Acétal vs Delrin : Différences clés pour une sélection optimale des matériaux

Pour les projets nécessitant des matériaux avec un faible coefficient de frottement, une résistance à la traction et une rigidité, ne cherchez pas plus loin que l'Acétal et le Delrin.

Les deux matériaux ont des propriétés uniques, mais pour des applications spécifiques, vous devez connaître la différence entre l'Acétal et le Delrin pour les utiliser correctement. Cet article parlera de leur comparaison tout en vous montrant tout ce que vous devez savoir sur eux.

Présentation de l'Acétal

Le polymère acétal ou POM est un matériau plastique incorporant plusieurs monomères dans les unités CH2O répétitives. Également connu sous le nom de polyacétal, polyformaldéhyde ou polyméthylène glycol, l'acétal se comporte comme les métaux. Il peut donc remplacer certains métaux dans l'usinage plastique et d'autres processus de fabrication.

Propriétés de l'Acétal

Généralement, qu'il s'agisse de copolymère ou d'homopolymère, les plastiques acétal ont les propriétés suivantes.

• Recyclable car il se liquéfie à environ 162°C à 175°C
• Excellente résistance à la chaleur
• Grande résistivité électrique
• Faible absorption d'eau
• Faible coefficient de frottement
• Haute résistance et rigidité

Types d'Acétal

Il existe deux types généraux d'acétal, chacun avec ses propriétés inhérentes : copolymère acétal (POM-C) et homopolymère acétal (POM-H).

D'un côté, les copolymères POM contiennent différentes unités monomériques dans les unités CH2O répétitives. Ils ont une excellente stabilité dimensionnelle et une résistance chimique et à l'abrasion, et sont importants dans le moulage par injection et l'extrusion plastique. Ils ont également une large variation de couleurs comme le noir, bleu, rouge, vert et brun. Noms commerciaux incluent Celcon®, Duracon®, Hostaform®, Tepcon® et Ultraform®.

L'homopolymère acétal sous le nom commercial principal Delrin® ne modifie pas les unités CH2O répétitives et sera discuté en détail ci-dessous. Il existe également des acétals avec des caractéristiques à la fois d'homopolymère et de copolymère, par exemple Acetron®, Kepital® POM, Sustarin® C, Tecaform®, Tenac™-C.

Présentation du Delrin

Le plastique Delrin est le nom commercial de l'homopolymère acétal produit par DuPont. Il a des unités CH2O récurrentes, qui peuvent être allongées et raccourcies pour former différents produits. C'est un plastique courant dans l'usinage plastique en raison de sa résistance à la traction et du moulage par injection en raison de ses taux d'écoulement élevés, en laissant de côté ses autres propriétés.

Propriétés du Delrin

Comparé au copolymère acétal, le Delrin a de meilleures propriétés mécaniques. Cependant, il manque aussi quelques autres choses. Voici les propriétés du Delrin.

• Un centre à faible densité ou porosité de la ligne centrale
• Résistant chimiquement
• Grande rigidité et module de flexion plus élevé à température ambiante et élevée
• Haute résistance à la traction et à l'impact
• Dur avec un faible coefficient de frottement
• Haute résistance au fluage
• Taux d'écoulement élevé
• Recyclable
• Haute résistivité électrique

Grades de Delrin

En raison de sa capacité à être modifié pour former différents produits sans perdre sa forme d'homopolymère, il existe de nombreux grades de Delrin. Chaque grade a des propriétés et applications uniques. Voici les grades courants qui pourraient être utiles pour votre projet.

• Delrin 150 : Le Delrin 150 a les meilleures propriétés mécaniques parmi les autres acétals. Il a une résistance et une rigidité exceptionnelles avec une résistance au gauchissement à haute température. Il a également une lubrification élevée le rendant résistant à l'usure, d'où son utilisation à long terme.
• Delrin AF 100 (13 % PTFE rempli) : Le Delrin AF 100 est durable, résistant à l'usure et a une lubrification naturelle. Le matériau devient plus fort et plus durable avec l'ajout de PTFE (polytétrafluoroéthylène).
• Delrin (30 % verre rempli) : Le Delrin chargé en verre a une résistance aux chocs inégalée et est le bon grade de Delrin pour fabriquer des produits soumis à des contraintes constantes.
• Delrin AF DE588 : Le Delrin AF DE588 contient 20 % de fibres PTFE, lui donnant une meilleure rigidité, résistance et durabilité. C'est un matériau important dans la Marine, applicable dans la fabrication de pièces de sous-marins.

