APERÇU du remplacement du métal par du plastique |
Pourquoi les concepteurs continuent à remplacer les pièces métalliques par des plastiques techniques
Les ingénieurs mécaniciens et les concepteurs remplacent de plus en plus les pièces métalliques existantes par des composants en plastique technique. Une idée fausse commune est que cette tendance est uniquement basée sur la réduction du coût initial par pièce, mais la réalité est bien différente. Les plastiques techniques sont souvent plus chers que les métaux, mais offrent des avantages tels que des performances améliorées, une durée de vie plus longue des pièces et des temps d'immobilisation réduits. Cette approche à long terme de "coût global de possession" génère un marché fort pour les solutions plastiques techniques.
Voici quelques-unes des caractéristiques et des avantages du produit qui favorisent une utilisation accrue des plastiques techniques.
Résistance à l'usure
Dans les applications à forte usure, de nombreux matériaux plastiques surpassent les matériaux en laiton et autres matériaux porteurs de métaux. Les plastiques tels que le nylon, l'UHMW, le PTFE, l'acétal et le Turcite® offrent un pouvoir lubrifiant naturel qui augmente la résistance à l'usure et prolonge la durée de vie des paliers, des rouleaux, des engrenages et des joints.
Poids léger
Lors du remplacement de pièces métalliques, les matières plastiques réduisent généralement le poids de la pièce de 30% à 50%. Cela peut se traduire par des économies d’énergie considérables lorsqu’il est utilisé dans des applications telles que le transport, le mouvement linéaire et la manutention.
Résistance à la température
Les plastiques, les céramiques et les composites ont été développés pour résister aux températures cryogéniques extrêmement élevées et extrêmement basses avec une perte minimale de propriétés mécaniques. Des matériaux tels que le Celazole® PBI peuvent fonctionner en permanence à une température maximale de 750 ° F, tandis que des matériaux tels que le Kel-F® PCTFE peuvent fonctionner à une température allant jusqu'à -400 ° F.
Résistance aux chocs et absorption des chocs
De nombreux plastiques et composites offrent une excellente résistance aux chocs. Des matériaux tels que le polycarbonate sont utilisés pour le vitrage et les boucliers résistant aux chocs. Le nylon, l'UHMW et le polyuréthane absorberont les chocs et isoleront les points de contrainte afin de protéger les composants environnants.
Propriétés d'isolation
De nombreux plastiques ont d'excellentes propriétés isolantes, réduisant la chaleur et améliorant la fiabilité du produit. Les stratifiés tels que G-10 / FR-4, GPO-3 et LE Phenolic sont largement utilisés dans les industries de l'électricité et des transports pour isoler de la chaleur et des chocs électriques. Les thermoplastiques tels que le PTFE et le Meldin® fonctionnent bien dans les applications d'isolation à haute température.
Résistance à la corrosion
Les métaux sont intrinsèquement sensibles à la corrosion causée par l'humidité, les acides et les solvants organiques. De nombreux plastiques ont été conçus spécifiquement pour lutter contre ces problèmes. Des matériaux tels que le PVC, le CPVC, le polypropylène et le PTFE offrent une résistance à la corrosion supérieure à un prix économique.
Approbation médicale
De nombreux plastiques ont été approuvés pour une utilisation dans des applications médicales allant des valves à pompe cardiaque aux instruments endoscopiques. Les produits sont conformes aux normes FDA, USP Classe VI et ISO 10993. Ces matériaux comprennent Radel®, PEEK, Ultem® et Polycarbonate.
Fire Safe
Des dizaines de matières plastiques ont été développées pour répondre aux classifications courantes des avions, des transports, des semi-conducteurs et UL en matière de sécurité des flammes et de la fumée. Les spécifications incluent FAR, FTA, FRA, ASTM, UL et FM. Dans l'industrie des semi-conducteurs, les matériaux répondant à la spécification FM-4910 ont réduit ou éliminé la nécessité de systèmes de suppression des incendies coûteux, réduisant ainsi les coûts globaux des équipements. Dans certains cas, l'utilisation de ces matériaux a même permis de réduire les coûts d'assurance dans les applications à haute responsabilité. Les matériaux ignifuges et ignifugeants courants incluent: Kydex®, Boltaron®, Halar®, CP7-D, FRPP, Corzan® CPVC et Kynar® 740 PVDF.
Haute pureté
Les plastiques sont depuis longtemps un produit crucial utilisé dans la fabrication d'applications de traitement des fluides et des gaz de haute pureté. De nombreux plastiques ont éliminé les problèmes de dégagement de gaz, de lixiviation et d'autres contaminations dans des systèmes cruciaux de haute pureté. Ces produits comprennent: PTFE, PFA, FEP, Halar® et Kynar® PVDF.
Contrôle statique
Plusieurs plastiques et composites ont des qualités antistatiques pour empêcher l’accumulation de charges électriques. La gamme de produits s'étend des matériaux conducteurs 10 2 à 10 6 et des dissipateurs statiques 10 6 à 10 10 aux matériaux très résistants 10 10 à 10 12 .
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