คุณเดินเข้าไปในร้านขายเครื่องจักรและถามเกี่ยวกับพลาสติกวิศวกรรม บทสนทนามักจะเริ่มต้นในลักษณะเดียวกันเสมอ: "คุณใช้วัสดุอะไร" และเมื่อคุณพูดว่าไนลอน ครึ่งหนึ่งของคำตอบคือ "คุณคิดถึงเดลรินหรือเปล่า" ทั้งสองมีสีขาว ทั้งสองถูกตัดด้วยเครื่องกลึง CNC ทั้งสองปรากฏในปลอกลูกปืน เกียร์ และแผ่นกันสึก แต่พวกเขาไม่ได้ทำงานเหมือนกันเมื่อคุณนำพวกมันเข้าสู่แอปพลิเคชันจริง

เราตัดเฉือนชิ้นส่วนพลาสติกหลายพันชิ้นต่อเดือน และไนลอนและเดลรินเป็นวัสดุสองชนิดที่เราเห็นมากที่สุด หลังจากเฝ้าดูมาเป็นเวลากว่า 20 ปีว่าสิ่งใดใช้ได้ผลและสิ่งใดล้มเหลวในสนาม ต่อไปนี้คือรายละเอียดคร่าวๆ ว่าควรเลือกสิ่งใดเมื่อใด

ความแตกต่างที่แท้จริง: ความชื้นคือปัจจัยในการตัดสินใจ

Delrin (โฮโมโพลีเมอร์ POM ซึ่งโดยทั่วไปคือแบรนด์ดูปองท์) ไม่ดูดซับน้ำ ระยะเวลา. คุณสามารถทิ้งบูช Delrin ไว้ในถังน้ำเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ แล้วดึงออก โดยขนาดจะไม่เปลี่ยนแปลง ไนลอน 6/6 ดูดซับความชื้น 1.5% ของน้ำหนักที่ความชื้นสัมพัทธ์ 50% และมากถึง 8-10% เมื่ออิ่มตัวเต็มที่ การดูดซับความชื้น 8% นั้นแปลเป็นการเปลี่ยนแปลงขนาดประมาณ 0.3% ซึ่งเท่ากับ 0.15 มม. บนบุชชิ่งเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม.

0.15 มม. นั้นคือความแตกต่างระหว่างตลับลูกปืนแบบกดพอดีและตลับลูกปืนที่ไม่เลอะเทอะ มันเป็นความแตกต่างระหว่างเกียร์ที่มีระยะฟันเฟือง 0.02 มม. และเฟืองที่มีระยะฟันเฟือง 0.17 มม. ความแตกต่างระหว่างชิ้นส่วนที่ใช้งานนอกกล่องกับชิ้นส่วนที่ต้องทำให้แห้งในเตาอบเป็นเวลา 4 ชั่วโมงก่อนการประกอบ

หากชิ้นส่วนของคุณทำงานในสภาพแวดล้อมที่แห้งและมีการควบคุม — ภายในตู้อิเล็กทรอนิกส์ ในห้องปลอดเชื้อ บนพื้นโรงงานที่มี HVAC ไนลอนก็อาจจะใช้ได้ แต่หากมีโอกาสโดนน้ำ ความชื้นหมุนเวียน หรือการติดตั้งกลางแจ้ง Delrin เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า

เมื่อไนลอนชนะ (ใช่ มันเกิดขึ้น)

ไนลอนไม่ใช่ขยะ มันดีกว่า Delrin อย่างแท้จริงในสามสถานการณ์เฉพาะ

ประการแรก: ความต้านทานแรงกระแทก ไนลอน 6/6 มีแรงกระแทก Izod ประมาณ 80 จูล/ม. ในขณะที่ Delrin อยู่ที่ 120 จูล/ม. เดี๋ยวก่อน นั่นคือ Delrin ชนะ จริงๆ แล้ว ไนลอน 6/6 แห้งประมาณ 80 J/m แต่ไนลอน 6 (แบบหล่อ) ทนได้ 150+ J/m สิ่งที่จับได้คือความต้านทานแรงกระแทกของไนลอนจะลดลง 50% หรือมากกว่านั้นเมื่อมีความชื้นอิ่มตัว ดังนั้นคำตอบจึงขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของคุณ

