素材を理解する:アセタール vs. ナイロン

エンジニアリング プラスチックは、他のプラスチックよりも優れた機械的特性と熱的特性を持つプラスチックのグループで、木材、金属、ゴムなどの従来のエンジニアリング材料の代替品としてよく使用されます。最も一般的に使用されている 2 つのエンジニアリング プラスチックは、アセタール (デルリンや POM などの多くの名前で知られています) とナイロンであり、どちらも摩擦係数が低く、耐久性に優れています。これら 2 つの材料は、ベアリング、ブッシング、高性能ギアなど、同じ用途の多くにも使用できます。

ナイロンとアセタールには多くの重複があるため、両者の主な違いを把握してどちらかを選択するのは難しい場合があります.ここでは、製品チームがナイロンとアセタールについて知っておく必要があるすべての情報に加えて、どちらがプロジェクトに適しているかを判断する方法について説明します.

ナイロン樹脂の概要

他のプラスチックと同様に、ナイロンは炭化水素燃料を蒸留して作られます。ナイロンが作成される主なプロセスには、重合と重縮合の 2 つがあります。重縮合には、ジアミンとジカルボン酸の反応が含まれ、より生分解性の高いナイロンが形成されます。一方、重合では、アミン モノマーとカルボン酸を反応させます。

ナイロンの半結晶構造は、高レベルの剛性、強度、耐薬品性、および耐熱性を提供します。これらの理由から、ナイロンはギアやベアリングなどの摩擦を伴う用途に最適です。ただし、ナイロンは周囲から湿気を吸収する傾向があり、パーツの安定性と機能性に悪影響を及ぼす可能性があり、本質的に紫外線に対する耐性はありません。幸いなことに、プレコンディショニング処理を使用すると、これらの影響を両方とも軽減し、損傷を減らすことができます.

数多くの種類のナイロンはすべて番号で識別できます。ナイロンの最も一般的な 3 つのタイプは、ナイロン 6、ナイロン 66、およびナイロン 12 であり、ナイロンの物理的および化学的特性はタイプによって異なります。たとえば、強化されていないナイロン 6 の主要な機械的仕様には次のようなものがあります。

• 吸水率:1.900%、24 時間 @ 73.4°F (23°C)
• 引張強度:76 MPa
• 曲げ強度:110 MPa
• 曲げ弾性率:2965 MPa
• 硬度:116、ロックウェル R
• 融解温度:428°F (220°C)

ナイロンは、その強度と汎用性に加えて、自然な低摩擦特性で高く評価されています。フィラメント、繊維、フィルム、シートに成形でき、射出成形、CNC 機械加工、3D 印刷など、さまざまな製造プロセスに対応しています。これらの理由から、ナイロンはプロトタイプから大量の連続生産までよく使用されます。ナイロンは、さまざまな産業で幅広い用途に使用されています。ナイロン フィルムは食品包装によく使用され、ナイロン部品はエンジンのアルミニウム コンポーネントに取って代わることが多く、ナイロンはケーブル タイ、絶縁体、スイッチ ハウジングなどの電気用途によく使用されます。

アセタール樹脂の概要

アセタールには、主にホモポリマーとコポリマーの 2 種類があります。ホモポリマーとコポリマーは異なる化学組成を持ち、異なる用途に使用され、異なる製造プロセスを必要とします。ホモポリマー アセタールは、水性ホルムアルデヒドとアルコールを反応させてヘミホルマールを形成し、次にこの混合物を蒸留し、それを触媒で重合することによって生成されます。アセタール コポリマーの製造はより複雑で、ホルムアルデヒドをトリオキサンに変換し、蒸留して触媒で重合する必要があります。

ホモポリマーは、より滑りやすい質感で、より硬くて硬くなる傾向があります。一方、コポリマーは寸法安定性が高く、耐薬品性に​​優れています。どちらのタイプのアセタールも、摩耗、水、化学薬品に対する強い耐性と低摩擦を必要とする用途に適しています。これらの用途には、ギア、ジッパー、家電製品、プラスチック家具、医療用品などがあります。

アセタールのその他の一般的な用途には、機械ギア、電気絶縁、ハウジング部品、パワー ウィンドウやドア ロックなどの自動車部品、食品コンベアなどの食品産業材料などがあります。ただし、ナイロンとは異なり、アセタールは 3D プリントと特に互換性がありません。このため、ナイロンほど試作には使用されません。

アセタール プラスチック材料の特性はタイプによって異なりますが、その典型的な機械的および物理的特性は次のとおりです。

ホモポリマー アセタール

• 吸水率:0.25%、24 時間 @ 73.4°F (23°C)
• 引張強度:10,000 psi
• 曲げ弾性率:420,000 psi
• 摩擦係数:0.20

コポリマー アセタール

• 吸水率:0.20%、24 時間 @ 73.4°F (23°C)
• 引張強度:9,800 psi
• 曲げ弾性率:370,000 psi
• 摩擦係数:0.21

アセタールは、その高強度、低摩擦特性、および高温環境と低温環境の両方での優れた摩耗特性のために非常に好まれています。さらに、機械加工が容易なため、厳しい公差が必要な用途に適した材料の選択肢となる傾向があります。

アセタールとナイロンから始める

ナイロンとアセタールは用途の広い熱可塑性樹脂で、どちらも多くのプロジェクトに最適です。ただし、この 2 つの類似点にもかかわらず、それらは同じ資料ではなく、混同されるべきではありません。ナイロンは耐摩耗性に優れた素材で、特に 3D プリントに適しています。一方、アセタールは耐湿性が高く、CNC 加工との相性が抜群です。製品チームは、プロジェクトに選択するプラスチックが本当に適切なものであることを確認するために、常に十分な注意を払う必要があります。幸いなことに、経験豊富なパートナーが材料の選択プロセスを簡単にする手助けをしてくれます。

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