Tipi di plastichi aduprati in a fabricazione di cumpunenti di macchine è i so metudi di pruduzzione
A plastica ùn hè più solu sinonima d'imballaggi à usu unicu. In u mondu di l'ingegneria è di a fabricazione, a plastica - in particulare e plastiche d'ingegneria - hè largamente aduprata cum'è materiale per i cumpunenti di e macchine perchè hè ligera, resistente à a currusione, capace di smorzà e vibrazioni è hà un coefficientu d'attritu relativamente bassu. In certe applicazioni, a plastica pò ancu rimpiazzà u metallu per riduce i costi, simplificà l'assemblea è aumentà l'efficienza energetica. Tuttavia, a selezzione di u tipu ghjustu di plastica hè cruciale, postu chì ogni polimeru hà diverse proprietà meccaniche, termiche è chimiche. Questu articulu discute i tipi di plastiche cumunemente aduprate per i cumpunenti di e macchine è i so metudi di pruduzzione.
Perchè si usa a plastica per i cumpunenti di e macchine?
In generale, i plastichi d'ingegneria sò scelti per i seguenti vantaghji: (1) ligeri, riducendu cusì u caricu nantu à e parti mobili, (2) corrosione è resistenza à parechji prudutti chimichi, adatti per ambienti umidi o esposizione à liquidi, (3) anu proprietà "autolubrificanti" in certi tipi, riducendu cusì a necessità di lubrificazione, (4) l'ammortizazione di e vibrazioni è di u rumore hè megliu cà i metalli, è (5) u so prucessu di furmazione permette geometrie cumplesse à bassi costi di pruduzzione di massa. Tuttavia, i plastichi anu ancu limitazioni cum'è a resistenza à u calore variabile, u creep potenziale (deformazione permanente per via di carichi à longu andà) è i cambiamenti dimensionali per via di l'assorbimentu di umidità in certi tipi.
1) Nylon (PA6 è PA66)
Caratteristiche: U nylon (poliammide) hè unu di i plastichi d'ingegneria più populari per i cumpunenti di e macchine. PA6 è PA66 anu una bona resistenza à a trazione, resistenza à l'usura è sò abbastanza resistenti. U nylon hè spessu adupratu per ingranaggi, boccole, rulli, pulegge è altri cumpunenti di attritu.
Vantaghji: Resistente à a frizione è à l'abrasione, relativamente faciule da trattà, prezzu moderatu.
Svantaghji: Assorbe l'acqua (igroscopicu) dunque pò espandesi è influenzà a precisione dimensionale.
Metudu di pruduzzione: U nylon hè generalmente trasfurmatu per stampaggio à iniezione per cumpunenti assai dettagliati (ingranaggi, picculi alloggiamenti). Per e forme di barre o piastre chì sò poi lavorate, u nylon hè ancu dispunibule per estrusione in barre o fogli.
2) POM / Acetale (Poliossimetilene)
Caratteristiche: U POM hè cunnisciutu per a so stabilità dimensionale, a so bassa frizione è a so bona resistenza à a fatica. Hè assai cumunu in i meccanismi di precisione cum'è i picculi ingranaggi, e camme, i cuscinetti di plastica è i cumpunenti scorrevoli.
Vantaghji: Stabilità dimensionale (megliu chè u nylon in cundizioni umide), superficia liscia, faciule da machinà, bona resistenza à l'usura.
Svantaghji: Menu resistente à i raggi UV è à certi prudutti chimichi; richiede u cuntrollu di u prucessu postu chì pò degradà si à alte temperature.
Metudu di pruduzzione: U POM hè più spessu pruduttu per stampaggio à iniezione per a pruduzzione di massa. Per prototipi o cumpunenti persunalizati, u materiale di barre / foglia POM estrusu pò esse machinatu cù un tornu / fresatrice.
3) PTFE (Teflon)
Caratteristiche: U PTFE eccelle in resistenza chimica è à a temperatura, è hà un coefficiente di attritu assai bassu. Hè adupratu per guarnizioni, guarnizioni, rondelle, cuscinetti di scorrimentu è cumpunenti chì necessitanu proprietà antiaderenti.
