Waarom we POM wel op voorraad houden en PA6 niet.
TLDR; POM is netter te lasersnijden en verder zijn de verschillen van lasergesneden POM en polyamide voor de meeste toepassingen niet zo groot
Hoe zit het met al die namen?
We hebben het over Polyacetaal, ofwel POM, bekend onder merknaam Delrin (maar het wordt ook door andere fabrikanten gemaakt). Andere namen voor POM zijn acetaal, polycetaal of POM-C. Voor het gemak noemen we het in het vervolg van dit artikel POM.
En daarnaast over Polyamide, ofwel PA6, bekend onder merknaam Nylon. Dit materiaal wordt ook PA, PA6+ oliegevuld, Ertalon, Nylon 6, PA 12, PA66, Akulon, Ultramid, Zytel, en Nylatron genoemd. Hieronder houden we het even op Nylon
Wat zijn POM en Nylon?
POM en Nylon zijn thermoplastische kunststoffen, dus kunststoffen die zacht worden (en uiteindelijk smelten) bij verhitting. Nylon kom je in het dagelijks leven veel tegen. In textiel, in garen en touw en als folie. POM wordt vaak gebruikt in apparaten en technische installaties. In de context van lasersnijden hebben we het over in dit artikel over platen POM en platen Nylon.
Beide materialen worden als ‘technische kunststoffen’ gecategoriseerd. Dat wil zeggen dat ze gekozen worden om hun goede technische eigenschappen zoals sterkte, slijtvastheid, thermisch bereik, etc. Esthetiek is bij deze toepassingen dus minder belangrijk.
POM is bijzonder sterk. Het is goed bestand tegen chemicaliën en heeft een hoge dimensionele stabiliteit. Wat zoveel betekent dat de vorm en afmeting stabiel is onder verschillende omstandigheden en over tijd. POM platen kunnen overigens wel enigszins krom zijn door interne spanningen. Het is dus een goede kunststof voor toepassingen die stijfheid, lage wrijving en hoge vormvastheid vereisen.
Nylon is ook taai, sterk, en goed bestand tegen schokken. Het is ook slijtvast met een lage wrijvingscoëfficiënt. In toevoeging is nylon ook nog geluiddempend. Nylon heeft een hoge vochtopname afhankelijk van temperatuur en luchtvochtigheid.
Beide materialen voelen hard, glad en een beetje wasachtig. Nylon heeft net een wat andere lichttransmissie.
Lasersnijden van POM en Nylon
Zowel POM als Nylon kun je bij Snijlab laten lasersnijden. POM is één van onze veel gebruikte materialen en hebben we altijd ruim op voorraad voor levering de volgende werkdag. Nylon hebben wij niet op voorraad maar kun je aanleveren om te laten lasersnijden.
Lasersnijden maakt het mogelijk om kleine details, scherpe hoeken en complexe ontwerpen te maken tegen lage kosten. Lasersnijden wordt zowel voor prototyping als in kleine en middelgrote series gebruikt bij POM en Nylon. Worden je productievolumes echt groot, dan kun je beide kunststoffen ook spuitgieten.
In veel opzichten lijken POM en Nylon op elkaar. Waarom hebben wij gekozen om POM op voorraad te nemen en Nylon niet?
Nylon en POM vergeleken
Platen van Nylon en POM lijken dus veel op elkaar. De technische eigenschappen lijken ook veel op elkaar maar er zijn een paar verschillen.