ประการที่สอง: ความต้านทานการสึกหรอในการใช้งานแบบแห้ง ไนลอนมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานกับเหล็กต่ำกว่า Delrin โดยประมาณ 0.20 เทียบกับ 0.30 ซึ่งหมายความว่าตลับลูกปืนไนลอนจะเย็นกว่าและมีอายุการใช้งานนานกว่าเมื่อไม่มีการหล่อลื่น เราเคยเห็นแผ่นกันสึกไนลอนในระบบสายพานลำเลียงที่ทำงานนานกว่า Delrin 2-3 เท่าในการใช้งานแบบแห้งเดียวกัน ข้อเสีย: ไนลอนสึกหรอเร็วกว่า Delrin เมื่อเปียกหรือหล่อลื่น เนื่องจากความชื้นทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์และทำให้พื้นผิวนุ่มขึ้น

ประการที่สาม: ต้นทุน สต็อกก้านไนลอน 6/6 มีราคาประมาณ 60-70% ของราคาเดลรินต่อกิโลกรัม สำหรับบุชชิ่ง 2.50 ดอลลาร์ ส่วนต่างของต้นทุนวัสดุคือ 0.15 ดอลลาร์ ซึ่งอาจไม่คุ้มกับการเปลี่ยนวัสดุ แต่สำหรับบูชชิ่งต้นแบบที่มีน้ำหนัก 50 กก. นั่นจะช่วยประหยัดวัสดุได้ 400-500 ดอลลาร์ เมื่อปริมาณมากเพียงพอ ความได้เปรียบด้านต้นทุนของไนลอนก็เริ่มมีความสำคัญ

เมื่อ Delrin ชนะ (เกือบตลอดเวลา)

สำหรับชิ้นส่วนกลึง CNC ในงานอุตสาหกรรม Delrin ชนะมากกว่าไนลอน นี่คือเหตุผล

ความมั่นคงของมิติเป็นเรื่องใหญ่ การดูดซับความชื้นของ Delrin อยู่ที่ 0.25% ที่ความอิ่มตัว - ประมาณ 1/30 ของไนลอน หากคุณกำลังตัดเฉือนบ่าตลับลูกปืน การเจาะรูแบบกด หรือคุณสมบัติใดๆ ที่ต้องรักษาพิกัดความเผื่อ +/-0.01 มม. Delrin จะให้โอกาสคุณในการต่อสู้ ไนลอนทำให้คุณต่อสู้เพื่อมัน

ความสามารถในการแปรรูปไม่ได้ใกล้เคียงเลย Delrin มีระดับความสามารถในการขึ้นรูปซึ่งเข้าใกล้ทองเหลืองที่ตัดเฉือนอิสระ เศษหลุดสะอาด ผิวสำเร็จอยู่ที่ Ra 0.8 โดยไม่ต้องพยายาม และการสึกหรอของเครื่องมือน้อยมาก ไนลอนเป็นเหนียว มันจะละลายหากความเร็วตัดของคุณสูงเกินไป จะทำให้เกิดเศษเป็นเส้นยาวพันรอบเครื่องมือ และคุณภาพผิวสำเร็จอยู่ที่ Ra 1.6 โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ เราใช้ Delrin ที่อัตราการป้อนของไนลอน 3-4 เท่า ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนของ Delrin จะมีต้นทุนในการตัดเฉือนน้อยกว่า แม้ว่าวัสดุจะมีราคาสูงกว่าก็ตาม

ความฝืดเอื้อต่อเดลรินในการเปรียบเทียบส่วนใหญ่ อะซีตัล (Delrin) มีโมดูลัสแรงดึงประมาณ 3.1 GPa ในขณะที่ไนลอน 6/6 มีค่าประมาณ 2.9 GPa — ปิด แต่ Delrin จะแข็งกว่าเมื่อทั้งสองแห้ง ไนลอน 6/6 จะนุ่มขึ้นเมื่อดูดซับความชื้น (โมดูลัสลดลงเหลือประมาณ 1.0 GPa ที่ความอิ่มตัว) ในขณะที่เดลรินแทบไม่เปลี่ยนแปลง สำหรับเกียร์ ปลอกลูกปืน และส่วนประกอบรับน้ำหนักใดๆ ความแข็งสม่ำเสมอของ Delrin ถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างแท้จริง

ข้อมูลแบบตัวต่อตัว

ตัวเลขในตารางนี้เป็นตัวเลขโดยประมาณและแตกต่างกันไปตามเกรดและผู้ผลิต

แล้วสายพันธุ์ที่เติมแก้วล่ะ?

