Creative Mechanisms Blog
co to jest PC i do czego służy?
tworzywa poliwęglanowe (PC) są naturalnie przezroczystym amorficznym tworzywem termoplastycznym. Chociaż są one dostępne w handlu w różnych kolorach (być może półprzezroczyste, a może nie), surowiec pozwala na wewnętrzną transmisję światła prawie w tej samej pojemności, co szkło. Polimery poliwęglanowe są używane do produkcji różnych materiałów i są szczególnie przydatne, gdy wymagana jest odporność na uderzenia i/lub przezroczystość produktu (np. w kuloodpornym szkle). PC jest powszechnie stosowany do soczewek z tworzyw sztucznych w okularach, w urządzeniach medycznych, komponentach samochodowych, sprzęcie ochronnym, szklarniach, dyskach cyfrowych (CD, DVD i Blu-ray) i oprawach oświetleniowych zewnętrznych. Poliwęglan ma również bardzo dobrą odporność na ciepło i może być łączony z materiałami trudnopalnymi bez znacznej degradacji materiału. Tworzywa poliwęglanowe są tworzywami konstrukcyjnymi, ponieważ są one zwykle używane do bardziej wydajnych, wytrzymałych materiałów, takich jak odporne na uderzenia „szklane” powierzchnie.
poniższy diagram pokazuje względną udarność poliwęglanu w porównaniu do udarności innych powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych, takich jak ABS, polistyren (PS) lub Nylon.
obraz z ptsllc.com
Kolejną cechą poliwęglanu jest to, że jest bardzo giętki. Zwykle można go formować w temperaturze pokojowej bez pękania lub łamania, podobnie jak blachę aluminiową. Chociaż deformacja może być prostsza przy zastosowaniu ciepła, bez niej możliwe są nawet małe zagięcia pod kątem. Ta cecha sprawia, że arkusz z poliwęglanu jest szczególnie przydatny w zastosowaniach prototypowania, w których blacha nie ma żywotności (np. gdy wymagana jest przezroczystość lub gdy wymagany jest materiał nieprzewodzący o dobrych właściwościach izolacji elektrycznej).
jakie są cechy poliwęglanu?
teraz, gdy wiemy, do czego służy, zbadajmy niektóre z kluczowych właściwości poliwęglanu. PC jest klasyfikowany jako” termoplastyczny „(w przeciwieństwie do” termoutwardzalny”), a nazwa ma związek ze sposobem, w jaki plastik reaguje na ciepło. Materiały termoplastyczne stają się płynne w temperaturze topnienia (155 Stopni Celsjusza w przypadku poliwęglanu). Główną użyteczną cechą tworzyw termoplastycznych jest to, że można je podgrzać do temperatury topnienia, schłodzić i ponownie podgrzać bez znaczącej degradacji. Zamiast spalania, tworzywa termoplastyczne, takie jak poliwęglan, skraplają się, co pozwala na łatwe formowanie wtryskowe, a następnie recykling.
natomiast termoutwardzalne Tworzywa sztuczne mogą być podgrzewane tylko raz (zazwyczaj podczas procesu formowania wtryskowego). Pierwsze ogrzewanie powoduje, że termoutwardzalne Materiały się ustawiają (podobnie jak 2-częściowa żywica epoksydowa), co powoduje zmianę chemiczną, której nie można odwrócić. Jeśli spróbujesz podgrzać termoutwardzalny plastik do wysokiej temperatury po raz drugi, po prostu się spalisz. Ta cecha sprawia, że materiały termoutwardzalne są słabymi kandydatami do recyklingu.
poliwęglan jest również materiałem amorficznym, co oznacza, że nie wykazuje uporządkowanych właściwości krystalicznych ciał stałych. Zazwyczaj amorficzne Tworzywa sztuczne wykazują tendencję do stopniowego zmiękczania (tj. mają szerszy zakres między ich temperaturą zeszklenia a ich temperaturą topnienia), a nie wykazują ostrego przejścia od ciała stałego do cieczy, jak to ma miejsce w przypadku polimerów krystalicznych.Wreszcie, poliwęglan jest kopolimerem, ponieważ składa się z kilku różnych typów monomerów w połączeniu ze sobą.
dlaczego poliwęglan jest tak często używany?
poliwęglan jest niezwykle użytecznym tworzywem sztucznym do zastosowań wymagających przezroczystości i wysokiej odporności na uderzenia. Jest lżejszą alternatywą dla Szkła i naturalnego filtra UV, dlatego jest często stosowany w okularach. W Creative Mechanisms wykorzystaliśmy Poliwęglan w wielu zastosowaniach w różnych branżach. Oto kilka przykładów::
-
Wyczyść okna na modelach prototypowych
-
kolorowe przezroczyste prototypy
-
Wyczyść rury do prototypów sprzętu sportowego
-
dyfuzory i świetlówki do Diod Led
-
Wyczyść Formy do odlewania uretanowego i silikonowego
-
zastosowania cieplne gdy abs nie jest opcją
-
osłony maszyn
widzieliśmy przyciemniane komputery PC używane do zmniejszania odblasków (na przykład do pokrywania oświetlonych znaków na autostradzie). Firmy produkujące tego typu produkty często nakładają barwiony Poliwęglan na przód swoich znaków, aby zarówno chronić Diody LED, jak i zmniejszyć odblaski.