Mechanische eigenschappen
Laten we de mechanische eigenschappen eens in detail vergelijken.
|
POM |
Nylon |
||
|
Dichtheid (DIN EN ISO 1183-1) |
g/cm³ |
1.41 |
1.14 |
|
Treksterkte (DIN EN ISO 527) |
N/mm |
67 |
80 |
|
Rek tot breuk (DIN EN ISO 527) |
% |
40 |
50 |
|
Elasticiteitsmodulus (DIN EN ISO 527) |
N/mm² |
2800 |
3200 |
|
Slagsterkte (DIN EN ISO 179) |
kJ / m² |
6 |
3 |
|
Shore hardheid |
Shore °D |
81 |
82 |
|
Wrijvingscoëfficiënt |
0.36 |
0.5 |
|
De dichtheid (gewicht van een bepaald volume) van POM is dus 24% hoger dan Nylon. Beide zijn hoger dan de dichtheid van water dus ze zinken.
De treksterkte is de maximale spanning die het materiaal bereikt vlak vóór het faalt (blijvend vervormd). In de praktijk wordt een materiaal ver onder deze grens gebruikt. Nylon is 19% sterker dan POM.
De elasticiteitsmodulus geeft aan hoeveel het materiaal vervormt onder een bepaalde spanning. Ook wel; de stijfheid van het materiaal. Dit is in de praktijk een belangrijke eigenschap omdat het bepaalt hoe groot je een onderdeel moet dimensioneren om een bepaalde belasting aan te kunnen. Het is dus vaak direct gerelateerd aan gewicht en kosten. Nylon is 14% stijver dan POM.
Slagsterkte geeft aan hoe goed het materiaal schokken en klappen op kan vangen. Het materiaal wordt bij de test vastgehouden aan twee uiteinden en in het midden geslagen met een speciale slaghamer. POM dubbel zo slagvast als Nylon.
Hardheid van het oppervlak wordt gemeten op een schaal Shore D. Ter vergelijking: op shore D is een autoband 15, een skatebordwiel 50 en een bouwhelm 80. POM en Nylon verschillen amper met respectievelijk 83 en 82 Shore D.
De wrijvingscoëfficiënt geeft aan hoeveel weerstand een materiaal geeft tegen wrijving. Simpel gezegd; hoe lager dit getal hoe beter het materiaal glijdt. POM glijdt 39% beter dan Nylon.
Samengevat: Nylon is sterker en lichter, POM is beter bestand tegen schokken en glijdt beter.
Thermische eigenschappen
Bij veel toepassingen is het temperatuurbereik belangrijk. Iedereen die weleens een plastic product in een auto in de zon heeft laten liggen weet hoe makkelijk plastics kunnen smelten. In principe zijn alle kunststoffen die we lasersnijden thermoplasten en zullen ze bij een zekere temperatuur smelten. Maar de onderlinge verschillen zijn groot. Laten we eens kijken hoe Nylon en POM vergelijken.
|
POM |
Nylon |
||
|
Smeltpunt |
°C |
165 |
220 |
|
Warmte geleidbaarheid (DIN 52612-1) |
W/m°K |
0.31 |
0.23 |
|
Warmtecapaciteit (DIN 52612) |
kJ / (kg * K) |
1.50 |
1.70 |
|
Uitzettingscoëfficiënt (DIN 53752) |
10e-6/K |
110 |
90 |
|
Bedrijfstemperatuur langdurig |
°C |
-50 … 100 |
-40 … 85
|
|
Maximum temperatuur kortstondig |
°C |
140 |
160 |
|
Hitte vormbestendigheid (DIN EN ISO 75, Verf. A, HDT) |
°C |
110 |
95 |
Het smeltpunt van Nylon ligt met 220C een stuk hoger dan dat van POM. Maar dat zegt niet alles.
De warmtegeleiding van POM is iets groter dan voor Nylon. Afhankelijk van de toepassing is dat een voor- of nadeel. Maar realistisch gezien zijn beide materialen niet heel goed in warmte geleiden (metalen zijn veel beter) en ook geen fantastische isolator.
POM zet meer uit bij verhitting: 0.110 mm per meter materiaal per graad verwarming versus 0.09 mm. Hier wint Nylon dus omdat het minder vervormt.
De maximum- en minimumtemperatuur lijkt op elkaar. POM heeft een iets breder temperatuurbereik.
