POM Nedir??

1. giriiş

Polioksimetilen (POM), yaygın olarak adlandırılan asetal veya Delrin® gibi ticari isimlerle, yüksek sertlik kombinasyonu nedeniyle ödüllendirilen yarı kristal mühendislik termoplastiğidir, mükemmel aşınma ve yorulma direnci, düşük sürtünme, ve olağanüstü boyutsal kararlılık.

POM hassas mekanik parçalar için ilk tercih edilen polimerdir (vites, burçlar, kaydırıcılar) sıkı toleransların olduğu yer, düşük sürtünme ve uzun ömür gereklidir.

Bu makale teknik bir bilgi vermektedir., POM kimyasının veriye dayalı incelemesi, özellikler, işleme, başvuru, sınırlamalar ve gelecek yönelimler.

2. POM Nedir??

Polioksimetilen (POM) - sıklıkla denir asetal, poliasetal veya ticari adlarla Delrin®, Hostaform®, Ve Ultraform® — tekrarlanan –CH₂–O– ile karakterize edilen yarı kristal mühendislik termoplastiğidir (metilen-oksi) omurga.

Yüksek derecede kristalliği eter tipi bir bağlantıyla birleştirir, sert bir malzeme üretmek, boyutsal olarak kararlı, düşük sürtünme ve aşınmaya ve yorulmaya karşı son derece dayanıklı.

Bu özellikler POM'u tekrarlanabilir geometri ve uzun servis ömrü gerektiren hassas mekanik bileşenler için ilk tercih edilen polimer haline getirir.

İki ticari aile

POM, işleme ve performansı belirleyen iki temel kimyada üretilir ve tedarik edilir:

• POM-homopolimer (Pom-h) - formaldehitin polimerleştirilmesiyle üretilir. Homopolimer dereceleri tipik olarak daha yüksek kristallik sergiler, biraz daha yüksek sertlik ve daha iyi sürünme direnci.
  Maksimum mekanik performans sağlarlar, özellikle oda sıcaklığında, ancak işlem sırasında termal oksidasyona karşı biraz daha duyarlıdırlar.
• POM-kopolimer (POM-C) - Trioksan veya formaldehitin küçük bir fraksiyon stabilize edici komonomer ile kopolimerleştirilmesiyle üretilmiştir..
  Kopolimer kaliteleri termal bozunmaya ve işlem sırasında renk bozulmasına daha az eğilimlidir, daha geniş bir kalıplama penceresine sahiptir ve zorlu kalıplama koşullarında genellikle daha iyi boyut kontrolü sağlar.

3. POM'un Fiziksel Özellikleri (tipik değerler)

Değerler tipik tedarikçi aralıklarıdır ve dereceye göre değişiklik gösterir, dolgu içeriği ve test yöntemi. Tasarım açısından kritik özellikler için tedarikçi veri sayfalarını kullanın.

4. POM'un Temel Özellikleri: Mekanik, Termal, ve Kimyasal

Mekanik Özellikler (oda sıcaklığı, 23 °C — tipik mühendislik aralıkları)

POM'un termal özellikleri

• Servis Sıcaklığı: sürekli kullanım genellikle ≈ 80–100 °C uzun süreler boyunca; kadar kısa geziler 120–130 °C sınıfa ve ortama bağlı olarak mümkündür.
• Eritme/işleme: civarındaki erime aralığı 165–175 °C. İşleme penceresi nispeten dar; Kalıplamada termal kontrol önemlidir.
• Termal bozulma: yukarıda uzun süreli maruz kalma ~200 °C depolimerizasyona ve düşük seviyelerde formaldehit salınımına neden olabilir; İşleme veya sterilizasyon sırasında aşırı ısınmayı önleyin.

POM'un kimyasal direnci

• Harika: hidrokarbonlar, alifatik çözücüler, yakıt, yağlar, gresler, birçok deterjan ve hafif alkaliler.
• İyi: orta sıcaklıklarda birçok organik çözücü.
• Fakir / kaçınmak: güçlü oksitleyiciler (nitrik asit, kromik asit), konsantre asitler, güçlü halojenlenmiş hidrokarbonlar (sıcaklıkta) ve yüksek sıcaklıkta hidrolizi destekleyen koşullar.
• Not: POM, yakıtlara ve yağlara karşı dayanıklılığı nedeniyle sıklıkla yakıt ve hidrolik sistemlerde kullanılır..

