Prilagođeni inženjerski plastični poliamid
Polikarbonat je dovoljno jak da zamijeni staklo i nadmaši većinu krute plastike na udarce
Polikarbonat može apsorbirati energiju udarca otprilike 250 puta bolje od standardnog stakla i oko 30 puta bolje od akrila iste debljine, zbog čega je on materijal iza štitova protiv nereda, štitnika strojeva i slojeva zastakljenja otpornih na metke. Kao an inženjerska plastika , njegova vlačna čvrstoća obično je između 55 i 75 MPa, njegova čvrstoća na savijanje je blizu 90 do 100 MPa, a otpornost na Izod udar s urezima može premašiti 800 J/m u nemodificiranim vrstama. Ta kombinacija krutosti i žilavosti je neobična: većina krute plastike mora mijenjati jednu za drugu, ali polikarbonat drži oboje odjednom.
Ono zbog čega je ovaj materijal vrijedan dubljeg tehničkog pregleda nisu samo sirove brojke, već koliko se dosljedno održavaju pri temperaturnim promjenama, vanjskom izlaganju i ponovljenim udarcima. Jedna vrsta nemodificiranog polikarbonata može poslužiti u vratima zamrzivača, štitniku stroja u tvornici i ploči krovnog prozora, a u svakom slučaju profil čvrstoće jedva se pomiče. Vrlo malo plastike i malo materijala bilo koje vrste nudi takav asortiman bez potrebe za drugačijom formulacijom za svaki posao. Odjeljci u nastavku raščlanjuju točno odakle ti brojevi dolaze, kako se polikarbonat slaže s njima poliamid , ABS, akril i staklo, kako izbori proizvodnje mijenjaju konačnu čvrstoću lijevanog ili ekstrudiranog dijela i koji detalji dizajna odvajaju polikarbonatnu komponentu koja preživi godine zlostavljanja od one koja pukne u prvoj sezoni.
Zašto se polikarbonat ponaša onako kako se ponaša na molekularnoj razini
Polikarbonat dobiva svoju žilavost od dugih, amorfnih polimernih lanaca povezanih karbonatnim skupinama, s glomaznim bisfenolnim prstenovima koji se nalaze između njih. Ti prstenovi ograničavaju rotaciju duž okosnice, tako da umjesto da lanac čisto pukne pod iznenadnim opterećenjem, materijal popušta i rasteže se lokalno, šireći energiju udarca preko šireg područja prije nego što može nastati bilo kakva pukotina. Inženjeri to opisuju kao visok stupanj duktilnosti uparen s visokom temperaturom staklenog prijelaza, otprilike 147 stupnjeva Celzijusa, zbog čega polikarbonat ostaje čvrst u širokom rasponu ambijentalnih uvjeta, umjesto da postaje krt na hladnom vremenu kao što to čini mnoga plastična roba.
Amorfna priroda polimera također objašnjava njegovu optičku čistoću. Budući da se lanci ne pakiraju u uređena kristalna područja, svjetlost prolazi uz vrlo malo raspršenja, dajući polikarbonatu vrijednost prijenosa svjetlosti blizu 90 posto, slično staklu. Ovo je rijedak slučaj u kojem strukturno svojstvo, krutost lanca, i optičko svojstvo, prozirnost, oboje potiču iz istog molekularnog uzroka.
Kako se ovo razlikuje od kristalne plastike poput poliamida
poliamid , obično poznat kao najlon, djelomično je kristalan, a ne potpuno amorfan. Njegova uređena područja daju mu izvrsnu otpornost na habanje, nisko trenje i snažnu izvedbu zamora pri ponovljenom savijanju, ali ta ista kristalna struktura čini ga osjetljivijim na zareze i iznenadna udarna opterećenja, posebno u suhim uvjetima prije nego što apsorbira vlagu iz okoline. Polikarbonat se ne oslanja na sadržaj vlage kako bi ostao čvrst, što njegovo ponašanje na udar čini daleko predvidljivijim i dosljednijim od jedne serije do druge.
Uloga molekularne težine
Unutar samog polikarbonata, molekularna težina ima izravan učinak na čvrstoću. Ocjene veće molekularne težine bolje se odupiru širenju pukotina i duže se zadržavaju pod opetovanim stresom, ali su također viskoznije tijekom obrade i zahtijevaju više temperature taljenja. Proizvođači to uravnotežuju odabirom raspona molekularne težine koji odgovara dijelu: tanki, složeni dijelovi često koriste stupnjeve niže molekularne težine radi lakšeg protoka, dok debeli strukturni dijelovi preferiraju veću molekularnu težinu za maksimalnu žilavost.
