プラスチックの融點(diǎn)とは？

プラスチックの融點(diǎn)とは、熱可塑性ポリマーが標(biāo)準(zhǔn)大気圧下で固體から液體（溶融）狀態(tài)に転移する溫度を指し、結(jié)晶構(gòu)造（存在する場(chǎng)合）が破壊されることで特徴付けられる。非結(jié)晶性プラスチックには明確な融點(diǎn)がなく、代わりにガラス転移溫度（Tg）を示すため、この定義は主に半結(jié)晶性熱可塑性プラスチックに適用される。

半結(jié)晶性プラスチックには、結(jié)晶領(lǐng)域と非晶領(lǐng)域がある。その融點(diǎn)は結(jié)晶領(lǐng)域の融解を反映し、結(jié)晶畫分が融液に転移する溫度として定量化される。

非晶質(zhì)プラスチックは、結(jié)晶構(gòu)造を持たないため、真の融點(diǎn)を持たない。その代わりにガラス転移（Tg）を起こし、ポリマー鎖が十分な運(yùn)動(dòng)性を得て、硬いガラス?fàn)顟B(tài)からゴムのような、あるいは粘性のある狀態(tài)に移行する。例えば、ポリスチレンのTgは～100℃だが、明確な融點(diǎn)はない。

融點(diǎn)に影響を與える要因

分子構(gòu)造：融點(diǎn)はポリマーの化學(xué)組成、鎖長(zhǎng)、結(jié)晶化度によって決まる。例えば、分子間力が強(qiáng)いほど（水素結(jié)合を持つポリアミドなど）融點(diǎn)は高くなる（ナイロンなど、～220～260℃）。

添加剤とブレンド：可塑剤、充填剤、共重合體は、結(jié)晶性を破壊したり、鎖の相互作用を変化させたりすることにより、融點(diǎn)を変化させることがある。例えば、PVCに可塑剤を加えると、有効加工溫度が低下することがある。

結(jié)晶化度：結(jié)晶化度が高いほど融點(diǎn)が上昇し、転移の鋭さが増す。これは、秩序化した領(lǐng)域を破壊するために、より多くのエネルギーが必要となるためである。

分子量：分子量の高いポリマーは、鎖の絡(luò)み合いが多くなるため、融點(diǎn)が若干高くなることがあるが、この効果は化學(xué)構(gòu)造に比べれば二次的なものである。

なぜプラスチックの融點(diǎn)を知る必要があるのか？

プラスチックの融點(diǎn)を知ることは、製造、製品設(shè)計(jì)、材料科學(xué)などの分野で非常に重要です。ここでは、なぜそれが重要なのかを、日常的な方法でわかりやすく説明します：

正しい製造

融點(diǎn)は、次のような工程を経てプラスチックを成形する鍵となる。 射出成形 または押出成形を行う。例えば、ポリプロピレン（約130～170℃で溶ける）が燃えたり壊れたりすることなくスムーズに流れるには、ちょうど良い熱が必要です。この事実を知ることで、より良い製品、より少ない廃棄物、より低いエネルギーコストを得ることができます。結(jié)局のところ、誰(shuí)もベトベトした汚物や莫大な電気代は望んでいないのです！

完璧なプラスチックの選択

プラスチックの種類によって、熱の扱い方が異なります。テフロン（融點(diǎn)は約327℃）は焦げ付きにくいフライパンのような高熱の作業(yè)に最適ですが、低密度ポリエチレン（融點(diǎn)は約115～135℃）は軽量包裝には最適ですが、高溫の環(huán)境では溶けてしまいます。融點(diǎn)を知っておけば、熱くなってもバタバタしないプラスチックを選ぶことができる。

安全性とコンプライアンスを維持

食品業(yè)界や醫(yī)療業(yè)界では、融點(diǎn)は安全上の必須事項(xiàng)である。食器洗浄機(jī)や電子レンジで使用するプラスチック製の食品容器が、溶けたり有害な物質(zhì)が漏れたりしないことを想像してみてください。融點(diǎn)を理解することで、製品がF(xiàn)DAやEU規(guī)格のような厳しい安全規(guī)則を満たすことができ、食品の安全性が保たれます。

リサイクルをより簡(jiǎn)単に

プラスチックのリサイクルはパズルを解くようなもので、融點(diǎn)が大きなヒントになる。PVCのようなプラスチックは異なる溫度で溶けるため、混ぜると工程が臺(tái)無(wú)しになったり、裝置が壊れたりします。融點(diǎn)を知ることは、プラスチックを適切に分別し、リサイクルすることに役立ち、環(huán)境にも優(yōu)しいのです。

