Acetal vs. Nylon: De juiste engineering plastic kiezen voor uw toepassing

Engineering kunststoffen, een groep kunststoffen die betere mechanische en thermische eigenschappen hebben dan andere kunststoffen, worden vaak gebruikt als vervanging voor traditionele engineering materialen zoals hout, metaal of rubber. Twee van de meest gebruikte engineering kunststoffen zijn acetal (bekend onder veel 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, bushings en hoge-prestaties tandwielen.

Aangezien er zoveel overlap is tussen nylon en acetal, kan het moeilijk zijn om de cruciale verschillen tussen de twee te begrijpen en de ene boven de andere te kiezen. Hier is alles wat productteams moeten weten over nylon en acetal, plus hoe ze kunnen bepalen welk beter is voor hun project.

Overzicht van nylon plastic

Als andere kunststoffen, worden nylons gemaakt door het distilleren van koolwaterstofbrandstoffen. Er zijn twee hoofddoor nylons gecreëerd worden – polymerisatie en polycondensatie. Polycondensatie omvat de reactie van een diamine met dicarboxylzuren en resulteert in de vorming van een meer biologisch afbreekbaar nylon. Polymerisatie, aan de andere kant, omvat het reageren van amine monomeren met carboxylzuur.

Nylon's semi-kristallijne structuur biedt een hoog niveau van stijfheid, sterkte, chemische weerstand en hittebestendigheid. Om die redenen is ideaal voor toepassingen die wrijving omvatten, zoals tandwielen of lagers. Echter, nylon neigt ertoe vocht uit zijn omgeving te absorberen, wat een negatieve impact kan hebben op de stabiliteit en functionaliteit van een onderdeel, en het is van nature niet bestendig tegen UV-licht. Gelukkig kunnen voorbehandelingen beide effecten mitigeren en schade verminderen.

De talrijke typen nylon zijn allemaal identificeerbaar aan nummer. De drie meest voorkomende typen nylon zijn Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12, en de fysieke en chemische eigenschappen van nylon zullen variëren per type. Enkele belangrijke mechanische specificaties voor onversterkt Nylon 6 zijn bijvoorbeeld:

• Waterabsorptie: 1,900%, 24 uur @ 73,4°F (23°C)
• Treksterkte: 76 MPa
• Buigsterkte: 110 MPa
• Buigmodulus: 2965 MPa
• Hardheid: 116, Rockwell R
• Smelt temperatuur: 428°F (220°C)

Nylon wordt hoog gewaardeerd voor zijn sterkte en veelzijdigheid, alsook zijn natuurlijke laagwrijvingseigenschappen. Het kan gevormd worden in filamenten, vezels, films en vellen, en het is compatibel met een reeks productieprocessen, inclusief injectiegieten, CNC-bewerking en 3D-printen. Om die redenen worden nylons vaak gebruikt van prototyping tot hoge-volume serieproductie. Nylons worden ook gebruikt over een verscheidenheid aan industrieën voor een wijd bereik aan toepassingen. Nylon film wordt vaak gebruikt voor voedselverpakking, nylon onderdelen vervangen vaak aluminiumcomponenten in motoren, en nylon wordt vaak gebruikt voor elektrische toepassingen zoals kabelbinders, isolatoren en schakelbehuizingen.

Overzicht van acetal plastic

Er zijn twee hoofdtypen acetal – homopolymeren en copolymere. Homopolymeren en copolymere hebben verschillende chemische samenstellingen, worden voor verschillende toepassingen gebruikt en vereisen verschillende productieprocessen. Homopolymere acetal wordt geproduceerd door het reageren van aqueous formaldehyde met alcoholen om hemiformal te vormen, daarna dit mengsel te distilleren en te polymeriseren met katalysatoren. Acetal copolymeer productie is complexer en omvat het omzetten van formaldehyde tot trioxaan, wat vervolgens gedistilleerd en gepolymeriseerd wordt met katalysatoren.

Homopolymeren neigen ertoe stijver en harder te zijn met een gladere textuur. Copolymere, aan de andere kant, hebben betere dimensionale stabiliteit en grotere weerstand tegen chemicaliën. Beide typen acetal worden begunstigd voor toepassingen die sterke weerstand vereisen tegen slijtage, water en chemicaliën, alsook lage wrijving. Enkele van deze toepassingen zijn tandwielen, ritsen, consumentenelektronica, plastic meubelen en medische voorzieningen.

Andere veelvoorkomende toepassingen voor acetal zijn mechanische tandwielen, elektrische isolatie, behuizingonderdelen, autonderdelen zoals elektronen ramen en deursloten, voedingsmiddelenindustrie materialen zoals voedseltransporteurs, en meer. Echter, in tegenstelling tot nylon, is acetal niet bijzonder compatibel met 3D-printen. Om die reden wordt het niet gebruikt voor prototyping in de mate dat nylon is.

Acetal plastic materiaaleigenschappen variëren per type, maar de typische mechanische en fysieke eigenschappen zijn onder andere:

Homopolymere acetal

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

Copolymere acetal

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

Acetal wordt hoog gewaardeerd voor zijn hoge sterkte, lage wrijvingseigenschappen en uitstekende slijteigenschappen in zowel hete als koude omgevingen. Wat meer is, omdat het gemakkelijk te bewerken is, neigt het ertoe een uitstekende materiaalkeuze te zijn voor toepassingen die strakke toleranties vereisen.

Aan de slag met acetal en nylon

Nylon en acetal zijn veelzijdige thermoplasten die beide uitstekende keuzes zijn voor veel projecten. Echter, ondanks de gelijkenissen tussen de twee, zijn ze niet hetzelfde materiaal en zouden niet geconflueerd moeten worden. Nylon is een slijtvast materiaal dat bijzonder compatibel is met 3D-printen. Acetal, aan de andere kant, is meer bestendig tegen vocht en uitzonderlijk compatibel met CNC-bewerking. Productteams moeten altijd hun deugdelijkheid doen om ervoor te zorgen dat het plastic dat ze voor het project kiezen, werkelijk de juiste fit is. Gelukkig kan een ervaren partner het materiaalselectieproces een fluitje van een cent maken.

Wanneer productteams partner met Fast Radius, partneren ze met een team van ervaren on-demand productie-experts met een sterk track record van succes producten tot leven brengen. Met expertise in zowel traditionele als additieve productiemethoden, kan ons team van ontwerpers, ingenieurs en adviseurs u begeleiden door het gehele productieproces, van materiaalselectie tot het eindproduct. Neem vandaag nog contact met ons op om te beginnen.

Krijg een dieper begrip van de kunststofproductieprocessen, inclusief hoe de juiste methode te kiezen voor het produceren van uw kunststofonderdeel, cruciale overwegingen voor plastic CNC-bewerking, en meer in het Fast Radius resourcecentrum.

Klaar om uw onderdelen met Fast Radius te maken?

Start uw offerte