Udarna čvrstoća u usporedbi s drugim uobičajenim materijalima
Najjasniji način da se odgovori na to koliko je polikarbonat zapravo jak dolazi iz podataka o udarima rame uz rame. Tablica u nastavku navodi tipičnu Izod udarnu čvrstoću s urezima, standardno laboratorijsko ispitivanje u kojem visak udara u uzorak s urezima i mjeri koliko energije apsorbira prije nego što se slomi.
| Materijal | Urezani Izod udar (J/m) | Relativna žilavost |
|---|---|---|
| Polikarbonat (nemodificirani) | 640 do 960 | Vrlo visoko |
| poliamid 6 (dry) | 50 do 110 | Umjereno |
| ABS | 200 do 400 | visoko |
| Akril (PMMA) | 16 do 32 | Niska |
| Žareno staklo | 2 do 4 | Vrlo nisko |
Akril se često reklamira kao lagana alternativa polikarbonatu jer je jeftiniji i lakši za poliranje, ali tablica pokazuje zašto ta zamjena nije uspješna u bilo kojoj primjeni koja uključuje udarna opterećenja, udarce ili ponovljene napore. Polikarbonat u velikoj mjeri pobjeđuje tu usporedbu, što je upravo razlog zašto dominira u kategorijama kao što su zaštitne leće za naočale, poklopci za prednja svjetla vozila i oprema za kontrolu nereda. Čak i u odnosu na ABS, plastiku koja je već poznata po žilavosti, polikarbonat ima jasnu prednost kada dio mora preživjeti stvarni udar, a ne rutinsko rukovanje.
Vrijedno je napomenuti da ove brojke opisuju jedan oštar udar u laboratorijskim uvjetima. Pravi dijelovi često se suočavaju s ponovljenim niskoenergetskim udarima, a ne s jednim dramatičnim događajem, a ovdje ponašanje polikarbonata na zamor, iako dobro, nije neograničeno. Ponavljano savijanje u blizini točke naprezanja može na kraju izazvati pukotinu čak iu ovako čvrstom materijalu, zbog čega je geometrija dijela važna jednako kao i osnovna smola, točka koja je detaljnije obrađena u nastavku ovog članka.
Brojevi vlačne, savojne i tlačne čvrstoće koje biste trebali znati
Otpornost na udarce govori samo dio priče. Materijal također treba zadržati svoj oblik pod postojanim opterećenjem, oduprijeti se savijanju i podnijeti kompresiju bez drobljenja. Ovdje polikarbonat pada na tri svojstva koja inženjeri najčešće provjeravaju.
| Vlasništvo | Tipični raspon | Testna baza |
|---|---|---|
| Vlačna čvrstoća | 55 do 75 MPa | Izvučeno do kvara, metoda ASTM D638 |
| Čvrstoća na savijanje | 90 do 100 MPa | Ispitivanje savijanjem u tri točke, metoda ASTM D790 |
| Čvrstoća na pritisak | 80 do 86 MPa | Aksijalno opterećenje do popuštanja, metoda ASTM D695 |
| Istezanje pri prekidu | 80 do 150 posto | Ista vlačna sila kao gore |
| Modul savijanja | 2300 do 2400 MPa | Krutost pod opterećenjem savijanja |
| Tvrdoća po Rockwellu | M70 do M75 | Površinska otpornost na udubljenje |
Ta brojka produljenja važnija je nego što ljudi očekuju. Kruta plastika koja se može istegnuti 80 do 150 posto prije nego što se slomi nije krta ni po jednoj definiciji; to je razlog zašto se polikarbonatni dijelovi savijaju i deformiraju pod preopterećenjem umjesto da se razbiju u oštre fragmente, što je prava sigurnosna prednost u zaštiti stroja i zaštitnim barijerama. Usporedite taj broj istezanja s akrilom, koji se obično lomi nakon rastezanja od samo 2 do 5 posto, i praktična razlika u scenariju pada ili udarca postaje očita čak i bez izvođenja laboratorijskog testa.
