Hvað er ABS plast? Einkunnir, eiginleikar og raunmörk

ABS er eitt af þessum efnum sem lítur einfalt út þar til verkefni færist frá snemma teikningu yfir í raunverulega framleiðslu. Það er kunnuglegt, víða fáanlegt og auðvelt að lýsa því í stórum orðum: þokkalega stíft, seigt, auðvelt að lita og hentar fyrir marga mótaða og pressaða hluta. Þessi þekking er líka ástæðan fyrir því að forskriftir stoppa stundum við eitt orð: ABS.

 

Fyrir snemma hugmynd gæti það verið nóg. Fyrir framleiðslu er það oft ekki.

ABS stendur fyrir akrýlónítríl bútadíen stýren, en nafnið lýsir efnisfjölskyldu frekar en einni fastri samsetningu. Framleiðendur stilla fjölliða uppbyggingu og samsetningu til að leggja áherslu á mismunandi eiginleika, þess vegna er ABS selt í almennum-tilgangi, mikið-flæði, mikið-slag, hita-þolið, málun, loga-tefjandi og þrýstiþol, meðal annars.

 

Munurinn er ekki bara markaðsmerki. Þeir geta verið nógu stórir til að breyta því hvernig efnið vinnur og hvernig fullunnin hluti virkar.

 

Tvær TAIRILAC einkunnir eru gagnlegt dæmi. AE8000-H er auðkenndur sem útþrýstieinkunn, en AG15A1-H er almenna einkunn. Í gagnablöðum framleiðenda dagsettum 22. maí 2020, greina bæði frá togstyrk upp á 43 MPa. Ef togstyrkur væri eina talan sem verið væri að bera saman væri lítil ástæða til að greina þá að.

 

Restin af gögnunum segir aðra sögu.

 

Eign	AE8000-H extrusion Grade	AG15A1-H almenna einkunn
Bræðslustuðull, 220 gráður × 10 kg	5,4 g/10 mín	22 g/10 mín
Hakkað Izod högg, 23 gráður, 4 mm	41 kJ/m²	25 kJ/m²
Togstyrkur, 23 gráður	43 MPa	43 MPa
Beygjustuðull, 23 gráður	2050 MPa	2550 MPa
Vicat mýkingarpunktur, 50 N	94 gráður	93 gráður
HDT, 1,8 MPa, óblætt	88 gráður	86 gráðu

 

Við sama-bræðsluprófunarskilyrði hefur almenna-einkunnin um það bil fjórfalt hærra en tilkynnt MFI. Extrusion einkunn greinir einnig frá hærri Izod höggum og minni beygjustuðul. Hvorug einkunn er almennt betri; þær hafa einfaldlega verið mótaðar í kringum mismunandi áherslur.

 

Það er það fyrsta sem vert er að skilja um ABS. Nafn sem kunnugt er útilokar ekki þörfina á að auðkenna einkunnina.

Leit að ABS eiginleikum skapar oft ruglingslega blöndu af gildum. Ein uppspretta gæti sýnt togstyrk í kringum 40 MPa, önnur gefur breiðari svið og framleiðslublað fyrir tiltekið plastefni getur verið öðruvísi aftur.

Flest augljós mótsögn stafar af því að heimildirnar eru að svara mismunandi spurningum.

Almenn tilvísun lýsir ABS sem efnisfjölskyldu. Efnisgagnagrunnur getur sameinað gögn úr mörgum viðskiptaeinkunnum og því sýnt svið. SpecialChem, til dæmis, skráir nú togstyrk við brot um 29,8–43 MPa og beygjustuðul um 1,6–2,4 GPa. Þessar tölur eru gagnlegar til að skilja áætlaða yfirráðasvæði ABS, en þær duga ekki til að tilgreina framleiðslu plastefni.

Nafngreint gagnablað framleiðanda er miklu gagnlegra þegar verkefni verður alvarlegt vegna þess að það auðkennir raunverulega einkunn og segir venjulega prófunaraðferðina eða ástandið. Jafnvel þá ætti aðeins að bera saman tölur þegar skilyrðin eru sambærileg.

Bræðsluflæði er gott dæmi. Gildi sem er mælt við 200 gráður undir 5 kg álagi er ekki hægt að meðhöndla sem jafngilt gildi sem er mælt við 220 gráður undir 10 kg. Sama varkárni á við höggstyrk, þar sem Izod og Charpy aðferðir, hakástand og rúmfræði sýnis hafa öll áhrif á niðurstöðuna. HDT breytist með beitt álagi og undirbúningi sýnis. Einnig er hægt að tilkynna um útglöðu og óglæðu gildi sérstaklega.

