Vad är Delrin och varför är det unikt? Delrin, eller POM-H (homopolymeracetal), är en semikristallin teknisk termoplast som används för CNC-bearbetning, 3D-utskrift och formsprutning för att producera hållbara precisionskomponenter. Den här artikeln undersöker Delrins nyckelegenskaper och vägledning för att få ut det mesta av materialet.
Delrin är en teknisk termoplast som erbjuder låg friktion, hög styvhet och exceptionell dimensionsstabilitet. Den möjliggör tillverkning av mycket exakta delar på grund av dess höga hållfasthet och breda driftstemperaturområde (−40 till 120 grader Celsius). Delrin levererar också stark mekanisk prestanda och är tuffare än ABS.
Den här artikeln undersöker materialegenskaperna hos Delrin och ger praktiska tips för att arbeta med denna robusta tekniska termoplast. Oavsett om du planerar att CNC-maskin, formsprutning eller 3D-utskrift av anpassade delar, förklarar denna resurs vad Delrin är gjord av och när den ska användas.
Hur görs Delrin?
Delrin, eller POM-H (homopolymeracetal), är en del av POM-familjen, som även inkluderar sampolymeracetal (POM-C). Polymerkemin bakom Delrin identifierades först av den tyske kemisten Hermann Staudinger 1920. DuPont utvecklade och kommersialiserade senare Delrin och tillverkade den från 1956.
Delrin tillverkas genom att destillera kolväten till fraktioner och kombinera dessa fraktioner med katalysatorer genom polymerisation för att bilda den färdiga plasten. Delrin-namnet hänvisar specifikt till acetalhomopolymeren som först tillverkades av DuPont.
Hur används Delrin? Vad kan du göra med Delrin?
Delrin föredras av många maskinister eftersom den lätt bearbetar på 3- och 5-axliga centra, liknande metalldelar. Den är också lämplig för 3D-utskrift och formsprutning, vilket gör den till ett mångsidigt val för ett brett spektrum av applikationer.
Delrin-komponenter är vanliga inom fordons- och konsumentelektronik, och i alla sektorer som kräver högpresterande tekniska delar. Typiska användningsområden inkluderar kugghjul, hus, skruvar, muttrar och pumpkomponenter.
Eltekniska delar som kontakter, lock och isolatorer tillverkas ofta av Delrin. Den används också för fordonskomponenter som dörrlås och ledade skal, och i medicinsk utrustning som insulinpennor och doserade inhalatorer. Delrin väljs ofta som plastersättning för metalldelar.
Vilka är fördelarna med att tillverka delar med Delrin?
Delrin erbjuder en kombination av egenskaper som gör det till ett starkt val jämfört med många plaster och vissa metaller. Hög hållfasthet och styvhet gör att delar kan bära tunga belastningar samtidigt som dimensionsstabiliteten bibehålls genom fukt- och temperaturförändringar.
Delrin visar också utmärkt motståndskraft mot stötar, krypning, bränslen och lösningsmedel, så den är lämplig för petrokemiska miljöer och andra krävande förhållanden.
Dessa egenskaper gör Delrin till ett bra alternativ för industri-, bil-, flyg-, energi-, hälso- och konsumenttillämpningar. Vanliga användningsområden inkluderar pump- och ventilkomponenter, köksapparater, vattenhanteringskontroller, sportutrustning och matbehållare. Delrin används också ofta för att ersätta metalldelar.
Ur ett tillverkningsperspektiv bearbetar Delrin bra. Den kan skäras till ett brett spektrum av geometrier med standardverktyg och är väl lämpad för formsprutning och extrudering.
Hur monterar du Delrin delar?
Delrin-delar kan monteras med självgängande skruvar, snäpppassningar och presspassningar för löstagbara skarvar. Svetsning, lim och nitning ger permanent montering.
För prototyper eller små serier är lim ett alternativ, men de saknar vanligtvis den styrka som krävs för slutanvändning. Bondade fogar rekommenderas när prestanda är kritisk.
Rengör och avfetta passande ytor med sandpapper eller lämpliga kemikalier för att förbättra monteringsresultaten.
Vad är skillnaden mellan Delrin och acetal?
Det finns två huvudvarianter av POM: POM-C (sampolymer) och POM-H (homopolymer). Delrin är det kommersiella namnet för POM-H, medan POM-C vanligtvis kallas acetal. En viktig skillnad är smältpunkten: POM-C mjuknar runt 160 till 175 grader Celsius, medan POM-H smälter mellan 172 och 184 grader Celsius.
Sammantaget erbjuder POM-H överlägsna mekaniska och fysikaliska egenskaper jämfört med POM-C, vilket gör den bättre lämpad för applikationer som kräver hög nötningsbeständighet och låg friktionskoefficient. POM-C är inte lika stark eller styv som Delrin, men den är lättare att bearbeta och fungerar bra i lågfriktionsapplikationer.
Vilka materialegenskaper har Delrin?
