Как выбрать материалы ПОМ и переработать их в листы и стержни ПОМ?

I. Что такое сырье POM?

ПОМ (полиоксиметилен) — это высокоэффективный конструкционный пластик, линейный полимер, образующийся в результате полимеризации формальдегида. Его молекулярная структура очень симметрична (повторяющиеся звенья -CH₂O-), обладает металлической жесткостью и стойкостью к истиранию.

Основные характеристики:

1. Отличные механические свойства: высокая прочность на разрыв (60-70 МПа), высокая жесткость (модуль упругости 2,5-3,5 ГПа), низкий коэффициент трения и хорошая усталостная прочность.

2. Хорошая химическая стойкость: Устойчив к органическим растворителям (таким как углеводороды и масла), слабым кислотам и основаниям, но не устойчив к сильным кислотам (таким как концентрированная серная кислота) и сильным окислителям.

3. Высокая стабильность размеров: чрезвычайно низкая гигроскопичность, минимальное влияние влажности окружающей среды.

4. Термические свойства: гомополимер ПОМ имеет температуру плавления примерно 175 ℃, сополимер ПОМ примерно 165 ℃; температура длительной эксплуатации -40~100℃ (краткосрочно до 120℃).

Классификация:

Гомополимер ПОМ: полимеризованный из чистого формальдегида, с высокой кристалличностью (75-85%), превосходными механическими свойствами, но плохой термической стабильностью (легко разлагается).

Сополимер ПОМ: сополимеризованный из формальдегида и небольшого количества диоксолана, с немного меньшей кристалличностью (70-75%), лучшей термической стабильностью и немного большей устойчивостью к гидролизу.

II. Как выбрать высококачественное сырье для ПОМ?

Высококачественный ПОМ должен соответствовать требованиям применения (таким как прочность, термостойкость и стойкость к истиранию) и может выбираться на основе следующих размеров:

1. Определить целевое использование и показатели эффективности:

Выберите тип в зависимости от требований к продукту:

Применения с высокой жесткостью/стойкостью к истиранию (например, шестерни, подшипники): отдавайте предпочтение гомополимеру ПОМ (более высокая прочность).

Требования к термостойкости или стабильности обработки (например, толстостенные детали): Выбирайте сополимер ПОМ (хорошая термическая стабильность).

2. Внешний вид и физические свойства:

Внешний вид: Однородные частицы, без примесей (черных пятен, металлической стружки), однородного цвета (обычно молочно-белого или грязно-белого).

Скорость течения расплава (MFR): отражает молекулярную массу и текучесть обработки (MFR для гомогенного ПОМ обычно составляет 2–10 г/10 мин, для сополимера 5–20 г/10 мин; необходимо, чтобы толщина продукта соответствовала толщине, для тонкостенных деталей требуется более высокая MFR).

Плотность: Гомополимер ПОМ примерно 1,42-1,43 г/см³, сополимер примерно 1,41-1,42 г/см³ (чрезмерное отклонение может указывать на загрязнение вторсырьем).

3. Химические и механические свойства.

Распределение молекулярной массы: сырье с узким распределением молекулярной массы (PDI≈2-3) демонстрирует стабильные технологические свойства и постоянную усадку готовой продукции.

Содержание концевых групп: Низкое содержание концевых карбоксильных/гидроксильных групп (концевые карбоксильные группы сополимера ПОМ ≤10 экв/т) приводит к лучшей термической стабильности (меньше склонности к разложению).

Механические испытания: прочность на разрыв ≥60 МПа, ударная вязкость с надрезом ≥6 кДж/м² (регулируется в соответствии с требованиями).

4. Поставщики и квалификация: выбирайте надежные фабрики и бренды с надежными системами качества (ISO 9001, IATF 16949).

Требуйте отчеты об испытаниях (SGS, RoHS, REACH), подтверждающие отсутствие вредных примесей (таких как тяжелые металлы и ионы хлорида).

5. Проверка образцов. Проведите пробное мелкосерийное производство для проверки разложения, деформации (внутреннего напряжения) и отклонений размеров (несоответствующей степени усадки) в продуктах, а также проверьте их фактические характеристики.

