Polykarbonat og akryl er noen av de mest populære materialvalgene når det gjelder gjennomsiktige applikasjoner, ettersom de begge har visse unike fordeler. De brukes begge i bygg-, bil-, elektronikk- og sikkerhetsindustrien, der holdbarhet, klarhet og allsidighet er et must. Likevel er de mer egnet for andre bruksområder på grunn av deres fysiske egenskaper. Polykarbonat er en sterk, svært slagfast termoplast som fungerer godt der styrke og sikkerhet er viktig. Det er vanskelig å knuse og egner seg derfor godt som blant annet karosserisikre vinduer, opprørsskjold og beskyttelsesdeksler. Akryl, ofte kalt pleksiglass, er derimot en klar termoplast med svært god optisk klarhet, som er slitesterk mot riper og enkel å produsere.
Akryl brukes ofte i skilting, akvarier og utstillingsvinduer, og akvarier (der det generelt foretrekkes fremfor glass): Akryl er mye mer motstandsdyktig mot knusing og har bedre UV-bestandighet), blant andre dekorative eller estetiske bruksområder. Selv om akryl er robust, er det lett å knuse sammenlignet med polykarbonat.
I denne artikkelen skal vi gå nærmere inn på sammenligningen av akrylglass og polykarbonat og fastslå de største forskjellene i forhold til slagfasthet, optiske egenskaper, ripefølsomhet og UV-toleranse. Når du blir kjent med fordelene og ulempene ved hvert materiale, kan du ta et informert valg avhengig av et bestemt prosjekt.
Hva er akryl?
Akryl (også kalt pleksiglass) er en menneskeskapt polymer laget av polymetylmetakrylat (PMMA). Det er en klar termoplast som er lett i vekt, svært motstandsdyktig mot støt (ikke like mye som polykarbonat) og har stor klarhet. Akryl omtales vanligvis som et glassalternativ, og det er lett å støpe eller skjære i former. Det er også UV-bestandig og kan derfor brukes utendørs. Andre bruksområder er skilting, vinduer og utstillingsvinduer på grunn av gjennomsiktigheten og den enkle formingen.
Hva er polykarbonat?
Polykarbonat er en sterk, fleksibel termoplast som er svært gjennomsiktig og har bedre slagfasthet enn akryl. Det består av en polymer som inneholder karbonatgrupper i sin kjemiske struktur, og er derfor mye sterkere og mer elastisk. En av forskjellene med polykarbonat er at det tåler høy slagstyrke uten å sprekke eller splintres, noe som gjør det svært godt egnet når det er behov for stor holdbarhet. Selv om polykarbonat ikke er like ripebestandig som akryl, brukes det ofte i produkter som krever høy styrke, for eksempel sikkerhetsbriller, skuddsikre vinduer og bilprodukter.
Forskjeller mellom akryl og polykarbonat
1. Motstand mot støt
Organisk polykarbonat er svært tøft sammenlignet med akryl, med en 250 ganger større slagfasthet. Det er nesten uforgjengelig, og egner seg derfor svært godt der det er behov for ekstrem styrke, som sikkerhetsbarrierer, opprørsskjold og i biler.
Selv om akryl er sterkt, kan det sprekke eller splintres når det treffer noe. Selv om det er mer holdbart enn glass, kan det ikke brukes i omgivelser med høy støtbelastning med samme beskyttelsesnivå som polykarbonat.
2. Klarhet og optisk kvalitet
Akryl har en høy optisk klarhet med en lysgjennomgang på ca. 92 prosent, og det brukes derfor vanligvis til klare vinduer, skilt og utstillinger. Det er spesielt populært i tilfeller der det kreves en høy grad av gjennomsiktighet for å se bra ut.
Polykarbonat er også noe mindre gjennomsiktig, med en gjennomsnittlig lystransmisjon på 88%, men det har likevel svært høy gjennomsiktighet. Det er vanligvis et utmerket optisk materiale, og brukes ofte som linse eller klart innkapslingsmateriale, men det er mer motstandsdyktig mot deformasjon enn andre.
3. Motstandsdyktighet mot riper
Den ripebestandige egenskapen er veldig naturlig sammenlignet med polykarbonat; derfor vil den brukes på steder der overflaten vil møte litt friksjon eller slitasje. Akryl vitriner, vinduer eller andre produkter som ender opp med behov for en nesten uberørt overflate, bør bruke akryl.
Polykarbonat er vanskeligere, men også mer utsatt for riper. Likevel kan ripebestandige belegg brukes på polykarbonat for å forbedre holdbarheten på overflaten.
4. UV-bestandighet
Akryl gir overlegen UV-bestandighet som også forhindrer at materialet gulner når det utsettes for sollys. Dette gjør at det kan brukes til utendørs skilting, akvarietanker og takvinduer.