Tous les grades de Delrin sont hautement usinables, ce qui en fait le matériau parfait pour certains projets. Les propriétés du matériau en font un substitut pour d'autres matériaux d'usinage en prototypage rapide. Par exemple, la comparaison Delrin vs nylon montre la comparabilité des deux matériaux.

Le Delrin est-il le même que l'Acétal ?

Non, le Delrin est différent de l'acétal. L'acétal est le polyoxyméthylène (POM), une classe de plastiques semi-cristallins prévalents dans l'usinage plastique. Le Delrin est le nom commercial de l'homopolymère acétal ayant des unités CH2O constantes répétitives. Cela montre que la comparaison acétal plastique vs Delrin est sans fondement, et devrait être plutôt copolymère acétal vs Delrin. Le copolymère acétal est le POM avec une unité monomérique substituée aux côtés des unités CH2O.

Même s'ils appartiennent à la même famille, leurs propriétés sont différentes. Par exemple, le Delrin a une résistance à la traction plus élevée que l'acétal. Il est plus fin, ce qui en fait le matériau parfait des deux pour fabriquer de petits/modèles structurels minces.

Quelles sont les différences entre le copolymère acétal et le Delrin ?

Le Delrin et les autres copolymères acétal appartiennent à la même famille. Donc leur unicité même s'ils ont des avantages et applications différents. Voici les différences entre les deux matériaux.

· Composition

D'un côté, le Delrin est un homopolymère car il maintient ces unités répétitives avec des bouchons d'extrémité. De l'autre côté, le copolymère acétal ajoute d'autres monomères à différentes chaînes toutes les 70-100 unités.

En conséquence, les différences moléculaires affectent la nature cristalline des deux matériaux. Ici, le Delrin a une grande structure cristalline due à l'empilement organisé du polymère, alors que le copolymère perturbe une telle organisation.

· Dureté

La différence de dureté dans la comparaison Delrin vs acétal n'est pas élaborée. Pourtant, elle importe. Le Delrin a une dureté de 86 Shore D tandis que les copolymères POM ont une dureté de 85 Shore D. Par conséquent, le Delrin sera plus résistant aux impacts et à l'abrasion. De plus, il aura un coefficient de frottement plus bas. Par conséquent, il pourra glisser sur d'autres pièces facilement.

· Résistance chimique

Les copolymères acétal sont plus résistants à l'eau chaude et aux solutions caustiques fortes avec une valeur de pH plus élevée que le Delrin. Par conséquent, ils sont meilleurs pour fabriquer des pièces utilisées dans de telles conditions. Néanmoins, le Delrin est également résistant chimiquement et n'est pas affecté par les champignons, les insectes ou d'autres organismes.

· Tolérance à la température

Le Delrin a une tolérance à la température plus élevée que l'acétal, avec une plage de température de fonctionnement de (-40 °C à 120 °C). Il ne devient pas fragile à basse température et a une haute résistance à l'impact. Pourtant, il peut encore supporter une température de pointe de 175°C.

Les copolymères ont une plage de température de fonctionnement élevée de 100°C. Néanmoins, pour des usages à court terme, ils peuvent fonctionner à environ 140°C.

Les deux matériaux ne conviennent pas aux applications à haute température.

· Résistance à la flexion et résistance à la traction

La résistance à la flexion et la résistance à la traction sont d'autres points importants à surveiller lors de la comparaison acétal vs Delrin. Le Delrin a une résistance à la flexion de 76 MPa (11 000 psi), tandis que l'acétal a une résistance à la flexion de 65 MPa (9 500 psi). De plus, le Delrin a une résistance à la traction de 90 MPa (13 000 psi), tandis que l'acétal a 83 MPa (12 000 psi). Cela montre que les deux matériaux sont forts et adaptés à la fabrication de modèles structurels. Cependant, le Delrin est plus fort, le rendant plus adapté pour fabriquer des pièces avec des applications structurelles.

· Porosité

Le Delrin a un centre à faible densité ou poreux, ce qui lui permet de contenir de petites bulles ou vides. Par conséquent, les gaz et liquides peuvent s'infiltrer dans le matériau. Les copolymères ne sont pas poreux. Par conséquent, ils sont plus adaptés pour fabriquer des pièces où la porosité est mal vue, par exemple dans les industries alimentaire et médicale.

