Smeltepunkt for plast er kritisk information. Den er nødvendig i mange forskellige industrielle trin. Du ved sikkert, at sprøjtestøbning, ekstrudering og formning er standardteknikker til fremstilling af plastprodukter. Disse metoder kræver specifik teknologi for at smelte og arbejde med plast. Derfor er det afgørende at kende plastmaterialets smeltepunkt.
Hvis du ikke kender den rigtige temperatur til at opvarme plasten, brænder du den eller smelter den ikke nok, hvilket ødelægger dine produkter. Bemærk, at en god håndværker altid kender sine materialer. Du ville ikke bage en kage uden at kende ovnens temperatur, så hvorfor er det værd at gøre det med plast uden at kende dets smeltepunkt?
Ved sprøjtestøbning skal plasten flyde jævnt for at fylde hvert hjørne af formen. På den anden side skal ekstrudering smelte til den rette konsistens til formgivning. Selv i grundlæggende formningsprocesser bestemmer smeltepunktet fremstillingsstrategien.
Det er vigtigt at kende plastens smeltepunkt. Det er enkelt. Når du har styr på plastens smeltepunkt, kan du kontrollere produktionsprocessen. I denne artikel vil du lære nogle grundlæggende ting om plastmaterialers smeltepunkt.
Hvad er forskellen mellem smeltepunkt og smelteområde? Artiklen fortæller også om forskellige plasttyper med forskellige smeltepunkter. Du vil også være bekendt med plastens tilstand, når den opvarmes.
Hvad er smeltepunktet for plastmateriale?
Smeltepunktet for et plastmateriale er den temperatur, hvor det smelter. En anden måde at sige det på er, at smeltepunktet er den temperatur, hvor plasten går fra at være fast til flydende. Det virker nemt, ikke sandt? Men det er ikke altid entydigt, når det drejer sig om plast. Forskellige slags plast smelter ikke ved samme temperatur; i stedet bliver de blødere, når temperaturen ændres.
Plastmateriale smelter normalt langsomt i forskellige tilstande. I forskellige tilstande er der forskellige typer af temperaturer under opvarmning af plast. Det vil du få mere at vide om i de næste par afsnit. Inden da skal du have styr på to begreber. Hvad er termoplast, og hvad er hærdeplast? Hvad er smeltepunkt, og hvad er smelteområde?
Termoplast har typisk et smelteområde. Når du opvarmer dem, bliver de langsomt bløde og smeltede fra fast, hård plast. Men hærdeplast? Det er en helt anden historie. De smelter normalt ikke; de nedbrydes og nedbrydes, når du opvarmer dem. Du vil lære mere om dem i de følgende afsnit.
Hvorfor betyder det noget for dine projekter? Hvorfor nævner artiklen pludselig dette? Hvis du sprøjtestøber eller ekstruderer, skal du vide præcis, hvornår og hvordan din plast smelter. Som du ved, bliver råmaterialerne sprøjtet eller skubbet ind i formene ved sprøjtestøbning og ekstrudering. Under skubningen skal det smeltede råmateriale have en passende temperatur. Derfor skal hver operatør omhyggeligt opretholde den korrekte temperatur for operationen. Ellers kan dine plastdele få uventede defekter.
Smeltepunkt for plast vs. smelteområde for plast
Vi bruger "smeltepunkt" og "smelteområde", når vi taler om plasts smeltepunkter. Som tidligere nævnt opstår et smeltepunkt, når et materiale smelter til en væske. På den anden side er et smelteområde den række af steder, hvor et stof blødgøres og til sidst bliver flydende. Lad os undersøge det nærmere.
Smeltepunktet for krystallinske materialer er præcist og veldefineret. Det er fast i det ene øjeblik og flydende som vand i det næste. Det er dog ikke alle polymerer, der reagerer på denne måde. Nogle plastmaterialer smelter ikke med det samme, men bliver snarere gradvist blødere, primært på grund af deres amorfe karakter. Amorf plast har ikke en entydig smeltning. I stedet har de et smelteområde.
Hvis du arbejder med plast i sprøjtestøbning eller ekstrudering, spiller smeltepunkt og rækkevidde en afgørende rolle. Du skal vide, hvornår dit materiale begynder at flyde, og hvornår det smelter helt.
Sprøjtestøbning bruger et indsprøjtningskammer og en form til at skabe forskellige plastdele. Denne metode er berømt for at skabe komplekse plastdele. Typiske eksempler er legetøj, elektriske huse, bildele og mange forbrugerprodukter. Indsprøjtningskammeret smelter eller blødgør generelt den plast, der skubbes gennem indsprøjtningsstiften til formen. I løbet af denne tid er det afgørende at opretholde temperaturen.
