Thermoplasten versus thermoharders:wat is het verschil?

Bij het ontwerpen van een onderdeel is het belangrijk om kritische verschillen tussen vergelijkbare materialen te begrijpen. Als u bijvoorbeeld per ongeluk een thermoplast gebruikt in plaats van een thermoharder om een ​​product te maken dat bestand is tegen hoge temperaturen, zou dit rampzalige gevolgen hebben.

De termen "thermoplastisch" en "thermoset" verschijnen in veel van dezelfde gesprekken over de productie van plastic onderdelen, maar ze zijn niet uitwisselbaar. Dit artikel zet de belangrijkste verschillen tussen thermoplasten en thermoharders uiteen, evenals de belangrijkste voordelen en beste toepassingen voor elk materiaal.

Thermoplastieken:wat u moet weten

Mechanische/chemische eigenschappen

Een thermoplast is elk plastic materiaal met een laag smeltpunt dat gesmolten wordt bij verhitting, vast wordt bij afkoeling en kan worden gesmolten of gevormd na afkoeling. Het uithardingsproces is volledig omkeerbaar en zal de fysieke integriteit van het materiaal niet in gevaar brengen.

Thermoplasten worden meestal opgeslagen als pellets om gemakkelijk smelten tijdens het spuitgietproces te vergemakkelijken. Veelvoorkomende voorbeelden van thermoplasten zijn acryl, polyester, nylon en PVC.

• Nylon: Nylon biedt een unieke combinatie van sterkte en slijtvastheid waardoor deze familie van materialen zeer geschikt is voor een scala aan toepassingen.
• TPE en TPU: Wanneer productontwerpers en ingenieurs willen dat een onderdeel bepaalde eigenschappen heeft, zoals schokabsorptie of een hoge slagvastheid, kiezen ze vaak voor polymeren gemaakt van thermoplastische elastomeren.
• ULTEM (PEI): ULTEM® is een van de weinige harsen die is goedgekeurd voor gebruik in ruimtevaartomgevingen. Het is ook een van de meest veelzijdige kunststoffen op de markt.

Voordelen van thermoplasten

Thermoplasten zijn sterk, krimpbestendig en relatief eenvoudig in gebruik. Hun inherente flexibiliteit maakt ze een uitstekende keuze voor fabrikanten die schokabsorberende producten nodig hebben die bestand zijn tegen slijtage en toch hun vorm behouden.

Thermoplasten zijn over het algemeen kosteneffectiever dan thermoharders omdat ze gemakkelijker te verwerken zijn. Dit komt omdat thermoplasten in grotere volumes worden gemaakt en geen nabewerking nodig hebben. Bovendien kunnen thermoplastische mallen worden gemaakt van betaalbare materialen zoals aluminium of glasvezel. Omdat thermoplasten zeer compatibel zijn met spuitgietprocessen, zijn ze ideaal voor het maken van herhaalbare onderdelen in hoge volumes.

Bovendien behoren thermoplasten tot de milieuvriendelijkere kunststoffen op de markt, omdat ze door hun ontwerp zeer goed recyclebaar zijn. Een bijkomend voordeel is dat productie met thermoplasten minder giftige dampen produceert dan werken met thermoharders.

Veelvoorkomende toepassingen van thermoplasten

Fabrikanten gebruiken vaak thermoplasten voor prototyping, want als het eindproduct niet aan bepaalde normen voldoet, kunnen ze het onderdeel gemakkelijk omsmelten en opnieuw beginnen zonder veel afvalmateriaal te produceren.

Naast het maken van prototypes van onderdelen, kunnen thermoplasten ook worden gebruikt om een ​​reeks veelvoorkomende producten te maken - van vuilniszakken, kookgerei en kleding tot kinderspeelgoed en mechanische onderdelen.

Thermosets:wat u moet weten

Mechanische/chemische eigenschappen

In tegenstelling tot thermoplast is een thermohardend materiaal elk plastic materiaal dat na uitharding door warmte uithardt en na het uithardingsproces niet opnieuw kan worden gevormd. Tijdens het uitharden verknopen valentiebindingen in het polymeer zich tot driedimensionale chemische bindingen die niet ongedaan kunnen worden gemaakt, zelfs niet onder extreme hitte.

Thermoharders worden meestal in vloeibare vorm in grote containers bewaard. Veelvoorkomende voorbeelden van thermoharders zijn epoxy, siliconen en polyurethaan.

• Epoxy (EPX 82): Een additief materiaal ontwikkeld door Carbon voor zijn DLS-proces. Dit materiaal is ideaal voor auto-, industriële en consumententoepassingen.
• Siliconen (SIL 30): SIL 30 is een additief materiaal ontwikkeld door Carbon® voor zijn digitale lichtsynthese (DLS). Dit siliconenurethaan, ook bekend als SIL 30, biedt een unieke combinatie van biocompatibiliteit
• RPU 70: Bekend om zijn taaiheid, sterkte en vermogen om hitte te weerstaan, kan RPU worden gebruikt in meerdere industrieën, waaronder consumentenproducten, auto's en industrie.

Voordelen van thermoharders

Thermoharders bieden een breed scala aan voordelen; over het algemeen zijn ze sterk, stabiel en bestand tegen chemicaliën. Ze vervormen, degraderen of breken niet gemakkelijk af bij extreme temperaturen.

Vanwege hun sterkte en duurzaamheid worden thermoharders vaak gebruikt om de structurele eigenschappen van een ander materiaal te versterken. Ze behoren tot de meest slagvaste materialen op de markt en worden vaak gebruikt om producten af ​​te dichten om ze te beschermen tegen vervorming.

Veelvoorkomende toepassingen van thermoharders

Terwijl thermoplasten een meer divers scala aan toepassingen met hoge en lage functionaliteit bieden, kunnen thermoharders worden gebruikt om hoogwaardige producten te maken in een breed scala van industrieën.

Thermosets zijn ideaal voor het bouwen van alles dat regelmatig in contact komt met extreme temperaturen, zoals keukenapparatuur en elektronische onderdelen.

Begin met ons te bouwen

Het cruciale verschil tussen thermoplasten en thermoharders komt neer op hoe ze reageren op warmte. Thermoplasten kunnen worden gevormd en opnieuw gevormd in aanwezigheid van warmte zonder de structurele integriteit te verliezen, terwijl thermoharders slechts één keer kunnen worden gevormd. Van de twee zijn thermoplasten beter geschikt voor universele producten die sterk en flexibel moeten zijn, terwijl thermoharders betere, hoogwaardige producten maken. Een ervaren productiepartner kan u helpen beslissen welk materiaal het beste bij uw behoeften past.

Wanneer u samenwerkt met Fast Radius, werkt u samen met een toegewijd team van ingenieurs en productie-experts die u zullen helpen uw project naar een hoger niveau te tillen. We matchen uw visie met optimale materialen, productieprocessen en postproductiediensten om ervoor te zorgen dat u een product van ongeëvenaarde kwaliteit krijgt. Neem vandaag nog contact met ons op voor een offerte.

Klaar om aan de slag te gaan met thermoplasten of thermoharders? Neem een ​​kijkje in het Fast Radius resource center voor meer informatie over de materialen en processen die we aanbieden.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?