Herhangi bir makine atölyesine girip mühendislik plastiği hakkında soru sorduğunuzda konuşma hep aynı şekilde başlar: "Hangi malzemeyi kullanıyorsunuz?" Ve naylon dediğinizde, yanıtın yarısı "Delrin'i düşündünüz mü?" oluyor. Her ikisi de beyaza yakın, her ikisi de CNC torna tezgahında kesilmiş, her ikisi de yatak manşonlarında, dişlilerde ve aşınma yastıklarında görünüyor. Ancak onları gerçek bir uygulamaya bağladığınızda birbirlerine hiç benzemezler.

Ayda binlerce plastik parça işliyoruz ve en çok gördüğümüz iki malzeme naylon ve Delrin. 20 yılı aşkın süredir sahada neyin işe yarayıp neyin başarısız olduğunu izledikten sonra, hangisinin ne zaman seçileceğine dair basit bir dökümü burada bulabilirsiniz.

Gerçek Fark: Nem Belirleyici Faktördür

Delrin (POM homopolimeri, genellikle DuPont markası) suyu emmez. Dönem. Delrin burcunu bir hafta boyunca bir kova suya bırakabilir, dışarı çekebilirsiniz ve boyutları değişmemiştir. Naylon 6/6, %50 bağıl nemde ağırlığının %1,5'ini, tamamen doyduğunda ise %8-10'a kadar nemi emer. Bu %8'lik nem emilimi, kabaca %0,3'lük boyutsal değişime karşılık gelir; bu, 50 mm çaplı bir burçta 0,15 mm'dir.

Bu 0,15 mm, presle takılan rulman ile özensiz rulman arasındaki farktır. Bu, 0,02 mm boşluklu bir dişli ile 0,17 mm boşluklu bir dişli arasındaki farktır. Bu, kutudan çıktığı gibi çalışan bir parça ile montajdan önce 4 saat fırında kurutulması gereken bir parça arasındaki farktır.

Parçanız kuru, kontrollü bir ortamda (elektronik muhafazasının içinde, temiz odada, HVAC'lı bir fabrika zemininde) çalışıyorsa naylon muhtemelen uygundur. Ancak suya maruz kalma, nem döngüsü veya açık havada kurulum olasılığı varsa Delrin daha güvenli bir seçimdir.

Naylon Kazandığında (Evet, Oluyor)

Naylon çöp değildir. Üç spesifik durumda Delrin'den gerçekten daha iyi.

Birincisi: darbe direnci. Naylon 6/6'nın Izod darbe dayanımı yaklaşık 80 J/m'dir, Delrin ise 120 J/m'dir; bekleyin, bu Delrin kazanıyor. Aslında naylon 6/6 kuru yaklaşık 80 J/m'dir, ancak naylon 6 (döküm) 150+ J/m'ye ulaşabilir. İşin püf noktası, naylonun darbe dayanımının, neme doyduğunda %50 veya daha fazla azalmasıdır. Yani cevap çalışma koşullarınıza bağlıdır.

İkincisi: kuru çalışma uygulamalarında aşınma direnci. Naylon, çeliğe karşı Delrin'den daha düşük bir sürtünme katsayısına sahiptir (kabaca 0,20'ye karşı 0,30), bu da naylon yatakların daha soğuk çalıştığı ve yağlama olmadığında daha uzun süre dayandığı anlamına gelir. Aynı kuru çalışma uygulamasında Delrin'den 2-3 kat daha uzun çalışan konveyör sistemlerinde naylon aşınma yastıkları gördük. Takas: Naylon ıslandığında veya yağlandığında Delrin'den daha hızlı aşınır, çünkü nem plastikleştirici görevi görür ve yüzeyi yumuşatır.

Üçüncüsü: maliyet. Naylon 6/6 çubuk stoğu Delrin'in kilogram başına fiyatının yaklaşık %60-70'ine mal oluyor. 2,50 dolarlık bir burç için malzeme maliyeti farkı 0,15 dolardır; muhtemelen malzemeleri değiştirmeye değmez. Ancak 50 kg'lık bir prototip burç için bu, 400-500 $'lık malzeme tasarrufu demektir. Hacimler yeterince büyüdüğünde naylonun maliyet avantajı önem kazanmaya başlıyor.

Delrin Kazandığında (Çoğu Zaman)

Endüstriyel uygulamalarda CNC ile işlenmiş parçalarda Delrin, naylondan daha sık kazanır. İşte nedeni.

Boyutsal kararlılık en önemlisidir. Delrin'in nem emilimi doygunlukta %0,25'tir; kabaca naylonunkinin 1/30'u kadardır. Rulman yuvalarını, bastırarak takılan delikleri veya +/-0,01 mm toleransı tutması gereken herhangi bir özelliği işliyorsanız Delrin size bir mücadele şansı verir. Naylon bunun için savaşmanı sağlar.