Þetta skiptir jafn miklu máli við innkaup og í hönnun. Það er auðvelt fyrir eignarnúmer að tapa upprunalegu prófunarástandi sínu þar sem það færist úr plastefnisgagnablaði yfir í teikningu viðskiptavina, tilboðsblað eða innri efnislista. Þegar þetta samhengi hverfur getur nákvæm-tala orðið furðu óljós.

Dagsetning gagnablaðsins er líka hluti af því samhengi. AE8000-H blaðið 2020 sýnir 5,4 g/10 mín við 220 gráður × 10 kg. Núverandi netupplýsingar FCFC eru ekki í fullkomnu samræmi við það sögublað: ítarleg eignatafla sýnir eins og er 6,0 g/10 mín, en annað svæði á sömu lifandi síðu sýnir enn 5,4.

Fyrir efnisfræðslu er það áhugaverð lýsing á því hvernig birt gögn þróast. Fyrir framleiðsluforskrift ætti svarið að vera einfaldara: auðkenndu framleiðandann og einkunnina og vinna út frá núverandi,-útgáfustýrðu gagnablaði frekar en númeri sem afritað er af vefsíðu.

ABS virkar vel í mörgum innandyravörum vegna þess að eiginleikar þess eru í þokkalegu jafnvægi. Vandamál hafa tilhneigingu til að birtast þegar verkefni biður efnið um að gera eitthvað utan þess þægilega sviðs, sérstaklega við -langtíma UV útsetningu, árásargjarn efni eða hækkað hitastig.

Útivist

Óvarið ABS er venjulega ekki fyrsta efnið til að velja fyrir langvarandi útiveður.

Viðkvæmi hluti uppbyggingarinnar er að mestu leyti pólýbútadíenfasinn. Við útsetningu fyrir útfjólubláum útfjólubláum útfjólubláu getur oxun á mynd- leitt til gulnunar á yfirborði og stökkleika. Mikilvægur punktur er að sýnileg litabreyting er ekki endilega allt vandamálið.

Í CSIRO rannsókn á ABS pípuplastefni í atvinnuskyni notaði hraða xenon-bogaveðrun til að kanna þessa hegðun. Rannsakendur sáu gula-brúna aflitun snemma í útsetningaráætluninni og greindu frá umtalsverðri minnkun á höggþol, úr 214 í um það bil 60 kJ/m². Eftir útsetningu sem samsvaraði 12 mánaða líkri náttúrulegri veðrun í prófunarlíkani þeirra var aflitunardýpt um 0,1 mm.

Rannsóknin er gagnleg vegna þess að hún sýnir að tiltölulega grunnt niðurbrotið yfirborð getur haft mun meiri áhrif á höggafköst en dýpt þess gæti gefið til kynna. Það ætti ekki að breyta því í fastan útilíftíma fyrir ABS. Vinnan fól í sér eitt plastefni, eitt prófunarprógram og eitt sett af umhverfisforsendum. Ritgerðin inniheldur einnig ósamræmi tíma-til-mánaðar umreiknings í einum hluta, þannig að umdeild tímabreyting er ekki gagnleg sem hönnunartala.

Fyrir alvöru vöru eru spurningarnar hagnýtari. Verður sniðið til frambúðar utandyra eða sjáist aðeins einstaka sólarljós? Er litahald mikilvægt? Er hluturinn snyrtilegur, burðarvirkur eða bæði? Er UV-stöðugað ABS einkunn í boði eða væri ASA viðeigandi upphafspunktur?

Algengt er að ASA sé sérstaklega boðið upp á-veðurþolin forrit, sem gerir það að eðlilegum samanburði þegar-útlit utandyra og útfjólubláa frammistaða ráða yfir kröfunni. Það þýðir samt ekki að sérhver ASA einkunn sé sjálfkrafa æskilegri fyrir hverja ABS einkunn; raunverulegur samanburður tilheyrir bekkjarstigi.

Efni

Efnaþol er annað svæði þar sem almennt ABS-kort getur aðeins tekið verkefni hingað til.

ABS hefur gagnlega viðnám í mörgum venjulegum umhverfi, en arómatísk og halógenuð kolvetni, ketónar og esterar eru meðal leysiefnahópa sem almennt eru skilgreindir sem vandamál. Raunveruleg hegðun fullunnar hluta fer einnig eftir styrk, hitastigi, snertitíma og vélrænni streitu.

Þetta á við í notkun sem felur í sér hreinsivökva, lím, smurefni eða vinnsluefni. Efni sem lifir af einstaka þurrkun getur ekki hegðað sér á sama hátt við endurtekna váhrif, dýfingu eða snertingu á meðan á streitu stendur.

Af þeirri ástæðu er "efnaþolið" ekki sérstaklega gagnleg krafa í sjálfu sér. Með því að nefna raunverulegt efni og þjónustuskilyrði gefur birgir eitthvað sem hægt er að athuga með gögnum um plastefni eða, ef nauðsyn krefur, prófa.