長(zhǎng)持ちする製品を作る

高溫のエンジンの近くで自動(dòng)車部品のようなものを設(shè)計(jì)する場(chǎng)合、ナイロン（220～260℃付近で溶ける）のような熱に耐えられるプラスチックが必要です。融點(diǎn)の低いものを選ぶと、ゆがんだり溶けたりした部品になってしまいます。溶融溫度は、何があっても強(qiáng)度を保つものを作るのに役立ちます。

製品品質(zhì)の確保

融點(diǎn)はプラスチックのIDカードのようなもので、その材料が純粋なものか、汚染など何か問(wèn)題があるのかを示します?？茖W(xué)者は、DSCのようなツールを使ってこれをテストし、プラスチックが正確に必要なものであることを確認(rèn)します。不良品でプロジェクトが臺(tái)無(wú)しになることを望む人はいない。

さまざまなプラスチック材料の融點(diǎn)

これらの半結(jié)晶性プラスチックは、結(jié)晶領(lǐng)域と非結(jié)晶領(lǐng)域の両方を持ち、結(jié)晶構(gòu)造が溶融狀態(tài)に分解される融點(diǎn)が定義されている。一般的に強(qiáng)度が高く、耐熱性がある。

一般的なプラスチックの融點(diǎn)

アモルファス?プラスチックは分子構(gòu)造がランダムなため、明確な融點(diǎn)がなく、ガラス転移溫度（Tg）で徐々に軟化する。透明で柔軟性があり、衝撃に強(qiáng)いが耐熱性は低い。

一般的なプラスチックのTg

ソガワークスについて

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Polyamide, often abbreviated as PA, is a general synthetic polymer containing amide groups that are repeated and interconnected by amide links. It was originally used as a raw material for manufacturing fibers. Later, PA became a widely used engineering plastic in the industry due to its toughness, wear resistance, self-lubrication, and wide operating temperature range.

Polyamide was first developed by DuPont in the United States, and it was industrialized in 1939. In the 1950s, it began to develop and produce injection-molded products to replace metals to meet the requirements of lightweight and cost-reducing needs. PA has good properties, including mechanical properties, heat resistance, wear resistance, chemical resistance, and self-lubrication, and has a low friction coefficient, a certain degree of flame retardancy, and is easy to process. There are many varieties of PA, including PA 6, PA 66, PA 11, PA 12, PA 46, PA 610, PA 612, PA l010, etc.

Properties of Polyamide

Key characteristics and properties of polyamide include:

Excellent mechanical properties: Nylon has high mechanical strength and good toughness.

Good friction resistance: Nylon has good self-lubrication and a low friction coefficient, so it has a long service life as a transmission component.

Excellent heat resistance: Highly crystalline nylons, such as nylon 46, have a high heat deformation temperature and can be used for a long time at 150 °C. After PA66 is reinforced with glass fiber, its heat deformation temperature reaches more than 250 °C.

Good water absorption: Nylon has high water absorption, and saturated water can reach more than 3%. This property may affect the dimension stability of the parts.

What is Polyester?

Polyester is an umbrella term for fabrics containing one or two ester linkages in every repeat unit of their main chain. Generally speaking, polyester usually refers to polyethylene terephthalate (PTT).

The history of polyester fiber can be traced back to 1894 when Vorlander used succinyl chloride and ethylene glycol to make low-molecular-weight polyester. In the following decades, different types of polyester were synthesized, but early polyesters were easily soluble in water due to their low molecular weight and low melting point, making them unsuitable for textile use. It was not until 1941 that Whinfield and Dickson in the UK synthesized polyethylene terephthalate (PET). In 1953, the United States first built a factory to produce PET fiber. With the development of organic synthesis, polymer science, and industry, we have developed a variety of practical PET fibers with different characteristics in recent years. For example, polybutylene terephthalate (PBT) fiber and polytrimethylene terephthalate (PTT) fiber have high elasticity, and fully aromatic polyester fiber has ultra-high strength and high modulus.

Properties of Polyester

Key characteristics and properties of polyester include:

High strength: The strength is 4~7cN/dtex in a dry state and slightly decreases in a wet state.

Moderate elongation: Elongation at break is generally 20%~50%.

High modulus: Among synthetic fibers, polyester has the highest initial modulus, which can be as high as 14~17 GPa. This makes polyester fabrics dimensionally stable, not easy to deform and lose shape, and the pleats last long.

Acid resistance: Polyester is very stable to acids (especially organic acids). After being immersed in a 5% hydrochloric acid solution at 100°C for 24 hours or in a 70% sulfuric acid solution at 40°C for 72 hours, its strength is not lost.

