Plastiklerin zayıf noktalarından biri, sıcaklık ve basınca karşı yüksek direnç göstermemesidir. Bu zayıflık, bazı endüstrilerde daha az kullanılmalarına neden olmuştur. Ancak bu alandaki araştırmalar, bu eksikliği kapatacak yenilikler getirmiştir. Gerçekten de bu günlerde bilimden hiçbir şey uzak değil. Bu makalede yenilikler ve sıcaklık ve basınca dayanıklı plastiklere değineceğiz. Sonuna kadar bizimle kalın.

Sıcaklık ve basınca dayanıklı plastik nedir?

Bu tür plastiklerin kullanımı, parçaların ömrünü uzatmakta, metallerle karşılaştırıldığında ağırlığı azaltmakta ve çeşitli endüstrilerde verimliliği artırarak maliyetleri düşürmektedir. Ancak her şeyden önce, bu konuda hangi plastiklerin dayanıklı olduğunu ve bunları nereden tanıyacağımızı bilmemiz gerekiyor. Muhtemelen bu tür plastikler, her gün kullandığımız tek kullanımlık örtüler ve çöp torbaları gibi plastikler değildir.

Dayanıklı plastiklerin özellikleri

Bu tür plastiklerin özelliklerinden biri yüksek ısı direncidir. İlginçtir ki, bu plastikler 200 ile 400 derece Celsius arasındaki yüksek sıcaklıklara dayanabilirler. Ayrıca, mekanik veya hidrostatik kuvvetlerden kaynaklanan yüksek basçlara karşı da dirençlidirler. Sonuç olarak, iyi bir mekanik dirençleri vardır.

Diğer taraftan, genellikle aşındırıcı kimyasallara ve çözücülere karşı iyi bir direnç gösterirler ve elektriksel yalıtım özelliğine de sahiptirler ki bu, plastiklerde normal bir durumdur. Bu plastiklerin birçoğu güçlü elektrik yalıtım özelliklerine sahiptir ve bu da onları elektronik endüstrisi için uygun hale getirir.

Sıcaklık ve basınca dayanıklı plastikler hangi hammaddelerden yapılmaktadır?

Poliamid (Nylon), polieterimid (PEI), poliatretrikton (PEEK), polikarbonat ve Teflon, dayanıklı plastikler ve ileri endüstriyel malzemelerin üretiminde kullanılan maddelerdir. Devamında her birinin kullanım alanlarına değineceğiz:

Poliamid: Sıcaklık ve basınca dayanıklı, mekanik parçalar için uygundur.

Polieterimid: Çok yüksek sıcaklıklara sahip endüstriyel uygulamalarda kullanılır.

Poliatretrikton: Zorlu ortamlar için en dayanıklı polimerlerden biridir.

Polikarbonat: Isı ve darbe direnci gerektiren uygulamalar için uygundur.

Teflon: Isıya ve kimyasallara karşı çok dayanıklıdır ve bu uygulamalarda daha fazla kullanılmaktadır.

Dayanıklı plastiklerin endüstrilerdeki uygulamaları

Otomotiv endüstrisinde motor parçaları ve egzoz sistemlerinin yapımında kullanılmaktadır. Uzay endüstrisinde uçak ve uzay aracı parçalarının üretiminde yer almaktadır. Tıbbi ekipmanlarda, yüksek sıcaklıklarda sterilize edilmesi gereken aletlerin yapımında kullanışlıdır. Son olarak, petrol ve gaz tesislerinde, yerin derinliklerinde yüksek basınç ve sıcaklık altında çalışan parçalar bu tür plastikler kullanılarak üretilmektedir.

Sıcaklık ve basınca dayanıklı plastiklerin avantajları ve dezavantajları

Yukarıda bu tür plastiklerin avantajlarına detaylı bir şekilde değindik. Ayrıca, aşınma ve korozyona karşı yüksek dayanıklılıkları sayesinde, uzun ömürleri bu plastiklerin olağanüstü avantajlarından biridir. Diğer taraftan, hafif olmaları nedeniyle, ekipmanların toplam ağırlığını azaltarak verimliliği artırır ve enerji tüketimini düşürür. Bu nedenle, ağır metaller için uygun bir alternatif oluşturmaktadırlar, özellikle havacılık ve otomotiv gibi sektörlerde, kütle önemli bir unsurdur.

