mikä on PC, ja mihin sitä käytetään?

Polykarbonaattimuovit (PC) ovat luonnostaan läpinäkyviä amorfisia termoplasteja. Vaikka ne ovat kaupallisesti saatavilla eri värejä (ehkä läpikuultava ja ehkä ei), raaka-aine mahdollistaa sisäisen valon siirto lähes samassa ominaisuudessa kuin lasi. Polykarbonaattipolymeereistä valmistetaan monenlaisia materiaaleja, ja ne ovat erityisen hyödyllisiä silloin, kun tuotteen vaatimuksena on iskunkestävyys ja/tai läpinäkyvyys (esim. luodinkestävässä lasissa). PC: tä käytetään yleisesti muovilinsseihin silmälaseissa, lääkinnällisissä laitteissa, autojen komponenteissa, suojavarusteissa, kasvihuoneissa, digitaalisissa levyissä (CD -, DVD-ja Blu-ray-levyt) ja ulkovalaisimissa. Polykarbonaatilla on myös erittäin hyvä lämmönkestävyys ja se voidaan yhdistää palonestoaineisiin ilman merkittävää materiaalin hajoamista. Polykarbonaattimuovit ovat teknisiä muoveja siinä mielessä, että niitä käytetään tyypillisesti kyvykkäämpiin ja kestävämpiin materiaaleihin, kuten iskunkestäviin ”lasimaisiin” pintoihin.

seuraavassa kaaviossa esitetään polykarbonaatin suhteellinen iskunkestävyys verrattuna muiden yleisesti käytettyjen muovien, kuten ABS: n, polystyreenin (PS) tai nailonin, iskunkestävyyteen.

Image From ptsllc.com

polykarbonaatin toinen piirre on se, että se on hyvin taipuisa. Se voidaan tyypillisesti muodostaa huoneenlämmössä halkeilematta tai murtumatta, samaan tapaan kuin alumiinilevyt. Vaikka muodonmuutos voi olla yksinkertaisempaa lämmön levittämisen kanssa, pienetkin kulmamuunnokset ovat mahdollisia ilman sitä. Tämän ominaisuuden vuoksi polykarbonaattilevykanta on erityisen hyödyllinen prototyyppisovelluksissa, joissa ohutlevy ei ole elinkelpoinen (esimerkiksi kun tarvitaan läpinäkyvyyttä tai sähköä johtamatonta materiaalia, jolla on hyvät sähköeristysominaisuudet).

mitkä ovat polykarbonaatin ominaisuudet?

nyt kun tiedämme, mihin sitä käytetään, Tutkitaanpa polykarbonaatin keskeisiä ominaisuuksia. PC on luokiteltu ” termoplastinen ”(toisin kuin” thermoset”), ja nimi on tekemistä, miten muovi reagoi lämpöä. Termoplastiset aineet muuttuvat sulamispisteessään nestemäisiksi (polykarbonaatin tapauksessa 155 celsiusastetta). Termoplastisten aineiden tärkeä hyödyllinen ominaisuus on se, että ne voidaan kuumentaa sulamispisteeseensä, jäähdyttää ja lämmittää uudelleen ilman merkittävää hajoamista. Polttamisen sijaan kestomuovit, kuten Polykarbonaatti, nesteyttävät, jolloin ne voidaan helposti ruiskuvalaa ja sen jälkeen kierrättää.

sen sijaan lämpömuovia voidaan kuumentaa vain kerran (tyypillisesti Ruiskuvaluprosessin aikana). Ensimmäinen lämmitys aiheuttaa termosetin materiaalien asettumisen (samanlainen kuin 2-osainen epoksi), mikä johtaa kemialliseen muutokseen, jota ei voida kumota. Jos lämpömuovia yrittäisi kuumentaa korkeaan lämpötilaan toisen kerran, se vain palaisi. Tämä ominaisuus tekee lämpömateriaaleista huonoja kierrätysehdokkaita.

polykarbonaatti on myös amorfinen materiaali, eli sillä ei ole kiteisten kiintoaineiden järjestettyjä ominaisuuksia. Tyypillisesti amorfisilla muoveilla on taipumus pehmentyä vähitellen (eli niiden lasittumislämpötilan ja sulamispisteen välinen etäisyys on laajempi) sen sijaan, että ne siirtyisivät jyrkästi kiinteästä nesteestä, kuten kiteisissä polymeereissä.Polykarbonaatti on kopolymeeri, koska se koostuu useista eri monomeerityypeistä yhdessä toistensa kanssa.

miksi polykarbonaattia käytetään niin usein?

polykarbonaatti on erittäin hyödyllinen muovi sovelluksiin, jotka vaativat läpinäkyvyyttä ja suurta iskunkestävyyttä. Se on kevyempi vaihtoehto lasille ja luonnollinen UV-suodatin, joten sitä käytetään usein silmälaseissa. Creative Mechanismsissa olemme käyttäneet polykarbonaattia useissa sovelluksissa eri toimialoilla. Muutamia esimerkkejä ovat seuraavat:

• prototyyppimallien kirkkaat ikkunat

värilliset läpikuultavat prototyypit

urheiluvälineprototyyppien kirkkaat putket

diffuusorit ja valoputket ledeille

• uretaani-ja silikonivalumallit

3D-tulostetut mallit korkean lämmön sovelluksiin, kun ABS ei ole vaihtoehto

konesuojat

olemme nähneet sävytetyn PC: n käytettävän häikäisyn vähentämiseen (esimerkiksi suojatien valaistujen opasteiden peittämiseen). Yritykset, jotka valmistavat tällaista tuotetta usein laittaa sävytetty Polykarbonaatti edessä niiden merkkejä sekä suojata ledit ja vähentää häikäisyä.

mitkä ovat Polykarbonaattilajit?

