塑料导轨几乎没有磨损，但仍然会将组件移出位置. 它的接触面可能会压缩, 它的安装孔可能会改变形状, 或者当机器预热时长条可能会弯曲.
这是主要问题 Delrin 与 UHMW 选择: 塑料在进行滑动或磨损工作时必须保持所需的形状.
对于需要刚性的紧凑型零件来说，Delrin 通常是更好的起点, 明确定义的特征, 并在负载下受控运动. UHMW 对于支撑耐磨条通常很有吸引力, 衬垫, 和易受冲击的滑动表面. 两者都可以在轴承中工作, 指南, 和其他运动部件. 最终选择取决于年级, 接触几何形状, 支持, 温度, 和配合面.
Delrin 是乙缩醛均聚物的品牌, 也称为 POM-H. UHMW是指超高分子量聚乙烯, 通常写作 UHMW-PE 或 PE-UHMW. 它是与乙缩醛不同的聚合物，未经审查不应用普通 HDPE 替代. 需要 Delrin 的图纸还应将其与乙缩醛共聚物区分开来, 聚甲醛C. 我们的 Delrin CNC 加工指南 解释了这种区别对库存和加工的影响.
比较负载触点处的塑料
从承载负载的表面开始. 然后确定其背后的结构以及组件可以接受的运动.
下表给出了标准的起始方向, 未填补的工程库存. 修改成绩可以改变比较.
| 联系与支持 | 运动很重要 | 出发方向 | 可以改变选择的细节 |
|---|---|---|---|
| 小型定位垫或紧凑型导向块 | 压缩会改变支撑部件的位置 | 当刚度和特征精度占主导地位时，首先查看 Delrin | 实际接触面积, 持续负载, 和允许位移 |
| 由金属导轨支撑的长滑条 | 局部压痕, 磨损量, 和纵向热运动 | 当滑动磨损和抗冲击性占主导地位时回顾 UHMW | 支持连续性, 扩展空间, 和保留设计 |
| 齿轮齿, 小老板, 或缩小不受支持的功能 | 弯曲改变接合或对准 | Delrin 通常提供更实用的起点 | 牙齿或特征几何形状, 循环负载, 温度, 和等级 |
| 承载轴的衬套 | 满载间隙, 接触温度, 并佩戴 | 申请审核后，任何一种材料都可能适合 | 墙壁支撑, 压力, 速度, 润滑, 和轴状况 |
| 滑动面还必须精确定位组件 | 磨损和变形都会改变位置 | 考虑具有单独定位结构的支撑耐磨层 | 承运人如何, 塑料厚度, 和更换方法影响位置 |
支持可以更改材料选择和材料名称.
刚性背衬上的宽 UHMW 条带与延伸到其支撑之外的窄 UHMW 指状物具有不同的作用. 同样地, Delrin 块可以在仍然穿着的同时提供有用的硬度, 爬行, 或随温度移动.
接触面积改变压力和位置
对于名义上的平面接触, 平均压力计算如下:
这里, 是法向力并且 是承载该负载的接触面积.
例如, 一个 200 N 负载分布 500 mm² 产生的平均压力为 0.4 兆帕. 如果相同的负载仅作用于 20 平方毫米, 平均压力升至 10 兆帕.
这些值说明了接触面积的影响; 它们都不是塑料的许用应力. 边缘接触, 轴接触, 和局部表面误差需要更合适的接触分析.
当名义上大的焊盘实际上接触到一个角时，这一点很重要, 或者当滚子仅加载耐磨条的狭窄区域时. 在出现严重磨损之前，塑料可能会移动足以改变对齐方式.
将初始偏转与长期运动分开
刚度控制对负载的初始响应. 蠕变 是在持续负载下随着时间的推移而产生的额外变形. 压力放松 是塑性特征保持固定变形时应力的减少.
采用压配合或压缩固定功能, 即使装配位置保持固定，应力松弛也可以随着时间的推移降低接触压力和保持力. 这些区别的解释见 Delrin 的蠕变和应力松弛指南.
对于两种材料, 查看预期负载, 温度, 服务时间, 和可接受的运动. 短期拉伸模量或屈服值并不能确定长期定位性能.
有用的设计改变可能包括增加轴承面积, 将支撑移动到更靠近负载触点的位置, 或通过合适的金属垫片转移紧固件的夹紧载荷. 垫片和紧固件必须仍然牢固地固定零件，同时允许任何预期的热运动.
