Сейчас много деталей и изделий делают из полимеров. В отличие от металлов, эти материалы совсем по-другому ведут себя при изменении температуры окружающей среды. Это обязательно надо учитывать при расчете срока службы, прочности и надежности деталей, выполненных из указанных материалов. При создании изделий из полимеров, они сами и используемое для этого оборудование сильно нагреваются, поэтому требуют дополнительного охлаждения, для этого используют чиллеры.
Особенности полимеров
Даже такой мягкий металл как алюминий, сохраняет свои свойства при нагреве до 250-300°C. Они остаются такими же, как и при комнатной температуре, не говоря о более твердых металлах (железо, медь и т. д.). Это объясняется строением металлов, небольшие молекулы которых образуют прочную и предсказуемую кристаллическую структуру.
У полимеров все по-другому. У них, наоборот, большие молекулы, которые соединены в длинные цепочки, образующие запутанную структуру. Это позволяет таким материалам хорошо растягиваться и не разрушаться, но негативно сказывается на прочности при изменении температуры. При обычных условиях обработки, полимеры не способны полностью кристаллизоваться, а некоторые их виды вообще не кристаллизуются.
Со временем структура полимеров меняется, этот процесс называют старением, что приводит к изменению механических характеристик материала. Чем выше температура окружающей среды, тем быстрее проходят такие процессы.
Большинство полимеров предназначены для работы при температурах, не превышающих 100—150 С. При их увеличении, резко ухудшаются такие показатели полимеров как твердость, прочность и жесткость. Это связано с приближением к температуре плавления для кристаллических видов или температуре текучести для аморфных.
Так называемые гетероцепные полимеры сохраняют свои первоначальные характеристики при температурах, достигающих 300—400 С.
Слишком низкая температура окружающей среды также негативно влияет на свойства полимеров. В этом случае они становятся хрупкими. Некоторые из них, например, резина или аналогичные ей материалы, настолько утрачивают свои первоначальные характеристики, что их просто нельзя нормально и полноценно эксплуатировать.
Большинство деталей из полимеров изготавливают с применением термопластавтоматов, в которых выполняется литье под давлением.
