Materiaal Datasheets Beheersen voor Slimme Selecties

Onderzoek is een onvermijdelijk deel van het materiaalselectieproces - om te achterhalen of een bepaald materiaal een goede fit is voor uw toepassing, moet u uw deugdelijkheid doen. Algemene materiaalbeschrijvingen kunnen u voldoende informatie geven om u in de juiste richting te wijzen, zoals of een bepaalde kunststof geschikt is voor mariene toepassingen of of een metaal vatbaar is voor corrosie. Om een diepgaand begrip van een bepaald materiaal te krijgen, moet u naar het datasheet kijken.

Materiaal datasheets beschrijven verschillende materialen door hun eigenschappen en zijn een ongelooflijk nuttig hulpmiddel voor productteams. Echter, ze kunnen verwarrend zijn als u geen ingenieurs- of technische achtergrond heeft. Dit artikel zal u helpen materiaal datasheets te ontleden zodat u geïnformeerde beslissingen kunt maken als het gaat om materiaalselectie.

Voordat we duiken in de verschillende kunststof materiaaleigenschappen die u op een materiaal datasheet kunt vinden, is het belangrijk om te begrijpen dat gerapporteerde materiaal blad eigenschappen enigszins zullen afhangen van hoe het materiaal getest wordt. Om deze reden zijn er meestal standaarden die testcondities uiteenzetten - zoals ASTM standaarden - op een technisch datasheet. Hier is alles wat u moet weten.

Trek-eigenschappen

Trek-eigenschappen, de meest gerapporteerde mechanische materiaaleigenschappen, geven aan hoe een zich gedraagt wanneer onderworpen aan trekkrachten, krachten, en spanningen. Enkele trekmettingen zijn:

• Uiteindelijke treksterkte - Hoeveel spanning een materiaal kan weerstaan, waarna breuk onvermijdelijk is. Uiteindelijke treksterkte wordt meestal gerapporteerd als psi of MPa, wat essentieel een kracht per eenheidsoppervlak is.
• Treksterkte bij strekking, of strekksterkte - Hoeveel spanning een materiaal kan aan voordat onherstelbare, permanente vervorming optreedt. Streksterkte wordt meestal gerapporteerd als psi of MPa.
• Trek-rek bij strekking - Hoeveel een materiaal kan rekken voordat onherstelbare vervorming optreedt ("rekbaarheid"). Trek-rek bij strekking wordt meestal gerapporteerd als een percentage toename in lengte.
• Elasticiteitsmodulus - Hoeveel een materiaal vervormt onder spanning ("stijfheid"). Elasticiteitsmodulus wordt meestal gerapporteerd als psi of MPa.

Het is gebruikelijk om spanning via trektesten te gebruiken om de mechanische eigenschappen van een materiaal te bepalen. Trektesten zijn ontworpen om te ontdekken hoe sterk een materiaal is, hoe stijf het is, en hoeveel het kan uitrekken of rekken. De test is simpel - een van de klemmen trekt aan het materiaal tot het breekt.

De toegepaste kracht wordt gemeten tijdens een trektest, dan gedeeld door het dwarsdoorsnedeoppervlak van de testmonster om "spanning" te meten. Verandering in lengte, of "rek", wordt ook gemeten. Spanning en rek worden dan uitgezet om de relatie tussen hen te begrijpen, waaruit veel mechanische eigenschappen kunnen worden bepaald.

Buig-eigenschappen

Buig-eigenschappen, een andere veelvoorkomende gerapporteerde type mechanische materiaaleigenschappen, geven aan hoe een materiaal zich gedraagt wanneer onderworpen aan buigbelasting, krachten, en spanning. Terwijl sommige objecten verhoogde buig-eigenschappen vereisen voor gebruik in structurele ondersteuning, hebben andere componenten meer flexibiliteit nodig om schade te voorkomen. Er zijn twee specifieke buig-eigenschappen die u meestal op een technisch datasheet zult vinden:

• Buigsterkte - Hoeveel spanning een materiaal kan aan voordat permanent buigen optreedt
• Buigmodulus - De neiging van een materiaal om buigen te weerstaan, vertegenwoordigd door een spanning-naar-rek verhouding

Meestal wordt een driedraag buigsterktetest gebruikt om buigsterkte en buigmodulus te bepalen. Dit omvat het plaatsen van een staaf van het materiaal over twee ondersteuningen, dan druk toepassen op het midden van de staaf met een hydraulische perskop. Het is veelvoorkomend dat de buigsterkte van een materiaal hoger is dan de treksterkte. Gevulde of versterkte polymeren, zoals polyamiden en acetalen, bekroonen verhoogde buig-eigenschappen, terwijl flexibele materialen zoals elastomeren doorgaans lagere buigsterkte en modulus hebben.