Hiti

Auðvelt er að mislesa hitaupplýsingar vegna þess að tölurnar líta út eins og hitamörk.

Í TAIRILAC dæmunum tveimur hér að ofan er greint frá óglæðu HDT við 1,8 MPa sem 88 gráður og 86 gráður . Vicat mýkingarhitastig þeirra er á svipuðu bili. Það væri freistandi að draga það niður í einfalda fullyrðingu eins og „ABS getur starfað í kringum 90 gráður,“ en það er ekki það sem prófin sýna.

HDT lýsir aflögun undir tilteknu álagi í skilgreindu prófi. Vicat mælir annars konar hitasvörun. Hvorugur þeirra er beint stöðugt-notkunar-hitastig fyrir fullbúið snið.

Langur íhlutur undir álagi getur einnig orðið fyrir áhrifum af skrið, hitauppstreymi, samsetningarálagi og magni víddarhreyfingar sem forritið þolir. Hús sem nær háum hita í stuttan tíma og langt snið sem verður að vera beint í mörg ár eru önnur vandamál, jafnvel þótt hvort tveggja sé gert úr ABS.

Þegar hiti skiptir máli, eru rekstrarsvið og hleðsluskilyrði gagnlegri en almenn hitastigsmörk.

Efnisvalið breytist aftur þegar hluturinn er pressaður út

Mikið magn af ABS-upplýsingum á netinu er skrifað í kringum sprautumót, sem er skynsamlegt miðað við hversu mikið efnið er notað fyrir hlíf, hlífar og mótaða burðarhluta. Prófílútpressun gerir aðrar kröfur til plastefnisins.

 

Í móti fyllir efnið lokað holrými og er stutt við það þegar það kólnar. Útpressað snið fer stöðugt út úr dúknum og verður að vera stjórnanlegt á meðan stærð og kæling ákvarða lokastærð hans. Þegar hlutinn inniheldur hol hólf, þunn hlið, þung rif eða ósamhverfa veggdreifingu, byrja efnishegðun og rúmfræði að hafa samskipti á þann hátt sem er ekki augljóst af grunneiginleikatöflu.

 

Þetta er ein ástæða þess að innspýttur-viðmiðunarhluti ABS nægir ekki til að gefa einkunn fyrir langa útpressun.

 

Íhugaðu tiltölulega litla mótaða girðingu og 1,5-metra holan snið. Báðir geta verið merktir ABS og báðir geta haft svipaðar kröfur um stofuhitastyrk. Útpressan þarf hins vegar einnig að halda lögun sinni stöðugt eftir að hún hefur farið út úr teningnum. Ójafnir veggir geta kólnað mishratt, þyngri rif getur dregið í aðliggjandi snyrtiflöt og ósamhverfur hluti getur gert víddarstýringu erfiðari.

 

Á þeim tímapunkti er viðkomandi spurning ekki lengur einfaldlega hvort ABS hafi fullnægjandi tog- eða höggstyrk. Einkunnin þarf að vinna með kaflanum.

 

Þetta er líka ástæðan fyrir því að almennar fullyrðingar um „venjulega ABS veggþykkt“ eða „venjulegt ABS útpressunarþol“ hafa takmarkað gildi. Merkilegt umburðarlyndi fer eftir rúmfræði sniðsins, plastefni, verkfærum, kælifyrirkomulagi, mælingaraðferð og samþykkisviðmiðum. Sama nafnþolið getur verið venja á einum hluta og óraunhæft á öðrum.

 

Bræðslu-flæðisgögn hjálpa til við að lýsa hluta vinnslumyndarinnar, en það ætti ekki að meðhöndla þau sem alhliða útpressunar-þröskuld. Fyrri TAIRILAC-samanburðurinn sýnir að einn framleiðandi staðsetur vísvitandi útpressunareinkunn sína við mun lægra flæði en almenna-einkunn hans við sömu prófunarskilyrði. Það er gagnleg sönnun þess hversu mismunandi einkunnir geta verið mótaðar, ekki regla sem hægt er að beita á hvert ABS plastefni.

 

Fyrir alvöru snið er teikningin því hluti af efnisumræðunni. Ekki er hægt að meta plastefni alveg aðskilið frá rúmfræðinni sem það þarf að verða.

Efnissamanburður er gagnlegri þegar hann byrjar á ástæðu þess að verið er að skoða annað efni.

Ef veðurgeta utandyra er að reka umræðuna, á ASA heima á forvalslistanum vegna þess að veðurþol og litastöðugleiki eru lykilatriði í því hvernig ASA einkunnir eru staðsettar.

Ef gagnsæi, mjög mikil höggafköst eða meiri hitauppstreymi verða mikilvæg gæti pólýkarbónat átt skilið íhugun.

