 een uitstekende isolator. In zowel natte als droge toepassingen heeft het goede diëlektrische verlieseigenschappen en goede diëlektrische sterkte. Het wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van printplaten, maar omdat het gemakkelijk kan worden bewerkt, worden er schroeven, moeren en afstandhouders van gemaakt en een verscheidenheid aan vormen die worden gebruikt voor elektrische isolatiedoeleinden.

5. FR-4 is licht van gewicht. Omdat het is gemaakt van geweven glasvezeldoek en epoxyhars, is het licht van gewicht met een soortelijk gewicht [iii] van 1,8 vergeleken met 2,7 aluminium. Gietijzer heeft een soortelijk gewicht van 7,2 terwijl koper 8,96 is en staal 7,82.

6. FR-4 is UV-bestendig. Dit punt verwijst specifiek naar soorten FR-4 die zijn gemaakt met een tetrafunctioneel epoxysysteem. Dit type FR-4 is het type dat het meest wordt gebruikt voor printplaten. UV-bestendigheid maakt FR-4 nog meer geschikt voor onderwater- en maritieme toepassingen.

[i] Diëlektrisch verlies is de hoeveelheid warmte die een isolatiemateriaal afgeeft wanneer het wordt blootgesteld aan elektrische stroom.

[ii] De diëlektrische sterkte van een materiaal is de maximale elektrische veldsterkte die het kan weerstaan ​​zonder verlies van zijn isolerende eigenschappen.

[iii] Tetra-functioneel beschrijft een verbinding met vier bindingsplaatsen in een molecuul.

(Bent u op zoek naar meer definities van technische termen? Bekijk onze woordenlijst met termen voor kunststofproductie!)

Heb je FR-4 in je applicaties gebruikt? Laat ons weten wat je ervaring met FR-4 is geweest in de reacties hieronder.

Heeft u nog vragen over FR-4? Meld u aan voor een gratis materiaaladvies en laat onze technici ze voor u beantwoorden!