Что такое Delrin (POM-H): полное руководство

Если вы работаете с пластиками в производстве, инжиниринге или продуктовом дизайне, вы могли слышать о Delrin. И, возможно, задаётесь вопросом: что такое пластик Delrin? Или к какому типу пластиков относится Delrin?

Давайте ответим на эти вопросы, в том числе расскажем, где можно применять Delrin и какими методами изготавливают детали из Delrin. Приступаем к чтению!

Что такое пластик Delrin?

Delrin — прочный пластик, который легко скользит, сохраняет форму и не быстро изнашивается. Из него можно изготавливать очень точные детали, поскольку он прочен, выдерживает экстремальные температуры (от -40 до 120 ℃) и даже прочнее ABS-пластика.

Из чего сделан Delrin?

Delrin, также называемый POM-H (ацеталь-гомополимер), относится к семейству пластиков POM.

Другой тип — POM-C (ацеталь-сополимер). Немецкий химик Герман Штаудингер впервые открыл его в 1920 году, а DuPont начала коммерческое производство в 1956 году.

Delrin получают путём расщепления углеводородов на более мелкие фрагменты. Эти фрагменты смешивают с другими химикатами, создавая пластик в процессе полимеризации. Delrin — это на самом деле особый тип ацетальной смолы, изначально разработанный DuPont.

Как изготавливают детали из Delrin?

Большинство деталей из Delrin изготавливают литьём под давлением или обработкой на станках с ЧПУ, но 3D-печать также возможна. У каждого из этих методов свои преимущества.

Вот что нужно знать о каждом методе:

Литьё под давлением Delrin

Литьё под давлением — быстрый и эффективный способ массового производства деталей. Пластиковые гранулы расплавляют и впрыскивают жидкий пластик в форму под высоким давлением.

Затем пластик остывает и затвердевает, принимая окончательную форму. Этот процесс отлично подходит для изготовления деталей с гладкой поверхностью.

Delrin хорошо обрабатывается на стандартных машинах для литья под давлением, но для наилучших результатов следуйте этим рекомендациям:

• Используйте минимально возможное противодавление и поддерживайте давление выдержки в диапазоне 60–110 МПа в зависимости от типа Delrin.
• Установите температуру материала 215±5 ℃ (или 205±5 ℃ для более прочных марок).
• Поддерживайте температуру формы в диапазоне 80–100 ℃, но для особо точных деталей используйте до 120 ℃.
• Просушите материал перед литьём, если он поглотил слишком много влаги (более 0,2 %).

Обработка Delrin на станках с ЧПУ

Обработка на станках с ЧПУ удаляет материал из цельного блока для создания индивидуальных деталей. Этот метод идеален для мелкосерийного и среднесерийного производства, а также для изготовления особо точных деталей.

Delrin легко обрабатывается и хорошо сохраняет форму, что позволяет достигать жёстких допусков ±0.005 без коробления материала. Однако, поскольку Delrin размягчается при высоких температурах (выше 90 ℃), важно применять охлаждение:

• Воздушные хладагенты лучше всего сохраняют гладкость поверхности.
• Всегда используйте отдельный инструмент для Delrin, чтобы избежать загрязнения металлами или другими пластиками.
• Наилучшие результаты дают высокая скорость резания и низкая подача.

3D-печать Delrin

Хотя Delrin в основном перерабатывают литьём под давлением или механической обработкой, его можно и 3D-печатать, хотя это не самый простой материал для работы. При 3D-печати обычно используют филамент POM, а не именно бренд Delrin.

• Используйте подогреваемый стол (100–130 ℃), чтобы помочь первому слою прилипнуть.
• Попробуйте использовать платформу на основе целлюлозы или дерева, скотч или адгезивы для лучшего сцепления.
• Установите температуру печати 210–220 ℃ и, если возможно, используйте подогреваемую камеру, чтобы уменьшить коробление.
• Печатайте в хорошо проветриваемом помещении и поддерживайте температуру ниже 230 ℃, чтобы избежать выделения вредных паров.

Где применяется Delrin?

Delrin часто встречается в автомобилях, электронике и других отраслях, где нужны прочные и качественные детали. Вот некоторые распространённые применения:

Механические детали – шестерни, корпуса, винты, гайки и компоненты насосов.

Электрические детали – разъёмы, крышки и изоляторы.

Автомобильные детали – дверные замки и подвижные компоненты.

Медицинские изделия – инсулиновые ручки и ингаляторы.