POM'un boyutsal kararlılığı

• Düşük nem alımı (~%0,2) naylonlara göre çok daha üstün boyutsal stabilite sağlar (Pa).
• Yüksek kristallik oda sıcaklığında düşük sürünme sağlar; Yine de, sıcaklık servis limitlerine yaklaştıkça sürünme artar.
  Rulman ve yük taşıma uygulamalarında sürünmeye yönelik tasarım, özellikle yüksek sıcaklıklarda.

5. İşleme ve Üretim Yöntemleri

• Enjeksiyon kalıplama — hassas parçalar için baskın yöntem.
  Tipik rehberlik: kuru peletler (80°C 2–4 saat), varil/erime sıcaklığı ~190–230 °C dereceye bağlı olarak, kristalleşmeyi teşvik etmek ve çarpıklığı azaltmak için kalıp sıcaklığı 60–100 °C.
• Ekstrüzyon çubuklar için, levhalar ve profiller (Stokların işlenmesinde yaygın olarak kullanılan ekstrüzyon çubuk).
• Sıkıştırma kalıplama büyük plakalar veya özel parçalar için.
• İşleme çubuktan/çubuktan — POM makineleri çok iyi: temiz cips, az alet aşınması, sıkı toleranslar mümkün; prototipler ve düşük hacimli parçalar için yaygın olarak kullanılır.
• Birleştirme: Yüzey işlemleriyle yapışkan yapıştırma mümkün; mekanik sabitleme ve ultrasonik kaynak yaygın montaj yöntemleridir.

Pratik işleme notları: POM neme duyarlıdır (yüzey kusurları) ve termal olarak hassas (depolimerizasyon). Kontrollü kurutma ve doğru erime sıcaklıkları önemlidir.

6. POM'un Avantajları ve Sınırlamaları

Temel avantajlar

• Üstün Mekanik Denge: Yüksek mukavemeti birleştirir (60–75 MPa) ve süneklik (10–P uzama), çoğu mühendislik plastiğinden daha iyi performans gösteriyor
• Olağanüstü Boyutsal Kararlılık: Düşük su emme ve sıkı termal genleşme, nemli/sıcaklığın değişken olduğu ortamlarda tutarlı performans sağlar
• Kendinden Yağlamalı Özellikler: Düşük sürtünme katsayısı (0.15–0.20) aşınmayı azaltır ve birçok uygulamada yağlama ihtiyacını ortadan kaldırır
• Mükemmel işlenebilirlik: Minimum takım aşınmasıyla özel parçaların hassas şekilde işlenmesini sağlar
• Kimyasal direnç: Çoğu solvente karşı inert, asitler, ve tabanlar — sıvı taşıma bileşenleri için uygundur
• Hafif: Yoğunluk (1.41 g/cm³) ki 1/3 pirinçten olan ve 1/5 çelik olan, bileşen ağırlığının azaltılması

Sınırlamalar

• Düşük Yüksek Sıcaklık Direnci: Sürekli kullanım sıcaklığı (<110° C) Yüksek ısılı ortamlardaki uygulamaları sınırlar (Örn., motor egzoz sistemleri)
• Yanıcılık: Değiştirilmemiş POM yanıcıdır (UL 94 HB derecesi); alev geciktirici kaliteler (UL 94 V-0) katkı maddeleri gerektirir (Örn., magnezyum hidroksit)
• Zayıf UV Direnci: Uzun süreli güneş ışığı altında bozulur (sararma, güç kaybı)—dış mekan kullanımı için UV stabilizatörleri gerektirir
• Düşük Sıcaklıklarda Kırılganlık: Homo-POM –40°C'nin altında kırılgan hale gelir (darbe dayanımı düşer 50%), kriyojenik uygulamaların sınırlandırılması
• Termal Bozunma Riski: Aşırı ısındığında formaldehit açığa çıkarır (>230° C), sıkı işleme kontrolleri gerektiren

7. POM uygulamaları

POM'un özellik seti birçok mekanik talebe uygundur. Temsilci uygulamalar:

• Hassas dişliler ve raflar (tüketici aletleri, yazıcılar, robot)
• Burçlar, rulmanlar ve slaytlar — düşük sürtünme, kuru veya yağlı koşullarda uzun ömür
• Pompalar ve valf bileşenleri — kimyasal ve yakıt direnci
• Bağlantı elemanları ve klipler boyutsal kararlılık ve dayanıklılığın önemli olduğu yer
• Konektör muhafazaları ve elektrik izolatörleri
• Otomotiv kaplaması ve fonksiyonel bileşenler (kapı donanımı, kilitleme sistemleri)
• Tıbbi cihazlar (implantsız) — POM, temizlik/sterilizasyon ve boyut kontrolünün gerekli olduğu yerlerde kullanılır

Dolguları dahil et (bardak, karbon, Ptfe) uygulamaları değiştirir: Daha yüksek sertlik için cam dolgulu POM, Daha düşük sürtünme ve daha iyi aşınma için PTFE dolgulu.

