Memeriksa kualitas ketahanan UV polipropilena dan nilon

Ada termoplastik yang tak terhitung jumlahnya di pasaran saat ini, dari akrilik hingga polieterimida. Polipropilena dan nilon adalah dua termoplastik lain yang biasa digunakan dalam manufaktur, jadi penting untuk memahami kualitas masing-masing sebelum Anda mempertimbangkan bahan ini untuk proyek Anda berikutnya.

Polypropylene adalah termoplastik kristal berkemampuan rendah yang sering digunakan dalam peralatan medis, wadah makanan, pengemasan, dan pipa air. Ini paling sering digunakan dengan proses pembuatan cetakan injeksi atau mesin CNC, tetapi juga memungkinkan untuk mencetak polipropilena 3D. Namun, sebelum Anda memutuskan untuk mencetak 3D komponen Anda menggunakan polipropilena, penting untuk dicatat bahwa komponen ini cenderung lebih mudah melengkung daripada banyak bahan cetak 3D lainnya, dan mungkin ada opsi yang lebih sesuai tergantung pada apa yang Anda buat.

Demikian pula, nilon juga kompatibel dengan pencetakan 3D, cetakan injeksi, dan permesinan CNC, dan digunakan di seluruh industri untuk memproduksi segala sesuatu mulai dari tali hingga komponen mesin. Ini dapat dibentuk menjadi beberapa bentuk berbeda, termasuk lembaran, serat, filamen, dan film, dan sering digunakan sebagai pengganti logam berkekuatan rendah.

Seperti yang Anda lihat, nilon dan polipropilen adalah plastik serbaguna dengan banyak manfaat. Namun, merancang suku cadang untuk penggunaan di luar ruangan memerlukan pemilihan plastik tahan UV atau tahan UV yang tepat, jadi penting untuk mempertimbangkan kualitas UV setiap bahan untuk memastikan produk akhir Anda dapat menahan paparan sinar matahari yang berkepanjangan tanpa rusak. Dalam artikel ini, kita akan membahas kualitas ketahanan UV nilon dan polipropilena untuk membantu Anda membuat pilihan bahan yang tepat.

Apa itu plastik tahan UV?

Jika bagian Anda akan menghabiskan banyak waktu di luar atau terpapar pada tingkat radiasi UV yang berkelanjutan, Anda mungkin ingin menggunakan plastik yang tahan terhadap sinar UV. Misalnya, Anda mungkin pernah melihat beberapa kursi stadion, suku cadang otomotif, dan kursi taman mengalami perubahan warna, kehilangan kejernihan visual, dan/atau pengurangan kekuatan mekanik dan ketahanan benturan; ini karena mereka terbuat dari plastik dengan ketahanan UV yang rendah. Paparan sinar UV juga dapat membuat bagian plastik lebih rapuh dan rentan terhadap kerusakan, retak, deformasi, atau disintegrasi.

Meskipun hampir tidak ada bahan yang sepenuhnya tahan terhadap sinar UV, beberapa dapat menyerap radiasi UV. Menambahkan stabilisator atau aditif dapat meningkatkan ketahanan UV untuk plastik yang tidak dapat menyerap sinar UV. Bahan yang tidak tahan UV ini menghasilkan radikal bebas (atom dengan elektron tidak berpasangan), yang dapat memecah ikatan antarmolekul, berdampak negatif pada sifat mekanik, dan menyebabkan plastik menjadi aus.

Kualitas ketahanan UV polipropilen dalam manufaktur

Polypropylene adalah bahan yang sangat tangguh namun fleksibel dan ringan. Ini tahan terhadap jamur, bakteri, air, minyak, busuk, listrik, dan bahan kimia. Namun, polipropilen bukanlah pilihan terbaik untuk produk yang tinggal di luar atau sering terpapar sinar matahari karena sangat terpengaruh oleh paparan radiasi UV. Secara khusus, ini rentan terhadap panjang gelombang UV 290 – 300 nanometer, 330 nanometer, dan 370 nanometer. Paparan radiasi UV intensitas tinggi selama sedikitnya enam hari dapat menyebabkan polipropilena kehilangan hingga 70% dari kekuatan mekaniknya, yang mengakibatkan bagian-bagian yang sangat rapuh.

Produk polipropilen umumnya akan rusak setelah beberapa bulan terkena sinar matahari langsung, karena radiasi akan merangsang foton dan menciptakan radikal bebas. Namun, menggunakan aditif dan pelapis dapat membantu melindungi bagian polypropylene dari sinar matahari. Misalnya, serat seng oksida atau titanium oksida dapat memblokir dan menyerap sinar UV, mengurangi paparan polipropilena terhadap radiasi UV dan memperpanjang umur komponen. Demikian pula, merancang bagian polipropilena dengan segel pelindung dapat membantunya menahan sinar matahari dengan lebih baik, meskipun membuat polipropilen untuk merekat dengan bahan lain bisa jadi sulit karena memiliki sedikit atau tidak ada kecenderungan penyerapan dan cukup licin.

