Specialplaster för yrkesverksamma – egenskaper, motstånd och tillämpningsexempel

Specialplast används när applikationer ställer höga krav på materialet eller speciella egenskaper krävs. De har ofta isolerande egenskaper och deras höga motståndskraft mot vatten och kemikalier gör dem till ett pålitligt material med lågt underhåll. Det är då inte konstigt att specialplast används inom många tekniska områden och även i fästelement som skruvar och muttrar. Följande artikel ger en översikt över olika specialplaster och deras tillämpningar.

Vad är specialplast?

Specialplaster är utformade för att uppfylla krav som vanlig plast inte kan uppfylla. De speciella egenskaperna uppnås till exempel genom att modifiera den kemiska sammansättningen eller genom speciella tillverkningsprocesser. Specialplast, eller högpresterande plast, är ofta specialiserade på en egenskap.

Tillverkningsprocess för specialplast

Vid tillverkning av specialplast är materialsammansättningen viktig för att uppnå de önskade egenskaperna. Följande exempel beskriver produktionen av PTFE:

Produktionsprocess med PTFE som exempel

Polytetrafluoroetylen, eller PTFE, är tillverkad av klorerat kolväte. Det kan framställas med två metoder, som varierar beroende på önskad startprodukt (pulver eller dispersion). Fluorider tillsätts delvis till det klorerade kolvätet, som initialt genererar gaserna klordifluormetan och tetrafluoretylen. Tetrafluoroetylen löses sedan upp i en vattenhaltig fas, samtidigt som syre exkluderas och högt tryck utövas, och polymeriseras sedan till PTFE genom att tillsätta en vattenhaltig initiatorlösning. Eftersom PTFE inte är vattenlösligt skiljs det ut i vattenfasen. PTFE erhålls sedan i form av ett pulver genom filtrering och torkning. Om en dispersion ska erhållas som startprodukt tillsätts ett dispergeringsmedel till vattenlösningen före tillsats av initiatorn.

Typer av specialplast

Det finns ett antal plaster som är lämpliga för att producera komponenter för specialiserade applikationer, såsom plastskruvar. På MISUMI erbjuder vi ett brett utbud av komponenter tillverkade av följande plaster:

Översikt över olika specialplaster
Kort namn Namn Mikrostruktur Klassificering Beskrivning
ABS Akrylnitrilbutadienstyren amorf Standardplast Hög motståndskraft mot mekanisk påfrestning, mycket hård
Bakelit Fenoplaster baserade på fenol och formaldehyd Duroplast Teknisk plast Bakelitplattor från MISUMI är lämpliga som isoleringsplattor för elpaneler, styrenheter och brytare. Den pappersbaserade versionen finns i naturfärg och svart, samt en starkare tygbaserad version finns också. Bakelitfärgen (naturfärgen) kan variera mellan olika tillverkningssatser. Detta påverkar dock inte kvaliteten.
ETFE Etylen-tetrafluoroetylen-sampolymer Halvkristallin Högpresterande plast Fluorerad sampolymer tillverkad av tetrafluoroetylen och etylen. Har mycket goda egenskaper mot mekaniskt slitage, elektriskt isolerande, kemiskt mycket resistent, lämplig för användning i tillämpningar med hög temperatur.
FEP Fluoretylenpropylen Halvkristallin Högpresterande plast Polymer, även känd som TEFLON (fluorpolymergrupp), utmärkt kemisk korrosionsbeständighet, utmärkt temperaturbeständighet, används ofta som tätnings- och fyllningsmaterial, FEP har en större friktionskoefficient och en lägre kontinuerlig driftstemperatur än PTFE.
MC nylon Namn på en grupp långkedjiga polymeramider (PA) / nylon Halvkristallin Teknisk plast Monomergjutning. Med bättre nötningsbeständighet än POM används den i allmänhet för linjära styrplattor. MISUMI tillverkar tre olika glidkategorier: Glidkategori med kraftigt förbättrad glidprestanda, höghållfast kategori med utmärkt styrka och konduktivitetskategori för användning runt elektriska komponenter som kräver elektrostatiskt skydd. En kategori med god väderbeständighet som skyddar mot tungt slitage finns också tillgänglig. Allmänna egenskaper: formbarhet, styrka, nötnings- och utmattningsbeständighet, låg friktionskoefficient.
PA 12 Polyamid 12 / nylon 12 Halvkristallin Teknisk plast Typiska egenskaper hos nylon: hög formbarhet, hög temperaturbeständighet, hög vattenabsorption (mjukgörare), god slitstyrka, beständig mot många oljor, fetter och bränslen, goda glid- och friktionsegenskaper, hög slaghållfasthet, används i motorfordon och flygplan för bränsle, hydraulledningar etc.
PA6 Polyamid 6 / nylon 6 Halvkristallin Teknisk plast Typiska egenskaper hos nylon: hög formbarhet, hög temperaturbeständighet, hög vattenabsorption (mjukgörare), god slitstyrka, resistent mot organiska lösningsmedel, goda glid- och friktionsegenskaper, hög slaghållfasthet, höga mekaniska dämpningsegenskaper
PBT Polybutylentereftalat Halvkristallin Teknisk plast Hög nötningsbeständighet, hög slaghållfasthet, styrka och styvhet något lägre än PET, mycket goda glid- och slitageegenskaper, god elektrisk isolator, kemisk beständighet jämförbar med PET, används för glid- och rullager, skruvar, anslutningsremsor, hushållsapparater
PC Polykarbonat amorf Teknisk plast Högsta slagtålighet bland transparent plast (ca 30 gånger högre än PMMA), utmärkt temperaturbeständighet och omfattande användningsområde.
PE Polyeten Halvkristallin Teknisk plast Bra elektrisk isolator, hög formbarhet, bra glidbeteende, låg hårdhet och styrka, lågt slitage, god motståndskraft mot många syror, baser, fetter och oljor. Densitet som särskiljande funktion. I PE-LD och PE-HD med något olika egenskaper (LD är mjukare, mer flexibel och mer splittersäker, men mindre motståndskraftig mot nötning än HD) - tillämpningar: Hushållsvaror, förvaringsbehållare, transportlådor, fordonstankar osv.
PEEK Polyeteretereterketon Halvkristallin Högpresterande plast PEEK är en mycket bra, högpresterande halvkristallin teknisk plast. Den har den högsta kemiska beständigheten bland tekniska plaster. PEEK kan endast lösas upp i koncentrerad svavelsyra. Den har utmärkt värmebeständighet, nötningsbeständighet, flambeständighet och hydrolysbeständighet.