Vrijednost modula savijanja također vrijedi pažljivo pročitati. Niži modul od nečega poput najlona ojačanog staklenim vlaknima znači da se polikarbonat lakše savija pod određenim opterećenjem prije nego što se odupre daljnjem savijanju. Ta je fleksibilnost obično prednost u scenarijima udara, budući da dio koji se može savijati apsorbira energiju kojoj bi se čvršći, lomljiviji dio morao potpuno oduprijeti kroz unutarnje naprezanje, ali postaje nedostatak u dijelovima koji moraju ostati savršeno ravni ili kruti pod stalnim opterećenjem, kao što su određeni strukturni nosači.
Kako debljina stijenke i geometrija dijela mijenjaju efektivnu čvrstoću
Brojevi u podatkovnoj tablici dolaze iz standardizirane ispitne trake, obično debele nekoliko milimetara. Pravi dijelovi rijetko se točno podudaraju s tom geometrijom, a debljina mijenja snagu na načine koji nisu uvijek intuitivni. Deblji dio nije automatski otporniji na udarce; ovisi o tome kako se opterećenje primjenjuje i gdje se stres koncentrira.
| Debljina lima | Tipični slučaj upotrebe | Ponašanje utjecaja |
|---|---|---|
| 1,5 do 3 mm | Zaštitni prozori stroja, natpisi | Savija se pod opterećenjem, otporan je na pucanje |
| 3 do 6 mm | Generalno ostakljenje, nadstrešnice | Uravnotežena krutost i apsorpcija udaraca |
| 9 do 12 mm | Sigurnosno ostakljenje, zatvorski prozori | visoko resistance to forced entry attempts |
| 20 mm i više, laminirano | Balistički ocijenjeni sustavi ostakljenja | Višestruki slojevi apsorbiraju udar visoke energije |
Osim ravnog lima, oblikovani dijelovi uvode još jednu varijablu: oštar unutarnji kut. Zarez, iznenadna promjena debljine stijenke ili oštar unutarnji kut djeluju kao koncentrator naprezanja, što znači da lokalno naprezanje u toj točki može biti nekoliko puta veće od prosječnog naprezanja na dijelu. To je razlog zašto polikarbonatni nosač s oštrim unutarnjim kutom od 90 stupnjeva može puknuti pod opterećenjem koje bi identični nosač velikog radijusa preživio bez problema. Dizajneri obično određuju unutarnji radijus od najmanje 0,5 puta debljine stijenke, a idealno bliže 0,75 puta, kako bi koncentracija naprezanja bila unutar sigurnog raspona.
Šest čimbenika koji mijenjaju stvarnu čvrstoću polikarbonata na gotovom dijelu
Brojevi u podatkovnoj tablici opisuju laboratorijski uzorak, a ne nužno dio koji se nalazi na vašoj klupi. Ove varijable značajno pomiču stvarnu snagu prema gore ili dolje, ponekad u velikoj mjeri.
- Debljina stijenke i urezi: Oštar unutarnji kut koncentrira naprezanje i može smanjiti efektivnu udarnu snagu za pola ili više, tako da oblikovani dijelovi trebaju velikodušne radijuse.
- UV izloženost: Nezaštićeni polikarbonat požuti i gubi površinsku žilavost nakon duljeg izlaganja suncu; UV-stabilizirani ili presvučeni tipovi zadržavaju svoja svojstva godinama duže na otvorenom.
- temperatura: Čvrstoća se dobro održava od oko minus 40 do 120 stupnjeva Celzijusa, ali performanse naglo opadaju kada se temperature približe točki staklenog prijelaza blizu 147 stupnjeva Celzijusa.
- Kemijska izloženost: Određena otapala, jake lužine i neka sredstva za čišćenje uzrokuju pucanje polikarbonata zbog naprezanja znatno ispod njegovih naznačenih mehaničkih granica.
- Kvaliteta obrade: Loše sušenje prije oblikovanja zadržava vlagu, koja degradira polimerne lance tijekom obrade i tiho smanjuje otpornost na udar u gotovom dijelu.
- Preostalo naprezanje od kalupljenja: Brzo hlađenje ili neujednačena debljina stijenke mogu blokirati naprezanje u dijelu tijekom proizvodnje, ostavljajući ga kasnije sklonijim pucanju čak i bez vanjskog zareza.
Kako način proizvodnje mijenja čvrstoću završnog dijela
Polikarbonat postiže svoj konačni oblik kroz pregršt uobičajenih procesa, a svaki od njih ostavlja drugačiji otisak na čvrstoći dijela.