· Application

Les deux matériaux ont de nombreuses applications industrielles et mécaniques. Cependant, leurs propriétés ont une limitation. Le Delrin est plus adapté pour les pièces nécessitant un matériau POM fort, tandis que l'acétal est plus adapté pour celles nécessitant un matériau POM chimiquement résistant.

Les deux matériaux sont applicables dans le moulage par injection, l'usinage plastique, l'impression 3D, pour la fabrication d'engrenages, roulements, bagues, rouleaux, raccords, isolateurs électriques et autres pièces utilisées dans les industries automobile, construction, biens de consommation, électrique, transformation alimentaire et emballage.

· Coût

Les matériaux POM sont très bon marché, les copolymères courants coûtant dans la fourchette de 1500 à 2500 $ la tonne. Cependant, le Delrin est plus cher que les autres en raison de la marque et des meilleures propriétés mécaniques qu'il possède.

Acétal vs Delrin : Quand choisir entre eux

Basé sur les propriétés des deux matériaux, vous devriez être en mesure de deviner quand choisir l'un ou l'autre. Voici quand utiliser les deux matériaux en prototypage rapide.

· Charges lourdes

Les deux matériaux ont une haute résistance à la traction et à la flexion. Cependant, le Delrin est le meilleur choix pour fabriquer des pièces qui supportent une charge lourde constante sur de longues périodes en raison de sa résistance à la traction et à la flexion plus élevée. De plus, ce serait mieux si vous choisissiez le grade Delrin lorsque vous travaillez avec des pièces exposées à des impacts répétés.

· Frottement

Le Delrin a un coefficient de frottement plus bas. Par conséquent, c'est la meilleure option lors de la fabrication de pièces subissant un mouvement de va-et-vient ou de rotation glissante contre un autre métal ou plastique. Lorsqu'il est utilisé, il n'y a pas besoin de lubrification.

· Stabilité dimensionnelle et légèreté

Quand il s'agit de stabilité dimensionnelle et de légèreté, envisagez d'utiliser les copolymères acétal. Ils ont une structure cristalline qui réduit la stabilité dimensionnelle, et le matériau plastique perturbe l'organisation d'une grande structure cristalline en ne se conformant pas à un empilement organisé du polymère.

· Résistance chimique

C'est une distinction majeure dans la comparaison acétal vs Delrin. Utilisez l'acétal ici car ils sont moins sensibles aux produits chimiques acides ou basiques. La haute résistance aux produits chimiques garantira que la pièce n'est pas sensible aux solvants industriels, lubrifiants, agricoles.

· Température et inflammabilité

Évitez d'utiliser les deux types de plastiques pour fabriquer des pièces que vous exposerez à des températures à long terme supérieures à 90°C. Évitez également l'immersion à long terme dans l'eau chaude (>60°C). De plus, les deux matériaux sont hautement inflammables et ne doivent pas être utilisés dans des applications nécessitant des indices d'inflammabilité supérieurs à HB.

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FAQ

Quel type de plastique est le plastique POM ?

Les plastiques POM sont des thermoplastiques d'ingénierie semi-cristallins à usage général connus pour leur structure moléculaire organisée et leurs points de fusion nets. Il existe deux types majeurs de POM : homopolymère (Delrin) et copolymère (autres types d'acétals), chacun ayant des propriétés uniques. Le POM résiste à la chaleur jusqu'à ce que la température atteigne son point de fusion, où il se liquéfie et devient moulable. Étant un thermoplastique, c'est un matériau important pour le moulage par injection. Il est également applicable dans l'usinage CNC en raison de sa haute usinabilité.

Le Delrin est-il plus fort que le Nylon ?

Non, le Nylon est plus fort que le Delrin (Nylon extrudé = 12 400 PSI tandis que nylon coulé = 13 500 PSI). Néanmoins, leurs propriétés similaires fournissent un chevauchement dans les applications industrielles. Cela est évident dans leur utilisation pour fabriquer des pièces telles que roulements, joints, engrenages, rouleaux et rondelles.

Quel est le type de plastique le plus résistant ?

Le polycarbonate est le plastique le plus résistant sur le marché. Le plastique unique est 200 fois plus fort que le verre et a une haute résistance à l'impact. Donc, il ne se casse ni ne se fissure. Par conséquent, il est applicable aux côtés du Delrin pour fabriquer des pièces structurelles.