Impact-eigenschappen

Impact-eigenschappen verwijzen naar hoeveel impact een materiaal kan weerstaan, wat essentieel betekent hoeveel energie het kan absorberen zonder te breken. De meest gebruikelijke manier om impact-eigenschappen in Noord-Amerika te testen is met het IZOD impact testsysteem. Om impactsterkte te testen, wordt een materiaalmonster bevestigd in een klem. Een zware pendelarm wordt opgetild, dan zwaait naar beneden en slaat het materiaalmonster.

Er zijn twee soorten impactsterktetesten - genoteerde testen en ongenoteerde testen. Genoteerde impacttesten omvatten het slaan van de arm tegen een genoteerd oppervlak, terwijl bij ongenoteerde testen de arm op een vlak oppervlak zwaait. Genoteerde testen neigen ertoe meer realistische resultaten te geven en zijn daarom populairder dan ongenoteerde testen.

De individuele kwaliteiten van een materiaal beïnvloeden de impact-eigenschappen. Over het algemeen leveren rubberachtige materialen betere impactweerstand op vanwege hun hoge rek bij breuk. Lange-ketting vertakkingen en grotere kristallijne structuren kunnen ook de impact-eigenschappen van een kunststof verhogen.

Hardheid

De hardheid van een materiaal bepaalt hoe goed het vervorming veroorzaakt door gelokaliseerde slijtage of indruk kan weerstaan. Aangezien het bereik van hardheid enorm is, van super zacht tot ongelooflijk hard, zijn er verschillende schalen gebruikt om materiaalhardheid te meten en te bepalen. De twee meest voorkomende materiaalhardheidschalen zijn:

• Rockwell-schaal, gebruikt voor het meten van harde materialen zoals metalen of edelstenen.
• Shore-schaal, wat gebruikt wordt om de hardheid van polymeren te meten. Shore-schaal kan zachtere materialen meten, zoals gels en rubberen, alsook meer rigide materialen zoals nylon en polypropyleen.

Tijdens een hardheidstest drukt een klein bal-eindige of kegel-eindige staaf in een materiaalmonster bij een specifieke kracht, en hoeveel de staaf in het materiaal indrukt bepaalt de hardheid.

Thermische eigenschappen

De thermische eigenschappen van een materiaal geven aan hoe het reageert op temperatuur. Hier zijn de kern thermische eigenschappen van een materiaal:

• Continue Dienst Temperatuur - Geeft de temperatuur aan boven welke mechanische eigenschappen sterk afnemen
• Warmtevervormingstemperatuur - Meet de stijfheid van een materiaal naarmate temperaturen stijgen
• Coëfficiënt van Lineaire Thermische Uitdijning (CLTE) - Beschrijft de neiging van een materiaal om de grootte te veranderen door een temperatuurverandering
• Thermische geleiding - Beschrijft hoeveel een materiaal in temperatuur toeneemt ten opzichte van de hoeveelheid energie die erop wordt uitgeoefend

Testen voor thermische eigenschappen is straightforward, behalve wanneer het gaat om het bepalen van de glasovergangstemperatuur van een materiaal. Alleen amorfe materialen die geen kristallijne structuren hebben, zoals polycarbonaat en polystyreen, hebben een glasovergangstemperatuur. Deze, gemeten in Tg, bepaalt de hitte waarop een materiaal rubberachtig wordt.

Materiaal datasheet ontcijferen met Fast Radius

Een materiaal datasheet lezen is een uitstekende manier om te beginnen met leren over potentiële materialen voor een komend project. Echter, zoals u in dit artikel kunt zien, kan een technisch datasheet uitdagend zijn om te begrijpen. Plus, het is geen vervanging voor expert advies.

Een ervaren productiepartner zoals Fast Radius kan u helpen begeleiden door het materiaalselectieproces en complexe materiaal datasheets ontwarren. Fast Radius teamleden hebben enorme industriekennis en ervaring, en we zullen die expertise gebruiken om ervoor te zorgen dat u het juiste materiaal kiest voor uw toepassing. Als u klaar bent om uw volgende project te starten, neem vandaag nog contact met ons op.

Voor meer gidsen over materiaalproductie, inclusief hoe u het juiste materiaal selecteert voor spruitgieten, urethane gieten, of CNC-bewerking, bezoek het Fast Radius kenniscentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?

Start uw offerteaanvraag