Polykarbonat er også til en viss grad UV-bestandig, og gulner og brytes ned når det utsettes for sollys før det behandles med UV-beskyttende belegg. Polykarbonat brukes likevel utendørs i mange andre sammenhenger (særlig der lang levetid er viktigere enn UV-stabilitet).
5. Vekt
Akryl er mindre tett enn polykarbonat, noe som kan vise seg å være nyttig i bruksområder der vekten er et av de viktigste hensynene. For eksempel har displayer, skilting eller til og med akvarietanker vanligvis fordeler på grunn av akrylens letthet.
Polykarbonat er sterkere, da det har en ekstra slagfasthet og dermed er tyngre; det er det produktet som velges i tilfeller der produktet må være mer holdbart.
6. Temperaturmotstand
Polykarbonat er et sterkt materiale ved høye temperaturer, og tåler stress og eksponering for høye temperaturer uten å gå i stykker eller smuldre opp. Dette gir det perfekte egenskaper for bruk i bil- og romfartsindustrien, der høye temperaturer er en flaskehals.
Akryl tåler moderate temperaturer, men når det utsettes for temperaturer over 80 °C, kan det vri seg og til og med bli mykt. Derfor er det ikke greit når det er snakk om høye temperaturer.
7. Kostnader
Akryl er som regel også billigere enn polykarbonat, og er et økonomisk alternativ for de fleste vanlige bruksområder som kjennetegnes av gjennomsnittlig holdbarhet. For eksempel kan man lage dekorative aksenter, skilt og deksler av akryl, ofte uten at det koster skjorta.
Produkter av polykarbonat er dyrere enn produkter av polypropylen, siden polykarbonat er sterkere og har bedre egenskaper, særlig når det gjelder slagfasthet. Men den høyere prisen er i mange tilfeller berettiget på områder der sikkerheten er avgjørende, for eksempel vinduer og maskiner som tåler skudd.
Krav til sprøytestøpematerialer av polykarbonat og akryl
Krav til polykarbonatmaterialer
Polykarbonat er en svært robust, gjennomsiktig termoplast som krever visse forutsetninger for å kunne sprøytestøpes. De viktigste materialbehovene er beskrevet nedenfor:
- Polykarbonat Harpiksgrad: Polykarbonat er tilgjengelig i en rekke ulike kvaliteter, både optiske kvaliteter når det gjelder klarhet og slagfaste kvaliteter når det gjelder holdbarhet. Det er svært viktig å bruke riktig kvalitet, avhengig av bruksområdet (f.eks. bilindustrien, elektronikk, sikkerhetsprodukter).
- Tilsetningsstoffer og modifikatorer: Polykarbonat kan tilsettes UV-stabilisatorer og flammehemmere, slagregulerende midler og andre tilsetningsstoffer for å forbedre ytelsen. Styrken økes av slagfasthetsmodifikatorer, og UV-stabilisatorer forhindrer gulfarging.
- Fuktighet: Polykarbonat er hygroskopisk, noe som betyr at det tar opp vanninnhold fra luften. Overflatefeil som bobler og hulrom kan skyldes for mye fuktighet. De bør tørkes ordentlig før støping for å bevare materialets integritet.
- Behandlingstemperatur: Polykarbonat har en prosesseringstemperatur på 250-320 °C for å fremme god flyt i formen uten å risikere tap av styrke.
- Viskositet: Viskositeten til polykarbonat må manipuleres når en støpeprosess finner sted. For høy viskositet kan føre til dårlig fylling i støpegods med komplekse konturer, og for lav viskositet kan resultere i defekte deler.
Krav til akrylmateriale
Akryl (PMMA) er en vanlig termoplast som er kjent for å være svært klar og enkel å arbeide med. Materialkravene til akryl er:
- Akrylharpikskvalitet: Akryl finnes i dusinvis av kvaliteter basert på bruksområde. Akryl av optisk kvalitet brukes i klare deler, mens akryl av ulike typer brukes i mindre kritiske deler.
- Tilsetningsstoffer og tilsetningsstoffer: Akryl kan tilsettes UV-stabilisatorer for å gjøre det mer motstandsdyktig mot sollys og forhindre gulfarging. Noen ganger inneholder de også slagmodifikatorer for å gjøre dem seigere, men dette gjør dem mindre optisk gjennomsiktige.
- Fuktkontroll: Akryl absorberer ikke fuktighet like lett som polykarbonat, og derfor kan for mye fuktighet også forårsake overflatedefekter. Det må lagres tørt før bruk.