Ved ekstrudering bruger man derimod en dyse og en ekstruder til at lave former af plast. Denne måde at fremstille plast på er fremragende til at lave tætningsstrimler, rør og plader. Råmaterialet fjernes fra beholderen og sendes til ekstrudertønden. Denne maskine har store skruer, der bevæger den fremad. Begge disse ting sker på samme tid i ekstrudertønden. Smeltepunktet og smelteintervallet er afgørende i dette tilfælde.
Stadier af smeltning under opvarmning af plast
Generelt har plast både smeltepunkter og smelteområder. Når de opvarmes, gennemgår de to stadier, før de smelter: det indledende og det fulde. Disse to faser påvirker i høj grad kvaliteten af det endelige plastprodukt. Når du arbejder med plast, skal du bruge et kontrolleret miljø.
Fase #1 Indledende smeltning
Plast viser subtile tegn første gang, ligesom smør i den indledende fase. På dette tidspunkt begynder plastens faste struktur at løsne sig og blive blødere. Det er ikke helt flydende endnu, men materialet mister sin stivhed. Denne fase er kritisk. Hvis du varmer for hurtigt, kan det medføre ujævn smeltning eller endda beskadige materialet.
Plast er ofte ret stabilt i den første smelteperiode. Men de er generelt bøjelige. Det svarer til forskellen mellem faste stoffer og væsker: bøjelige nok til at forme, men stive nok til at bevare formen.
Denne fase er ideel til den plastformende metode. Du skal være forsigtig her, især når du opretholder temperaturhastigheden. Du kan finde et par defekter, hvis varmen øges for hurtigt. Typiske defekter, du kan se, er skævheder, ujævn smeltning eller nedbrydning af overfladen.
Fase #2 Fuld smeltning
Hvis du fortsætter med at opvarme den bøjelige plast, vil den smelte helt. Det er det punkt, hvor plasten bliver til en væske. Stoffet mister al stivhed og flyder frit. Du kan derefter bruge det til at forme eller ekstrudere. Koncentrationen af plastvæske er meget tyk, hvilket gør den nem at håndtere.
Det er i denne fase, at man primært arbejder med plast. Det er ideelt til plastindsprøjtnings- og ekstruderingsmetoder. Du skal dog være forsigtig med timingen. Hvis du opvarmer det for længe, risikerer du at brænde eller nedbryde plasten. Og når det først er sket, er der ingen vej tilbage.
Et andet spørgsmål, folk ofte stiller, er, hvad den rigtige temperatur er for fuld smeltning. Forskellige plasttyper har forskellige smeltepunkter. Man skal kende sit materiale. For eksempel smelter polyethylen ved en anden temperatur end nylon. Du får den nøjagtige værdi at vide i slutningen af denne artikel.
Smelteegenskaber for plast
Plast har forskellige smelteegenskaber. Den måde, plast smelter på, kan være afgørende for din produktionsproces. Nogle plasttyper smelter jævnt, mens andre ofte smelter ved forskellige temperaturer.
Plastens egenskaber afhænger hovedsageligt af to hovedkriterier. (1) Er det termoplastisk eller termohærdende? (2) Er det krystallinsk eller amorft? Du kan vælge den rigtige plast til dit projekt, når du har nok information om disse to faktorer.
Termoplast vs. hærdeplast
Termoplast giver fleksibilitet i produktionsprocessen. De kan smeltes om, omformes og genbruges. Disse materialer er fantastiske til stadigt skiftende designs. Hærdeplast er på den anden side det stik modsatte. Det smelter ikke, men nedbrydes og går i stykker med tiden. De er perfekte til langtidsbrug, fordi de ikke smelter og ikke kan omformes. Desuden er termohærdende plast strukturer med høj styrke.
