Zakaj nekatere plastike trajajo dolgo, druge pa se hitro starajo in razpokajo, čeprav so vse iz plastičnih materialov? (2)
V tem članku bomo nadaljevali z razpravo o tem, zakaj so nekatere plastike trpežne, druge pa se hitro starajo in razpokajo.
III. Zakaj se lahko kakovost materialov z oznako PP in ABS zelo razlikuje?
V številnih specifikacijah izdelkov je navedeno le "PP material", "ABS material" ali "PC material". Vendar to zgolj označuje splošno kategorijo materiala in ne pove ničesar o kakovosti materiala.
Kar zadeva PP, so na voljo homopolimer PP, kopolimer PP, prozoren PP, PP z modificiranim udarcem, vremensko odporen PP, negorljiv PP, PP ojačan s steklenimi vlakni in PP, primeren za stik z živili.
Pri ABS-u obstaja ABS za splošno uporabo, ABS, odporen na udarce, toplotno odporen ABS, negorljiv ABS, ABS za prevleko in vremensko odporen ABS.
Kar zadeva PC, razredi zajemajo splošno prozoren razred, razred, odporen proti gorenju, razred, odporen proti UV-žarkom, optični razred, ojačan razred in kemično odporen modificiran razred.
Razlike v vrstah materialov, formulacijah in dodatkih vodijo do znatnih razlik v končni učinkovitosti.
Nadaljnji dejavniki, ki vplivajo na kakovost, vključujejo:
Ali se uporablja deviški material
Ali je zmlet material mešan
Delež uporabljenega materiala za ponovno mletje
Ali so dodani antioksidanti, stabilizatorji svetlobe, zaviralci gorenja in utrjevalci
Ne glede na to, ali se uporablja ojačitev iz steklenih vlaken, mineralno polnilo ali modifikacija zlitin
Ali sta temperatura brizganja in pogoji sušenja ustrezna
Ali sta zasnova in hlajenje kalupa stabilna
Ali je struktura izdelka razumna
Torej, tudi če sta dva izdelka označena kot "ABS ohišje", je lahko njuna dejanska vzdržljivost povsem različna.
Potrošniki vidijo le isto skrajšano ime materiala, medtem ko proizvajalci dejansko nadzorujejo kakovost, formulacijo, tehnologijo predelave in sistem kakovosti.
IV. Trša plastika ne pomeni večje vzdržljivosti
Mnogi ljudje ocenjujejo kakovost plastike po otipu. Plastiko imajo za visokokakovostno, če je trda na otip, in za poceni, če je mehka na otip. Ta presoja ni nujno zanesljiva. Trdota materiala ddddddddhh in njegova vzdržljivost ddd" sta dva različna pojma.
Nekateri materiali imajo visoko trdoto, vendar slabo udarno žilavost in so nagnjeni k razpokanju ob udarcu. Drugi relativno mehki materiali zagotavljajo boljšo odpornost proti obrabi, upogibanju in udarcem.
Za primer ovitka za telefone: PC je običajno trši in bolj prozoren; TPU je mehkejši in bolj odporen na ponavljajoče se upogibanje, vendar je dovzeten za rumenenje; silikon je mehak na dotik, vendar zlahka privlači prah, kar pa ima slabosti glede trdnosti na trganje in odpornosti na madeže.
Vsak material ima svoje prednosti in slabosti. Pravilna izbira materiala ne pomeni maksimiranja ene same lastnosti, temveč prepoznavanja največjih potencialnih tveganj, s katerimi se bo izdelek soočil.
Če je verjetno, da bo izdelek padel, je treba dati prednost udarni žilavosti.
Če se bo izdelek uporabljal na prostem dlje časa, je najpomembnejša odpornost na vremenske vplive.
Če je izdelek nameščen v bližini virov toplote, je treba upoštevati dolgoročno odpornost na toploto.
Če izdelek pride v stik z oljem, alkoholom ali čistilnimi sredstvi, je kemična odpornost ključnega pomena.
Če se izdelek večkrat upogne, je treba oceniti odpornost proti utrujanju in upogibanju.
Definicija vzdržljivosti "ddhhh se razlikuje glede na različne scenarije uporabe.
V. Nekaj tipičnih primerov iz resničnega življenja
1. Zakaj ovitki za telefone porumenijo?
Mnogi prozorni ali svetli mehki ovitki za telefone sčasoma porumenijo. Ta pojav je običajno povezan z dejavniki, kot so sam material, ultravijolično sevanje, oksidacija, pot in maščoba, vročina ter migracija dodatkov. Ni vsako porumenelost znak varnostnih težav z materialom, vendar pa signalizira, da se je stabilnost videza materiala poslabšala. Za doseganje dolgoročne odpornosti proti porumenenju je treba upoštevati materialni sistem, antioksidativno delovanje, UV odpornost, površinsko obdelavo ali preprosto izbiro temnih ali neprozornih modelov.