ATSOMATERIAALIEN mukaan polykarbonaattia kehittivät 1900-luvun puolivälissä Yhdysvalloissa GE ja Saksassa Bayer. Nykyaikana sitä valmistaa suuri määrä yrityksiä, joista jokaisella on tyypillisesti oma tuotantoprosessi ja ainutlaatuinen kaava. Kauppanimiä ovat tunnetut muunnokset (tai” hartsit”), kuten SABICIN Lexan® tai Bayer Materialsciencen Makrolon®. Koko listan materiaalin valmistajista voit katsoa täältä.

polykarbonaatista on saatavilla useita teollisuuden laatuja. Useimpia kutsutaan yleisnimellä (polykarbonaatti) ja ne erotetaan tyypillisesti niiden sisältämän lasikuidun määrän ja niiden välisen sulavirran vaihtelun perusteella. Joissakin polykarbonaateissa on lisäaineita, kuten ”ultraviolettistabilaattoreita”, jotka suojaavat materiaalia pitkäaikaiselta auringolle altistumiselta. Ruiskutettava polykarbonaatti voi sisältää muita lisäaineita, kuten muotin vapautusaineita, jotka voitelevat materiaalia käsittelyn aikana. Valmista polykarbonaattia myydään tyypillisesti sylintereissä, tangoissa tai levyissä.

miten PC tehdään?

Polykarbonaatti, kuten muutkin muovit, alkaa hiilivetypolttoaineiden tislauksella kevyempiin ryhmiin, joita kutsutaan ”fraktioiksi”, joista osa yhdistetään muihin katalyytteihin muovien tuottamiseksi (tyypillisesti polymeroimalla tai polykondensoimalla). Voit lukea prosessista tarkemmin täältä.

PC prototyyppien kehittämiseen CNC-koneilla ja 3D-tulostimilla:

PC on saatavana levy-ja pyöreänä varastona, joten se on hyvä ehdokas subtraktiivisten työstöprosessien tekemiseen myllyllä tai sorvilla. Värit rajoittuvat yleensä kirkkaaseen, valkoiseen ja mustaan. Osat, jotka työstetään puhtaasta varastosta, vaativat yleensä jonkin verran jälkikäsittelyä työkalujälkien poistamiseksi ja materiaalin läpinäkyvyyden palauttamiseksi.

koska polykarbonaatti on termoplastinen materiaali, tietyt 3D-tulostimet pystyvät tulostamaan PC: llä FDM-prosessin avulla. Materiaali ostetaan hehkulamppuna ja 3D-tulostin kuumentaa ja tallettaa hehkulangan haluttuun 3D-muotoon. PC 3D tulostus on yleensä rajoitettu valkoinen väri. PC / ABS sekoituksia on saatavilla myös 3D-tulostukseen FDM-koneella.

onko PC myrkyllinen?

on mahdollista, että tietyntyyppinen polykarbonaatti voi olla vaarallinen elintarvikekosketustilanteissa johtuen bisfenoli A: n (BPA) vapautumisesta hydrolyysin aikana (hajoaminen materiaalin joutuessa kosketuksiin veden kanssa)1. Yleisimmin valmistetut polykarbonaattityyppejä luodaan BPA: n ja COCl2: n yhdistelmällä, mutta on olemassa BPA-vapaita polykarbonaatteja, jotka ovat tulleet erityisen markkinoitaviksi sovelluksiin, joihin liittyy helposti pilaantuvia elintarvikkeita tai vettä.

BPA: lla on tehty noin 100 tutkimusta, ja tulokset ovat jokseenkin kiistanalaisia, koska rahoituslähteen ja riskinarvioinnin välillä on osoitettu olevan korrelaatio. Useimmat tutkimukset valtion rahoituksella osoittivat BPA olevan vaarallinen riski terveydelle, kun taas monet teollisuuden rahoitus osoitti pienempi kuin mitään lääketieteellisiä riskejä. BPA: n kielteisiä vaikutuksia koskevista ristiriitaisista tutkimuksista huolimatta sen vapauttamiseen on liittynyt tietyntyyppistä polykarbonaattia. Tämä on johtanut tuloon ”BPA-vapaa” polykarbonaatti tuotteita (yleensä näkyy kulutustavaroissa, kuten säilyketölkit).

mitkä ovat polykarbonaatin haitat?

vaikka polykarbonaatti on tunnettu suuresta iskunkestävyydestään, se on hyvin altis naarmuuntumiselle. Tästä syystä kirkkaat pinnat, kuten polykarbonaattilinssit laseissa, päällystetään tyypillisesti naarmuuntumattomalla kerroksella suojaksi.

mitkä ovat polykarbonaatin ominaisuudet?