بررسی مقاومت گرمای ورق های آکریلیک

ورق های اکریلیک که معمولاً به عنوان پلکسی گلاس یا شیشه ارگانیک شناخته می شوند، در زندگی مدرن همه جا وجود دارند. از ویترین های شفاف در فروشگاه های خرده فروشی گرفته تا دیوارهای ضخیم آکواریوم و تابلوهای پر جنب و جوش، این ماده همه کاره شفافیت شیشه مانند را با دوام برتر ترکیب می کند. با این حال، یکی از جنبه های مهم که اغلب نادیده گرفته می شود محدودیت های حرارتی آن است.

ساختار مولکولی اکریلیک که از نظر شیمیایی به عنوان پلی متیل متاکریلات (PMMA) شناخته می شود، شفافیت نوری و مقاومت ضربه ای قابل توجهی به آن می دهد. با این حال، هنگامی که این ماده در معرض دماهای بالا قرار می گیرد، در غیر این صورت قابل اعتماد می تواند به طور غیرقابل پیش بینی رفتار کند - تاب خوردگی، نرم شدن، یا حتی ذوب شدن با عواقب بالقوه خطرناک.

ورق های اکریلیک استاندارد یکپارچگی ساختاری را بین -40 درجه سانتیگراد و 80 درجه سانتیگراد (40- درجه فارنهایت تا 176 درجه فارنهایت) حفظ می کنند. فراتر از این محدوده، سه حالت شکست بحرانی رخ می دهد:

• تغییر شکل:مواد نرم می شوند و ثبات ابعادی را از دست می دهند
• ذوب شدن:در حدود 160 درجه سانتیگراد (320 درجه فارنهایت) به مایع چسبناک تبدیل می شود.
• احتراق:در حدود 460 درجه سانتیگراد (860 درجه فارنهایت) مشتعل می شود و بخارهای سمی آزاد می کند

مقاومت حرارتی PMMA به طول زنجیره پلیمری (وزن مولکولی) و مواد افزودنی بستگی دارد. فرمولاسیون صنعتی اغلب شامل موارد زیر است:

• تثبیت کننده های UV برای کاربردهای در فضای باز
• اصلاح کننده ضربه برای افزایش دوام
• تثبیت کننده های حرارتی برای محیط های با دمای بالا

دو تکنیک تولید ویژگی های حرارتی متفاوتی را به همراه دارد:

اکریلیک ریخته گری:تولید شده از طریق پخت قالب، مقاومت حرارتی بالایی را به دلیل ساختار مولکولی یکنواخت و تنش های داخلی کمتر نشان می دهد. از نظر قوام با "فولاد با عیار بالا" قابل مقایسه است.

اکریلیک اکسترود شده:تولید شده از طریق شکل دهی پیوسته، پایداری حرارتی کمتری دارد اما مزایای هزینه را برای کاربردهای غیرمطلوب ارائه می دهد.

پانل‌های ضخیم‌تر (≥6 میلی‌متر) به دلیل جرم حرارتی بیشتر، مقاومت حرارتی بهتری را نشان می‌دهند، مشابه اینکه ظروف چدنی گرما را به طور یکنواخت‌تر از تابه‌های آلومینیومی نازک توزیع می‌کنند. با این حال، ضخامت به تنهایی نمی تواند محدودیت های اساسی مواد را جبران کند.

به فرمولاسیون مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش برای جلوگیری از زرد شدن و تاب برداشتن حرارتی در برابر نور مستقیم خورشید نیاز دارد. علائم تیره رنگ، تشعشعات مادون قرمز بیشتری را جذب می کنند و به طور بالقوه از دمای ایمن فراتر می روند.

لامپ های رشته ای سنتی می توانند گرمای کافی برای تغییر شکل دیفیوزرهای اکریلیک تولید کنند. جایگزین های LED معمولاً زیر آستانه های بحرانی باقی می مانند.

محافظ های پاشش آب در نزدیکی سطوح پخت و پز باید هم در برابر گرما و هم در معرض گریس مقاومت کنند. تمیز کردن منظم از تجمع روغن جلوگیری می کند که می تواند نقاط احتراق را کاهش دهد.

راه حل های عملی برای کاربردهای در دمای بالا عبارتند از:

• انتخاب اکریلیک ریخته گری بر روی انواع اکسترود شده
• گنجاندن تهویه یا هیت سینک در طرح ها
• حفظ فاصله کافی از منابع گرما
• استفاده از فرمولاسیون های تخصصی با دمای بالا در صورت وجود

هنگام کار با اکریلیک در محیط های گرم:

• از تهویه مناسب فضای کار اطمینان حاصل کنید
• دور از شعله های آتش نگهداری شود
• برای علائم تغییر شکل نظارت کنید
• اجزای آسیب دیده را سریعاً تعویض کنید

درک خواص حرارتی اکریلیک استفاده ایمن تر و موثرتر را در صنایع ممکن می سازد. در حالی که برای کاربردهای گرمای شدید مناسب نیست، انتخاب و جابجایی مناسب به این ماده همه کاره اجازه می دهد تا در پارامترهای طراحی شده خود به طور قابل اعتماد عمل کند.