Så hvilken kan være den rigtige til dit projekt? Tabellen nedenfor viser de enkelte plasttypers egenskaber.
| Ejendom | Termoplast | Hærdeplast |
| Smelteadfærd | Smelter ved opvarmning og kan omformes | De smelter ikke, men nedbrydes eller forkulles, når de opvarmes. |
| Genanvendelighed | Den kan genopvarmes og omformes flere gange | Kan ikke omformes, når den først er sat; irreversibel |
| Opvarmningsproces | Gennemgår blødgøring (smeltning) og størkner, når det afkøles | Gennemgår en hærdningsproces og hærder permanent |
| Temperaturtolerance | Varierer; generelt lavere end hærdeplast | Højere varmebestandighed, når den er hærdet |
| Eksempel på materialer | Polyethylen (PE), polypropylen (PP), PVC | Epoxy, fenol og melamin |
| Struktur | Lineære eller forgrenede polymerer med fleksible bindinger | Tværbundne polymerer med stive bindinger |
| Anvendelser | Bruges til sprøjtestøbning, ekstrudering, emballering | Bruges i elektrisk isolering, klæbemidler og belægninger |
Krystallinske vs. amorfe materialer
Når du tænker på termoplast, har du to muligheder: krystallinsk og amorf. Disse to termoplaster opfører sig også forskelligt, når de opvarmes. Krystallinsk plast har et tydeligt smeltepunkt. Derfor er de nemme at håndtere under sprøjtestøbning eller ekstrudering. På den anden side bliver amorf plast blødere over en række temperaturer. Det kan både være en fordel og et irritationsmoment. Den irriterende del er, at din plast kan deformeres under afkøling, hvis du ikke kan kontrollere temperaturen ordentligt.
Så hvilken kan være den rigtige til dit projekt? Tabellen nedenfor viser de enkelte plasttypers egenskaber.
| Karakteristika | Krystallinske materialer | Amorfe materialer |
| Smelteadfærd | Det skarpe smeltepunkt ved en bestemt temperatur | Intet skarpt smeltepunkt; blødgøres over en række temperaturer |
| Struktur | Højt ordnet og struktureret molekylært arrangement | Tilfældig, misfarvet molekylær struktur |
| Smelteområde | Med et snævert smelteområde går det hurtigt fra fast til flydende. | Bredt smelteområde; gradvis blødgøring, før den bliver helt flydende |
| Termisk udvidelse | Lav ekspansion under opvarmning på grund af tæt molekylær pakning | Højere ekspansion på grund af løst pakkede molekyler |
| Eksempel på plast | Polyethylen (PE), polypropylen (PP), nylon (PA) | Polystyren (PS), polykarbonat (PC), akryl (PMMA) |
| Gennemsigtighed | Normalt er det uigennemsigtigt på grund af den krystallinske struktur. | Typisk er den gennemsigtig. |
| Varmebestandighed | Generelt højere varmebestandighed på grund af ordnet struktur | Lavere varmebestandighed sammenlignet med krystallinske materialer |
| Anvendelser | Anvendelser med høj styrke og høj varme (f.eks. emballage, bilindustrien). | Fleksible, slagfaste anvendelser (f.eks. linser, kabinetter). |
Plastens tre tilstande under opvarmning
Opvarmning af plast omdanner det ikke kun til en væske. Det passerer flere faser, der hver især viser plastens forskellige tilstande. I denne situation taler man normalt om tre tilstande. Lad os overskride disse tilstande.
Tilstand #1 Glasagtig tilstand
Den glasagtige tilstand er typisk materialets stive, skøre og hårde tilstand. Når plast opvarmes, når det overgangstemperaturen på et bestemt tidspunkt. Når det når dette niveau, viser det en glasagtig tilstand, deraf navnet. I denne fase er plastmolekylerne tæt sammen. Hvis man udsætter det for stress, ændrer det ikke sine strukturer.
Tilstand #2 Højelastisk tilstand
Når temperaturen stiger, går plast ind i den højelastiske eller gummiagtige tilstand. På dette tidspunkt bliver plasten strækbar og fleksibel, men ikke flydende. Plasten bliver mere fleksibel og strækker sig, men er langt fra smeltbar. Selv om molekylerne nu bevæger sig mere frit og slapper af, klæber de stadig til hinanden.
Tilstand #3 Viskøs flowtilstand
Til sidst finder plastikken sin viskose flowtilstand. Dette er den spændende del. På dette tidspunkt bevæger plasten sig mere som en tyk væske. Plast kan formes og støbes, når molekylernes ubegrænsede bevægelse gør det muligt. Det er i dette øjeblik, du måske hælder plast i formen.
Tre nøgletemperaturer for plast under opvarmning
Du er nu bekendt med tre vigtige tilstande i plast. I dette afsnit vil du lære, hvordan temperaturer påvirker disse tilstande. Bemærk, at hvert temperaturpunkt er afgørende for, hvordan plasten opfører sig, og hvordan du vil bearbejde den.