长 UHMW 条带需要移动空间
低吸湿性使得 UHMW 可用于许多潮湿环境. 它仍然随着温度而膨胀, 长条可以积累足够的生长来影响导轨间距或安装.
例如, 这 蒂瓦 1000 原始 UHMW-PE 数据表 列出了线性热膨胀系数 200 微米/(m·K) 超过 23–100°C. 这是该年级的指示性数据, 不是分配给每个 UHMW 产品的值.
使用该系数进行简单估计, 考虑一个 500 毫米带材从 25°C 升温至 55°C:
这是计算出的自由膨胀. 在装配中, 载体也移动. 如果两个组件经历相同的均匀温度变化, 他们的相对运动近似为:
设置间隙和槽行程时使用实际材料和温度. 对于每个间隙或槽, 测量从固定位置到该特征的参考长度. Delrin 还需要散热余量; 选择较硬的塑料并不会消除此计算.
定义固定位置和移动路径
长地带需要明确的定位策略. 一种安装选项将条带固定在指定位置，并使其在其他固定点处纵向移动. 其他设计使用固定通道或分段条, 具有适合负载的安装细节.
劳士领 UHMW-PE 脱水元件组装指南 通过固定型材和细长安装孔说明了这一原理. 设置支撑间距, 差距, 和实际带材几何形状的槽行程, 加载, 材料等级, 和温度范围.
对于建议的安装布置, 查看:
- 条带固定的地方, 每个部分可以向哪个方向移动.
- 固定硬件是否确实允许沿着槽移动.
- 背衬是否支撑附件之间的负载区域.
- 在炎热和寒冷的条件下间隙是否仍然可接受.
- 紧固件头是否在允许的磨损深度内保持在接触面下方.
- 条带在收缩时是否保持保留.
沉头螺钉头可以将应力集中在 UHMW 中并锁定需要滑动的安装点. 平坦的承载面, 垫圈, 有肩螺钉, 或垫片可以帮助管理负载, 但细节仍然必须允许在需要时移动. 柯贝尔的 塑料零件设计指导 解释锥形紧固件头周围的应力风险.
如果紧固件将塑料牢固地夹在载体上，则单独的槽不能提供自由移动. 这同样适用于沉孔和垫圈. 通过允许的磨损深度检查剩余塑料厚度和紧固件间隙. 保留细节必须控制升力和横向移动，同时允许预期的热传播.
如果程序集阻止扩展, 响应可能包括压缩应力, 蠕变, 或鞠躬. 留下不受控制的间隙可能会产生不同的问题, 例如滑动路径中的台阶或障碍点.
将磨损与实际配合表面进行比较
UHMW 和 Delrin 均用于滑动部件. 磨损改性牌号可以改变其性能.
使用相关配套材料进行比较测试, 完成, 负载, 速度, 和润滑. 浆料磨损数据不能预测干轴轴承寿命, 不同配合面的摩擦值不能直接比较.
这 反面 是表面与塑料摩擦. 其粗糙度, 硬度, 损害, 污染会改变结果.
用于干运行套管, 查看 PV = p × v, 其中 p 是指定的轴承压力，v 是滑动速度. 使用压力定义, 单位, 以及随等级数据提供的测试条件. 还要检查单独的压力和速度限制. 润滑, 占空比, 和热量的去除影响结果; 相同的PV值仍然会产生不同的磨损. 熔点未设定安全工作温度. 德尔林的 低磨损和低摩擦导轨 解释工作条件如何影响绩效.
对于实际部分, 定义功能磨损极限. 示例包括导向厚度的损失，从而改变产品位置, 额外的衬套间隙, 或捕捉移动边缘的磨损台阶.
在一个简化的例子中, 允许总表面位移 0.10 毫米. 假设除磨损使用之外的所有位置变化 0.06 毫米在同一方向. 那留下 0.04 磨损毫米, 即使条带本身是 5 毫米厚. 这些假设值说明了磨损余量; 他们无法预测使用寿命.
然后在代表性条件下针对预期配合表面测试建议的等级. 包括开始, 停止, 在负载下驻留, 和碎片当它们是服务的一部分. 连续运行的测试可能会错过加载停止后出现的问题.
有用的结果是可接受的摩擦力, 温度, 几何学, 并一起佩戴.
