خواص و کاربردهای پلیمر دلرین (delrin) در تزریق پلاستیک
در این مقاله خواص و کاربردهای پلیمر دلرین (delrin) در تزریق پلاستیک را بررسی می‌کنیم.
یکی از روش‌هایی که برای ساخت انواع قطعات صنعتی استفاده می‌شود ریختهگری تزریقی است. در این روش معمولا فلز را ذوب می‌کنند و مواد مذاب را درون قالب مورد نظر تزریق می‌کنند.
امروزه از پلاستیک نیز به جای فلز استفاده می‌شود و ریختهگری تزریقی به کمک تزریق پلاستیک صورت می‌گیرد.
یکی از مواد استفاده شده در این فرآیند پلیمر دلرین (delrin) است که در حوزه‌های مختلف صنعت مانند ساختمان سازی، کشاورزی، حمل و نقل و بسیاری از دیگر صنایع کاربردهای زیادی دارد.
پلیمر دلرین (delrin) چه نوع ماده‌ای است؟
دلرین یا استال پلیمری ترموپلاستیکی و نیمه‌بلوری است که با پلیمریزاسیون فرمالدهید ساخته و با نام علمی پلی‌اکسی‌متیلن (POM) نیز شناخته می‌شود. این ماده تا حدودی جایگزینی ایده‌آل برای فلز است.
اصطکاک این ماده کم، مقاومت آن در برابر فرسایش زیاد و همچنین سختی بالایی دارد. پلیمر دلرین همچنین می‌تواند با فلزات و دیگر پلیمرها ترکیب شود و پایداری بسیاری خوبی را در ریختهگری با دقت بالا فراهم کند.
کاربرد زیاد این ماده به علت مقاومت بالا، سختی و استحکام زیاد و مقاومت تا دمای زیر 40 درجه سانتی‌گراد است. پلیمر دلرین به صورت طبیعی به دلیل ساختار بلوری خود رنگی سفید و کدر دارد، اما به صورت تجاری در همه‌ی رنگ‌ها موجود است.
حلال این ماده دیکلرو بنزن و دی‌متیل‌فرم‌آمید هستند. دانسیته‌ی آن چیزی بین 1.41 تا 1.43 گرم بر سانتی‌متر مکعب است.
دلرین یا پلی استال اولین بار توسط شیمیدان برنده جایزه نوبل هرمان استادینگر در سال 1953 کشف و توسط کمپانی دوپونت در سال 1956 تولید و عرضه شد. از اسامی دیگر دلرین می‌توان به پلی استال، هوستافرم، دراکن، الترافرم، سلکون و پلی اکسی متیل اشاره کرد.
ساختار پلیمر دلرین (delrin)
رفتار یک پلیمر طی فرآیند ریختهگری و رفتار یک بخش ریختهگری شده طی عمر استفاده‌اش، بسیار به نوع ساختار پلیمر طی فرآیند جامد شدن بستگی دارند. ساختار پلیمر دلرین یک رزین استالی از نوع نیمه بلوری است.
پلیمرهای بلوری و نیمه بلوری به یک روش منظم جامد می‌شوند: مولکول‌ها به شکل کریستال‌هایی منظم در جای خود قرار می‌گیرند.
آگاهی از نوع ساختار پلیمر برای بهبود فرآیند ریختهگری ضروری است.
انواع پلیمر دلرین (delrin) ، خواص و کاربردهای پلیمر دلرین (delrin) در تزریق پلاستیک
پلیمر دلرین (delrin) به دو نوع هوموپلیمر (تک منومری) و کوپلیمر (هم بسپار) دسته بندی می‌شود. در انتخاب بین این دو نوع باید موارد زیر را مد نظر داشته باشید:
– به دلیل کم‌تر بلوری بودن آن،کوپلیمر پایداری ابعادی بهتری دارد؛
– کوپلیمر در مقابل آب داغ، مواد خورنده‌ی قوی و محلول‌های اسیدی مقاوم‌تر است؛
– کوپلیمر ضریب اصطکاک کمتری دارد و وقتی در محیط‌های مرطوب قرار گیرد، در برابر فرسایش و ضربه مقاوم‌تر است.
– هموپلیمر سختی بیشتری دارد و در دمای اتاق و دماهای بالاتر دارای نرمی بیشتری است؛
– همچنین هموپلیمر کشش پذیری بیشتری داشته و در دمای اتاق و دماهای پایین‌تر توان بیشتری در مقابل ضربه دارد.
- هموپلیمر کمی سخت‌تر است، به همین دلیل ضریب اصطکاک کمتری دارد.