วัสดุทั้งสองมาในเกรดที่เติมแก้ว — โดยทั่วไปแล้วจะเป็นใยแก้ว 30% ไนลอนที่เติมแก้วจะมีความแข็งมากขึ้นอย่างมาก (โมดูลัสสูงถึง 9 GPa) และสูญเสียความไวต่อความชื้นส่วนใหญ่ แต่จะเกิดการเสียดสีและทำลายเครื่องมือคาร์ไบด์เร็วกว่าไนลอนที่ไม่ได้เติมถึง 3-4 เท่า Delrin ที่เติมแก้ว (POM-GF) มีความแข็งกว่าเช่นกันแต่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่อเครื่องจักรน้อยกว่า หากคุณต้องการความแข็งของชิ้นส่วนโลหะที่มีน้ำหนักเท่ากับพลาสติก Delrin ที่เติมแก้วมักจะเป็นตัวเลือกการตัดเฉือนที่ดีกว่า

ข้อเสียของเกรดที่เติมแก้ว: ไม่เหมาะกับพื้นผิวตลับลูกปืน ใยแก้วที่สัมผัสที่พื้นผิวทำหน้าที่เป็นสารกัดกร่อนต่อส่วนประกอบโลหะที่ผสมพันธุ์ เราเคยเห็นบูชไนลอนที่เติมแก้วซึ่งทำลายด้ามที่ควรปกป้อง หากคุณต้องการชิ้นส่วนที่เติมแก้วและมีพื้นผิวลูกปืน ให้ระบุเม็ดมีดปลอกโลหะหรือวางแผนสำหรับการขัดหลังการตัดเฉือนเพื่อให้เห็นเมทริกซ์เรซิน

คำบรรยายภาพในโลกแห่งความเป็นจริงที่เราเห็นในร้าน

บริษัทหุ่นยนต์แห่งหนึ่งส่งแบบร่างสำหรับปลอกลูกปืนไนลอน — ID 25 มม., OD 30 มม., ยาว 40 มม. สวมอัดลงในตัวเรือนอะลูมิเนียม พวกเขาใช้ไนลอนในการออกแบบซ้ำสามครั้ง และทุกครั้งตลับลูกปืนจะแน่นหรือหลวมเกินไปขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ เราแนะนำให้เปลี่ยนมาใช้ Delrin ซึ่งพวกเขาอนุมัติแล้ว และการสวมอัดมีความสม่ำเสมอในชิ้นงานกว่า 10,000+ ชิ้นในระยะเวลาสองปี รูปวาดเดียวกัน วัสดุต่างกัน หมดปัญหาแล้ว

ในทางกลับกัน ผู้ผลิตสายพานลำเลียงทางอุตสาหกรรมใช้แผ่นกันสึก Delrin บนเครื่องคัดแยกแบบขับเคลื่อนด้วยโซ่ที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน แผ่นอิเล็กโทรดเสื่อมสภาพทุกๆ 3 เดือน — เร็วกว่าที่คาดไว้ เราเปลี่ยนมาใช้ไนลอนหล่อ 6 (ไม่ใช่ 6/6) และอายุการใช้งานเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็น 6 เดือน สิ่งสำคัญคือการใช้งานเป็นแบบแห้งและความต้านทานการสึกหรอที่สูงขึ้นของไนลอน (ในสภาวะแห้ง) มีมากกว่าข้อได้เปรียบด้านความเสถียรของมิติของ Delrin

ไม่มีเรื่องราวใดที่พิสูจน์ว่าวัสดุชนิดใดชนิดหนึ่งดีกว่าในระดับสากล ทั้งสองข้อพิสูจน์ว่าคำตอบที่ถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานจริงของคุณ

คำแนะนำของเรา

สำหรับชิ้นส่วนกลึง CNC ที่คุณสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมการทำงานได้ ไนลอนก็ดีและราคาถูกกว่า สำหรับชิ้นส่วนที่ความชื้น ความชื้น หรือความเสถียรของมิติมีความสำคัญ ให้เลือก Delrin เมื่อมีข้อสงสัย: เดลริน ค่าพรีเมียมต้นทุนวัสดุมีขนาดเล็ก ต้นทุนการตัดเฉือนต่ำกว่า และคุณจะไม่ใช้เวลา 6 เดือนในการแก้ไขการเบี่ยงเบนของมิติที่เกิดจากความชื้น

ส่งแบบของคุณพร้อมระบุเงื่อนไขการทำงาน — ช่วงอุณหภูมิ การสัมผัสความชื้น น้ำหนักบรรทุก ความเร็ว และวัสดุผสมพันธุ์ — แล้วเราจะให้คำแนะนำวัสดุที่ได้รับการสนับสนุนจากประสบการณ์จริงจากการผลิต ไม่ใช่ตารางในตำราเรียน