Ken uw materialen:Acetaal vs. nylon

Technische kunststoffen, een groep kunststoffen die betere mechanische en thermische eigenschappen hebben dan andere kunststoffen, worden vaak gebruikt als vervanging voor traditionele technische materialen zoals hout, metaal of rubber. Twee van de meest gebruikte technische kunststoffen zijn acetaal (bekend onder vele namen zoals Delrin en POM) en nylon, die beide lage wrijvingscoëfficiënten en uitstekende duurzaamheid bieden. Deze twee materialen kunnen ook voor veel van dezelfde toepassingen worden gebruikt, zoals lagers, bussen en hoogwaardige tandwielen.

Omdat er zoveel overlap is tussen nylon en acetaal, kan het moeilijk zijn om de belangrijkste verschillen tussen de twee te begrijpen en de een boven de ander te kiezen. Hier is alles wat productteams moeten weten over nylon en acetaal, plus hoe ze kunnen bepalen welke beter is voor hun project.

Overzicht van nylon plastic

Net als andere kunststoffen worden nylons gemaakt door koolwaterstofbrandstoffen te destilleren. Er zijn twee hoofdprocessen waarmee nylons worden gemaakt:polymerisatie en polycondensatie. Polycondensatie omvat de reactie van een diamine met dicarbonzuren en resulteert in de vorming van een meer biologisch afbreekbaar nylon. Polymerisatie daarentegen omvat het laten reageren van aminemonomeren met carbonzuur.

De semi-kristallijne structuur van nylon zorgt voor een hoge mate van stijfheid, sterkte, chemische weerstand en hittebestendigheid. Om deze redenen is nylon ideaal voor toepassingen met wrijving, zoals tandwielen of lagers. Nylon heeft echter de neiging om vocht uit de omgeving op te nemen, wat een negatieve invloed kan hebben op de stabiliteit en functionaliteit van een onderdeel, en het is niet inherent bestand tegen UV-licht. Gelukkig kan het gebruik van preconditioneringsbehandelingen beide effecten verminderen en schade verminderen.

De vele soorten nylon zijn allemaal herkenbaar aan het nummer. De drie meest voorkomende soorten nylon zijn Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12, en de fysische en chemische eigenschappen van nylon verschillen per type. Enkele belangrijke mechanische specificaties voor ongewapend Nylon 6 zijn bijvoorbeeld:

• Wateropname:1.900%, 24 uur @ 73.4°F (23°C)
• Treksterkte:76 MPa
• Buigkracht:110 MPa
• Flexurale modulus:2965 MPa
• Hardheid:116, Rockwell R
• Smelttemperatuur:428°F (220°C)

Nylon wordt zeer gewaardeerd om zijn sterkte en veelzijdigheid, evenals zijn natuurlijke wrijvingsarme eigenschappen. Het kan worden gevormd tot filamenten, vezels, films en vellen, en het is compatibel met een reeks productieprocessen, waaronder spuitgieten, CNC-bewerking en 3D-printen. Om deze redenen worden nylons vaak gebruikt van prototyping tot grootschalige serieproductie. Nylons worden ook in verschillende industrieën gebruikt voor een breed scala aan toepassingen. Nylon folie wordt vaak gebruikt voor voedselverpakkingen, nylon onderdelen vervangen vaak aluminium componenten in motoren en nylon wordt vaak gebruikt voor elektrische toepassingen zoals kabelbinders, isolatoren en schakelaarbehuizingen.

Overzicht van acetaal plastic

Er zijn twee hoofdtypen acetaal:homopolymeren en copolymeren. Homopolymeren en copolymeren hebben verschillende chemische samenstellingen, worden voor verschillende toepassingen gebruikt en vereisen verschillende productieprocessen. Homopolymeeracetaal wordt geproduceerd door waterig formaldehyde te laten reageren met alcoholen om hemiformal te vormen, dit mengsel vervolgens te destilleren en te polymeriseren met katalysatoren. De productie van acetaalcopolymeer is complexer en omvat het omzetten van formaldehyde in trioxaan, dat vervolgens wordt gedestilleerd en gepolymeriseerd met katalysatoren.

Homopolymeren hebben de neiging stijver en harder te zijn met een meer gladde textuur. Copolymeren daarentegen hebben een betere maatvastheid en een grotere weerstand tegen chemicaliën. Beide soorten acetaal hebben de voorkeur voor toepassingen die een sterke weerstand tegen slijtage, water en chemicaliën vereisen, evenals een lage wrijving. Sommige van deze toepassingen omvatten tandwielen, ritsen, consumentenelektronica, plastic meubels en medische benodigdheden.

Andere veel voorkomende toepassingen voor acetaal zijn mechanische tandwielen, elektrische isolatie, behuizingsonderdelen, auto-onderdelen zoals elektrische ramen en deursloten, materialen voor de voedingsindustrie zoals voedseltransportbanden en meer. In tegenstelling tot nylon is acetaal echter niet bijzonder compatibel met 3D-printen. Om deze reden wordt het niet gebruikt voor prototyping in de mate dat nylon dat wel is.

De materiaaleigenschappen van acetaalplastic verschillen per type, maar de typische mechanische en fysische eigenschappen zijn onder meer:

Homopolymeer acetaal

• Wateropname:0,25%, 24 uur @ 73,4°F (23°C)
• Treksterkte:10.000 psi
• Flexurale modulus:420.000 psi
• Wrijvingscoëfficiënt:0,20

Copolymeer acetaal

• Wateropname:0,20%, 24 uur @ 73,4°F (23°C)
• Treksterkte:9.800 psi
• Flexurale modulus:370.000 psi
• Wrijvingscoëfficiënt:0,21

Acetaal is zeer geliefd vanwege zijn hoge sterkte, lage wrijvingseigenschappen en uitstekende slijtage-eigenschappen in zowel warme als koude omgevingen. Bovendien is het, omdat het gemakkelijk te bewerken is, een uitstekende materiaalkeuze voor toepassingen die nauwe toleranties vereisen.

Aan de slag met acetaal en nylon

Nylon en acetaal zijn veelzijdige thermoplasten die beide uitstekende keuzes zijn voor veel projecten. Ondanks de overeenkomsten tussen de twee, zijn ze echter niet hetzelfde materiaal en mogen ze niet worden samengevoegd. Nylon is een slijtvast materiaal dat bijzonder compatibel is met 3D-printen. Acetaal is daarentegen beter bestand tegen vocht en uitzonderlijk compatibel met CNC-bewerkingen. Productteams moeten altijd hun uiterste best doen om ervoor te zorgen dat het plastic dat ze voor het project kiezen echt de juiste pasvorm heeft. Gelukkig kan een ervaren partner helpen om het materiaalkeuzeproces een fluitje van een cent te maken.

Wanneer productteams samenwerken met Fast Radius, werken ze samen met een team van ervaren on-demand productie-experts met een sterk trackrecord van succes bij het tot leven brengen van producten. Met expertise in zowel traditionele als additieve productiemethoden, kan ons team van ontwerpers, ingenieurs en adviseurs u door het hele productieproces begeleiden, van materiaalkeuze tot het eindproduct. Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan.

Krijg een dieper inzicht in de productieprocessen van kunststof, inclusief hoe u de juiste methode kiest voor het vervaardigen van uw kunststof onderdeel, belangrijke overwegingen voor kunststof CNC-bewerking en meer in het Fast Radius-resourcecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?