وارد هر ماشین‌فروشی می‌شوید و در مورد پلاستیک‌های مهندسی می‌پرسید، مکالمه همیشه به همین صورت شروع می‌شود: "از چه موادی استفاده می‌کنید؟" و وقتی می گویید نایلون، نیمی از زمان پاسخ این است که "آیا دلرین را در نظر گرفته اید؟" هر دو مایل به سفید هستند، هر دو بر روی یک تراش CNC بریده شده اند، هر دو در آستین های بلبرینگ، چرخ دنده ها و پدهای پوشیدنی ظاهر می شوند. اما وقتی آنها را در یک برنامه واقعی قرار دهید، هیچ شباهتی به یکدیگر ندارند.

ما ماهانه هزاران قطعه پلاستیکی را ماشین می کنیم و نایلون و دلرین دو ماده ای هستند که بیشتر می بینیم. پس از بیش از 20 سال تماشای اینکه چه چیزی در این زمینه کار می کند و چه چیزی ناموفق است، در اینجا به تفکیک بدون کرک در مورد اینکه چه زمانی باید انتخاب کنید، آمده است.

تفاوت واقعی: رطوبت عامل تعیین کننده است

دلرین (هموپلیمر POM، معمولاً با نام تجاری DuPont) آب را جذب نمی کند. دوره می توانید یک بوش دلرین را به مدت یک هفته در یک سطل آب بگذارید، آن را بیرون بکشید و ابعاد آن تغییر نکرده است. نایلون 6/6 1.5 درصد از وزن خود را در رطوبت نسبی 50 درصد و تا 8 تا 10 درصد در صورت اشباع کامل جذب می کند. این جذب 8 درصدی رطوبت تقریباً به 0.3 درصد تغییر ابعادی تبدیل می شود که در یک بوش با قطر 50 میلی متر 0.15 میلی متر است.

این 0.15 میلی متر تفاوت بین بلبرینگ پرس مناسب و بلبرینگ درهم است. این تفاوت بین چرخ دنده ای است که با برگشت 0.02 میلی متری و دنده ای با برگشت 0.17 میلی متری مشبک می شود. این تفاوت بین بخشی است که خارج از جعبه کار می کند و قطعه ای که باید 4 ساعت قبل از مونتاژ در فر خشک شود.

اگر قطعه شما در یک محیط خشک و کنترل شده کار می کند - داخل یک محفظه الکترونیکی، در یک اتاق تمیز، در یک کف کارخانه با HVAC - نایلون احتمالاً خوب است. اما اگر احتمال قرار گرفتن در معرض آب، دوچرخه سواری رطوبت، یا نصب در فضای باز وجود دارد، دلرین بهترین گزینه است.

وقتی نایلون برنده می شود (بله، این اتفاق می افتد)

نایلون زباله نیست واقعاً در سه موقعیت خاص از دلرین بهتر است.

اول: مقاومت در برابر ضربه. نایلون 6/6 دارای قدرت ضربه Izod در حدود 80 ژول بر متر است، در حالی که دلرین در سرعت 120 ژول بر متر است - صبر کنید، دلرین برنده است. در واقع، نایلون 6/6 حدود 80 ژول بر متر خشک است، اما نایلون 6 (ریخته گری) می تواند به 150+ J/m برسد. نکته مهم این است که قدرت ضربه نایلون زمانی که از رطوبت اشباع می شود 50 درصد یا بیشتر کاهش می یابد. بنابراین پاسخ به شرایط عملیاتی شما بستگی دارد.

دوم: مقاومت در برابر سایش در کاربردهای در حال اجرا خشک. نایلون نسبت به Delrin ضریب اصطکاک کمتری در برابر فولاد دارد - 0.20 در مقابل 0.30 - به این معنی که یاتاقان‌های نایلونی خنک‌تر عمل می‌کنند و زمانی که روغن کاری وجود ندارد دوام بیشتری دارند. پدهای سایش نایلونی را در سیستم‌های نوار نقاله دیده‌ایم که 2 تا 3 برابر طولانی‌تر از Delrin در همان کاربرد خشک کار می‌کنند. معاوضه: نایلون وقتی خیس یا روغن کاری می شود سریعتر از دلرین سایش می یابد، زیرا رطوبت به عنوان یک نرم کننده عمل می کند و سطح را نرم می کند.

سوم: هزینه. استوک میله نایلون 6/6 حدود 60-70 درصد قیمت دلرین به ازای هر کیلوگرم است. برای یک بوش 2.50 دلاری، تفاوت هزینه مواد 0.15 دلار است - احتمالاً ارزش تعویض مواد را ندارد. اما برای نمونه اولیه 50 کیلوگرمی بوشینگ، این مقدار 400 تا 500 دلار صرفه جویی در مواد است. وقتی حجم ها به اندازه کافی بزرگ شوند، مزیت هزینه نایلون شروع به اهمیت می کند.

وقتی دلرین برنده می شود (بیشتر اوقات)

برای قطعات ماشینکاری CNC در کاربردهای صنعتی، دلرین بیشتر از نایلون برنده می شود. در اینجا دلیل آن است.

ثبات ابعادی بزرگ ترین است. جذب رطوبت دلرین در حالت اشباع 0.25 درصد است - تقریباً 1/30 نایلون. اگر در حال ماشینکاری صندلی های بلبرینگ، سوراخ های مناسب پرس یا هر ویژگی که نیاز به تحمل +/-0.01 میلی متر دارد، دلرین به شما فرصت مبارزه می دهد. نایلون باعث می شود برای آن بجنگی.