Stíft PVC getur verið sterkari frambjóðandi þar sem verkefnið er þegar í takt við sérstakt jafnvægi PVC á stífleika, efnafræðilegri hegðun, logafköstum, kostnaði og útpressunareiginleikum.

Enginn af þessum samanburði er hægt að gera upp á réttan hátt með almennri töflu sem gefur upp eitt gildi fyrir „ABS“, eitt fyrir „PVC“ og eitt fyrir „PC“. Allar þrjár eru breiðar viðskiptaefnisfjölskyldur með sérhæfðar einkunnir.

Logahegðun sýnir hvers vegna þetta skiptir máli. TAIRILAC einkunnirnar tvær sem ræddar voru áðan eru tilkynntar sem UL 94 HB við tilgreinda þykkt. Sú niðurstaða tilheyrir þessum tveimur einkunnum í þeirri þykkt; það kemur ekki á logaflokkun fyrir ABS í heild. Sama regla gildir þegar borið er saman tiltekna PVC eða PC bekk.

Gagnleg röð er að skilgreina kröfuna fyrst, þrengja efnisfjölskylduna í öðru lagi og bera saman raunverulegar viðskiptaeinkunnir þegar stuttlistinn verður alvarlegur.

Fyrir verkefni sem eru enn á víðtækara efnisvali-, okkarleiðbeiningar um val á extrusion efnifjallar nánar um þá ákvörðun.

Teikning þarf ekki að endurskapa heilt plastefnisgagnablað, en hún ætti að innihalda nægar upplýsingar til að gera efnisþörfina afritanlega.

ISO 19062-1:2015 er núverandi útgefna ISO-merkingarstaðall fyrir ABS mótunar- og útpressunarefni. Opinber lýsing þess notar fjóra tilvísunareiginleika: Vicat mýkingarhitastig, bræðslumassaflæðishraða, Charpy höggstyrk og togstuðul. Það gerir einnig grein fyrir þáttum eins og samsetningu, fyrirhugaðri notkun eða vinnsluaðferð, aukefnum, litarefnum, fylliefnum og styrkingu.

Eldri ISO 2580-1:2002 hefur verið afturkallað og ISO 19062-1 í staðinn.

ASTM D4673-23 býður upp á annað flokkunar- og línuútskýringarkerfi fyrir ABS mótunar- og útpressunarefni í Bandaríkjunum. Ein setning í umfangi þess er sérstaklega gagnleg: Kerfið er ætlað til að kalla fram efni sem notað er til að búa til hluta frekar en til að framkvæma sjálft efnisval.

Þessi aðgreining endurspeglar það sem gerist í reynd. Staðall getur hjálpað tveimur aðilum að bera kennsl á efni stöðugt, en hann getur ekki ákveðið hvort það efni henti hlutanum.

Fyrir sum verkefni er áreiðanlegasta forskriftin einfaldlega framleiðandi og nákvæm einkunn. Aðrir þurfa frekari stjórn á bræðsluflæði, höggafköstum, lit, aukefnum, hitauppstreymi eða umhverfisáhrifum. Hvaða reitir tilheyra teikningunni fer eftir því hvað myndi raunverulega valda því að varan bilaði eða yrði óviðunandi.

Snið sem verður notað innandyra við meðalhita gæti þurft tiltölulega litlar viðbótarupplýsingar. Sýnilegt útisnið sem verður fyrir sólarljósi, hreinsiefnum og víddartakmörkunum þarf miklu meira.

Áður en ABS snið er endurskoðað fyrir framleiðslu eru gagnlegustu upplýsingarnar venjulega einfaldar: kaflateikning, fyrirhugað umhverfi, rekstrarhitastig, útsetning fyrir útfjólubláum útfjólubláum, hvers kyns viðeigandi efni, kröfur um útlit og vænt framleiðslumagn. Þessi aðföng sýna miklu meira en önnur almenn ABS eignatöflu.

Þegar plastefnið og hlutinn hafa verið skilgreindur á sanngjarnan hátt, verða þurrkun, bráðnunarástand, verkfæri, stærð og ferlistýring aðskilin umræða. Um þau efni er fjallað í okkarABS extrusion ferli leiðarvísir.

Fyrir holur eða rúmfræðilega krefjandi hluta, okkarholur prófíl extrusion guideútskýrir hvers vegna útbreiðsla veggja og rúmfræði hluta hafa svo mikil áhrif á víddarstýringu.

Ef núverandi teikning segir aðeinsABS, það þýðir ekki endilega að efnisútkallið sé rangt. Það þýðir að það gætu enn verið ákvarðanir falin á bak við það.

Að senda hlutateikninguna ásamt þjónustuskilyrðum er yfirleitt fljótlegasta leiðin til að komast að því hver þessara ákvarðana skiptir í raun og veru máli.

Sendu okkur kröfur þínar um teikningu eða verkefni