Свойства Delrin

Оценить пластик Delrin можно по следующим свойствам:

Химические свойства

• Устойчив ко многим химикатам и органическим растворителям, особенно при температуре ниже 70℃.
• Не склонен к изменению цвета.
• Некоторые новые марки обладают повышенной стойкостью к УФ-излучению.

Механические свойства

• Очень прочный (предел прочности при растяжении 10 000 psi при комнатной температуре).
• Жёсткий и упругий (модуль упругости при изгибе 410 000 psi).
• Способен растягиваться на 10–40% до разрушения.
• Хорошо выдерживает повторяющиеся нагрузки (предел выносливости 5 000 psi).
• Низкое трение (плавно скользит по стали, коэффициент трения 0,1–0,3).
• Устойчив к износу, ударам и деформации при изгибе с течением времени.
• Слабо впитывает воду, что делает его отличным выбором для влажных условий.

Термические свойства

• Работает при температурах от -40℃ до 90℃.
• Сохраняет прочность при высоких температурах: предел прочности при растяжении 2 000 psi при 90℃.
• При -40℃ теряет лишь 20% ударной вязкости, но не становится слишком хрупким.
• Выдерживает воздействие воды до 65℃ без потери характеристик.

Электрические свойства

• Отличный электрический изолятор, в том числе при нагреве и влажности.
• Низкие потери энергии, что делает его отличным изоляционным материалом.
• Горючий, класс горючести по UL94 — HB (горизонтальное горение).

Преимущества использования Delrin для обработки на станках с ЧПУ

Пластик Delrin имеет множество преимуществ для обработки на станках с ЧПУ, а именно:

• Прочный и вязкий, хорошо сохраняет форму
• Выдерживает удары и нагрузки без разрушения
• Устойчив к повреждению химикатами
• Имеет гладкую глянцевую поверхность
• Низкое трение, что облегчает обработку
• Во многих случаях безопасен для контакта с пищевыми продуктами и водой (одобрен FDA и NSF)
• Может заменять металлические детали, изготовленные литьём под давлением

Недостатки использования Delrin для обработки на станках с ЧПУ

Несмотря на множество преимуществ, при обработке деталей из Delrin на станках с ЧПУ есть и некоторые недостатки, например:

• Плохо склеивается и соединяется с другими материалами
• Недостаточно устойчив к кислотам и щелочам
• Может разрушаться под воздействием солнечного света и выделять газы при высоких температурах
• Становится хрупким при очень низких температурах

Почему стоит выбрать Delrin?

Delrin может стать отличным выбором для ваших деталей и проектов. Иногда преимущества очевидны — как в случае с гоночным автомобилем. В других случаях требуется более тщательный анализ. Мы поможем вам сравнить Delrin с другими материалами, чтобы вы сделали оптимальный выбор.

Delrin в сравнении с металлами

Выбирая между пластиком и металлом, подумайте о балансе между стоимостью и преимуществами. Если деталь изготавливалась из металла, испытайте инженерный пластик, например Delrin, той же формы и конструкции.

Хотя прочностные характеристики пластиков и металлов различаются, переход на пластик может улучшить эксплуатационные свойства и снизить затраты — особенно если металлическая конструкция была неоптимальной.

Литьевые пластики позволяют создавать более сложные формы, получать встроенный цвет и сокращать число деталей в сборке. Это упрощает производство и сокращает лишние операции, экономя время и деньги.

Иногда лучший выбор — использовать оба материала. В пластиковые детали можно добавлять металлические вставки для более прочной резьбы, прокладки проводки, каналов для жидкости или газа либо лучшего контроля температуры при сохранении низкой стоимости.

Delrin в сравнении с другими пластиками

Delrin прочнее и долговечнее многих других пластиков. Он хорошо сохраняет форму и слабо впитывает влагу, что делает его лучше нейлона, который может набухать во влажных условиях.

У него также поверхность с низким трением, поэтому он плавно движется без заеданий. Это делает его отличным выбором для шестерён, подшипников и подвижных деталей, где другие пластики, такие как PVS или ABS, могут быстрее изнашиваться или требовать смазки.

Delrin также обладает высокой стойкостью к химикатам, включая топливо, масла и растворители, тогда как пластики вроде поликарбоната или ABS могут разрушаться при контакте с агрессивными веществами.

Он выдерживает более высокие температуры, чем некоторые распространённые пластики, но уступает по термостойкости PTFE (тефлону) или PEEK.

