Warmte-afbuigingstemperatuur (HDT): Definitie, Betekenis en Beïnvloedende Factoren

Bij het kiezen van een productiemateriaal, met name kunststof, geeft het technische datablad u een boel nuttige informatie om uw selectie te helpen. De warmte-afbuigingstemperatuur (HDT) is zo een ding, en het is een belangrijk om te weten als uw product zijn vorm en grootte onder druk moet behouden.

Wat is Warmte-afbuigingstemperatuur?

Een materiaal's HDT is de temperatuur waarop het begint te vervormen wanneer het onder een specifieke belasting bij hoge hitte gezet wordt. Het meet de kunststof's vermogen om stijf of rigide te blijven in deze omstandigheden. Hoge HDT-kunststoffen blijven meer rigide in hogere hitte, en lage HDT-kenen, niet zozeer. En ja, dit is alleen relevant voor polymeren en kunststoffen, dus metalen zullen deze moeten overslaan (ze hebben hun eigen versies, zoals hete hardheid en kruiptesten).

HDT is waardevol (een must, in feite) voor de engineering, ontwerp en productie van kunststofproducten (of die met elk deel van kunststof) in veel industrieën, waaronder:

• Verpakking
• Luchtvaart
• Automotive
• Elektronica
• Medisch
• Consumentengoederen
• Bouwindustrie
• Injectiegieten

In verpakking worden containers in de supermarkt, postkantoor en zelfs thuis gestapeld en ingedrukt – en soms in hitte – maar ze mogen niet vervormen onder druk. Hetzelfde geldt voor voertuigonderdelen, zoals dashboards. Een auto staat vaak urenlang in direct zonlicht, maar het zou een totale ramp zijn als de dashboard instort als u uw tas of telefoon erop legt. Bij injectiegieten is een materiaal's HDT een van de factoren die de procescyclus tijd zal bepalen. Het is ook een grote beslisser in of een kunststof geschikt is voor gebruik als structureel component, aangezien deze een behoorlijk zware klus hebben.

Wat is het belang van Warmte-afbuigingstemperatuur (HDT)?

HDT is een nuttige indicator voor het bepalen van de temperatuur waarop een materiaal niet gebruikt kan worden voor structurele toepassingen. Deze waarde kan gebruikt worden om materialen met elkaar te vergelijken. Het helpt ook aan te geven hoe een gegoten kunststofdeel zal presteren wanneer het onder mechanische belasting en hitte blootgesteld wordt. HDT is een belangrijke eigenschap in de injectiegietindustrie. Het kan inzicht geven in de polymere's gietbaarheid.

De uitlegfase van elk injectegietproces legt een belasting op het net gegoten object. Het materiaal moet stijf genoeg zijn dat de uitlegpenne het correct uit de vorm zullen duwen. Het relatieve verschil tussen twee materialen's HDT-waarden kan u helpen beslissen over de juiste afkoelsnelheid en temperatuur. De uitlegpenne zullen in zacht, flexibel plastic dat nog boven zijn HDT is zakken. Echter, onder die temperatuur wordt het hard en is het eenvoudiger om uit de vorm te duwen. Een hogere HDT stelt een sneller gietproces in staat.

Warmte-afbuigingstemperatuur (HDT) is een kritieke eigenschap voor 3D-printmaterialen, met name bij het gebruik van fused deposition modeling (FDM) en Polyjet-apparaten. Het wordt een belangrijke overweging omdat het materiaal verwarmd en gesmolten wordt om een 3D-object te creëren. Tijdens het printproces wordt het materiaal blootgesteld aan hoge temperaturen. Het moet zijn vorm en structurele integriteit behouden zodat het eindproduct duurzaam is en er goed uitziet.

Verschillende 3D-printmaterialen hebben verschillende HDT-waarden. Uw keuze van materiaal hangt af van de specifieke toepassing en bedrijfsomstandigheden. Bijvoorbeeld, als een 3D-geprint deel in hoge-temperatuuromgevingen gebruikt zal worden, moet het een hoge HDT-waarde hebben om zijn vorm en eigenschappen te behouden.

Om meer te leren, raadpleeg onze gids over Hoe 3D-printen Werkt.

Hoe Warmte-afbuigingstemperatuur (HDT) Te Meten?

Om een materiaal's HDT uit te rekenen, hebben we verwarmen, laden en meetssystemen nodig – die allemaal geleverd worden door de HDT-testapparatuur (afgebild onder). Het standaard meetsysteem voor HDT is de American Society for Testing and Materials (ASTM) D 648 – wat vergelijkbaar is met de ISO 75 internationale standaard.

Het HDT-meetproces bestaat uit de volgende 4 stappen:

1. Het monster wordt voorbereid en op de machine geladen in een drie-punt buigconfiguratie, wat betekent dat het aan zijn twee uiteinden ondersteund wordt zodat druk in het midden toegepast kan worden.
2. Een constante buigspanning (ofwel 0,46 of 1,8 MPa, afhankelijk van wat u test) wordt op genoemd midden toegepast.
3. Een mineraal- of silicone-olie die de kunststof niet beïnvloedt, wordt gebruikt als warmteoverdracht, en de temperatuur ervan wordt geleidelijk verhoogd met een gecontroleerde snelheid van 2°C/min (±0,2°C/min).
4. Het monster wordt door alle stadia en temperaturen gemonitord, en wanneer het vervormt met 0,25 mm, hebben we de HDT.