Muoveilla on useita eri valintakriteereitä. Lämpörasitus eli lämmönkestävyys on yksi tärkeimmistä muovien valintaan vaikuttavista tekijöistä. On tärkeää ymmärtää muovien keskeiset lämpöominaisuudet ja niiden vaikutukset muovimateriaaleihin. Silloin voidaan tehdä parempia ja onnistuneempia materiaalivalintoja.
Miksi lämpötila on keskeistä muovien valinnassa?
Polymeerit ovat orgaanisia, suurimolekyylisistä ketjuista muodostuneita aineita, joita pystytään työstämään lämmön ja paineen avulla. Muovi on polymeerien ja lisäaineiden sekoitus.
Sen lisäksi, että muoveja valmistetaan ja muokataan lämmön ja paineen avulla, se onnistuu myös mekaanisin työstömenetelmin. Koska muovien muokkaamisessa yksi keskeinen tekijä on lämpötila, on se tietenkin olennainen tekijä myös valitussa käyttökohteessa muovilaadun keston kannalta. Lämpötilalla ja sen vaikutusajalla on keskeinen merkitys muovien käytön kannalta, koska muovi menettää olennaisesti ominaisuuksiaan lämpötilan muuttuessa jatkuvan käyttölämpötila-alueen äärirajoille tai ulkopuolelle. Se aiheuttaa muoviin muutoksia sekä sen fyysisessä, että kemiallisessa rakenteessa. Tämän vuoksi muovien lämpötila on yksi keskeisimpiä muovien valintakriteerejä.
Muovien hetkellinen ja jatkuva lämmön kesto
Muovien lämmönkestävyyttä mitataan hetkellisellä eli lyhytaikaisella lämmönkestävyydellä sekä jatkuvalla eli pitkäaikaisella lämmönkestävyydellä. Hetkellinen lämmönkestävyys tarkoittaa yleensä noin minuuttien tai korkeintaan muutamien tuntien kestävyyttä hieman valmistajasta ja materiaalista riippuen. Jatkuva eli pitkäaikainen lämpötilan kesto taas kertoo sen, miten hyvin muovilaatu kestää vähintään 20 000 tuntia. Kestomuovien ja kertamuovien (komposiitit) jatkuvat käyttölämpötilat ovat yleensä välillä -269 - +300C. Hetkellisessä käytössä tietyt muovilaadut voivat kestää lähes 500 C asteen lämpötiloja.
Muovien lämpölaajeneminen
Muovien yksi ominaisuus on verrattain suuri lämpölaajeneminen verrattuna lasiin ja metalliin. Tietyillä erikoismuovien laaduilla päästään lähelle joidenkin metallien arvoja, mutta suurimmalla osalla muoveista lämpölaajeneminen on edellä mainittuihin materiaaleihin verrattuna suuri, ja se tulee ottaa huomioon muovituotteen suunnittelussa. Tällä on olennainen vaikutus myös mittatarkkuuteen ja mittapysyvyyteen. Lämpölaajenemiskertoimen avulla pystytään laskemaan lämpötilan muutoksen vaikutus kappaleen pituuteen ja tilavuuteen.
Lämpölaajenemiskerroin kertoo, paljonko kappaleen koko muuttuu sen lämpötilan muuttuessa yhden asteen Celsius-asteikolla.
Teimme muovien lämpörasituksesta oppaan, jossa on kattavat ja selkeät taulukot noin 100 muovilaadun lämmönkestävyydestä, sekä niiden lämpölaajenemisesta. Se on erinomainen apu muoviosien suunnittelussa.
Pääset lataamaan Muovien lämpörasitusoppaan ilmaiseksi yllä olevasta kuvasta tai tästä linkistä.
Meillä on opas myös muovimateriaalin valinnasta. Siinä kerromme systemaattisen tavan muovimateriaalin valintaan. Oppaassa käydään tiivistetysti läpi kymmenkunta kohtaa, jotka auttavat sopivan muovimateriaalin löytämisessä. Noudattamalla oppaan tapaa tarkastella muovin valintaa, tekee varmasti sopivampia materiaaliratkaisuja ja samalla oppii tuntemaan muovimateriaalit paremmin.
Pääset lataamaan Muovimateriaalin valintaoppaan ilmaiseksi alta tai tästä linkistä.