8. Performans Optimizasyonu ve Tasarım Hususları

Değişiklik Yoluyla Performans Optimizasyonu

• Güçlendirilmiş POM: Cam elyafların eklenmesi (10–30 ağırlıkça %) sertliği arttırır (eğilme modülü 5 Genel not ortalaması) ve ısı saptırma sıcaklığı (140°C'ye kadar)— otomotiv yapısal parçalarında kullanılır
• Aşınmaya Dayanıklı POM: PTFE'nin dahil edilmesi (5–15 ağırlıkça %), grafit (2–5 ağırlıkça %), veya molibden disülfit (MoS₂, 1–3 ağırlıkça %) sürtünme katsayısını 0,05-0,10'a düşürür; yüksek hızlı kayan bileşenler için idealdir
• Alev Geciktirici POM: Halojen içermeyen alev geciktiriciler (Örn., magnezyum hidroksit, 20–30 ağırlıkça %) UL ile tanışın 94 V-0, Elektronik muhafazalarda kullanımın genişletilmesi
• UV Stabilize POM: Engellenmiş amin ışık stabilizatörlerinin eklenmesi (HALS, 0.1–0,5 ağırlıkça %) UV bozulmasını önler; dış mekan uygulamaları için uygundur

Tasarım Hususları

• Duvar kalınlığı: Eşit kalınlığı koruyun (1–5 mm enjeksiyonlu kalıplama için) çarpıklığı önlemek için; minimum kalınlık = 0.5 mm (İnce duvarlı parçalar)
• Taslak açılar: 1–2° enjeksiyonlu kalıplama için, 3Kalıp yapışmasını önlemek için ekstrüzyon için –5°
• Fileto & Yarıçaplar: Minimum fileto yarıçapı = 0,5–1,0 mm, stres konsantrasyonlarını azaltmak ve kalıplama sırasında akışı iyileştirmek için
• Keskin köşelerden kaçının: Keskin kenarlar gerilimi ve kırılma riskini artırır; yuvarlatılmış köşeler kullanın (yarıçap ≥0,5 mm)
• İşleme Optimizasyonu: Hassas parçalar için, kalıp sıcaklık kontrolünü kullanın (60–80 ° C) ve kalan gerilimi en aza indirmek için enjeksiyon hızını yavaşlatın

9. Diğer Mühendislik Plastikleriyle Karşılaştırma

10. Sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm

• Geri dönüşüm: POM termoplastiktir ve mekanik yeniden öğütme yoluyla geri dönüştürülebilir; Yeniden zemin malzemesi kritik olmayan bileşenlerde yaygın olarak kullanılır. Kimyasal geri dönüşüm daha az yaygındır ancak teknik olarak mümkündür.
• Yaşam döngüsü: Mekanik bileşenler için uzun hizmet ömrü, tek kullanımlık plastiklere kıyasla genellikle yaşam döngüsü çevresel performansını artırır.
• Güvenlik hususları: termal ayrışma formaldehit açığa çıkarabilir; atık işleme ve yakma işlemleri yerel çevre düzenlemelerine uygun olmalıdır.
• Geri dönüştürülmüş içerik: endüstriyel uygulamalarda artış, ancak tasarımcılar kritik parçalar için mekanik özelliklerin korunduğunu doğrulamalıdır.

11. Gelecek Eğilimler & POM'daki yenilikler

Gelişmiş Modifikasyon Teknolojileri

• Yüksek Performanslı Dolgular: Grafenle güçlendirilmiş POM (0.1–0,5 ağırlıkça % grafen) çekme mukavemetini artırır 20% ve termal iletkenlik 30%, Havacılık ve elektronik uygulamalarını hedefleyen
• Biyobozunur POM Karışımları: POM'un biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerle harmanlanması (Örn., Pla, PHA) Mekanik özellikleri korurken gübrelenebilirliği artırır; tek kullanımlık tüketim malları için uygundur