Vantaghji: Attritu u più bassu trà parechji polimeri, resistente à guasi tutti i prudutti chimichi, resistenza à u calore relativamente alta.
Svantaghji: Resistenza meccanica è rigidità relativamente basse, è tendenza à u creep.
Metudu di pruduzzione: U PTFE ùn hè micca cumunamente trasfurmatu per stampaggio à iniezione cunvinziunale per via di a so alta viscosità di fusione. U prucessu u più cumunu hè u stampaggio à compressione seguitu da a sinterizzazione. Per certe forme di cumpunenti, si usa ancu l'estrusione à pistone seguita da a machinazione di finitura.
4) UHMWPE (Polietilene à Pesu Moleculare Ultra Altu)
Caratteristiche: L'UHMWPE hè cunnisciutu per a so alta resistenza à l'usura è u so bassu attritu. Hè largamente utilizatu in guide di scorrimentu, rivestimenti, scivoli, certi pignoni è superfici protettive sottumesse à attritu cuntinuu.
Vantaghji: Resistenza assai alta à l'abrasione, resistenza à l'impattu, bassu attritu, adattatu per applicazioni scorrevoli.
Svantaghji: Difficile da incollà, a rigidità ùn hè micca cusì alta cum'è POM/PA, è e tolleranze di precisione necessitanu attenzione.
Metudu di pruduzzione: Generalmente fattu per stampaggio à compressione o estrusione di pistone in fogli / barre, poi ulteriormente trasfurmatu per macchinazione (CNC, tornu, fresatura) per ottene a forma finale.
5) Policarbonatu (PC)
Caratteristiche: U PC hà una eccellente resistenza à l'impattu è hè abbastanza resistente à u calore. In i cumpunenti di e macchine, u PC hè adupratu in coperture di sicurezza, protezioni trasparenti, certi alloggiamenti è cumpunenti chì necessitanu resistenza à l'impattu.
Vantaghji: Trasparente, resistenza à l'impattu assai alta, stabile à temperature medie.
Svantaghji: Suscettibile à i graffi è à certi solventi; richiede un bon cuncepimentu per impedisce a criccatura da stress.
Metudu di pruduzzione: Più comunemente per stampaggio à iniezione per forme cumplesse è estrusione per fogli trasparenti chì sò poi tagliati è furmati (termoformatura) in protezioni di macchina.
6) ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene)
Caratteristiche: L'ABS hè largamente adupratu per alloggiamenti, coperture, manopole è cumpunenti da non strutturali à semi-strutturali in macchine. Stu materiale hè pupulare perchè hè faciule da trasfurmà è hà una bona tenacità.
Vantaghji: Facile stampaggio à iniezione, bona finitura superficiale, costu relativamente bassu.
Svantaghji: A resistenza à u calore è à i chimichi hè inferiore à certi altri plastichi d'ingegneria; menu adattatu per alte temperature o attritu pesante.
Metudu di pruduzzione: Quasi sempre per stampaggio à iniezione. L'ABS pò ancu esse trasfurmatu per stampa 3D (FDM) per prototipi o maschere simplici.
7) PBT è PET (poliestere d'ingegneria)
Caratteristiche: E versioni ingegneristiche di PBT (polibutilene tereftalatu) è PET (polietilene tereftalatu) sò aduprate in cumpunenti elettromeccanichi, connettori, certi ingranaggi è alloggiamenti chì richiedenu una migliore stabilità dimensionale è resistenza à u calore cà l'ABS.
Vantaghji: Dimensionalmente stabile, resistenza à u calore abbastanza bona, resistenza chimica raghjonevule.
Svantaghji: Pò esse fragile in certe cundizioni; spessu richiede un rinforzu in fibra di vetru per una alta resistenza.
