När du ska välja plastmaterial för formsprutning finns det sju parametrar som är värda att fokusera på: detaljens geometri och toleranser, mekanisk belastning, Termiska krav, elektriska krav, miljö och omgivning, design och ekonomi.
Materialvalet blir enklare om du börjar med att titta på vad detaljen ska användas till i stället för på materialet. När du har gått igenom parametrarna har du en tydligare bild av vilket material som passar din detalj bäst.
Nedan hittar du de sju parametrarna. Använd dem gärna som checklista:
Vilka parametrar som är mest avgörande för materialvalet beror helt på detaljen. Ska den sitta utomhus kan UV och fukt vara det första att titta på. Är du osäker tittar vi gärna på din detalj och ger dig råd om materialval för formsprutning.
Börja med att titta på detaljens geometri. Godstjockleken avgör risken för skevhet och sjunkmärken, liksom vilka toleranser du kan hålla. Läs mer om godstjocklek och kylning.
Materialets krympning bestämmer hur mycket detaljen drar ihop sig under avkylningen, och den kompenseras i verktyget. Hur stor den är beror på materialet: ABS krymper vanligtvis 0,4 till 0,8 %, POM 1,3 till 2,5 % och PP 1 till 2 %. Även tillsatser påverkar krympningen.
Godstjocklek och materialval hänger därför ihop. En detalj med ojämn godstjocklek i ett material med hög krympning blir sällan dimensionsstabil, oavsett hur bra verktyget är.
Vid en kortvarig, hög belastning, till exempel när ett snäppfäste snäpper på plats, är det draghållfasthet och slagseghet som avgör. Vid en långtidsbelastning, till exempel ett fäste som bär en konstant vikt, är det krypning, där detaljen långsamt ger efter och bara delvis återgår. Vid en upprepad belastning, till exempel ett gångjärn eller ett kugghjul, är det utmattning, där detaljen går sönder efter många lastväxlingar.
För höga mekaniska belastningar och kraftigt slitage passar PA6 och POM bra. PA6 ger den högsta draghållfastheten utan fyllmedel eller glasfiber, vanligtvis 50 till 85 MPa mätt i torrt tillstånd, och har god nötningsbeständighet. POM ligger något under, cirka 50 till 70 MPa, men har låg friktion, deformeras bara lite under konstant last och är dimensionsstabil. Därför är POM ett naturligt val för rörliga delar som kugghjul, glidlager och bussningar, där förspänningen måste behållas.
Med 30 % glasfiber når PA6 110 till 180 MPa och kan därmed i vissa fall ersätta lättmetall. Det gör dock detaljen sprödare. Vi formsprutar tekniska plaster med och utan fyllmedel och glasfiber.
n detalj nära en motor eller ett nätaggregat är varm så länge utrustningen är igång. En detalj utomhus växlar mellan frost på vintern och solvärme på sommaren. Och i bilkupén kan det bli en bra bit över 80 °C en varm sommardag.
Vid långvarig värme tål PA6 och PC/ABS vanligtvis upp till omkring 110 °C, medan ABS ligger på 70 till 90 °C. Ska detaljen klara temperaturväxlingar, är PC/ABS och PE bra val. PP blir däremot i regel sprött kring fryspunkten.
Behöver din detalj ett flamskyddsmedel, spelar det också roll för materialvalet. Det påverkar de mekaniska egenskaperna, färg och yta samt priset. UL 94-klassificeringen anges för nästan alla plaster.
Ska din detalj sitta i eller nära elektronik, bör du titta på krypströmstålighet och statisk uppladdning.
Krypström är en oönskad ström som går utanför den avsedda kretsen, ofta längs ytan på isolermaterial, orsakad av fukt, smuts eller skador.
Eftersom plast isolerar bra, kan detaljen bli statiskt uppladdad. Det drar åt sig smuts och kan skada elektroniken. Lösningen är en antistatisk tillsats eller ett ledande fyllmedel som kol.
