Top 3 Hochfestigkeitsmaterialien für Kunststoffbefestigungselemente

Top 3 Hochfeste Kunststoffe

Kunststoffbefestigungselemente werden für ihre chemische und Säurebeständigkeit, Nicht-Leitfähigkeit und Fähigkeit, Wasserexposition standzuhalten, geschätzt. Obwohl traditionell als weniger robust als Metalle angesehen, liefern mehrere fortschrittliche Polymere nun Festigkeit auf Augenhöhe mit – oder übersteigend – Metall, während sie die klassischen Kunststoffvorteile bewahren.

Trotz dieser Wahrnehmung kombinieren bestimmte Polymerblends das Beste aus beiden Welten: überlegene mechanische Festigkeit, Flammwidrigkeit und vernachlässigbare Wasseraufnahme.

Benötigen Sie ein Befestigungselement, das sowohl außergewöhnliche Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit bietet?

1. FR-4 / G10

FR-4 ist ein Verbund aus gewebtem Glasfasertuch und Epoxidharz, der ein herausragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis liefert. Mit einer Zugfestigkeit von 45.000 psi (310 MPa) vergleichen sich FR-4-Befestigungselemente günstig mit Messing und Aluminium. Aluminium (Güte 6463-T6) erreicht 35.000 psi (241 MPa), während freischneidendes Messing (Güte C3600) 50.000 psi (345 MPa) erreicht.

FR-4-Befestigungselemente sind flammwidrig und erreichen UL 94 V-0 Rating dank brombasiertem Epoxidharz. Sie weisen auch nahezu null Wasseraufnahme auf und behalten mechanische und elektrische Eigenschaften in trockenen und feuchten Umgebungen bei. FR-4 ist als Platten, Platten und Stäben erhältlich – nicht in spritzgussfähigen Qualitäten.

Gängige Anwendungen umfassen Leiterplatten (PCB) Substrate, Buchsen, Unterlegscheiben, Schrauben, Bolzen, Muttern, Schalter, Distanzhülsen, Gewindestangen und Transformatoren.

2. Polyarylamid (PARA)

PARAs semi-aromatisches Basisharz widersteht Wasseraufnahme effektiver als typische Polyamide. Wenn mit 50 % Glasfaser verstärkt, erreichen PARA-Befestigungselemente hohe Steifigkeit, ausgezeichnete Oberflächengüte, minimales Kriechen und herausragende Dimensionsstabilität. Diese Zusammensetzung widersteht auch Automobilchemikalien.

Mit einer ultimativen Zugfestigkeit von 34.000 psi (230 MPa) werden 50 % glasgefüllte PARA-Befestigungselemente häufig zum Ersatz von Metallkomponenten verwendet. In breiter Farbpalette erhältlich, ist PARA üblich in Handyhüllen, Autoteilen, Flugzeugbeschlägen, Möbeln, Elektrowerkzeugen, Kameragehäusen, Buchsen, Getrieben, Griffen, Scharnieren und Knöpfen. Der 50 % glasgefüllte Grad wird unter dem Markennamen IXEF® vermarktet.

3. Thermoplastisches Polyurethan (TPU)

TPU ist ein schlagzäh-modifiziertes amorphes Polymer, das die chemische Beständigkeit kristalliner Harze mit niedriger Schwindrate kombiniert, was minimales Kriechen ergibt. Ein 40 % glasgefüllter TPU-Befestiger wiegt deutlich weniger als Metallpendants, während er eine ultimative Zugfestigkeit von 27.000 psi (186 MPa) liefert – vergleichbar mit Aluminium.

TPUs Festigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, chemische Haltbarkeit, niedriges Kriechen und UV-Beständigkeit machen es ideal für interne Gerüste, Trägerklemmen, Rohrhalter, Pfostenbasen, Bolzen, Sechskantmuttern, Rohrklemmen, Clevis-Hänger, Kanalmuttern, U-Bolzen und mehr. Dieser Grad wird unter dem Markennamen Isoplast® verkauft.

Ultimative Zugfestigkeit

Material	MPa	PSI
FR-4/G-10	310	44.960
PARA (50% glasgefüllt)	230	33.358
TPU (40% glasgefüllt)	186	29.977
Magnesium (Güte HK31A-T6)	225	32.633
Messing (Güte C3600)	345	50.000
Zinklegierung	280	40.610
Aluminium (Güte 6463-T6)	241	35.000
Stahl	330	47.862

*Kriechen ist die Tendenz eines festen Materials, sich unter anhaltender Spannung dauerhaft zu verformen.

**Schlagzäh-modifiziertes Polymer bezeichnet ein Material, dessen Zähigkeit durch Einbau gummiartiger Mikrodomanen erhöht wurde.

***Amorphes Polymer hat eine nicht-wiederholende Molekularstruktur.

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