Injekcijsko prešanje
Brizganje je standardna ruta za složene, trodimenzionalne dijelove poput kućišta i nosača. Temperatura taline, temperatura kalupa i brzina hlađenja utječu na to koliko će zaostalo naprezanje završiti zaključano u dijelu. Kalup koji je previše hladan u odnosu na talinu uzrokuje neravnomjerno smrzavanje polimera, stvarajući unutarnje naprezanje koje može smanjiti otpornost na udarce na područjima vrata i linije zavara, iako se rasuti materijal dobro testira na laboratorijskoj šipki.
Ekstruzija za ploče i profile
Ravne ploče, višeslojne ploče i strukturni profili obično se ekstrudiraju, kontinuirani proces koji vuče rastaljeni polikarbonat kroz oblikovanu matricu. Ekstrudirani lim nastoji imati ujednačeniju molekularnu orijentaciju duž duljine lista nego poprečno, zbog čega neki limeni proizvodi pokazuju nešto drugačije ponašanje pri udaru ovisno o smjeru primjene opterećenja u odnosu na smjer ekstruzije.
Termoformiranje
Lim se također može ponovno zagrijati i oblikovati u zakrivljene oblike kao što su kupole za zaštitu strojeva ili nadstrešnice vozila. Ovaj ciklus ponovnog zagrijavanja može malo smanjiti molekularnu težinu ako su temperature previsoke ili predugo, zbog čega kontrola temperature termoformiranja ima izravan, mjerljiv učinak na konačnu udarnu čvrstoću oblikovanog dijela u usporedbi s ravnim limom kao što je započeo.
Aditivi koji povećavaju učinkovitost polikarbonata izvan osnovne smole
Nemodificirani polikarbonat rijetko dolazi do krajnjeg kupca bez paketa aditiva. Tablica u nastavku pokriva najčešće kategorije i što svaka od njih mijenja.
| Vrsta aditiva | Primarna korist | Kompromis snage |
|---|---|---|
| UV stabilizator | Usporava žućenje i degradaciju površine na otvorenom | Minimalni učinak na mehanička svojstva mase |
| Paket za usporavanje plamena | Poboljšava protupožarnu učinkovitost električnih kućišta | Može malo smanjiti snagu udarca |
| Ojačanje staklenim vlaknima | Naglo povećava vlačnu čvrstoću i krutost | Smanjuje udarnu žilavost i uklanja bistrinu |
| Modifikator utjecaja | Povećava učinak pri niskim temperaturama | Može malo smanjiti otpornost na toplinu |
| Sredstvo za odvajanje kalupa | Poboljšava izbacivanje dijelova tijekom kalupljenja | Zanemarivo ako se pravilno dozira |
Opći obrazac u ovoj tablici je poznati inženjerski kompromis: aditivi koji rješavaju jedan problem, bilo da se radi o djelotvornosti na vatru, UV stabilnosti ili krutosti, gotovo uvijek koštaju malu količinu udarne žilavosti negdje drugdje. Odabir pravog paketa aditiva znači usklađivanje kompromisa sa stvarnim načinom kvara dijela, a ne samo traženje jednog naslovnog svojstva.
Polikarbonat naspram poliamida: Odabir prave inženjerske plastike
Polikarbonat i poliamid neprestano se uspoređuju jer oba spadaju u sloj inženjerske plastike srednjih do visokih performansi, a ipak rješavaju različite probleme. Tablica u nastavku prikazuje svojstva koja obično odlučuju koje će se specificirati.
| Vlasništvo | Polikarbonat | poliamid (Nylon 6/6) |
|---|---|---|
| Otpornost na udarce | Izvrsna, visoka duktilnost | Dobro, ovisno o vlazi |
| Trošenje i trenje | Prosjek | Izvrsna površina s niskim trenjem |
| Optička jasnoća | Prirodno proziran | Neproziran |
| Osjetljivost na vlagu | Niska | visoko, absorbs up to 8 percent by weight |
| Otpornost na zamor | Dobro pod umjerenim cikličkim opterećenjem | Izvrsno pod kontinuiranim savijanjem |
| Najbolje odgovara | Ostakljenje, leće, zaštitne navlake | Zupčanici, čahure, klizne komponente |
Ako dio treba ostati čist, podnijeti snažan udarac i otporan na razbijanje, polikarbonat je jači izbor. Ako dio klizi po drugoj površini, okreće se na osovini ili mu je potrebno nisko trenje pod opterećenjem, poliamid obično pobjeđuje iako su njegovi sirovi udarni brojevi manji. Neki dizajni zapravo koriste oboje: polikarbonatno kućište upareno s poliamidnim čahurama ili zupčanicima unutar njega, dopuštajući svakom materijalu da radi posao za koji je prirodno prilagođen, umjesto da prisiljava jednu plastiku da pokrije svaku funkciju.
