Connaissez vos matériaux :Delrin (Polyoxyméthylène)

Le polyoxyméthylène (POM), plus communément appelé acétal ou son nom de marque Delrin®, est un plastique technique offrant un faible frottement, une rigidité élevée et une excellente stabilité dimensionnelle. Le polyoxyméthylène est une catégorie de thermoplastiques et comprend de nombreuses formulations différentes du matériau, qui varient toutes légèrement. En tant que tel, il est important d'en apprendre le plus possible sur chaque type avant d'en choisir un pour votre prochain projet.

Le Delrin® est un thermoplastique semi-cristallin de qualité technique largement utilisé pour créer des pièces de haute précision. En général, Delrin® offre une stabilité dimensionnelle et des propriétés de glissement impressionnantes. Il est connu pour sa haute résistance, sa large plage de températures de fonctionnement (-40°C à 120°C) et ses excellentes propriétés mécaniques. Voici tout ce que vous devez savoir sur ce matériau, de sa fabrication à ses applications les mieux adaptées.

À l'intérieur du processus de production de polyoxyméthylène

L'acétal a été découvert pour la première fois par le chimiste allemand Hermann Staudinger en 1920 avant d'être synthétisé commercialement par les chercheurs chimistes de DuPont, les premiers fabricants du plastique Delrin®, en 1956. Comme tous les autres plastiques, l'acétal est créé en distillant des hydrocarbures en groupes plus légers appelés "fractions", qui peuvent ensuite être combinées avec d'autres catalyseurs par polymérisation ou polycondensation pour produire un plastique fini.

Pour fabriquer un homopolymère d'acétal comme le Delrin®, du formaldéhyde anhydre doit être généré en provoquant une réaction entre le formaldéhyde aqueux et l'alcool pour former un hémiformal. L'hémiformal est ensuite chauffé pour libérer le formaldéhyde, et le formaldéhyde est polymérisé par catalyse anionique. Le polymère résultant est stabilisé lorsqu'il réagit avec l'anhydride acétique, ce qui crée un homopolymère de polyoxyméthylène.

L'acétal est disponible dans de nombreuses variétés et formulations commerciales différentes, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. Par exemple, le Delrin® 500 est un polyoxyméthylène de viscosité moyenne, tout usage, qui présente un bon équilibre entre fluidité et propriétés physiques. Il peut être utilisé pour produire des pièces par usinage CNC et moulage par injection et est fréquemment utilisé pour fabriquer des pièces mécaniques, des systèmes de carburant et des fixations. Le Delrin® 1700P, quant à lui, est une résine à très faible viscosité et à moulage rapide qui convient le mieux aux pièces aux formes complexes, aux parois minces, aux longs trajets d'écoulement ou aux outils à plusieurs cavités. Il offre également la meilleure stabilité thermique de moulage pour un moulage sans dépôt dans des conditions exigeantes.

Puisqu'il existe des dizaines de formulations différentes d'acétal, il est important de faire vos recherches et de vous assurer que votre plastique potentiel offre toutes les propriétés dont vous avez besoin pour votre application.

Propriétés plastiques et spécifications mécaniques du Delrin®

Les excellentes propriétés mécaniques de l'acétal le rendent extrêmement polyvalent, offrant un mélange unique de propriétés que vous ne trouverez pas dans la plupart des métaux ou autres plastiques. Le plastique Delrin® est solide, rigide et résistant aux chocs, au fluage, à l'abrasion, au frottement et à la fatigue. Il est également bien connu pour son excellente stabilité dimensionnelle lors de l'usinage de haute précision. L'acétal peut également résister à l'humidité, à l'essence, aux solvants et à une large gamme d'autres produits chimiques neutres à température ambiante. D'un point de vue design, les pièces en POM extrudé ont naturellement une finition de surface brillante.

L'acétal étant compatible avec l'usinage CNC, le moulage par injection, l'extrusion, le moulage par compression, le moulage par rotation, etc., les équipes de produits sont libres de choisir le processus de fabrication qui convient le mieux à leur budget et à leurs besoins. Cependant, il convient de noter que le plastique Delrin® est généralement très difficile à coller.