Delrin är en högpresterande teknisk termoplast med flera anmärkningsvärda egenskaper:
Utmärkt dimensionell och geometrisk stabilitet
Pålitlig bearbetbarhet
Motståndskraft mot slitage och utmattning
Bra värme- och kemikaliebeständighet
Glänsande yta och ogenomskinlig vit färg (naturlig form)
I många fall kan Delrin ersätta metaller och användas i 3D-utskrift. Dessa egenskaper härrör från dess kemiska sammansättning och höga grad av kristallinitet. Några av Delrins kemiska fördelar inkluderar:
Seghet vid lägre temperaturer (så lågt som -40 grader Celsius)
Hög mekanisk styrka
Hög styvhet
Uthållighet mot trötthet
Slag- och fuktbeständighet
Enkel tillverkning
Isolerande egenskaper för elektrisk användning
Beständighet mot lösningsmedel och neutral kemikalier
Men medan Delrin är mer motståndskraftig mot snabba misslyckanden från exponering för organiska föreningar än andra plaster, är det känsligt för starka syror, starka baser och hett vatten eller ånga.
Mekaniska egenskaper hos Delrin
Slutlig draghållfasthet: 60 - 89,6 MPa
Sträckgräns: 48,6 - 72,4 MPa
Youngs modul (elasticitetsmodul): 2,5 - 4 GPa
Förlängning vid brott: 15 - 75 %
Hårdhet: 14,6 - 24,8 HV
Termiska egenskaper hos Delrin
Maximal drifttemperatur: 76,9 - 96,9 grader Celcius
Termisk expansionskoefficient: 75,7 - 202 10^-6 / grader Celcius
Värmeledningsförmåga: 0,221 - 0,35 W / (m - grader Celcius)
Fysiska egenskaper hos Delrin
UV-beständighet: Dålig
Delrins elektriska egenskaper
ESD-säkerhet: Ja
Delrin kan bearbetas med standardutrustning såsom borrning, fräsning, svarvning, gängning, sågning och gängning. Dess materialegenskaper bör beaktas under bearbetning: lägre styvhet kräver stöd för tunna väggar för att förhindra avböjning, och lägre värmeledningsförmåga och smältpunkt kräver minimering av värmetillförsel.
Vad är rätt ytbehandling för Delrin?
Delrin delar är vanligtvis färdiga på ett av två sätt beroende på kosmetiska behov och funktion. Bearbetade delar är vanligtvis acceptabla men kommer att visa bearbetningsmärken och en något grov yta. Pärlblästring ger en jämn matt finish och kan förbättra ytans hållbarhet.
Flera alternativ för ytanpassning finns tillgängliga för Delrin-delar, inklusive varmstansning, silkscreentryck, målning, lasermärkning, metallisering och tapptryck.
Målade Delrin-delar kan bakas i temperaturer upp till 160 grader Celsius. Ytor kan också metalliseras med koppar-, krom- eller aluminiumbeläggningar för att förbättra utseendet och hållbarheten. Delrin delar accepterar lasermärkning och kan förbehandlas med svagt sura lösningar för att förbättra vidhäftningen.
Hur beter sig geometriska toleranser för stora Delrin-delar?
Delrin bearbetar lätt och är formstabil, vilket stöder snäva toleranser. Stora delar kan dock uppvisa krympning på ca ±0,05 mm.
Hur mycket kostar det att bearbeta delar från Delrin?
Delrin är bland de mest bearbetbara plasterna, vilket gör det dyrare än många alternativ men ofta värt kostnaden. Den behåller sin form under bearbetning och är mindre benägen att gå sönder på grund av sin höga styvhet.
Vilka är nackdelarna med Delrin?
Även om Delrin är ett robust material för många applikationer, har det nackdelar. Det är svårt att limma eftersom många lim och lösningsmedelsbaserade lim inte löser upp dess yta ordentligt. Delrin är även brandfarligt vid förhöjda temperaturer och kan deformeras under bearbetning om temperaturen inte kontrolleras.
Finns det designbegränsningar för Delrin-delar?
Delrin följer många vanliga designregler som gäller för teknisk plast. Det finns få materialspecifika begränsningar, men standard bästa praxis är fortfarande viktig för att upprätthålla snäva toleranser och undvika deformation eller brott. Var uppmärksam på väggtjocklek, stöd för tunna detaljer, termisk hantering under bearbetning och lämpliga filéer vid spänningskoncentrationer.
När du designar delar för CNC-bearbetning, ange interna radier i hörnen snarare än 90 graders vinklar. Fräsar är cylindriska och kan inte ge skarpa inre hörn utan extra verktyg eller operationer. Att använda radier minskar bearbetningstiden och -kostnaderna och förenklar produktionen för maskinister.
Undvik snäva toleranser om det inte krävs. Alla komponenter behöver inte snäva toleranser och att endast specificera de kritiska dimensionerna minskar kostnaden och bearbetningstiden.
Undvik tunna väggar och djupa håligheter i dina mönster. Tunna väggar ökar bearbetningstiden och kan orsaka delskador under produktionen. Dessa funktioner kan kräva specialiserade maskiner, vilket ökar kostnaderna. Håll gängdjupet mindre än tre gånger hålets diameter, eftersom djupare gängning ökar bearbetningstiden och kostnaden.