Bahkan dengan aditif, polipropilen akan terdegradasi dengan cepat dibandingkan dengan plastik tahan UV alami seperti akrilik atau polietilen densitas tinggi (HDPE). Oleh karena itu, kami menyarankan untuk tidak menggunakannya untuk produk yang akan menerima paparan sinar matahari langsung dalam waktu lama.

Kualitas ketahanan UV nilon dalam manufaktur

Demikian pula, nilon rentan terhadap degradasi saat terkena radiasi UV untuk waktu yang lama, karena sinar UV menciptakan radikal bebas yang memengaruhi sifat nilon. Saat terkena sinar matahari dalam waktu lama, bagian nilon akan melemah dan memudar warnanya. Nylon sensitif terhadap panjang gelombang UV 290 – 315 nanometer.

Namun, ada beberapa variasi nilon yang menawarkan berbagai tingkat ketahanan UV. Misalnya, nilon 6/6 kurang tahan terhadap sinar UV dibandingkan nilon 6 atau nilon 12. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan kekuatan mekanik setiap variasi nilon, ketahanan suhu, ketahanan abrasi, dan ketahanan air selain aplikasi yang dimaksudkan produk Anda saat memutuskan jenis nilon mana yang akan digunakan untuk proyek Anda.

Memilih antara polipropilen dan nilon

Baik nilon maupun polipropilen tidak terlalu tahan terhadap sinar UV, tetapi polipropilen kemungkinan akan terdegradasi lebih cepat jika terpapar radiasi UV secara konsisten. Namun, Anda dapat meningkatkan ketahanan UV polipropilen dan ketahanan UV nilon dengan:

• Penstabil: Ketika radikal bebas terbentuk, aditif ini menjebaknya, mencegahnya menurunkan ikatan antarmolekul di dalam nilon atau polipropilen. Hindered amine light stabilizer (HALS) adalah jenis stabilisator yang paling umum.
• Pemblokir: Blocker bekerja dengan mencegah sinar UV mencapai polipropilen atau nilon sejak awal. Karbon hitam adalah pemblokir umum yang sangat efektif untuk aplikasi luar ruangan, tetapi pigmen titanium dioksida juga dapat membantu meningkatkan umur panjang produk Anda.
• Peredam: Di sisi lain, penyerap dapat menyerap radiasi UV dan mengubahnya menjadi panas atau panjang gelombang lain yang kurang berbahaya. Peredam yang paling umum adalah benzofenon dan benzotriazol, tetapi ada pilihan lain.

Perlu diperhatikan juga bahwa ketahanan UV bukan satu-satunya faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih antara polipropilen dan nilon.

Polypropylene lebih kuat dan lebih tahan terhadap kelembaban daripada nilon, dan viskositas lelehnya yang rendah membuatnya ideal untuk digunakan dalam cetakan injeksi. Polypropylene juga tahan terhadap listrik, minyak, dan bakteri, meskipun sangat mudah terbakar dan rentan terhadap pelarut terklorinasi dan oksidasi.

Di sisi lain, nilon memiliki viskositas leleh yang lebih tinggi daripada polipropilen. Ini juga memiliki ketahanan listrik yang baik dan sangat ideal untuk aplikasi gesekan tinggi, karena dapat mempertahankan bentuknya tanpa banyak perawatan atau pelumasan. Nylon juga lebih mudah dibentuk daripada polipropilena, yang memungkinkan desainer untuk membuat bentuk yang lebih kompleks.

Memproduksi suku cadang polipropilen dan nilon dengan Radius Cepat

Polypropylene dan nilon adalah bahan yang dapat diterima untuk suku cadang yang akan menerima paparan sinar UV yang terputus-putus. Namun, fluoropolimer (seperti polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, dan fluorinated ethylene propylene), imida (seperti polimida dan polieterimida), akrilik, polietilen densitas tinggi, atau polikarbonat mungkin lebih cocok untuk bagian yang akan menerima paparan UV yang berkepanjangan. Jika polipropilen atau nilon adalah bahan terbaik untuk kebutuhan Anda, menambahkan pemblokir, stabilisator, atau peredam dapat meningkatkan ketahanan UV produk Anda dan memperpanjang masa pakainya.

Saat Anda bekerja dengan Fast Radius, tim teknisi kami yang berpengalaman dapat membantu Anda memilih material yang tepat untuk proyek Anda. Kami akan bekerja dengan Anda mulai dari tahap desain hingga produksi untuk memastikan bahwa suku cadang Anda sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu, dengan membuat akun dan mengunggah file suku cadang Anda menggunakan perangkat lunak berbasis cloud kami, Anda dapat mengakses analisis DFM instan dari desain Anda dan membandingkan opsi bahan dan metode manufaktur untuk memastikan produksi suku cadang Anda seefisien biaya dan waktu. Jika Anda memerlukan bantuan untuk memulai, cukup hubungi kami untuk mendiskusikan kemampuan kami dan apa yang dapat dilakukan Fast Radius untuk Anda.