PP och PE är särskilt lämpliga elektriskt eftersom de tar upp nästan ingen fukt och därmed behåller sina egenskaper.
Rengöringsmedel och kemikalier, fukt och solljus kan påverka materialen.
PP och PE tål ett brett spektrum av kemikalier och rengöringsmedel, och därför är PP vanligt inom vårdsektorn och livsmedelsindustrin. PA6 är känsligare för syror, och ABS angrips av lösningsmedel och fetter.
PA6 tar upp fukt från luften. Det kan få detaljen att växa upp till omkring en halv procent och gör den segare, medan hållfastheten och styvheten sjunker. Den ger då efter mer, och passformen ändras. POM påverkas betydligt mindre, och PP knappast alls.
UV-strålning från solljus bryter ner ytan, så att detaljen kritar, gulnar och blir sprödare med tiden. För utomhusbruk är PP med UV-stabilisator ett bra val. Även svart infärgning ger ett gott skydd, eftersom pigmentet absorberar strålningen i ytan.
Detaljens utformning påverkar också materialvalet, från färg och ytfinish till form och eventuella etiketter eller tryck. Vissa plaster är lättare att färga in, vissa har högre glans och vissa passar bättre för stora ytor eller för tryck.
Färg: ABS är ljus och tar lätt upp pigment, medan POM är mjölkvit och PA6 gulaktig. Materialets egen färgton slår då igenom och gör det svårare att träffa en bestämd kulör.
Ytfinish: Amorfa plaster som ABS och PC/ABS ger den högsta glansen, medan PP, POM och PA6 ger en mattare yta.
Form: Detaljer med större plana partier kan få sjunkmärken. Här håller ett lågkrympande material som ABS ytan snyggast.
Etiketter och tryck: Trycket fäster bra på ABS, PC och PA6.
Ekonomin i materialvalet beror på kilopris, densitet och cykeltid. Material betalas efter vikt, och tack vare den lägre densiteten väger en detalj i PP ungefär en tredjedel mindre än samma detalj i POM. Cykeltiden spelar roll eftersom kylningen tar längst tid. En kortare cykel ökar utbytet per maskintimme.
Har ni valt ett material för att det är er standard, kan det löna sig att tänka om. En dyrare teknisk plast kan ibland ersättas av en billigare baspolymer med rätt tillsats, till exempel PP med glasfiber eller talk.
De sju parametrarna är en bra utgångspunkt för att välja ett lämpligt material. Idé-Pro ger gärna råd om det, så att du får bästa möjliga detalj som uppfyller dina krav.
POM. Materialet har låg friktion, deformeras bara lite under konstant last och behåller måtten över tid. Därför passar det för kugghjul, glidlager och bussningar.
PA6 och PC/ABS tål de högsta temperaturerna, vanligtvis upp till 110 °C vid kontinuerlig användning. ABS ligger på 70 till 90 °C. Observera att värdena gäller långvarig värme. En kort temperaturtopp kan vara betydligt högre utan att detaljen tar skada.
Ja, i vissa fall. Ska en detalj vara lättare, kan aluminium ofta ersättas med glasfiberförstärkt PA6, till exempel i fästen, konsoler eller pumphus. Inom bilindustrin kan materialbytet också vara det miljömässigt bästa valet, eftersom ett lättare fordon förbrukar mindre bränsle under hela sin livslängd.
PP med UV-stabilisator är ett bra val, helst i svart, eftersom pigmentet absorberar UV-strålningen i ytan. PP i sig tar dessutom upp nästan ingen fukt.
Vanligtvis mellan 0,4 och 2,5 %, beroende på material. ABS krymper 0,4 till 0,8 %, POM 1,3 till 2,5 % och PP 1 till 2 %. Krympningen kompenseras i verktyget, så det är variationen som sätter gränsen för toleranserna.