Ogólnie rzecz biorąc, tworzywa sztuczne są znane jako lekkie, ale czy zawsze tak jest? Chociaż większość tworzyw sztucznych jest bardzo lekka w porównaniu z tradycyjnymi materiałami (metalem, szkłem, betonem i drewnem), waga tworzyw sztucznych będzie się znacznie różnić w zależności od ich kategorii.
Aby dowiedzieć się, czy tworzywo sztuczne jest lekkie, należy odnieść się do jego gęstości objętościowej (gęstość objętościowa = kg/m3). Dla porównania, gęstość wody wynosi 997 kg/m3. Zatem każdy materiał o gęstości masowej mniejszej niż gęstość wody będzie unosił się na wodzie, podczas gdy materiał o gęstości masowej większej niż 997 kg/m3 nie będzie unosił się na wodzie.
Niektóre tworzywa sztuczne są cięższe od innych, ale w porównaniu z bardziej tradycyjnymi materiałami, takimi jak metale, zawsze będą lżejsze.
Porównanie wagi tworzyw sztucznych z innymi materiałami
Waga tworzyw sztucznych może być bardzo względną miarą. Najskuteczniejszą metodą dokładnego zilustrowania wagi materiału jest porównanie go z innymi materiałami.
Metal może być opisany jako „lekki” materiał w porównaniu z innymi metalami, ale nie oznacza to, że jest to lekki materiał. Podobnie, tworzywo sztuczne określonej kategorii może być bardzo lekkie, ale w porównaniu z innymi, bardziej specjalistycznymi tworzywami sztucznymi, będzie prawdopodobnie uważane za materiał ciężki. Ogólnie rzecz biorąc, możemy stwierdzić, że nawet najcięższe tworzywa sztuczne będą znacznie lżejsze niż aluminium. Teflon, który jest uważany za jeden z najcięższych tworzyw sztucznych, ma gęstość objętościową 540 kg/m3, która jest znacznie niższa niż w przypadku aluminium, a ponadto charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością.
Poniżej przedstawiam listę przykładowych materiałów wraz z ich standardową wagą:
Akryl: 1 190 kg/m3
Aluminium: 2700 kg/m3
Beton: 2200 kg/m3
Poliwęglan: 1,200 kg/m3
Polipropylen: 946 kg/m3
Teflon: 2,160 kg/m3
Stal nierdzewna: 8 010 kg/m3
Standardowe szkło: 2,500 kg/m3
Stal: 7,500 – 8,100 kg/m3
UHMW: 941 – 965 kg/m3
Dlaczego warto wybrać lekki materiał z tworzywa sztucznego?
Wymieniona powyżej objętościowa gęstość masy pokazuje, dlaczego wysokowydajne tworzywa sztuczne mogą być bardzo skutecznym rozwiązaniem pozwalającym na zmniejszenie masy części mechanicznych i elementów konstrukcyjnych.
Lekki materiał zapewnia konkretne korzyści, w tym zmniejszenie kosztów konserwacji i energii. Lekkie części wymagają mniej energii do wprawienia ich w ruch. Weźmy na przykład część mechaniczną wykonaną ze stali nierdzewnej (gęstość objętościowa 8000 kg/m3), którą można zastąpić częścią wykonaną z wysokowydajnego tworzywa sztucznego, takiego jak acetal. Masa części wykonanej z acetalu byłaby niższa (objętościowa gęstość masy wynosząca 1410 kg/m3), a ponadto zapewniałaby ona wyjątkową odporność na zużycie.
Rezultatem byłaby energooszczędna część, łatwa do wymiany, a przede wszystkim tańsza. Lekka część ma wiele zalet, w tym zmniejszone koszty konserwacji i ryzyko wypadków podczas konserwacji. Ponadto dostępna jest formuła acetalu o jakości spożywczej, zgodna z normami FDA.
Jaki jest stosunek wytrzymałości tworzyw sztucznych do ich masy?
Chociaż tworzywa sztuczne są lekkie, nadal mają bardzo istotne właściwości mechaniczne i zdolność do wytrzymywania różnych naprężeń.
Wydajne tworzywa sztuczne mają znacznie wyższy stosunek wytrzymałości do masy niż bardziej tradycyjne materiały, takie jak metal i szkło. Oznacza to, że przy znacznie niższej wadze, ich właściwości mechaniczne będą również lub nawet większe niż w przypadku tradycyjnych materiałów.
Skontaktuj się ze mną – telefonicznie lub mailowo, aby uzyskać więcej informacji odnośnie tworzyw sztucznych, ich właściwości oraz konkretnej wagi. Chętnie odpowiem na wszystkie Twoje pytania i pomogę w złożeniu zamówienia.