Miten valita oikea tekninen muovi? Materiaalivalintaopas

Vaihe 1: Määritä käyttölämpötila

Lämpötila on useimmiten ensimmäinen karsiva tekijä. Jokainen muovi menettää mekaanisia ominaisuuksiaan lämpötilan noustessa, ja jokaisella on rajalämpötila jonka yli sitä ei voi käyttää.

Vaihe 2: Kemiallinen ympäristö

Mille kemikaaleille osa altistuu? Tämä karsii nopeasti vaihtoehtoja:

Vahvat hapot: PTFE, PVDF, PE (POM ja PA eivät kestä).

Vahvat emäkset: PA, PTFE, PE (POM heikkenee).

Liuottimet ja hiilivedyt: POM, PTFE, PEEK (PA voi heikentyä).

Polttoaineet: POM on paras valinta.

Jos kemikaalialtistus on monipuolista tai tuntematonta, PTFE ja PEEK ovat turvallisimmat valinnat.

Vaihe 3: Mekaaninen kuormitus

Minkälaista kuormitusta osa kokee?

Staattinen kuormitus (jatkuva puristus tai veto): POM, PA66, PEEK. Varo PTFE:tä — se viruu kuormituksen alla.

Dynaaminen kuormitus (iskut, värähtely): PA on paras iskulujuutensa ansiosta. PEEK kestää myös hyvin.

Väsymiskuormitus (toistuvat jaksot): PA ja POM kestävät hyvin toistuvaa rasitusta.

Vaihe 4: Kitka ja kuluminen

Jos osa liukuu toista pintaa vasten:

Alhaisin kitka: PTFE (0,04–0,10), sitä seuraavina POM (0,2–0,35) ja PE-HD (0,2–0,3).

Paras kulumiskestävyys: PA66, PEEK CF30, POM. PTFE kuluu yksinään nopeasti, mutta täyteaineet (hiili, lasikuitu) parantavat tilannetta merkittävästi.

Voitelemattomuus: POM ja PTFE toimivat ilman voitelua. PA hyötyy kosteudesta tai voitelusta.

Vaihe 5: Mittapysyvyys ja kosteuden vaikutus

Jos osa vaatii tiukkoja toleransseja:

Paras mittapysyvyys: POM — imee vain 0,2% kosteutta, ennustettava ja vakaa.

Huomioi: PA imee 2–3% kosteutta, mikä muuttaa mittoja jopa 1–2%. Tämä pitää huomioida suunnittelussa ja toleransseissa.

PEEK ja PTFE ovat myös erittäin mittapysyviä (kosteudenimu alle 0,1–0,2%).

Vaihe 6: Hinta ja saatavuus

Aina ei kannata valita halvinta. Kalliimpi materiaali voi säästää pitkällä aikavälillä pidemmän käyttöiän, vähemmän huollon ja vähemmän seisokkiajan kautta.

Nopea valintakaavio

Lämpötila alle 100 °C + hyvä hinta? → POM tai PA

Alhaisin mahdollinen kitka? → PTFE

Aggressiiviset kemikaalit? → PTFE tai PVDF

Äärimmäinen lämpötila + lujuus? → PEEK

Iskulujuus + kulumiskesto? → PA66

Mittatarkkuus + kuivaolosuhteet? → POM

Elintarvike/lääketeollisuus? → POM-C, PE-HD, PTFE tai PEEK

Yhteenveto

Materiaalivalinta on aina kompromissi eri ominaisuuksien välillä. Täydellstä materiaalia ei ole — mutta lähes jokaiseen sovellukseen löytyy optimaalinen valinta. Aloita kriittisimmistä vaatimuksista (lämpötila, kemikaalit), karsi vaihtoehdot ja valitse jäljelle jäävistä parhaiten mekaaniset ja taloudelliset vaatimukset täyttävä.