Les propriétés du matériau acétal varient selon la formulation, mais les propriétés mécaniques du Delrin® 100 NC010, l'une des formulations les plus populaires, incluent :

• Module de traction :2 900 MPa
• Contrainte d'élasticité :71 MPa
• Contrainte de rendement :26 %
• Densité :1420 kg/m3
• Résistance au choc Charpy entaillé, +23°C :15 kJ/m2
• Coefficient de dilatation thermique linéaire, normal :110 E-6/K
• Absorption d'eau :0,9 %

Delrin® a quelques limites. Par exemple, même si le Delrin® résiste à de nombreux produits chimiques et solvants, il n'est pas très résistant aux acides forts, aux agents oxydants ou aux rayons UV. Une exposition prolongée aux radiations peut déformer la couleur et faire perdre à la pièce sa résistance. De plus, ce matériau n'est pas facilement disponible dans une qualité ignifuge, ce qui limite son utilité pour certaines applications à haute température.

Pourquoi choisir le plastique Delrin® ?

Malgré ces limitations, il existe de nombreuses raisons de choisir l'acétal plutôt que d'autres matériaux. Comparé à d'autres plastiques, l'acétal offre une meilleure résistance au fluage, aux chocs et aux produits chimiques, une meilleure stabilité dimensionnelle et une plus grande résistance. Il a également un coefficient de frottement inférieur.

L'acétal dépasse également certains métaux. Les pièces construites avec ce matériau ont un rapport résistance/poids plus élevé, une meilleure résistance à la corrosion et offrent plus de possibilités de consolidation des pièces. Vous pouvez construire des pièces plus fines et plus légères plus rapidement et à un prix inférieur avec de l'acétal qu'avec un métal comparable.

Le plastique Delrin® peut être trouvé dans presque tous les principaux secteurs de fabrication. Dans l'industrie automobile, les applications courantes comprennent les engrenages à charge lourde, les composants du système d'alimentation en carburant, les grilles de haut-parleur et les composants du système de sécurité comme le matériel de ceinture de sécurité. Le Delrin® peut également être trouvé dans les équipements industriels polyvalents tels que les roulements, les engrenages, les pompes et les compteurs. Dans le domaine des biens de consommation et des appareils électroménagers, ce matériau peut être utilisé pour fabriquer n'importe quoi, des fermetures à glissière et des stylos aux manches de couteau et aux arroseurs de pelouse.

Commencer avec Delrin®

Il y a beaucoup de choses que les équipes de produits aiment à propos de Delrin®. Il est solide, stable, polyvalent et ses excellentes propriétés mécaniques en font un bon choix pour une grande variété d'applications dans un certain nombre d'industries. Cependant, avec des dizaines de formulations différentes d'acétal sur le marché, il peut être très difficile de déterminer celle qui convient le mieux à votre projet unique. Un partenaire de fabrication chevronné peut aider à démystifier le processus de sélection des matériaux.

Lorsque vous vous associez à Fast Radius, vous vous associez à une équipe d'experts de la fabrication à la demande qui ont des années d'expérience pour aider les équipes de produits à naviguer dans la sélection des matériaux. Nous connaissons bien la large gamme de matériaux pouvant être utilisés à la fois pour la fabrication traditionnelle et additive, y compris le Delrin®. Une fois que vous avez sélectionné la formulation Delrin® qui convient le mieux à votre application, notre équipe d'experts peut vous aider à faciliter l'ensemble du processus de fabrication, de la conception et du prototypage à la production et à l'exécution. Avec une gamme complète de services de fabrication, y compris l'usinage CNC et le moulage par injection, Fast Radius peut donner vie à votre vision rapidement et facilement. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer.

Pour en savoir plus sur les matériaux courants, consultez nos guides sur les matériaux résistants à la corrosion, les plastiques résistants aux produits chimiques, les plastiques courants utilisés dans l'industrie automobile et bien plus encore dans le centre de ressources Fast Radius.

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