PET Polyetheliumtereftalat Amorf eller halvkristallin Teknisk plast ca 4 gånger högre slagtålighet än PMMA, miljövänligt material som inte släpper ut giftiga gaser vid förbränning och är kostnadseffektivt.
PE-UHMW
(även: UHMW-PE)
UHMW-polyeten Halvkristallin Standardplast UHMW-polyeten med extremt hög molekylvikt. Har mycket god nötnings- och slitagebeständighet, hög kemisk beständighet mot kemikalier, goda glidegenskaper, självsmörjande och är mycket stöttålig.
PFA Perfluoroalkoxi Halvkristallin Högpresterande plast Polymer även känd som TEFLON (grupp av fluorpolymerer). Den kombinerar PTFE:s kemiska egenskaper med FEP:s mekaniska och tekniska egenskaper. PFA är resistent mot kemikalier, temperaturbeständig, UV-strålningsbeständig och utmärkt elektrisk isolator och extremt väderbeständig.
PI Polyimid amorf Högpresterande plast Ej smältbar, utmärkt temperaturbeständighet, hög mekanisk hållfasthet, hög formstabilitet, mycket goda friktions- och slitageegenskaper.
PMMA Polymetylmetakrylat amorf Högpresterande plast Kallas även akrylglas eller varumärket Plexiglas. Den har utmärkt transparens, väderbeständighet och maskinlighet, medelstyrka, hög styvhet, är relativt skör, har goda elektriska isoleringsegenskaper, poleringsegenskaper, motståndskraftig mot syror och alkaliska lösningar med medelhög koncentration.
POM Polyacetal Halvkristallin Teknisk plast Utmärkt mekanisk styrka; används i många fall som material för hjul, rullar och kugghjul.
PP Polypropylen Halvkristallin Standardplast Hög hållfasthet och hårdhet, god kemisk beständighet mot många syror, baser och lösningsmedel, bra isolator, används inom livsmedelsindustrin, men även möbler, bilar och kemisk läkemedelsindustri.
PPS Polyfenylensulfid Halvkristallin Högpresterande plast PPS är en utmärkt kristallin teknisk plast. Den har utmärkt värmebeständighet och de fysiska egenskaperna försämras, inte ens vid långvarig användning vid höga temperaturer. Den har också utmärkt kemisk beständighet, mekaniska och elektriska egenskaper och är dimensionellt stabil.
PPS / HPV PPS Fiberförstärkt polyfenylensulfidtyp   Teknisk plast Techtron® HPVPPS är en produkt baserad på överlägsen värme- och kemikalieresistent PPS och har avsevärt förbättrade glidegenskaper. Används i glidkomponenter med hög temperatur och höga PV-värden.
PTFE och PTFE (F4) Polytetrafluoroetylen Halvkristallin Högpresterande plast Polymer även känd som TEFLON (grupp av fluorpolymerer). Har utmärkt kemisk korrosionsbeständighet, utmärkt temperaturbeständighet, används ofta som tätnings- och fyllnadsmaterial. PTFE har en lägre friktionskoefficient (som för närvarande betraktas som det mjukaste materialet som finns tillgängligt) och en högre kontinuerlig driftstemperatur än FEP.
PVC Polyvinylklorid Halvkristallin Standardplast Resistent mot syror, alkaliska lösningar, alkohol, olja och bensin, flamskyddsmedel, låg värmeledningsförmåga, mycket bra isolator mot el, ljus och ljud.
PVDF Polyvinylidenfluorid Halvkristallin Högpresterande plast Beständig mot en mängd olika kemikalier, hög mekanisk hållfasthet, hög UV- och väderbeständighet, hög temperaturbeständighet, tillämpningar: Apparatkonstruktion, förpackning, livsmedels- och läkemedelsindustri, elektriska apparater av alla slag, rör, glidskenor, skruvar osv.
RENY Glasfiberförstärkt polyamid MXD6 nylon Kristalin Teknisk plast RENY är baserad på MXD6 polyamid och kristallin konstruktionsplast förstärkt med 50 % glasfiber. Den har den högsta styrkan och elasticiteten i plast och uppvisar också mycket god olje- och värmestabilitet. Det kan därför användas som ett alternativ till metall.
Hög prestanda Teknisk Standard PPS, PEK, KIKA, ETFE, FEP, PVDF PI, PMMA PCM, PA6, PA 66, MC Nylon PA 11/12, PBT, PE, PET PC, PMMA PP, PE-HD, PE-LD, PE-LLD, PVC ABS, PS, PS-HI Halvkristallin g isolation="isolate"> amorf Pris och prestanda Produktionsvolym