Если вам нужен материал, который легко обрабатывается, Delrin — отличный вариант: он чисто режется и лучше сохраняет точные формы, чем полиэтилен или акрил, которые могут быть слишком мягкими или хрупкими.

Как ведут себя геометрические допуски у крупных деталей из Delrin?

Delrin легко обрабатывается и сохраняет стабильность, что позволяет получать точные размеры. Однако при изготовлении крупных деталей возможна небольшая усадка — около ±0,05 мм.

Как выбрать подходящую марку Delrin?

Delrin выпускается в разных марках — 100, 500, 900 и 1700. Эти числа показывают, насколько легко пластик плавится и течёт. Марка 100 — самая густая, а 1700 обладает наибольшей текучестью. Ваш выбор зависит от того, как нужно заполнять формы, и от назначения детали.

В таблице ниже приведены различные типы Delrin и их оптимальное применение.

Тип Delrin	Оптимальное применение
Delrin AF 100 (13% PTFE)	Служит дольше обычного Delrin и не требует дополнительной смазки. Отлично подходит для деталей, которым нужно плавно скользить без смазки или масла.
Delrin (30% стекловолокна)	Прочнее и медленнее изнашивается, чем обычный Delrin. Идеален для деталей, работающих под постоянной высокой нагрузкой.
Delrin AFDE588	Выдерживает тяжёлые нагрузки и хорошо работает на высоких скоростях. Идеален для деталей, которые должны нести нагрузку без разрушения.
Delrin 570 (20% стекловолокна)	Долговечнее обычного Delrin. Лучший выбор для деталей, которым нужна повышенная прочность и стойкость к длительному давлению.
Delrin 150 гомополимер (чёрный и натуральный)	Отлично противостоит воде и износу. Подходит для автомобильных и строительных деталей, рассчитанных на длительный срок службы.

Заключение

Delrin — прочный, гладкий и надёжный пластик, который хорошо зарекомендовал себя во многих отраслях. Его можно обрабатывать, формовать и даже печатать на 3D-принтере, создавая точные и долговечные детали.

DEK специализируется на обработке на станках с ЧПУ, литье под давлением и 3D-печати, поставляя высококачественные точные компоненты из Delrin. Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатный расчёт.

Часто задаваемые вопросы

Что за пластик Delrin?

Delrin — это инженерный термопласт, известный как полиоксиметилен (POM). Его также называют ацеталем, полиацеталем или политриоксаном; его выбирают за прочность и низкое трение.

Что такое Delrin 150?

Delrin 150 — прочный пластик общего назначения из чистого Delrin (гомополимер POM). Он очень долговечен, износостоек и почти не впитывает влагу.

Как лучше всего собирать детали из Delrin?

Детали из Delrin можно соединять разными способами. Для простой сборки и разборки подойдут саморезы, защёлки и посадка с натягом. Для неразъёмного соединения можно использовать сварку, клеи или заклёпки

Если вы работаете над прототипом или небольшой серией, клеи подойдут, но для долгосрочного использования их прочности может не хватить. Для ответственных деталей мы рекомендуем клеевые соединения — они обеспечивают лучшие характеристики.

Перед сборкой очистите и обезжирьте поверхности с помощью наждачной бумаги или химических средств — так вы добьётесь наилучшего результата.

Чем отличаются Delrin и ацеталь?

Delrin (POM-H) прочнее, лучше сопротивляется износу и имеет более низкое трение, что делает его отличным выбором для высоконагруженных деталей. Ацеталь (POM-C) проще в обработке и тоже подходит для применений с низким трением, но уступает Delrin в прочности и жёсткости

Какая финишная обработка поверхности лучше для Delrin?

Финишную обработку деталей из Delrin можно выполнять двумя основными способами в зависимости от внешнего вида и функции. Детали после механообработки готовы к использованию, но могут иметь видимые следы обработки, а пескоструйная обработка создаёт более гладкую и прочную поверхность

Для дополнительной индивидуализации можно применить горячее тиснение, трафаретную печать, окрашивание, лазерную маркировку, металлизацию или тампонную печать.

Если вы решите окрасить Delrin, его можно запекать при температуре до 160℃, а металлизация медью-хромом или алюминием повышает долговечность и улучшает внешний вид.

Лазерная маркировка также хорошо работает после обработки поверхности слабым кислотным раствором.

Какова стоимость обработки деталей из Delrin?

Delrin — один из самых простых в обработке пластиков, поэтому он дороже некоторых других, но затраты оправданы. Он сохраняет прочность и форму при обработке, а благодаря высокой жёсткости меньше склонен к разрушению.