Dezavantajlar

Bu plastiklerin hammadde fiyatları ve üretim süreçleri, sıradan plastiklere göre daha yüksektir. Bu nedenle, genel uygulamalar için ekonomik değildirler. Ayrıca, üretimleri için özel ekipman ve ileri teknoloji gerekmektedir ve kalıplama süreci zaman alıcıdır.

Çevresel açıdan, birçok sıcaklık ve basınca dayanıklı plastik geri dönüştürülebilir değildir ve çevre üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Bu plastiklerden bazıları UV ışınları veya sürekli ısıya maruz kaldıklarında performans kaybı yaşayabilir. Bu nedenle, iyileştirme yolları oldukça fazladır.

Sıcaklığa dayanıklı plastiklerin üretiminde yeni teknolojiler

Polimer zincirlerinin yapısında ve kimyasal bağların güçlendirilmesinde yapılan değişikliklerle, çok yüksek ısı direncine sahip plastikler (400 derece Celsius'tan fazla) üretilmektedir. Bu tür plastiklerin verimliliğini artırmak için cam veya karbon lifleri, seramik nanopartiküller ve nanokompozitler gibi katkı maddeleri kullanılmaktadır. Ayrıca, alev ve yüksek sıcaklığa karşı daha dayanıklı plastikler oluşturmak için fosfor ve alümina gibi yeni katkı maddelerinin kombinasyonu kullanılmaktadır.

Üretimlerinde, hammaddeleri PEEK ve PEI gibi olan üç boyutlu yazıcılar kullanılmaktadır. Çünkü, havacılık ve tıp endüstrilerinde yüksek hassasiyetle karmaşık parçaların üretilmesini sağlamaktadırlar. Ayrıca, üretimlerinde yenilikçi kalıplama ve işleme yöntemleri kullanılmaktadır. Bunlar, gelişmiş enjeksiyon kalıplama, plazma polimerizasyonu ve çok katmanlı ekstrüzyon gibi yöntemleri içermektedir.

Özel yüksek sıcaklık ve basınç uygulamaları için uygun plastik seçimi

Uygun bir seçim yapmak için ne istediğinizi bilmeniz gerekir, bu nedenle aşağıdaki hususları göz önünde bulundurun:

Gerekli mekanik özellikler

Plastiğin çekme ve kırılma direnci ne kadar olmalıdır? Sürekli yük altında şeklini korumalı mı? Mekanik şoklara ve darbelere karşı nasıl bir performans göstermelidir?

Kimyasal direnç

Plastik, aşındırıcı kimyasallara, çözücülere veya yağlara maruz kalacak mı? PEEK veya Teflon (PTFE) gibi maddelerin genellikle yüksek kimyasal dirençleri olduğunu unutmayın.

Isı uyumluluğunu kontrol etme

Plastiğin hangi sıcaklıklara dayanması gerektiğini belirleyin (örneğin, 200 derece Celsius'tan yüksek sıcaklıklar). Sıcaklık nedeniyle boyutsal değişikliklerin minimumda olduğu bir plastik seçin. Ayrıca, malzemenin belirlenen sıcaklık aralığında kararlı bir performans sergilediğinden emin olun.

Özel uygulama özellikleri

İşinizde dikkate almanız gereken özel durumlar olabilir. Örneğin, alev veya doğrudan ısı olasılığı varsa, PEI veya PPS gibi alev geciktirici plastikler uygundur. Elektronik endüstrisinde, yüksek elektrik akımına karşı dirençli plastiklere ihtiyaç vardır. Hareketli parçalarla temas halinde, aşınma direnci yüksek plastikler, örneğin poliamid (Nylon) iyi bir seçenek olacaktır.

Maliyet değerlendirmesi

Plastik maliyeti ile beklenen performans arasında bir denge kurmak daha iyidir. PEEK gibi daha ileri malzemeler daha pahalıdır, ancak bazı uygulamalarda gerçekten gereklidir. Ayrıca, seçilen plastiğin üretim yöntemi (enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon, üç boyutlu yazdırma) ile uyumlu olup olmadığını kontrol edin. Çünkü bu yöntemlerin her birinin tamamen farklı maliyetleri vardır.

Sıcaklık ve basınca dayanıklı plastiklerde yenilikler

Araç silindirlerinin çeşitleri

Çöp kutusu üretim hattı

Kelebek vanası 60 inç Kesri Saran, ülkenin büyük sanayilerinin ihtiyaçlarını karşılamaktadır.

Hareketli azot üretim sistemleri