هر دوی کوپلیمرها و هموپلیمرها در برابر حلال‌های آلی مقاومتی بسیار خوب از خود نشان می‌دهند. این پلیمرها همچنین در برابر هیدروکربن‌های آروماتیک، آلیفاتیک و کلرینه مقاوم هستند.
زیرشاخه‌های پلیمر دلرین
پلیمر دلرین یا رزین‌های استالی از نظر ترکیباتشان به دسته‌های زیر تقسیم بندی می‌شوند:
– استاندارد؛
– سخت شده؛
– کم اصطکاک؛
– پر شده / مستحکم شده با شیشه؛
– پایدار شده با استفاده از اشعه‌ی UV.
خواص و کاربردهای پلیمر دلرین (delrin) در تزریق پلاستیک
پلیمر دلرین برای داشتن خواص زیر شناخته شده است:
– توان مکانیکی و سختی زیاد؛
– پایداری ابعادی عالی؛
– نرم بودن طبیعی؛
– در برابر فرسایش مقاومت بالایی دارد ؛
– مقاومت زیاد در برابر ضربه‌های متعدد؛
– ساخته شدن آسان.
– مقاومت عالی در برابر رطوبت، بنزین‌ها، مواد حل شونده و بسیاری از دیگر مواد شیمیایی خنثی؛
محبوب‌ترین خاصیت پلیمر دلرین آسان بودن ماشین کاری آن است. اگر در این زمینه تحقیق کنید، متوجه می‌شوید که دلرین به عنوان آسان‌ترین پلاستیک برای ماشین‌کاری شناخته می‌شود.
برخلاف پلاستیک‌هایی مثل نایلون و UHMV، تراشکاری این ماده به راحتی میسر است.
از آنجایی که این ماده در صنعت ریختهگری و تزریق پلاستیک ذوب می‌شود، خوب است که نگاهی به خواص شعله‌وری پلیمر دلرین داشته باشید:
– آتش گرفتن آن به سختی انجام می‌گیرد؛
– در دمای شعله می‌سوزد؛
– سوختن آن بدون دود است؛
– شعله‌ی آن به رنگ آبی بوده و قابل دیدن نیست؛
– هنگام سوختن بوی فرمالدهید از آن منتشر می‌شود که سمی است.
چرا از پلیمر دلرین (delrin) در تزریق پلاستیک استفاده می‌شود؟
هموپلیمر استالی دلرین دارای خواصی چون انبساط پذیری زیاد، سختی، مقاوم در برابر فرسایش و جمع شدن، و مقاومت بسیار بالا در برابر ضربه است. مجموع این خواص مکانیکی عالی در یک ماده باعث می‌شود که در فرآیند ریختهگری و تزریق پلاستیک، قطعات نازک‌تر و سبک‌تری به وجود بیایند و از این رو باعث کاهش سیکل‌های ریختهگری و به دنبال آن کاهش هزینه‌های احتمالی می‌شود.
همچنین احتمال شکستگی و خرابی در پلیمر دلرین نسبت به فلزات کم‌تر است و تعادل ایده‌آلی بین ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی آنها وجود دارد.
کاربرد پلیمر دلرین (delrin) در صنعت تزریق پلاستیک
پلاستیک دلرین که از طریق فرآیندهای تزریق پلاستیک تولید می‌شود می‌تواند در زمینه‌ها و صنایع گسترده‌ای مورد استفاده قرار بگیرد. برخی از رایج‌ترین کاربردهای پلیمر دلرین در صنعت تزریق پلاستیک موارد زیر هستند:
– در دنده‌ها و چرخ دنده‌ها؛
– بلبرینگ ماشین؛
– قطعات نوار نقاله؛
– قطعات خودرو ؛
– تجهیزات ورزشی؛
– تجهیزات الکتریکی؛
– قطعات تراشکاری و مکانیکی؛
– موانع امنیتی؛
– سیستم درها؛
– دستگاه‌ها و تجهیزات پزشکی.
مزایای استفاده از پلیمر دلرین (delrin) در صنعت تزریق پلاستیک
در صنعت تزریق پلاستیک، یکی از مواد پلاستیکی محبوبی که ما برای جایگزینی فلز در ریختهگری تزریقی استفاده می‌کنیم پلیمر دلرین است. دلرین از خود جذب رطوبت کمی نشان داده است و از نظر شیمیایی در مقابل هیدروکربن‌ها، مواد حل شونده و مواد شیمیایی خنثی مقاوم است. از مزایای بیشتر آن می‌توان موارد زیر را نام برد:
– قابلیت تراشکاری بالا ؛
– پایداری اندازه‌ای بالا ؛
– مقاومت زیاد در برابر ضربه و کوبش؛
– مقاومت زیاد در برابر فرسایش؛
– سختی زیاد؛
– مقاومت شیمیایی در برابر سوخت‌ها و مواد حل شونده؛
– جذب رطوبت کم: دلرین می‌تواند در محیط‌های مرطوب به خوبی عمل کند، بدون اینکه رطوبت هیچ تاثیری بر ابعاد یا عملکرد آن بگذارد؛
– مقاوم در برابر خراشیدگی و سائیدگی: در بسیاری از کاربردهایی که احتمال اصطکاک در آنها وجود دارد، دلرین به دلیل ضریب اصطکاک کم و سطح سخت و مقاومش مورد انتخاب قرار می‌گیرد؛
– مقاومت حرارتی بالا ؛
– خواص الکتریکی خوب.