Fördelar och nackdelar med plast

Anslutningselement i plast har följande fördelar:

  • De har vanligtvis en isolerande effekt, både termiskt och elektriskt.
  • De expanderar ofta på samma sätt som naturmaterial.
  • De är ofta resistenta mot vatten och många kemikalier.

Jämfört med metallfästen är deras nackdelar att de ofta har lägre motstånd mot drag- och tryckkrafter samt lägre maximal applikationstemperatur. Detta bör beaktas, till exempel vid val av plastbrickor.

Kemisk beständighet hos utvalda plaster

Följande tabell ger en översikt över den kemiska beständigheten hos utvalda plaster:

Kemisk beständighet hos utvalda plaster
  PC PPS RENY PEEK PVC PP PTFE PFA PVDF Keramik POM PA6 PA66 PA12
  Syror                          
Saltsyra 10 % o o x o o o o o o o x x x x
Svavelsyra 10 % o o x o o o o o o o x x x ^
Svavelsyra 50 % ^ x x x x - o o o ^ x x x x
Kvävesyra 10 % o o x o o o o o o ^ x x x x
Kvävesyra 50 % ^ x x x x - o o o ^ x x x x
Fluorvätesyra 10 % o ^ x - - o o o o x x x x -
Fluorvätesyra 50 % ^ x x x - ^ o o ^ x x x x -
Fosforsyra o ^ x o o o o o o x x x x ^
Myrsyra o o x ^ ^ o o o o - x x x x
Acetinsyra o o x o ^ o o o o - ^ x x ^
Citronsyra o o ^ o o o o o o - ^ ^ ^ ^
Kromsyra o ^ x o o o o ^ o ^ - ^ - ^
Borsyra o o ^ o o o o ^ o ^ - ^ - o
  Alkoholer                          
Metanol ^ o - o o - o o o o o - - ^
Butanol - - - o - - - - o - o - - -
Glykol o o - o - - o o - o o - - o
  Aldehyder och ketoner                          
Acetaldehyd x - o o - o o o o o o - - ^
Aceton x o - o - - - - - - - - - -
Formalin - - - o - - - - - - - - - -
Metyletylketon - - - o - - - - - - - - - -
  Alkali                          
Ammoniak x o o o o o o o o - x o o o
Natriumhydroxid 10 % - o o o o o o o o - ^ o o o
Kaliumhydroxid 10 % x ^ o o o o o o o - ^ o o o
Kalciumhydroxid o ^ x o o o o o o - o x x o
  Halogenerade organiska ämnen                          
Tetrakloridkol - - - o - - - - o - - - - -
Perkloretylen - - - o - - - - o - - - - -
Freon 12 - - - o - - - - - - - - - -
  Kolväten                          
Bensen x - - o - - - - o - - - - -
Toluen x o - o - - - - o - - - - -
Xylol - - - o - - - - - - - - - -
Cyklohexan - - - o - - - - ^ - - - - -
Naftalen - - - o - - - - - - - - - -
  Oorganiska kemikalier                          
Vatten o o o o o o o o o o o ^ ^ o
Vätesulfid o o o o - o o o o - ^ o o o
Svaveldioxid - ^ o o - o o o - - o o o -
Natriumklorid o - o o - o o - o - o o o -
Ammoniumsalpeter x o o o - o o o o - ^ o o -
Natriumnitrat - o o o - o o o o - ^ o o o
Natriumacetat x - o o - o o - o - o o o -
Kalciumkarbonat o o o o - o o o o - o o o -
Kalciumklorid o o o o - o o o o - o o o o
Magnesiumklorid o o o o o o o o o - o o o -
Magnesiumsulfat o o o o o o o o o - o o o -
Zinksulfat o o o o - o o o o - ^ o o o
Väteperoxid o ^ ^ o o o o o o - x ^ ^ ^
  Kemikalier                          
Urea o - - o - o - - - - ^ - - -
Rengöringsmedel o - o o - o - - - - o o o -
o = kan användas
^ = kan användas under vissa omständigheter
x = kan inte användas
- = inga data

Exempel på tillämpning: Plasthylsor och plastbrickor

Distanshylsor används i många utföranden för att skapa ett avstånd mellan två komponenter. De är cylindriska och kan till exempel bestå av gummi, metall eller plast. Syftet kan vara att isolera, minska friktion eller kontrollera rörelse. Distanshylsor i plast erbjuder flera fördelar jämfört med metalliska distanshylsor: De är isolerande (termiskt eller elektriskt beroende på materialet) och har liknande egenskaper som naturmaterial. Plasthylsor expanderar till exempel i liknande utsträckning som trä och andra mjuka material.

De isolerande egenskaperna gör plasthylsorna till den idealiska komponenten inom elektroteknik, t.ex. för att säkra elektroniska komponenter på ett tryckt kretskort eller för korrekt inriktning och för att upprätthålla säkra avstånd mellan komponenter. Distanshylsor används också ofta i maskinteknik för att exakt hålla komponenter på plats eller för att dämpa vibrationer och ljud. Ett annat alternativ skulle vara som lagerhylsa eller monteringshjälpmedel för lätta komponenter.

  • 1 - Plasthylsa med guide
  • 2 - Roterande axlar
  • 3 - Timningsremskiva
  • 4 - Kullager
  • 5 - Lagerhus med lager
  • 6 - Drivhjul

Om plastskivor ska användas som måste vara ledande, erbjuder MISUMI ledande och antistatiska versioner av MC nylon i tillägg till standardiserade versioner.

Olika plaster används också i brickor. Även här är termisk och elektrisk isolering det viktigaste kriteriet för deras användning. MISUMI erbjuder till exempel även plastskivor med glidegenskaper. Skivor och hylsor av fluoroplast minskar till exempel friktionsmotståndet i gångjärnskonstruktioner. På grund av deras utmärkta termiska isolerande egenskaper (smältpunkten är upp till 300 °C, beroende på styrka och sammansättning), kan Polyether Ether Ketone (PEEK) skivor i sin tur användas i värme- och kylledningar.