2. Zakaj plastični stoli postanejo krhki po daljši izpostavljenosti soncu?
Mnogi zunanji plastični stoli, plastična vedra in zaboji za obračanje postanejo krhki po dolgotrajni izpostavljenosti sončni svetlobi. To je običajno povezano z UV-staranjem, termo-oksidativnim staranjem, kakovostjo materiala in dodatki proti staranju.
Dobra zmogljivost za notranjo uporabo ne zagotavlja primernosti za zunanjo uporabo. Pri izbiri izdelkov za zunanjo uporabo ne sme biti edino merilo le cena; preveriti je treba tudi, ali je material odporen na vremenske vplive.
3. Zakaj se kabelski plašči strdijo in razpokajo?
Med običajne materiale za plašče žic in kablov spadajo PVC, guma, TPE, TPU, silikonska guma in tako naprej. Različni materiali se zelo razlikujejo po prožnosti, toplotni odpornosti, odpornosti na nizke temperature, odpornosti na olje, negorljivosti in odpornosti na vremenske vplive. Utrjevanje in razpokanje nekaterih kablov po dolgi življenjski dobi je lahko posledica migracije mehčala, toplotnega staranja, staranja zaradi UV-žarkov, ponavljajočega se upogibanja in krhkosti pri nizkih temperaturah. Teh težav ni mogoče presojati zgolj po debelini plašča; upoštevati je treba tudi materialni sistem in delovno okolje.
4. Zakaj prozorni plastični deli nepričakovano počijo?
Med običajne materiale za prozorne plastične dele spadajo PC, PMMA, PS, PET in drugi. Prozornost ne pomeni enake učinkovitosti. Nekateri prozorni deli imajo dobro odpornost na udarce, nekateri imajo ugodno površinsko trdoto, nekateri ponujajo odlično vremensko odpornost, drugi pa imajo povprečno kemično odpornost. Če so prozorni plastični deli izpostavljeni dolgotrajnim obremenitvam in so hkrati izpostavljeni alkoholu, čistilnim sredstvom ali nekaterim topilom, se lahko pojavijo drobne razpoke. To pojasnjuje, zakaj se lahko komponente, ki so videti skoraj enake in so hkrati prozorne, v praksi obnašajo drastično različno.
VI. Kako ugotoviti, ali je plastična komponenta primerna za določen scenarij uporabe
Začnite z nekaj ključnimi vprašanji.
Najprej, ali se bo uporabljal v zaprtih prostorih ali na prostem? Pri zunanji uporabi je treba dati prednost odpornosti na ultravijolično sevanje, temperaturna nihanja, dež, vlažno vročino in vremenske vplive.
Drugič, ali bo izpostavljen visokim temperaturam? To ne zajema le kratkotrajne visoke vročine, temveč tudi neprekinjeno obratovalno temperaturo v daljših obdobjih.
Tretjič, ali bo vzdržal dolgotrajno obremenitev? Če je izpostavljen trajni obremenitvi, napetosti zaradi zaskočke, vijačenju ali ponavljajočemu se upogibanju, je treba upoštevati lezenje, utrujenost in razpoke zaradi napetosti.
Četrtič, ali bo prišel v stik s kemikalijami? Olja, alkohol, čistila, topila, kisline, alkalije in znoj lahko vplivajo na nekatere plastike.
Petič, ali obstajajo kakšne zahteve glede videza? Prozorni, beli in svetli materiali so bolj nagnjeni k vidnim težavam, kot so porumenelost, praske, sledi obremenitve in razbarvanje.
Šesto, kakšna je zahtevana življenjska doba? Embalaža za enkratno uporabo, kratkotrajno potrošno blago, avtomobilske komponente, oprema za dejavnosti na prostem in medicinski pripomočki zahtevajo popolnoma različne vrste materialov.
Jasni odgovori na ta vprašanja so temelj za pravilno izbiro plastičnega materiala.
VII. Zaključek
Plastika ni sinonim za poceni in nizko kakovost. Dejanski sistem plastičnih materialov je zelo kompleksen. Plastika je lahko poceni ali visoko zmogljiva. Iz nje se lahko izdelajo izdelki za enkratno uporabo, pa tudi inženirske komponente. Lahko se hitro stara ali pa ob ustrezni zasnovi ostane stabilna za dolgotrajno uporabo.
Ali je plastika trpežna, ni odvisno le od dejstva, da je plastična, temveč tudi od naslednjih vidikov:
Ali je vrsta materiala pravilno izbrana;
Ali se kakovost in formulacija dobro ujemata;
Ali je tehnologija obdelave stabilna;
Ali je struktura izdelka razumna;
Ali delovno okolje presega obratovalne meje materiala.
Zato, ko vidimo, da plastični del poka, porumeni, postane krhek ali lepljiv, ne sklepajmo prenagljeno, da je »plastika slabe kakovosti«. Natančnejši sklop vprašanj bi moral biti:
Kakšna vrsta plastike se uporablja?
Je bil prvotno primeren za ta scenarij uporabe?
Ali je njegova okvara posledica težav z materialom, napak pri obdelavi, strukturnih napak ali okoljskih razmer?
Razumevanje teh vprašanj pomeni pravi začetek obvladovanja materialnega znanja.