یکی دیگر از مزایای اصلی دلرین، نرم بودن زیاد آن است. معمولا به غلط تصور می‌شود که دلرین خاصیت خود-نرم کنندگی دارد. با این حال، دلرین تنها دارای مقاومت بالا در برابر ساییدگی و ضریب اصطکاک کم است.
انتخاب و استفاده از روان‌کننده‌های مناسب برای دلرین موضوع مهمی است. نرم کردن درست یک بلبرینگ ساخته شده با کمک دلرین موجب افزایش عمر آن می‌شود. معمولا نرم‌کنند‌ه‌های Moly و گرافیت در این زمینه مناسب هستند. گریس‌های تفلونی نیز گزینه‌های ایده‌آلی هستند.
معایب پلیمر دلرین (delrin) در صنعت تزریق پلاستیک
با وجود تمام مزایای دلرین که ذکر کردیم، این ماده‌ی صنعتی نیز معایب خاص خود را دارد. از معایب پلیمر دلرین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– رنگ خود را در حرارت بالا از دست می‌دهد.؛
– مقاومت کمی در برابر نور خورشید از خود نشان می‌دهد؛
– در برابر اسید، باز و اکسید کننده‌ها مقاومت کمی دارد؛
– اگر تحت حرارت و دمای خیلی زیاد قرار بگیرد از خود گاز سمی فرمالین ترشح می‌کند وقرار گرفتن زیاد در برابر ترشحات فرمالدهید می‌تواند منجر به مسائلی چون زخم‌های موضعی و اختلالات تنفسی شود.
لازم است که مهندسان و کارگران از این پلاستیک صنعتی با دقت و مطابق مقررات ایمنی استفاده کنند.
همچنین پیشنهاد می‌شود که سیستم‌های تهویه و دودکش‌های حرفه‌ای در محل عملیات نصب شوند تا از برخورد احتمالی اوپراتور با هر گونه گاز سمی جلوگیری شود.
لازم به ذکر است، زمانی که پلیمر دلرین برای ریختهگری مورد استفاده قرار می‌گیرد، فرد اپراتور باید با خواص این ماده آشنا بوده و هشدارهای ایمنی و مقررات لازم را مطالعه کرده باشد.
یکی دیگر از معایب پلیمر دلرین قابلیت اشتعال آن است. دلرین به خودی خود خاموش نمی‌شود. از این رو، زمانی که شروع به سوختن می‌کند، سوختن آن ادامه پیدا می‌کند تا زمانی که اکسیژن را از محیط حذف کنیم.
شعله آن می‌تواند آبی یا حتی بی‌رنگ باشد و کمی دود از آن خارج شود.
با وجود آنکه دلرین یک دی‌الکتریک مناسب است، اما برای کاربردهایی که در آنها احتمال جرقه زدن الکتریکی وجود دارد خیلی مناسب نیست.
استفاده از فلزات در صنعت ریختهگری تزریقی و تزریق پلاستیک می‌تواند مشکلات زیادی نظیر هزینه زیاد به همراه داشته باشد.
جمع بندی:
دلرین‌ها می‌توانند به عنوان یکی از قدیمی‌ترین مواد ترموپلاستیکی جایگزین‌های مناسبی برای فلزات باشند و به دلیل خواص منحصر به فرد خود، با هزینه‌ی کم‌تر قطعاتی با وزن کم‌تر و نازک‌تر برای ما تولید کنند و دیگر نیاز به استفاده از برنج، آلومینیوم، فولاد و دیگر فلزهای سنگین برای رسیدن به محصولات مورد نظر خود نداشته باشیم.
اگر شما تازه به این صنعت وارد شده‌اید و یا از تولید کنندگان قدیمی هستید در هر صورت کارشناسان و بخش فروش پلاستوایران می‌توانند در زمینه مشاوره و تامین مواد اولیه در خدمت شما باشند.
دیدگاهتان را بنویسید