İşlenebilirlik yakın bile değil. Delrin, serbest işlenen pirinçlere yakın bir işlenebilirlik derecesine sahiptir; talaşlar temiz çıkar, yüzey kalitesi denemeden Ra 0,8'e ulaşır ve takım aşınması minimumdur. Naylon yapışkandır. Kesme hızınız çok yüksekse erir, aletin etrafını saran uzun lifli talaşlar oluşturur ve yüzey kalitesi, özel alet gerektirmeden en iyi ihtimalle Ra 1,6'dır. Delrin'i naylonun 3-4 katı besleme hızıyla çalıştırıyoruz, bu da malzeme maliyeti daha yüksek olmasına rağmen Delrin parçalarının işlenmesinin daha az maliyetli olduğu anlamına geliyor.

Çoğu karşılaştırmada sertlik Delrin'in lehinedir. Asetalin (Delrin) gerilme modülü 3,1 GPa civarındayken, naylon 6/6 yaklaşık 2,9 GPa'ya yakındır, ancak Delrin her ikisi de kuru olduğunda daha serttir. Naylon 6/6, nemi emdiğinde yumuşar (doygunlukta modül yaklaşık 1,0 GPa'ya düşer), Delrin ise neredeyse hiç değişmez. Dişliler, yatak manşonları ve herhangi bir yük taşıyan bileşen için Delrin'in tutarlı sertliği gerçek bir avantajdır.

Bire Bir Veriler

Bu tablodaki sayılar yaklaşıktır ve sınıfa ve üreticiye göre değişiklik gösterir.

Peki ya Cam Dolgulu Varyantlar?

Her iki malzeme de cam dolgulu sınıflarda gelir; tipik olarak %30 cam elyafı. Cam dolgulu naylon önemli ölçüde sertleşir (9 GPa'ya kadar modül) ve nem hassasiyetinin çoğunu kaybeder, ancak aşındırıcı hale gelir ve karbür takımları dolgusuz naylondan 3-4 kat daha hızlı yok eder. Cam dolgulu Delrin (POM-GF) de daha serttir ancak makinede daha az aşındırıcıdır. Plastiğin ağırlığına sahip metal bir parçanın sertliğine ihtiyacınız varsa, cam dolgulu Delrin genellikle daha iyi işleme seçeneğidir.

Cam dolgulu kalitelerin dezavantajı: Taşıyıcı yüzeyler için uygun değildirler. Yüzeyde açığa çıkan cam elyafları, eşleşen metal bileşenlere karşı aşındırıcı görevi görür. Koruması gereken şaftı tahrip eden cam dolgulu naylon burçlar gördük. Taşıyıcı yüzeye sahip cam dolgulu bir parçaya ihtiyacınız varsa, metal bir manşon parçası belirtin veya reçine matrisini açığa çıkarmak için işleme sonrası cilalama planını yapın.

Mağazada Gördüğümüz Gerçek Dünya Açıklamaları

Bir robotik şirketi bize naylon yatak kovanı için bir çizim gönderdi - 25 mm iç çap, 30 mm dış çap, 40 mm uzunluk, alüminyum muhafazaya bastırılarak oturtulur. Üç tasarım yinelemesi boyunca naylon kullanıyorlardı ve her seferinde yatak, hava durumuna bağlı olarak çok sıkı ya da çok gevşek oluyordu. Delrin'e geçmeyi önerdik, onayladılar ve baskı uyumu iki yıl boyunca 10.000'den fazla parçada tutarlı oldu. Aynı çizim, farklı malzeme, sorun çözüldü.

Öte yandan, endüstriyel bir konveyör üreticisi, 7/24 çalışan zincir tahrikli bir ayırıcıda Delrin aşınma yastıkları kullanıyordu. Pedler her 3 ayda bir, beklenenden daha hızlı bir şekilde aşınıyordu. Bunları döküm naylon 6 (6/6 değil) ile değiştirdik ve aşınma ömrü ikiye katlanarak 6 aya çıktı. Önemli olan, uygulamanın kuru çalışma olması ve naylonun (kuru koşullarda) daha yüksek aşınma direncinin, Delrin'in boyutsal stabilite avantajından daha ağır basmasıydı.

Her iki hikaye de bir malzemenin evrensel olarak daha iyi olduğunu kanıtlamıyor. Her ikisi de doğru cevabın gerçek çalışma koşullarınıza bağlı olduğunu kanıtlıyor.

Tavsiyemiz

Çalışma ortamını kontrol edebileceğiniz CNC ile işlenmiş parçalar için: naylon iyidir ve daha ucuzdur. Nemin, nemin veya boyutsal stabilitenin önemli olduğu parçalar için: Delrin'i seçin. Şüpheye düştüğünüzde: Delrin. Malzeme maliyeti primi küçüktür, işleme maliyeti daha düşüktür ve nemin neden olduğu boyutsal sapmanın hatalarını ayıklamak için 6 ay harcamazsınız.

Çiziminizi bize belirtilen çalışma koşullarıyla (sıcaklık aralığı, neme maruz kalma, yük, hız ve birleştirme malzemesi) birlikte gönderin; size ders kitabı tabloları değil, gerçek atölye deneyimiyle desteklenen bir malzeme önerisi sunalım.