İşleme Yenilikleri

• 3D Baskı Gelişmeleri: Geliştirilmiş katman yapışmasına sahip yüksek performanslı POM filamentleri (güç = 95% toplu POM) ve daha yüksek baskı hızları (kadar 100 mm/s) özel parçaların seri üretimini mümkün kılmak
• Kalıp İçi Dekorasyon (IMD): Enjeksiyon kalıplama sırasında dekoratif filmlerin entegrasyonu, POM tüketici ürünlerinin estetik çekiciliğini artırır (Örn., Akıllı Telefon Kılıfları, Mobilya Donanımı)

Ortaya çıkan uygulamalar

• Elektrikli araçlar (EV'ler): POM, EV akü muhafazalarında giderek daha fazla kullanılıyor, motor parçaları, ve hafifliği nedeniyle şarj konektörleri, kimyasal direnç, ve boyutsal kararlılık — talebin şu kadar artması bekleniyor: 12% yıllık olarak 2030
• Havacılık: Düşük ağırlık, yüksek mukavemetli POM bileşenleri (Örn., iç parantez, sensör muhafazaları) uçak yakıt tüketimini azaltın; katı emisyon düzenlemeleriyle benimsenme hızlandırıldı
• Tıbbi İmplantlar: Biyoaktif POM (Hidroksiapatit ile kaplanmış) kemik entegrasyonunu teşvik eder, ortopedik implantlarda kullanımın yaygınlaşması (Örn., kalça sapları, omurga kafesleri)

12. Çözüm

POM (polioksimetilen) olgun biri, Ekonomik ticari plastikler ile yüksek performanslı polimerler arasındaki boşluğu dolduran çok yönlü mühendislik termoplastiği.

Sertlik kombinasyonu, Direnç Giymek, düşük sürtünme, düşük nem alma, ve mükemmel boyutsal kararlılığı, onu hassas mekanik parçalar ve dinamik bileşenler için ideal bir seçim haline getirir.

Tasarım, işleme ve kalite seçimi çalışma ortamı sıcaklığına göre ayarlanmalıdır, Malzemenin uzun hizmet ömrünü ve güvenilirliğini en üst düzeye çıkarmak için kimyasallara maruz kalma ve yük.

 

SSS

POM ve naylon arasındaki fark nedir (PA6/PA66)?

POM daha iyi boyutsal kararlılık sunar (düşük su emme <0.2% VS. PA6'lar 8%), daha düşük sürtünme (0.18 VS. 0.35), ve üstün kimyasal direnç.

PA6/PA66 daha yüksek sünekliğe sahiptir (kadar uzama 200%) ve darbe direncine sahiptir ancak nemde şişer, hassasiyeti azaltmak.

Homo-POM vs'yi ne zaman seçmeliyim?. Ortak-POM?

Yüksek mukavemet için Homo-POM'u seçin, sert uygulamalar (Örn., vites, bağlantı elemanları) kristallik ve sertliğin kritik olduğu yerler.

Darbeye eğilimli bileşenler için Co-POM'u seçin (Örn., menteşeler, klips) veya karmaşık kalıplama projeleri, daha iyi dayanıklılık ve işlenebilirlik sunduğundan.

POM yakıt sistemlerinde kullanılabilir mi??

Evet. POM yakıtlara karşı iyi bir dirence sahiptir, yağlar ve birçok çözücüdür ve yakıt sistemi bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır. Her zaman belirli yakıt karışımı ve sıcaklık aralığıyla doğrulama yapın.

POM için güvenli sürekli servis sıcaklığı nedir??

~80–100 °C'nin altında uzun süreli kullanıma uygun tasarım. Uygun kalite seçimi ve doğrulama ile ~120 °C'ye kadar kısa geziler mümkündür.

POM suda şişer mi??

Çok az. Denge suyu alımı düşüktür (~% 0.2-0.3), dolayısıyla nemden kaynaklanan boyutsal değişim naylonla karşılaştırıldığında çok azdır.

POM'un gıdayla teması güvenli midir??

Birçok POM sınıfı gıdayla temas düzenlemeleriyle uyumludur; Gerektiğinde gıda sınıfı veya FDA uyumlu sınıfları belirtin.

POM'un dayanabileceği maksimum sıcaklık nedir?

Co-POM'un sürekli kullanım sıcaklığı 90–110°C'dir, Homo-POM ise 80–100°C ile sınırlıdır.

120–130°C'ye kısa süreli maruz kalma mümkündür, ancak bu sıcaklıkların üzerinde uzun süreli maruz kalma termal bozulmaya neden olur.