jakie są różne rodzaje poliwęglanu?
według materiałów AZO, Poliwęglan został opracowany w połowie XX wieku przez GE w Stanach Zjednoczonych i Bayer w Niemczech. W czasach nowożytnych jest produkowany przez dużą liczbę firm, z których każda zazwyczaj ma własny proces produkcji i unikalną formułę. Nazwy handlowe obejmują dobrze znane warianty (lub „żywice”), takie jak Lexan® firmy SABIC lub Makrolon® firmy Bayer MaterialScience. Pełną listę producentów materiałów można zobaczyć tutaj.
dostępne są różne gatunki poliwęglanu. Większość z nich nazywa się nazwą rodzajową (poliwęglan) i zazwyczaj różni się ilością wzmacniającego włókna szklanego, które zawierają, oraz różnicą w przepływie stopu między nimi. Niektóre poliwęglany mają dodatki, takie jak” stabilizatory ultrafioletowe”, które chronią materiał przed długotrwałą ekspozycją na słońce. Poliwęglan formowany wtryskowo może zawierać inne dodatki, takie jak środki antyadhezyjne, które smarują materiał podczas przetwarzania. Gotowy poliwęglan jest zwykle sprzedawany w cylindrach, prętach lub arkuszach.
Jak powstaje PC?
Poliwęglan, podobnie jak inne tworzywa sztuczne, rozpoczyna się od destylacji paliw węglowodorowych w lżejsze grupy zwane „frakcjami”, z których niektóre są łączone z innymi katalizatorami w celu wytworzenia tworzyw sztucznych (zazwyczaj poprzez polimeryzację lub polikondensację). Możesz przeczytać o tym procesie bardziej szczegółowo tutaj.
PC do tworzenia prototypów na maszynach CNC i drukarkach 3D:
PC jest dostępny w arkuszach i okrągłych, co czyni go dobrym kandydatem do obróbki subtrakcyjnej na frezarce lub tokarce. Kolory są zwykle ograniczone do jasnego, białego i czarnego. Części obrabiane z przezroczystego materiału zwykle wymagają obróbki końcowej w celu usunięcia śladów narzędzi i przywrócenia przezroczystego charakteru materiału.
ponieważ poliwęglan jest materiałem termoplastycznym, niektóre drukarki 3D mogą drukować z komputerem za pomocą procesu FDM. Materiał jest kupowany w formie filamentu, a drukarka 3D ogrzewa i osadza filament w pożądanym kształcie 3D. Komputer do drukowania 3D jest zwykle ograniczony do koloru białego. Dostępne są również mieszanki PC / ABS do drukowania 3D na maszynie FDM.
czy PC jest toksyczny?
istnieje możliwość, że niektóre rodzaje poliwęglanu mogą być niebezpieczne w sytuacjach kontaktu z żywnością z powodu uwalniania Bisfenolu A (BPA) podczas hydrolizy (degradacja w wyniku kontaktu materiału z wodą)1. Najczęściej wykonane rodzaje poliwęglanu są tworzone przez połączenie BPA i COCl2, jednak istnieją poliwęglany wolne od BPA, które stały się szczególnie zbywalne do zastosowań związanych z łatwo psującą się żywnością lub wodą.
przeprowadzono około 100 badań na temat BPA, a wyniki są nieco kontrowersyjne, ponieważ wykazano istnienie korelacji między źródłem finansowania a oceną ryzyka. Większość badań z finansowaniem rządowym wykazała, że BPA jest niebezpiecznym zagrożeniem dla zdrowia, podczas gdy wiele z finansowaniem branżowym wykazało niższe ryzyko medyczne. Niezależnie od sprzecznych badań na temat negatywnych skutków BPA, niektóre rodzaje poliwęglanu były związane z jego uwalnianiem. Doprowadziło to do pojawienia się produktów z poliwęglanu „wolnego od BPA” (Zwykle pokazywanych na produktach konsumenckich, takich jak słoiki do konserw).
jakie są wady poliwęglanu?
chociaż Poliwęglan znany jest z wysokiej odporności na uderzenia, jest bardzo podatny na zarysowania. Z tego powodu przezroczyste powierzchnie, takie jak soczewki z poliwęglanu w parze okularów, będą zwykle pokryte warstwą odporną na zarysowania w celu ochrony.
jakie są właściwości poliwęglanu?
Property |
Value |
Technical Name |
Polycarbonate (PC) |
Chemical Formula |
C15H16O2 |
Melt Temperature |
288-316 °C (550-600 °F) *** |
Typical Mold Temperature |
82 – 121 °C (180 – 250 °F) *** |
Heat Deflection Temperature (HDT) |
140 °C (284 °F) at 0.46 MPa (66 PSI) ** |
Tensile Strength |
59 MPa (8500 PSI) *** |
Flexural Strength |
93 MPa (13500 PSI) *** |
Specific Gravity |
|
Shrink Rate |
0.6 – 0.9 % (.006 – .009 in/in) *** |
Leave a Reply