受支撑的耐磨层可以改变选择
有些零件需要一种塑料来完成两项工作: 保持精确位置并提供可更换的滑动表面.
考虑在程序集允许的情况下分离这些功能. 金属载体可以建立安装几何形状并提供支撑, 而 Delrin 或 UHMW 元件提供接触表面.
这不会将塑料从公差计算中删除. 如果部件位于耐磨层上, 该层的压缩和磨损仍然会改变其位置. 设计必须考虑初始厚度, 支撑变形, 允许磨损, 以及更换后恢复表面的方法.
这种方法在以下情况下很有用：:
- 更换载体的费用昂贵，但接触面是磨损件.
- 长导轨需要持续的支撑和受控的热运动.
- 必须在不重建整个安装座的情况下评估不同的接触等级.
- 更换厚度或调整即可恢复所需位置.
它还改变了成本比较. 审查股票收益率, 加工, 载体硬件, 替代访问, 以及必须一起丢弃的部件. 仅凭最低的材料价格并不能确定最低成本的组装.
可以改变结果的 CNC 细节
Delrin 通常适合明确的加工特征. UHMW 更容易弯曲和压缩, 这需要特别小心无支撑的墙壁, 狭窄的部分, 和检验力量. 两种材料都可能因工件夹持或局部热量而变形.
长篇 UHMW 指南, 图纸应区分负载接触面和非功能性外表面. 加工计划应支撑带材，而不会迫使其形成释放夹具时消失的形状.
对于 Delrin 定位块, 重要的特征可能是钻孔, 肩膀, 焊盘高度, 或孔图案. 松开后它们的关系比无功能的表面上有吸引力的表面更重要.
三个细节值得审视:
切割和边缘状况. 锋利的工具和有效的排屑有助于限制摩擦和热量. 选择刀具的切削速度和进给量, 材料等级, 和部分支持. 检查是否有毛刺或拉伸边缘, 尤其是小唇可能刮伤配合部分的地方. 定义任何边缘断裂，以便手动清理不会改变工作接触.
紧固件和小功能. 检查直接塑料螺纹, 狭窄的固定唇, 以及针对实际负载的深凹紧固件. 使用插入件或贯穿紧固件的地方, 检查周围的墙壁和通过组件的负载路径.
验收测量. 指定温度, 支持, 和克制. 使用适合特征的测量方法和接触力. 软接触面可以在探头或仪表下方移动, 长条放在不同的支撑物上时可以改变形状.
这 CNC加工公差指南 提供更广泛的绘图指导. 对于这个比较, 基本要求是商定的检查和组装状态下的最终功能几何形状.
定级前检查使用环境
湿度响应只是环境适宜性的一部分. UHMW 的低吸湿性并不适合所有清洁化学品, 温度, 或负载下的冲洗循环. Delrin 还需要针对热水的等级进行审查, 强力清洁, 或涉及长期化学暴露.
说出化学物质, 专注, 接触时间, 和温度. 如果在装载或约束零件时进行清洁, 在审查中包含该条件. 区分短清洁周期和连续暴露.
适合户外使用, 静电敏感处理, 或食物接触, 索取适当的等级和文件. 单独的颜色并不能确定抗紫外线能力, 电行为, 或监管适用性. 填充和改性等级还需要进行自己的机械和磨损审查.
如果湿度导致的膨胀是主要的替代材料问题, 这 Delrin 与尼龙比较 解决该决定. 如果 Delrin 和 UHMW 都无法满足所需负载, 温度, 或尺寸稳定性, 使用 CNC 加工最佳塑料指南 扩大候选名单.
随零件图发送触点和安装详细信息
有用的 Delrin-UHMW 报价需要决定材料选择的装配细节.
连同零件图一起, 识别负载接触面积, 背衬面, 配合材料, 运动方向, 负载持续时间, 速度, 和温度范围. 对于耐磨条, 包括固定位置, 保留详细信息, 扩展空间, 和允许的磨损深度. 对于定位零件, 确定在负载下必须保持在限制范围内的位置或间隙.
注明要求的等级和库存形式, 或明确允许提议的替代方案. 在生产订单之前定义验收条件以及所需的任何代表性磨损或装配测试.
Rapid Efficient 可以通过我们的服务审核这些细节以及加工和检验要求 数控加工服务. 该审查可以将一件式塑料部件与受支持的部件进行比较, 任一方法都适合装配的可更换接触元件.