Ojačani i modificirani stupnjevi povećavaju brojke snage
Ojačanje staklenim vlaknima
Dodavanje 10 do 30 posto staklenih vlakana polikarbonatu povećava vlačnu čvrstoću u rasponu od 100 do 140 MPa i značajno povećava krutost, iako smanjuje udarnu žilavost i uklanja optičku jasnoću. Ova trgovina je uobičajena u konstrukcijskim nosačima, električnim kućištima i automobilskim komponentama kojima je krutost potrebna više od apsorpcije udara. Veća opterećenja vlaknima, do 30 ili 40 posto, dodatno povećavaju vlačnu čvrstoću, ali također čine dio lomljivijim i sklonijim savijanju ako hlađenje nije pažljivo kontrolirano tijekom oblikovanja.
Polikarbonat i Polyamide Alloys
Miješanje polikarbonata s poliamidom ili ABS-om kombinira udarnu čvrstoću polikarbonata s kemijskom otpornošću ili karakteristikama tečenja drugog polimera. Mješavine PC/ABS, na primjer, naširoko se koriste u automobilskim unutarnjim pločama i kućištima elektronike jer se lakše oblikuju od čistog polikarbonata, a zadržavaju većinu svoje žilavosti. PC/poliamidne legure idu korak dalje, s ciljem kombiniranja polikarbonatne čvrstoće na udar s poliamidnom otpornošću na kemikalije i gorivo za komponente ispod haube automobila.
Višeslojna i laminirana ploča
Za ostakljenje i krovište, višeslojna polikarbonatna ploča zadržava zrak između rebrastih slojeva, što dodaje izolacijsku vrijednost i raspoređuje udarno opterećenje preko šire površine, učinkovito povećavajući praktičnu čvrstoću panela bez promjene osnovne smole. Laminirana ploča, gdje je više čvrstih slojeva spojeno zajedno, ide dalje od toga dopuštajući svakom sloju da neovisno apsorbira dio udarca, što je osnovno načelo iza konstrukcija stakla veće sigurnosti i balističke ocjene.
Ocjene otporne na plamen
Kućišta električnih uređaja i kućanskih aparata često sadrže polikarbonatne stupnjeve otporne na vatru. Ove formulacije ispunjavaju stroge ciljeve vatrootpornosti dok zadržavaju većinu udarne čvrstoće osnovne smole, iako se točne mehaničke vrijednosti malo pomiču ovisno o tome koju kemiju za usporavanje plamena dobavljač koristi.
Otpornost na kemikalije i okoliš: gdje snaga može rano popustiti
Brojevi mehaničke čvrstoće pretpostavljaju dio bez kemijskog napada. Polikarbonat je općenito otporan na razrijeđene kiseline, mnoge soli i vodu za svakodnevno čišćenje, ali ima dobro poznate slabe točke koje mogu uzrokovati pad čvrstoće daleko ispod njegovih naznačenih mehaničkih granica.
- Aromatska i klorirana otapala: Kontakt s određenim otapalima koja se koriste u nekim proizvodima za čišćenje ili bojama može uzrokovati pucanje uslijed naprezanja unutar nekoliko sati, čak i bez vanjskog opterećenja.
- Jake lužine: Dugotrajno izlaganje jakim alkalnim otopinama postupno razgrađuje karbonatne veze u polimeru, smanjujući čvrstoću tijekom vremena.
- Sredstva za čišćenje na bazi amonijaka: To je čest uzrok neočekivanog pucanja polikarbonatnih štitnika stroja očišćenih pogrešnim proizvodima.
- Topla voda i para: Ponovljeno izlaganje iznad otprilike 60 stupnjeva Celzijusa ubrzava hidrolizu, sporu kemijsku razgradnju polimernog lanca koja smanjuje žilavost tijekom mjeseci ili godina.
- Kombinacija stresa i izloženosti kemikalijama: Dio pod mehaničkim naprezanjem daleko je osjetljiviji na kemijski napad od istog dijela u mirovanju, zbog čega napregnute točke ugradnje često prve pucaju.