- Behandlingstemperatur: Bearbeidingstemperaturen øker opp til 180 til 250 grader Celsius i akryl. Det har en lavere støpetemperatur sammenlignet med polykarbonat, og reduserer derfor sannsynligheten for nedbrytning.
- Viskositet: Akryl har en ganske høy flytehastighet som gjør det lettere å støpe. Likevel må det behandles i et kontrollert miljø for å unngå defekter, som sondering eller merking.
Sprøytestøping av polykarbonat trinn for trinn
- Forberedelse av materiale: Polykarbonatpelletsmaterialet går gjennom en streng kontrollprosess og blir lastet inn i beholderen til sprøytestøpemaskinen.
- Tørking av polykarbonat: Dette er en harpiks som må tørkes før injeksjon. Det er ønskelig å senke fuktighetsinnholdet til under 0,02 prosent ved å la pelletsen passere gjennom en avfuktingstørker som reguleres ved en temperatur på mellom 120 o C og 150 o C i flere timer.
- Injeksjon og smelting: Det tørkede polykarbonatet smeltes i sprøytestøpemaskinens fat ved en temperatur på mellom 250 og 320 °C. Polykarbonatet helles i en form som smeltet, og det sprøytes under høyt trykk inn i formhulen for å fylle de komplekse formene og detaljene grundig.
- Avkjøling og størkning: Etter at polykarbonatet er sprøytet inn i en form, kjøles det ned for å stivne. Det er viktig at avkjølingen unngår forvrengning og vridning av delen. Delens tykkelse og kompleksitet er avgjørende for avkjølingstiden.
- Utkast: Etter avkjøling og størkning støpes delen ut av formen ved hjelp av mekaniske ejektorer. Defektene og kvalitetskontrollen kontrolleres på delen.
- Etterbehandling: Valgfri etterbehandling kan deretter finne sted for å forbedre detaljens finish og funksjonalitet, for eksempel trimming, polering eller overflatebehandling.
Sprøytestøping av akryltrinn
- Forberedelse av materiale: Akrylpellets mates inn i beholderen til sprøytestøping maskin. I motsetning til polykarbonat trenger ikke akryl å stå på mye for å tørke, men man bør sørge for at det står på et tørt sted.
- Smelting og injeksjon: Akrylpelletsene smeltes i fatet på sprøytestøpemaskinen, vanligvis mellom 180 C og 250 C. Deretter presses stoffet inn i en form ved høyt trykk.
- Fyller formen: Akryl flyter også raskt, og dette gjør det behagelig å fylle komplekse former. Ufullstendige fyllinger og luftinneslutningsdefekter må unngås ved å sørge for at materialet injiseres med riktig trykk.
- Avkjøling og størkning: Akryl avkjøles i støpeformen Polykarbonat bruker lengre tid på å avkjøles i løpet av syklusen fordi varmeledningsevnen er lavere enn for akryl, og det reduserer dermed syklustiden.
- Utkast: Akryldelen støtes ut når akryldelen blir kald. På samme måte som i polykarbonat, blir delen inspisert med hensyn til kvalitet og feil.
- Etterbehandling: Akrylkomponenter kan behandles ved polering eller trimming slik at de blir glattere og uten feil. Ved påføring av UV-belegg utendørs og forlengelse av levetiden kan det også forekomme nedbrytning av belegget.
Store prosessforskjeller
- Tørking: Polykarbonat må kontrolleres for å ha en tørr overflate for å unngå defekter, mens akryl ikke er like følsomt for fuktighet.
- Behandlingstemperatur: Polykarbonat har en høyere prosesseringstemperatur (250-320 °C) enn akryl (180-250 °C).
- Avkjølingstid: Polykarbonat har lengre avkjølingstid på grunn av den høye termiske massen, mens akryl har kortere avkjølingstid.
- Slagfasthet: Polykarbonat er mer motstandsdyktig mot støt og egner seg derfor til sikkerhetskritiske bruksområder, mens akryl egner seg der optisk klarhet og ripebestandighet er viktig.
Bruk av akryl
Akryl brukes mye i tekstiler, husholdningsartikler og møbler, biler, industriprodukter, samt ikke-fuktende væsker.
Akryl er også et vanlig materiale i en rekke bransjer fordi det er estetisk tiltalende, det er enkelt å produsere, og det eldes godt i nærvær av UV-stråling. Dette er noen av de viktigste bruksområdene for akryl:
- Skilting og utstillinger: Akryl er hardt og har god optisk kvalitet, noe som gjør det mye brukt til skilting, reklame, utstillingsvinduer og trofeer fordi det kan produseres i ulike former. Det er også motstandsdyktig mot gulfarging over tid, noe som sikrer at det beholder sitt utseende selv om det utsettes for mye sollys.