#1 Glasovergangstemperatur (Tg)
Det er den temperatur, der er ansvarlig for plastens glastilstand, deraf navnet glasovergangstemperatur (Tg). På dette tidspunkt er plasten stiv, skør og sej. Det næste trin er den elastiske tilstand, hvor plasten bliver gummiagtig. Det er ikke smeltet endnu, men det er mere bøjeligt. Denne temperatur er nødvendig for både polykarbonat (PC) og polystyren.
#2 Smeltetemperatur (Tm) eller fremløbstemperatur
Smeltepunktet er også kendt som flydetemperaturen. Det er der, hvor plasten smelter. For krystallinsk plast er dette en specifik temperatur. Hvis man opvarmer plasten til denne temperatur, går den fra at være fast til flydende. Derefter skal det støbes eller ekstruderes.
Amorfe plastmaterialer smelter dog ikke i konventionel forstand. De bliver først bløde, før de gradvist bliver flydende.
Ved sprøjtestøbning og ekstrudering er det afgørende at opnå den rette flydetemperatur for at kunne forme materialet korrekt. Hvis plasten er for kold, vil den ikke flyde effektivt, hvilket resulterer i dårlig ydeevne.
#3 Nedbrydningstemperatur
Den sidste temperatur er nedbrydningstemperaturen. Den bruges typisk som en farezone. Når man opvarmer et plastmateriale over dets smelte- eller flydetemperatur, nedbrydes det kemisk. Ikke alene mister materialet sine egenskaber, men det kan også frigive skadelige gasser.
Hvis du presser plasten for meget, vil den overskride sit brudpunkt. Nedbrydningstemperaturen varierer afhængigt af plasttypen, men det er altid et punkt, man skal undgå.
Hvorfor er smeltepunktet nødvendigt for sprøjtestøbning, ekstrudering og formning?
I plastproduktion er smeltning eller blødgøring af plast en almindelig operation - normalt starter sprøjtestøbning, ekstrudering og formning på dette grundlag. Derfor bliver polymerernes smeltepunkt vigtigt her.
Rolle #1 sikrer optimalt flow
Plastens smeltepunkt spiller den første og mest afgørende rolle for at sikre et optimalt flow. Du er allerede bekendt med flowtemperatur eller smeltetemperatur. Smeltepunktet sikrer, at plasten bliver flydende nok til at flyde jævnt. Hvis det er for koldt, kan det ikke fylde formene eller flyde ordentligt gennem ekstruderne. Men hvis det er for varmt, kan plasten blive nedbrudt.
Rolle #2 forhindrer nedbrydning
Som vi allerede har sagt, nedbrydes plast, når det opvarmes til over smeltepunktet. Denne temperatur, som kan ødelægge dit materiale, kaldes ofte for nedbrydningstemperaturen. Plastens smeltepunkt fortæller dig, hvilken temperatur din proces ikke kan komme over.
Rolle #3 bestemmer cyklustidens effektivitet
Smeltepunktet bestemmer, hvor hurtigt eller langsomt en proces kan forløbe. Det tager længere tid for plasten at smelte eller køle ned, hvis du ikke når den rette temperatur. Når man har styr på smeltepunktet, kan man forkorte cyklustiderne og reducere produktionsforsinkelserne.
Rolle #4 påvirker materialets styrke
Hvad sker der, når plast bliver over- eller underophedet? Dens strukturelle integritet er blevet beskadiget. Smeltepunktet bestemmer, hvordan plast hærder eller stivner. Dårligt regulerede smeltepunkter kan resultere i svage eller skøre produkter.
Rolle #5 muliggør ensartethed og præcision
Korrekt vedligeholdelse af plastens smeltepunkt kan sikre ensartede emner hver gang. Uanset om det er sprøjtestøbning eller ekstrudering, skal plasten flyde jævnt for at forhindre fejl som vridning eller ujævne overflader. Korrekt smeltning hjælper også med at sikre, at emnerne har præcise dimensioner og tolerancer.
Smeltepunkt for almindelig plast
I plastindustrien bruges en lang række forskellige plasttyper. Hvis vi lavede en liste over dem, ville denne artikel blive enorm. I det følgende har vi fremhævet nogle få almindelige plasttyper og deres smeltepunkter.