Comparison of Polyamide and Polyester

Polyester and polyamide are two different types of materials with some differences, including the following aspects:

Chemical structure: Polyester is made by the polymerization reaction of polyester compounds, in which the ester group is the main structural unit. Polyamide is made by the polymerization reaction of polyamide compounds, in which the amide group is the main structural unit. The different chemical structures of the two lead to differences in their properties and applications.

Physical properties: Polyesters generally have higher strength and stiffness, while polyamides generally have higher toughness and impact resistance. Polyesters perform better in strength and are suitable for applications requiring higher mechanical properties, while polyamides perform better in toughness and are suitable for applications requiring impact resistance.

Heat resistance: Polyesters have relatively low heat resistance and are usually used at lower temperatures, while polyamides have higher heat resistance and can maintain stability at higher temperatures. Polyamides generally have higher glass transition temperatures and heat deformation temperatures and are suitable for applications in high temperature environments.

Hygroscopicity: Polyesters have certain hygroscopicity, while polyamides generally have lower hygroscopicity and can maintain more stable dimensions.

Application areas:?Due to their different performance characteristics, polyesters and polyamides differ in their application areas. Polyester is widely used in composite materials, construction, automobiles, electronics, coatings, etc. Polyamide is often used to prepare heat-resistant, wear-resistant, and chemical-resistant products, such as plastic parts, fibers, and coatings.

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ウレタンキャスティングとは？

ウレタンキャスティングは、少量から中量の部品を精密に作るための柔軟な製造方法です。3Dプリンターでマスターパターンを作成することから始まります。 CNC加工その後、複雑なディテールをとらえるためにシリコン型を作る。

金型の準(zhǔn)備ができたら、液狀のポリウレタン樹脂成分を正確な比率で入念に混合し、化學(xué)反応を開始させます。この混合物をシリコーン型に慎重に流し込み、複雑な細(xì)部まで完全に充填した後、制御された硬化條件を満たします。硬化後、パーツは慎重に型から取り出され、元のパターンのレプリカが現(xiàn)れます。 ウレタンキャスティング は、正確なパーツを製造するための簡(jiǎn)単かつ効率的なアプローチを提供します。

射出成形とは？

射出成形は、同一のプラスチック部品を極めて正確に大量に生産するための製造プロセスとして広く受け入れられている。射出成形は、加熱されたバレル內(nèi)でプラスチックペレットを溶融し、その後、溶融プラスチックを高圧下で金型キャビティに射出する。

を開始する。?射出成形プロセスプラスチックペレットはホッパーに導(dǎo)入され、射出成形機(jī)のバレル內(nèi)で溶融される。溶融狀態(tài)になったプラスチックは、金型キャビティに射出され、所望の部品形狀に反転される。その後、溶融プラスチックは金型內(nèi)で冷卻固化し、キャビティの形狀になります。十分な冷卻の後、金型が開き、新しく形成された部品が排出されます。射出成形は、安定した品質(zhì)で精密なプラスチック部品を迅速かつコスト効率よく生産することができます。

ウレタン鋳造と射出成形の比較

下の表は、ウレタン鋳造と射出成形の違いを示しています：

ウレタン鋳造と射出成形の最適なプロセスの選び方

數(shù)量：ポリウレタン鋳造では1日あたり1～10個(gè)の部品を生産できますが、射出成形では金型のキャビティ數(shù)にもよりますが、數(shù)百個(gè)から數(shù)千個(gè)の部品を生産することも可能です。試作品や少量生産用の金型を探している場(chǎng)合、または一度に數(shù)十個(gè)の部品を生産するだけでよい場(chǎng)合は、ポリウレタン金型が適しています。大規(guī)模生産の場(chǎng)合、品質(zhì)と壽命に優(yōu)れた金型の方が投資対効果が高いのが一般的です。

リードタイム：射出成形金型は、製造により複雑で大規(guī)模な機(jī)械加工を必要とし、準(zhǔn)備に通常數(shù)週間かかる。一方、ポリウレタン鋳物の製造期間は短く、通常はCNCまたは3Dプリンターでモデルを作成し、その周りにソフトモールドを作成するだけです。

材料鋳造用には限られた硬化性ポリウレタンのみが利用できるが、射出成形用にはさまざまな熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラスチックが利用できる。

部品當(dāng)たりのコストと総コストの比較：投資対効果を考慮する場(chǎng)合、部品當(dāng)たりのコストは非常に有用な基準(zhǔn)となります。一般的に、ポリウレタン鋳造の部品あたりのコストは、主に生産部品數(shù)が少ないため、射出成形よりも高くなります。しかし、ポリウレタン鋳造の全體的なコストは、金型や材料のコストが低いため、一般的に低くなります。

Injection Molding vs. Urethane Casting: How to Choose the Best for Your Production Needs?最先出現(xiàn)在SogaWorks。