Metudu di pruduzzione: Generalmente stampaggio à iniezione, spessu in forma piena di vetru (fibra di vetru) per aumentà a rigidità è a resistenza.
8) PPS, PEEK è PEI (plastiche d'altu rendimentu)
Caratteristiche: Stu gruppu hè adupratu in applicazioni esigenti: alte temperature, carichi meccanichi elevati è ambienti chimichi aggressivi. U PEEK hè largamente adupratu in cumpunenti di macchine di precisione, cuscinetti ad alte prestazioni, isolanti ad alta temperatura, è ancu in applicazioni di l'industria petrolifera è di u gasu. U PPS eccelle in ambienti chimichi è ad alta temperatura, mentre chì u PEI (per esempiu, Ultem) hè cunnisciutu per a so forza è resistenza à u calore cù una bona stabilità dimensionale.
Vantaghji: Resistenza à u calore assai alta, forte, resistente à i prudutti chimichi, adatta per applicazioni critiche.
Svantaghji: Prezzu altu, u prucessu richiede un cuntrollu strettu è macchine à alta temperatura.
Metudu di pruduzzione: Stampaggio à iniezione specializatu (stampaggio à alta temperatura) per a pruduzzione di volumi medi à grandi. Per i cumpunenti specializati, sò dispunibili forme di barre/fogli estrusi è poi lavorati. In certi casi, a stampa 3D di qualità industriale (per esempiu, FFF per PEEK/PEI) hè aduprata per prototipi è serie di pruduzzione limitate.
Metodi di pruduzzione di plastica per i cumpunenti di e macchine
1. Stampaggio à iniezione
I pellets di plastica sò fusi è dopu iniettati in un stampu. Vantaghji: adatti per a pruduzzione di massa, alta precisione, tempi di ciclu rapidi è forme cumplesse. Cumunimenti usati per POM, PA, ABS, PC, PBT, PPS è PEEK.
2. Estrusione
A plastica hè fusa è poi furzata à traversu una matrice per creà profili cuntinui: barre, fogli è tubi. Adattu per i materiali chì sò poi lavorati in cumpunenti finiti.
3. Stampaggio à compressione è sinterizzazione
A polvere o a preforma hè pressata in un stampu è dopu riscaldata. Questu hè cumunu per u PTFE è l'UHMWPE, soprattuttu quandu u materiale hè difficiule da trasfurmà cù u stampaggio à iniezione cunvinziunale.
4. Machinazione (machinazione CNC / tornu / fresatura)
Parechji cumpunenti di macchine in plastica sò fatti da barre / foglia è poi tagliati è machinati, in particulare per picculi volumi, prototipi, o cumpunenti di grande dimensione cum'è guide, strisce di usura è boccole speciali.
5. Stampa 3D (fabbricazione additiva)
Adupratu per prototipi, maschere/attrezzature, o serie di pruduzzione limitate. I materiali varianu (ABS, PA, miscela di PC, è ancu PEEK/PEI nantu à macchine specializate). Offre flessibilità, ma a forza è a precisione dipendenu da a tecnulugia di stampa è l'orientazione.
Penutup
I plastichi d'ingegneria ghjocanu un rollu cruciale in a fabricazione di cumpunenti di macchine, da ingranaggi è boccole à guarnizioni, alloggiamenti è guide scorrevoli. A selezzione di materiali cum'è PA, POM, PTFE, UHMWPE, PC, ABS, PBT/PET è PPS/PEEK/PEI richiede a cunsiderazione di u caricu, l'attritu, a temperatura di funziunamentu, l'esposizione chimica è i requisiti di precisione dimensionale. Da u latu di u prucessu, u stampaggio à iniezione eccelle per a pruduzzione di massa, mentre chì l'estrusione, u stampaggio à compressione, a machinazione è a stampa 3D sò opzioni secondu a forma, u vulume di pruduzzione è l'ubbiettivi di prestazione. Cù a giusta cumbinazione di materiali è prucessi, i plastichi ponu furnisce alte prestazioni è efficienza di i costi in i disinni di macchine muderne.