Ovo je točka koju vrijedi zapamtiti za svakoga tko specificira postupke čišćenja za polikarbonatne dijelove u proizvodnom okruženju: pogrešno sredstvo za čišćenje može poništiti godine inače izvrsnih mehaničkih performansi u roku od nekoliko tjedana.
Praktične smjernice za dizajn za maksimiziranje čvrstoće polikarbonata
Nijedan od gore navedenih brojeva čvrstoće nije bitan ako dizajn dijela radi protiv njih. Ove smjernice odražavaju uobičajenu praksu među inženjerima koji dizajniraju polikarbonatne dijelove za zahtjevna okruženja.
- Održavajte debljinu stijenke što je moguće ujednačenijom; iznenadne promjene debljine stvaraju unutarnje naprezanje tijekom hlađenja koje slabi dio prije nego što doživi stvarno opterećenje.
- Koristite izdašne unutarnje polumjere, idealno najmanje 0,5 puta debljine stijenke, na svakom unutarnjem kutu kako biste izbjegli koncentraciju naprezanja.
- Postavite vrata i linije za zavarivanje dalje od zona visokog naprezanja, budući da su ta područja prirodno slabija od okolnog materijala.
- Izbjegavajte oštre niti izrezane izravno u polikarbonat; umjesto toga upotrijebite oblikovane izbočine ili umetke za raspoređivanje tereta pričvršćivanja na veću površinu.
- Odredite UV-stabilizirane kvalitete za bilo koji dio sa značajnim vanjskim izlaganjem, budući da je gubitak čvrstoće zbog UV degradacije jedan od najčešćih kvarova na terenu.
- Potvrdite kemijsku kompatibilnost sa svim sredstvima za čišćenje, ljepilima ili premazima koji će doći u kontakt s dijelom prije nego što se posvetite dizajnu.
Gdje se zapravo koristi snaga polikarbonata
Gore navedena svojstva nisu apstraktne laboratorijske zanimljivosti; oni se izravno preslikavaju na specifične industrije koje ovise o specifičnoj ravnoteži čvrstoće, jasnoće i obradivosti polikarbonata.
- Zaštita stroja i sigurnosna kućišta na industrijskoj opremi, gdje iznenadni kvar alata ne smije poslati fragmente prema van.
- Štitovi protiv nereda i prozorska stakla za sigurnosna vozila, odabrani zbog ravnoteže prozirnosti i apsorpcije udaraca.
- Leće za automobilska prednja svjetla, koje moraju izdržati udarce kamena pri brzini na autocesti, a pritom ostati optički čiste.
- Kućišta za električne alate i elektronička kućišta, gdje je otpornost na pad tijekom svakodnevnog rukovanja temeljni zahtjev.
- Paneli za staklenike i krovne prozore, koji koriste višeslojne ploče za otpornost na tuču i vjetrom nošene krhotine tijekom dugog vijeka trajanja na otvorenom.
- Kućišta medicinskih uređaja, gdje se ne smije dopustiti da slučajni padovi u kliničkom okruženju popucaju kućište.
- Sportska oprema kao što su viziri za kacige i zaštita za oči, gdje se energija udarca treba raspršiti, a ne prenijeti na nositelja.
- Izlozi za prodajna mjesta i maloprodajne objekte, koji trebaju preživjeti opetovano rukovanje u javnim okruženjima s velikim prometom.
Balansiranje snage i cijene pri odabiru materijala
Snaga je rijetko jedina varijabla u stvarnoj odluci o kupnji. Polikarbonat obično košta više po kilogramu od obične plastike poput ABS-a ili polistirena, a ojačani ili posebni razredi opet koštaju više. Praktično pitanje za većinu kupaca nije koji je materijal najčvršći zasebno, već koji materijal daje snagu koju aplikacija zapravo treba uz najniži ukupni trošak, uključujući obradu i završnu obradu.
Za primjene u kojima je otpornost na udar odlučujući čimbenik, kao što je zaštita stroja koja povremeno podnosi zalutali udar alata, plaćanje premije za polikarbonat umjesto akrila ili stakla lako je opravdati jer jedan kvar na terenu, zamjenski dio i zastoj često koštaju više od razlike u cijeni materijala u cijeloj proizvodnoj seriji. Za primjene u kojima umjesto toga dominira otpornost na habanje ili izloženost kemikalijama, dodatno trošenje na polikarbonat kada bi poliamid imao jednako dobre ili bolje rezultate je uzaludna premija. Usklađivanje materijala sa stvarnim načinom kvara s kojim će se dio vjerojatno suočiti razlika je između dobro osmišljene odluke i jednostavnog odabira materijala koji zvuči najtvrđe na podatkovnoj tablici.