- Vinduer og takvinduer: Vinduer, takvinduer og glass i bolig- og næringsbygg er vanligvis laget av akryl. Det er klart, og siden det ikke går i stykker når det utsettes direkte for vær og vind, er det en perfekt erstatning for glass.
- Akvarietanker: Akvarietanker kan være laget av akryl på grunn av sin lette vekt, klarhet og sprekkmotstand. Store akvarier bygges vanligvis i akryl fordi det er lett å bære vekten av vannet uten at det blir gjennomsiktig.
- Biler: Akryl har blitt brukt i lyktelinser og reflektorer til biler fordi det er svært gjennomsiktig, og dessuten er lett.
Bruksområder for polykarbonat
Polykarbonatplast er ekstremt sterkt og holdbart, og kan brukes i situasjoner som krever ekstrem styrke i materialet, for ikke å snakke om slagfasthet og varmetoleranse. Noen viktige bruksområder for polykarbonat er gitt nedenfor:
- Brilleglass: Briller og solbriller, sammen med vernebriller, er vanligvis laget av polykarbonat, siden det er motstandsdyktig mot støt og veier lite. Det gir bedre øyesikkerhet med høy holdbarhet, og er motstandsdyktig mot alle forhold sammenlignet med tradisjonelle glasslinser.
- Biler: Polykarbonat brukes i bilindustrien i forbindelse med lyskasterbelegg, soltak, bilvinduer og bilinteriør. Polykarbonatets slagfasthet gjør at det kan brukes i deler som utsettes for skader fra rusk eller ulykker.
- Produkter for sikkerhet og trygghet: Polykarbonat har vært det foretrukne materialet for å lage skuddsikre vinduer og opprørsskjold, blant andre sikkerhetsbarrierer. Det er et viktig materiale i sikkerhetssektoren, ettersom det er svært slagfast og utholdende.
- Elektronikk: Polykarbonat brukes i stor utstrekning i kabinetter til mobiltelefoner, TV-skjermer og dataskjermer på grunn av sin høye strekkfasthet og gjennomsiktighet.
Konklusjon
Det er en unik egenskap ved akrylglass kontra polykarbonat, som gjør at de passer til spesifikke bruksområder. Akryl kan være svaret på kravene til lett, ripebestandig og ekstremt klart materiale (belysningsskjermer, skilt eller akvarietanker). Men når du trenger høy slag- og varmebestandighet og styrke i produktet, for eksempel briller, bilindustrien eller sikkerhetsbarrierer, er polykarbonat det riktige valget.
Det er forskjell på polykarbonat og akryl når det gjelder ytelse: Mens polykarbonat er kjent for å fungere utmerket i bruksområder med høy styrke og høy motstandskraft, gir akryl overlegen klarhet og ripebestandighet til en lavere pris. For å finne det beste materialet når du skal velge pleksiglass, akryl vs. polykarbonat, må du ta hensyn til nøyaktig hva du trenger materialet til å gjøre. Er det akryl eller polykarbonat du trenger, basert på klarhet, styrke, UV-bestandighet eller evne til å holde seg til budsjettet?
Ofte stilte spørsmål
1. Hva er den generelle forskjellen mellom polykarbonat og akryl når det gjelder slagfasthet?
Sammenlignet med akryl er polykarbonat svært slagfast. Det er betydelig sterkere og i praksis uknuselig, og dermed svært nyttig i bruksområder der det er behov for disse egenskapene (f.eks. som en del av en sikkerhetsbarriere eller skuddsikkert glass). Sammenlignet med akryl, som er like holdbart, har det en tendens til å sprekke eller sprekke når det blir truffet.
2. Kan akryl og polykarbonat brukes utendørs?
Begge materialene kan brukes utendørs, men de har ulike egenskaper. Akryl kan brukes utendørs fordi det ikke absorberer UV-stråler, og kan brukes i skilting, vinduer og takvinduer. UV-eksponering fører til at polykarbonat gulner og brytes ned, men UV-belegg kan brukes til å behandle polykarbonat for å øke ytelsen i miljøer med høy belastning, for eksempel sikkerhetsglass og landbruksprodukter.
3. Hvilket materiale er det billigst å injisere?
Akryl er vanligvis billigere enn poly i motsetning til polykarbonat. Det er billigere når det gjelder produksjon, og prosessen med sprøytestøping er raskere ettersom prosesseringstemperaturen er lavere. Likevel, når det er behov for høy slagfasthet og holdbarhet, kan polykarbonat til en høyere pris være det mer passende alternativet i sikkerhetskritiske eller tunge bruksområder.




































