Delrin — это инженерный термопластик, который предлагает низкое трение, высокую жесткость и исключительную размерную стабильность. Его можно использовать для создания высокоточных деталей благодаря его впечатляющим материалам, таким как высокая прочность и широкий диапазон рабочих температур (-40 до 120 градусов Цельсия). Кроме того, Delrin обладает отличными механическими свойствами и более прочен, чем ABS.
Эта статья исследует свойства материала Delrin и предоставляет советы по работе с этим универсальным и прочным материалом. Независимо от того, хотите ли вы CNC-обрабатывать, лить под давлением или 3D-печать кастомных деталей, этот ресурс поможет вам понять, из чего состоит Delrin и когда его использовать.
Как производится Delrin?
Delrin или POM-H (гомополимер ацеталь) является частью семейства материалов POM, другие материалы POM — это сополимер ацеталь (POM-C). Он был впервые открыт Германом Штаудингером, немецким химиком, в 1920 году и затем коммерчески синтезирован в компании DuPont в 1956 году.
Delrin создается путем дистилляции углеводородов на фракции. Эти фракции могут быть объединены с другими катализаторами через полимеризацию для получения готового пластикового материала. Фактически, Delrin — это специфическая версия ацетиловой смолы, впервые изготовленной компанией DuPont.
Как используется Delrin? Что можно сделать из Delrin?
Delrin предпочитают многие механики, так как с ним легко работать, и его можно обрабатывать с помощью 3- и 5-осевых станков, аналогично металлическим частям. Его также можно 3D-печатать и лить под давлением, что делает его универсальным и подходящим пластиковым материалом для широкого спектра приложений.
Вы, вероятно, найдете компоненты из Delrin в автомобильной и потребительской электронике, а также в любом секторе, который нуждается в высокопроизводительных инженерных компонентах. Типичные применения для деталей из Delrin включают высокопроизводительные детали, такие как зубчатые колеса, корпуса, винты, гайки, компоненты насосов и многое другое.
Компоненты электротехники, включая разъемы, электронные части, крышки и изоляторы, также можно производить с помощью Delrin. Вы можете использовать Delrin для производства автомобильных частей, включая замки дверей и артикулированные оболочки. Кроме того, Delrin присутствует в медицинских продуктах и технологиях, таких как инсулиновые ручки и ингаляторы с дозировкой. Delrin также является отличным вариантом для замены металлических частей.
Какие преимущества у деталей из Delrin?
Delrin обладает несколькими впечатляющими свойствами, что делает его выдающимся вариантом среди пластиков и металлов. Его высокая прочность и жесткость делают Delrin идеальным для приложений, где детали должны нести тяжелые нагрузки, сохраняя свои первоначальные размеры и формы при воздействии влажности и изменения температуры.
Delrin также имеет отличное сопротивление ударным нагрузкам и ползучести, а также к воздействию топлива и растворителей. Если ваши детали должны работать в нефтехимической промышленности без деградации, например, Delrin является надежным материалом.
Учитывая этот список отличных свойств материала, Delrin является хорошим выбором для промышленных, автомобильных, аэрокосмических, энергетических, медицинских и потребительских приложений. Он оптимален для продуктов, работающих при чрезмерной влажности, таких как кухонные приборы, детали насосов и клапанов и системы управления водой, и даже является отличным материалом для спортивного оборудования, контейнеров для еды и очков.
Говоря о механиках, производящих ваши детали, Delrin имеет отличную обрабатываемость. Его можно резать в различные геометрии с использованием множества типов инструментов и он идеален для процессов литья под давлением и экструзии.
Как собрать детали из Delrin?
Одним из факторов, который нужно учитывать при выборе материала для производства, является сборка компонентов. Детали из Delrin можно собирать различными способами. Вы можете использовать саморезы, защелки и посадки с натягом для сборки и разборки деталей из Delrin, а сварка, клеи и клепка являются постоянными операциями сборки.
Если у вас есть большая, сложная сборка, вы можете использовать клеи для прототипов или небольших серий, но они не обладают достаточной прочностью для конечного использования. Мы рекомендуем использовать склеенные соединения, если производительность критична.
Не забудьте очистить и обезжирить поверхности с помощью наждачной бумаги или химических средств для улучшения результатов сборки.
В чем разница между Delrin и ацеталем?
Существует два основных варианта POM: POM-C (сополимеры) и POM-H (гомополимер). Delrin является коммерческим названием для POM-H, в то время как POM-C известен в промышленности как ацеталь. Одно из ключевых различий между двумя вариантами — это их разные точки плавления. POM-C начинает плавиться при температурах 160-175 градусов Цельсия. Более прочный, POM-H плавится при температурах от 172 до 184 градусов Цельсия.