Često postavljana pitanja o čvrstoći polikarbonata
Je li polikarbonat jači od čelika?
Ne. Čelik ima daleko veću vlačnu granicu i granicu tečenja u odnosu na težinu materijala korištenog u konstrukcijskim dijelovima. Prednost polikarbonata je udarna žilavost u odnosu na njegovu malu težinu i prozirnost, a ne sirova strukturna čvrstoća, zbog čega zamjenjuje staklo i akril umjesto metala u nosivim okvirima.
Može li polikarbonat zaustaviti metak?
Laminirana polikarbonatna ploča, često izrađena u više debelih slojeva, koristi se u staklima otpornim na metke za određene klasifikacije niže opasnosti, ali jedna ploča standardnog polikarbonata nije sama po sebi otporna na metke. Proizvodi s balističkom ocjenom prolaze kroz posebne specifikacije laminacije i debljine koje se razlikuju od listova opće namjene.
Slabi li polikarbonat tijekom vremena na otvorenom?
Da, nezaštićeni polikarbonat postupno žuti i gubi malo površinske žilavosti pod dugotrajnom izloženošću UV zračenju. Proizvodi od lima namijenjeni vanjskoj uporabi obično imaju premaz otporan na UV zračenje na jednoj strani, što produljuje radni vijek na desetljeće ili više, ovisno o klimi i kvaliteti premaza.
Zašto se polikarbonat lakše ogrebe od stakla?
Njegova površinska tvrdoća niža je od tvrdoće stakla, iako je njegova udarna čvrstoća dramatično veća. Proizvođači to rješavaju završnim obradama s tvrdim slojem na lećama, naočalama i optičkim dijelovima, mijenjajući malu količinu sirove žilavosti za otpornost na ogrebotine gdje je vizualna jasnoća najvažnija.
Je li poliamid ikada bolja zamjena za polikarbonat?
U dijelovima koji trebaju klizati, okretati se ili se oduprijeti habanju, a ne apsorbirati udarce, poliamid se obično ponaša bolje od polikarbonata unatoč nižim brojevima udara. Pravi izbor ovisi o tome je li glavna zadaća dijela žilavost pri udaru ili trajnost pri trenju i ponovljenom kretanju.
Kolika debljina polikarbonatne ploče mora biti za zaštitu od udaraca?
Opće aplikacije za ostakljenje obično koriste listove od 3 do 6 milimetara, sigurnosne aplikacije se kreću do 9 do 12 milimetara, a balističke laminirane konstrukcije mogu premašiti 20 milimetara kombinirane debljine. Debljina se mora mjeriti izravno s udarnom energijom koju bi aplikacija trebala izdržati.
Čini li polikarbonat uvijek jačim dodavanjem staklenih vlakana?
Ovisi o tome koja je snaga važna. Ojačanje staklenim vlaknima znatno povećava vlačnu čvrstoću i krutost, ali smanjuje udarnu žilavost i uklanja prozirnost, tako da ojačava dio protiv stalnih opterećenja dok ga čini krhijim protiv iznenadnog udara.
Može li polikarbonat puknuti bez vidljivog udarca?
Da, to se obično događa kroz pucanje uzrokovano izlaganjem kemikalijama u kombinaciji s postojećim mehaničkim naprezanjem u dijelu ili kroz sporu hidrolizu od opetovanog izlaganja vrućoj vodi ili pari. Oba mehanizma slabe materijal postupno, a ne kroz jedan dramatični događaj.
Koji je praktični temperaturni raspon za čvrstoću polikarbonata?
Polikarbonat održava dobra mehanička svojstva od oko minus 40 stupnjeva Celzija do otprilike 120 stupnjeva Celzija za kontinuiranu upotrebu. Kratkotrajno izlaganje iznad tog raspona je moguće, ali dugotrajna uporaba blizu točke staklenog prijelaza od oko 147 stupnjeva Celzijusa uzrokuje nagli pad krutosti i čvrstoće.
Mob: +86-15867822829
Tel: +86-0574-62538663
Fax: +86-0574-62530664
E-mail: 
Slijediti nas
Dom