ماشینکاری حتی نزدیک نیست. Delrin دارای درجه ماشینکاری است که به برنج ماشینکاری آزاد نزدیک می شود - تراشه ها تمیز می شوند، سطح سطح بدون تلاش به Ra 0.8 می رسد و سایش ابزار حداقل است. نایلون صمغی است. اگر سرعت برش شما خیلی زیاد باشد ذوب می‌شود، تراشه‌های رشته‌ای بلندی ایجاد می‌کند که دور ابزار می‌پیچد، و سطح روکش در بهترین حالت بدون ابزار خاص، Ra 1.6 است. ما Delrin را با نرخ تغذیه 3 تا 4 برابر نایلون اجرا می کنیم، که به این معنی است که قطعات Delrin برای ماشینکاری هزینه کمتری دارند، حتی اگر مواد هزینه بیشتری دارند.

سفتی در اکثر مقایسه ها به نفع دلرین است. استال (Delrin) دارای مدول کششی در حدود 3.1 گیگا پاسکال است، در حالی که نایلون 6/6 حدود 2.9 گیگا پاسکال است - نزدیک است، اما دلرین زمانی که هر دو خشک هستند سفت تر است. نایلون 6/6 وقتی رطوبت را جذب می کند نرم تر می شود (مدول در حالت اشباع به حدود 1.0 گیگا پاسکال می رسد)، در حالی که دلرین به سختی تغییر می کند. برای چرخ دنده ها، آستین های بلبرینگ و هر جزء باربر، سختی ثابت دلرین یک مزیت واقعی است.

داده های سر به سر

اعداد در این جدول تقریبی است و بر اساس درجه و سازنده متفاوت است.

در مورد انواع پر شیشه ای چطور؟

هر دوی این مواد در گریدهای پر از شیشه هستند - معمولاً 30٪ فیبر شیشه ای. نایلون پر از شیشه به طور چشمگیری سفت تر می شود (مدول تا 9 گیگا پاسکال) و بیشتر حساسیت به رطوبت خود را از دست می دهد، اما ساینده می شود و ابزار کاربید را 3-4 برابر سریعتر از نایلون پر نشده از بین می برد. Delrin پر از شیشه (POM-GF) نیز سفت تر است اما کمتر ساینده است. اگر به سختی یک قطعه فلزی با وزن پلاستیک نیاز دارید، دلرین پر از شیشه معمولاً انتخاب بهتری برای ماشینکاری است.

نقطه ضعف نمرات پر از شیشه: برای سطوح باربری مناسب نیستند. الیاف شیشه ای که در سطح قرار می گیرند به عنوان ساینده در برابر اجزای فلزی جفت شده عمل می کنند. ما بوش‌های نایلونی پر از شیشه را دیده‌ایم که محوری را که قرار بود از آن محافظت می‌کردند، تخریب کردند. اگر به قسمتی پر از شیشه با سطح یاتاقان نیاز دارید، یک درج آستین فلزی را مشخص کنید یا برای پرداخت پس از ماشین کاری برنامه ریزی کنید تا ماتریس رزین در معرض دید قرار گیرد.

فراخوان های دنیای واقعی که در فروشگاه می بینیم

یک شرکت رباتیک طرحی برای یک آستین نایلونی برای ما ارسال کرد - 25 میلی‌متر ID، 30 میلی‌متر OD، 40 میلی‌متر طول، با فشار دادن در محفظه آلومینیومی. آنها از نایلون برای سه بار طراحی استفاده می کردند و هر بار، یاتاقان بسته به آب و هوا خیلی سفت یا شل بود. ما پیشنهاد تعویض به Delrin را دادیم، آنها تأیید کردند، و تناسب پرس در بیش از 10000 قطعه در طول دو سال ثابت بوده است. همان نقاشی، مواد مختلف، مشکل حل شده است.

از طرف دیگر، یک تولید کننده نوار نقاله صنعتی از پدهای پوشیدنی Delrin بر روی یک مرتب کننده زنجیره ای استفاده می کرد که 24/7 کار می کرد. پدها هر 3 ماه یکبار فرسوده می شدند - سریعتر از حد انتظار. ما آنها را به نایلون ریخته گری 6 تغییر دادیم (نه 6/6) و عمر سایش دو برابر شد و به 6 ماه رسید. نکته کلیدی این بود که کاربرد در حالت خشک بود و مقاومت سایشی بالاتر نایلون (در شرایط خشک) بر مزیت پایداری ابعادی Delrin برتری داشت.

هیچ یک از داستان ها ثابت نمی کند که یک ماده به طور کلی بهتر است. هر دو ثابت می کنند که پاسخ درست به شرایط عملیاتی واقعی شما بستگی دارد.

توصیه ما

برای قطعات ماشینکاری شده CNC که می توانید محیط کار را کنترل کنید: نایلون خوب است و ارزان تر است. برای قسمت هایی که رطوبت، رطوبت یا ثبات ابعادی اهمیت دارد: Delrin را انتخاب کنید. وقتی شک دارید: دلرین. حق بیمه هزینه مواد ناچیز است، هزینه ماشینکاری کمتر است، و شما 6 ماه را صرف رفع اشکال در تغییر ابعاد ناشی از رطوبت نخواهید کرد.

طراحی خود را با شرایط عملیاتی ذکر شده - محدوده دما، قرار گرفتن در معرض رطوبت، بار، سرعت، و مواد جفت‌گیری - برای ما ارسال کنید و ما به شما توصیه‌ای برای مواد ارائه می‌کنیم که بر اساس تجربه واقعی فروشگاه، نه جداول کتاب درسی، پشتیبانی می‌شود.