В целом, POM-H имеет лучшие механические и физические свойства по сравнению с POM-C, лучше подходя для приложений, где необходима высокая износостойкость и низкий коэффициент трения. POM-C не такой прочный или жесткий, как Delrin, хотя он легче обрабатывается и хорошо подходит для приложений с низким трением. Delrin — это высокоэффективный инженерный термопластик, обладающий множеством уникальных свойств. К ним относятся:
Отличная размерная и геометрическая стабильность
Надежная обрабатываемость
Сопротивляемость износу и усталости
Хорошая термостойкость и химическая стойкость
Блестящая поверхность и непрозрачный белый цвет (натуральная форма)
Во многих случаях Delrin можно использовать вместо различных металлов и как подходящий материал для 3D-печати. Эти свойства Delrin объясняются его химическим составом и высокой степенью кристалличности. Некоторые из химических преимуществ Delrin:
Прочность при низких температурах (до -40 градусов Цельсия)
Высокая механическая прочность
Высокая жесткость
Устойчивость к усталости
Сопротивляемость ударам и влаге
Легкость в обработке
Изолирующие характеристики для электрического применения
Сопротивляемость растворителям и нейтральным химическим веществам
Однако, хотя Delrin более устойчив к быстрой поломке от воздействия органических соединений, чем другие пластики, он чувствителен к сильным кислотам, сильным основаниям, горячей воде и пару.
Механические свойства Delrin
Предельная прочность на растяжение: 60 - 89,6 МПа
Предел прочности при текучести: 48,6 - 72,4 МПа
Модуль Юнга (модуль упругости): 2,5 - 4 ГПа
Удлинение при разрыве: 15 - 75%
Твердость: 14,6 - 24,8 HV
Тепловые свойства Delrin
Максимальная рабочая температура: 76,9 - 96,9 градусов Цельсия
Коэффициент теплового расширения: 75,7 - 202 × 10^-6 / градус Цельсия
Теплопроводность: 0,221 - 0,35 Вт / (м - градус Цельсия)
Физические свойства Delrin
Устойчивость к УФ-излучению: Плохая
Электрические свойства Delrin
ESD безопасность: Да
Delrin можно обрабатывать с помощью стандартного оборудования для механической обработки: сверлением, фрезерованием, точением, нарезанием резьбы, пилением и нарезанием резьбы. Мы рекомендуем учитывать эти свойства материала при обработке. Жесткость ниже, поэтому тонкие стенки должны быть поддержаны, чтобы избежать изгибов, а теплопроводность и температура плавления ниже, поэтому генерируемое тепло должно быть минимальным.
Какое покрытие поверхности подходит для Delrin?
Вы можете обработать детали из Delrin двумя способами в зависимости от косметических требований и применения компонентов. Хотя детали, обработанные Delrin, обычно уже готовы к использованию, они будут иметь следы обработки и немного шероховаты на поверхности. Другой вариант — пескоструйная обработка, которая придает детали равномерное покрытие и улучшает ее долговечность.
Существуют несколько вариантов кастомизации поверхности для придания окончательного вида деталям из Delrin, включая горячее тиснение, шелкографию, покраску, лазерную маркировку, металлизацию и тампонную печать.
Если вы выберете покраску деталей из Delrin, вы можете запекать их при температурах до 160 градусов Цельсия. Поверхности также можно металлизировать медными, хромированными и алюминиевыми покрытиями для улучшения внешнего вида и долговечности. Детали из Delrin могут быть лазерно маркированы и предварительно обработаны слабыми кислотными растворами.
Как ведут себя геометрические допуски для крупных деталей из Delrin?
Delrin относительно легко обрабатывать и он очень стабилен, что облегчает достижение узких допусков. Однако усадка может быть проблемой для крупных деталей. Крупные детали из Delrin могут усаживаться на +/- 0,05 мм.
Сколько стоит обработка деталей из Delrin?
Delrin является одним из наиболее обрабатываемых пластиков, что делает его более дорогим по сравнению со многими другими пластиками, но вполне оправдывает свою стоимость. Кроме того, Delrin не деформируется и не теряет форму при обработке, и он менее подвержен поломкам благодаря своей высокой жесткости.
Какие недостатки у Delrin?
Хотя Delrin является надежным материалом для многих приложений, у него есть свои недостатки. Один из таких недостатков — трудность в склеивании, так как материал плохо реагирует на многие клеи, а растворители на основе клея не растворяют поверхность Delrin должным образом. Также он воспламеняется при определенном количестве тепла, поэтому может деформироваться во время обработки, если температура становится слишком высокой.
Есть ли ограничения по дизайну для деталей из Delrin?
Delrin имеет ограничения по дизайну, общие для множества материалов — на самом деле, нет многих специфических ограничений, относящихся непосредственно к Delrin, но важно учитывать более общие правила для поддержания узких допусков и предотвращения деформации и поломки.
При проектировании деталей для CNC-обработки, например, помните о необходимости включения внутренних радиусов на углах вместо 90-градусных углов. CNC-фрезерные машины имеют цилиндрические инструменты, что делает сложным резку 90-градусных углов. Включение радиусов поможет сэкономить деньги и время обработки и устранит потенциальные проблемы для механиков.
Также следует избегать узких допусков, если это возможно, если они не являются абсолютно необходимыми. Не все кастомные компоненты требуют узких допусков. Этот подход также снизит затраты и время обработки.
Кроме того, избегайте тонких стенок и глубоких полостей в ваших проектах. Тонкие стенки требуют больше времени на обработку и могут привести к повреждению детали во время производства. Такие проектные соображения могут потребовать более специализированных машин, что приведет к более высоким затратам. Также старайтесь делать размеры ваших резьб меньше 3-х диаметров отверстий. Глубокое нарезание резьбы увеличивает время обработки и, как вы могли догадаться, стоимость.