| MATERIALE | SMELTETEMPERATUROMRÅDE | FORMENS TEMPERATUROMRÅDE |
| ABS | 190°C til 270°C eller 374°F til 518°F | 40°C til 80°C eller 104°F til 176°F |
| ACRYLIC | 220°C til 250°C eller 428°F til 482°F | 50°C til 80°C eller 122°F til 176°F |
| HDPE | 120°C til 180°C eller 248°F til 356°F | 20°C til 60°C eller 68°F til 140°F |
| LDPE | 105°C til 115°C eller 221°F til 239°F | 20°C til 60°C eller 68°F til 140°F |
| NYLON 6 | 214°C til 223°C eller 417°F til 433°F | 40°C til 90°C eller 104°F til 194°F |
| NYLON 11 | 180°C til 230°C eller 356°F til 446°F | 40°C til 110°C eller 104°F til 230°F |
| NYLON 12 | 130°C til 220°C eller 266°F til 428°F | 40°C til 110°C eller 104°F til 230°F |
| PEEK | 350°C til 390°C eller 662°F til 734°F | 120°C til 160°C eller 248°F til 320°F |
| POLYCARBONAT | 280°C til 320°C eller 536°F til 608°F | 85°C til 120°C eller 185°F til 248°F |
| POLYESTER PBT | 240°C til 275°C eller 464°F til 527°F | 60°C til 90°C eller 140°F til 194°F |
| POLYPROPYLEN (COPOLYMER) | 200°C til 280°C eller 392°F til 536°F | 30°C til 80°C eller 86°F til 176°F |
| POLYPROPYLEN (HOMOPOLYMER) | 200°C til 280°C eller 392°F til 536°F | 30°C til 80°C eller 86°F til 176°F |
| POLYSTYREN | 170°C til 280°C eller 338°F til 536°F | 30°C til 60°C eller 86°F til 140°F |
| PVC P | 170°C til 190°C eller 338°F til 374°F | 20°C til 40°C eller 68°F til 104°F |
| PVC U | 160°C til 210°C eller 320°F til 410°F | 20°C til 60°C eller 68°F til 140°F |
| SAN | 200°C til 260°C eller 392°F til 500°F | 50°C til 85°C eller 122°F til 185°F |
| TPE | 260°C til 320°C eller 500°F til 608°F | 40°C til 70°C eller 104°F til 158°F |
Ofte stillede spørgsmål
Hvilken plast har det højeste smeltepunkt?
Blandt de mest almindelige plasttyper har PTFE det højeste smeltepunkt. Det er også kendt som polytetrafluorethylen. Det generelle smeltepunkt for denne plast er 327C eller 620F. En af de bedste ting ved dette materiale er dets stabilitet. PTFE er meget stabilt i en lang række temperaturer, fra -200C til 260C. Derfor bruges det i mange sammenhænge.
Smelter plastik ved 170 grader?
Som du ved, findes der en lang række forskellige plasttyper. Plastsmeltning er derfor ikke ens for alle. Det er hovedsageligt plasttyperne, der bestemmer det. Der findes polymerer med lavt smeltepunkt som LDPE og HDPE. De smelter normalt ved 170 grader.
Hvilken plast har det laveste smeltepunkt?
Polyethylen, også kaldet PE-plast, er en af de mest anvendte former for plast. Smeltepunktet ligger mellem 100C og 180C, normalt blandt de laveste. Denne plast bruges i vid udstrækning i plastposer og beholdere.
Hvad er det sværeste plastik at smelte?
Blandt de plasttyper, der er svære at smelte, er PTFE en af de hårdeste plasttyper. Det har et smeltepunkt på omkring 327 °C (620 °F). Denne plast bruges i en lang række applikationer.
Har alle plasttyper forskellige smeltepunkter?
Ja, det gør de. Forskellige typer plast bruges i mange sammenhænge. Hvorfor er der en sådan mangfoldighed? De har unikke fysiske og kemiske egenskaber. Nogle smelter ved lav varme, mens andre smelter ved høj varme.
Sammenfatning
Vi har mest beskæftiget os med plastens opførsel under varme i denne artikel. Som du har bemærket, har alle former for plast forskellige smeltepunkter. Desuden ændrer smeltetemperaturen sig afhængigt af plasttypen.
Plastens smeltepunkt er afgørende for forskellige fremstillingsprocesser. Typiske fabriksprocesser er sprøjtestøbning, ekstrudering og plastformning. I hver metode spiller plastens smeltepunkt en kritisk rolle. Hvis man ikke opretholder den rette smeltetemperatur, kan det føre til mange fejl.
Hvis du har spørgsmål, kan du kontakte vores kundesupportteam. Vi har et team af eksperter, der altid er glade for at hjælpe dig. Hvis du leder efter et passende plastmateriale til dit projekt, kan du gå til siden om, hvordan du vælger det bedste Materiale til sprøjtestøbning for at finde den bedste løsning til dit projekt, eller du kan kontakte os for support.