Лист ПОМ, некоторые называют его Листом Делрина.

III. Как хранить сырье ПОМ?

Хотя ПОМ имеет низкую гигроскопичность, неправильное хранение в течение длительного периода может привести к ухудшению его характеристик. Следует принять следующие меры предосторожности:

1. Экологический контроль

Температура: 20–30 ℃ (Избегайте высоких температур; однако температура ниже 0 ℃ может привести к охрупчиванию).

Влажность: Относительная влажность ≤70%.

Свет: Хранить в защищенном от света месте (УФ-излучение может вызвать окислительную деградацию).

2. Упаковка и хранение.

Сохраняйте оригинальную упаковку (влагонепроницаемый пакет/пакет из алюминиевой фольги). Неиспользованное сырье должно быть запечатано, чтобы предотвратить впитывание влаги или загрязнение.

Избегайте сильного давления при штабелировании (чтобы предотвратить разрушение частиц и повлиять на поток).

3. Срок годности

Нераспечатанное сырье: 12–24 месяца (более подробную информацию см. в инструкциях поставщика); После открытия рекомендуется использовать в течение 6 месяцев. При длительном хранении повторно высушите (80 ℃ × 2 часа).

Полиоксиметиленовый лист AHD и полиоксиметиленовый стержень

IV. Как перерабатывать ПОМ в высококачественные листы и стержни?

Листы/стержни ПОМ (полиацеталь лист/полиацеталь стержень) обычно производятся методом экструзионного формования. Ключевым моментом является контроль параметров процесса для снижения внутреннего напряжения и обеспечения точности размеров и производительности.

1. Предварительная обработка сырья

Сушка: хотя он имеет низкую гигроскопичность, его необходимо сушить (80-100 ℃ × 2-4 часа) для длительного хранения или во влажной среде, чтобы предотвратить гидролиз во время обработки (поверхностные пузырьки).

2. Настройки параметров экструдера

Температура ствола: гомополимер ПОМ: 180–210 ℃ (головка 200–210 ℃); Сополимер ПОМ: 170–200 ℃ (головка 190–200 ℃). Чрезмерная температура может привести к разложению (белый дым, резкий запах), а недостаточная – к плохой пластификации (шершавая поверхность).

Скорость шнека: от средней до низкой, чтобы избежать сильного выделения тепла при сдвиге (ПОМ имеет плохую термическую стабильность и склонен к разложению).

Противодавление: 0,5-2 МПа (для улучшения однородности расплава и уменьшения пузырьков).

3. Дизайн пресс-формы

Матрица: зазор должен быть немного больше толщины изделия, чтобы компенсировать сильное расширение ПОМ в расплаве (степень расширения 10-20%).

Система охлаждения: для равномерного охлаждения (во избежание локального переохлаждения, приводящего к короблению) следует использовать многоступенчатое водяное охлаждение (температура воды 20–30 ℃).

4. Тяга и формирование

Скорость тяги должна соответствовать скорости экструзии (немного выше скорости экструзии, чтобы избежать скопления продукта), обеспечивая равномерное натяжение (во избежание деформации растяжения).

Формирующая матрица должна быть расположена перпендикулярно направлению экструзии, чтобы обеспечить точность размеров.

5. Последующая обработка

Отжиг: после формования отожгите изделие в печи при температуре 120–150 ℃ в течение 2–4 часов (чтобы уменьшить внутреннее напряжение и улучшить стабильность размеров).

Обработка поверхности: Для большего блеска можно выполнить полировку; для износостойкости можно нанести покрытие (например, ПТФЭ).

Качественное сырье ПОМ требует учета показателей производительности, проверки внешнего вида и фактической проверки; при хранении следует уделять внимание температуре, влажности и светозащите; Суть обработки пластин/прутов заключается в контроле температуры экструзии, конструкции пресс-формы и последующей обработки для обеспечения точности размеров и долгосрочной стабильности.

Стержень AHD POM (синий, зеленый, красный)