Kortstondig kun je Nylon ook op iets hogere temperatuur gebruiken.
De hitte-vormbestendigheid (Heat Deflection Temperature) is een van de belangrijkste parameters bij gebruik met hoge temperaturen. Het geeft aan tot welke temperatuur een materiaal stijf blijft onder belasting. Om HDT te testen wordt een sample van het materiaal in een oliebad aan twee kanten opgelegd en in het midden belast. Dan wordt de temperatuur van de olie langzaam omhoog gebracht totdat het sample een zekere doorbuiging heeft bereikt. POM heeft een HTD van 110C en Nylon van 75C.
Samengevat: POM en Nylon lijken op elkaar in thermische eigenschappen, maar in de praktijk kun je POM in een breder temperatuurgebied inzetten.
Vochtopname
|
POM |
Nylon |
||
|
Vochtopname (DIN EN ISO 62) |
% |
0.2 |
3 |
Als een materiaal vocht opneemt dan wordt het volume ook groter. Dat betekent dus dat afhankelijk van het klimaat je onderdeel varieert in afmeting. Met name in een assemblage samen met andere materialen kan dat zorgen voor grote spanningen of niet passende verbindingen. Bij strak passende delen is het belangrijk om ruimte te laten in je ontwerp voor dit soort variaties.
Wanneer een materiaal vocht opneemt veranderen ook de mechanische eigenschappen. Het materiaal wordt taaier en beter bestand tegen schokken, maar ook minder flexibel.
Nylon neemt tot wel 3% vocht op, veel meer dan POM en veel meer dan de meeste andere kunststoffen.
Elektrische eigenschappen
|
POM |
Nylon |
||
|
Diëlektrische constante (IEC 60250) |
3.8 |
3.9 |
|
|
Diëlektrische verliesfactor (IEC 60250 50Hz) |
0.002 |
0.02 |
|
|
Soortelijke weerstand (DIN EN 62631-3-2) |
Ohm * cm |
10^13 |
10^15 |
|
Oppervlakteweerstand (DIN EN 62631-3-2) |
Ohm |
10^13 |
10^13 |
|
Kruipstroomvastheid (IEC 60112) |
600 |
600 |
|
|
Doorslagspanning (IEC 60243) |
kV/mm |
40 |
20 |
De diëlektrische constante of permittiviteit is de mogelijkheid van een materiaal om elektrische energie op te slaan in een elektrisch veld. Dit kan van belang zijn bij hoogfrequentelektronica, waarbij een onderdeel een elektrisch veld kan beïnvloeden. Het verschil tussen POM en Nylon is klein.
De soortelijke weerstand is de elektrische weerstand per lengte materiaal. Nylon heeft een hogere soortelijk weerstand dan POM.
De oppervlakteweerstand heeft onder andere invloed op het afvoeren van statische lading en is ook belangrijk bij hoogfrequent-toepassingen. De oppervlakteweerstand is bij beide materialen gelijk.
De doorslagspanning is van belang als het materiaal als isolator gebruikt wordt en geeft aan bij welke spanning het materiaal niet meer isoleert en gaat geleiden. POM heeft een 2x zo hoge doorslagspanning als Nylon, namelijk 40 kV/mm.
In het kort; beide materialen zijn goede elektrische isolatoren, met een paar specifieke verschillen.
Brandgedrag
|
POM |
Nylon |
||
|
Ontvlambaarheid (UL94) |
HB / HB |
HB / HB |
Het brandgedrag van POM en Nylon is vergelijkbaar. Beide worden als HB geclassificeerd volgens de UL94 standaard. Dat betekent: Langzaam branden op een horizontaal voorwerp, de snelheid van branden is <76 mm/min voor diktes van <3 mm, of het branden stopt vóór 100 mm.
Disclaimer
Bovenstaande getallen verschillen enigszins tussen fabrikanten. Ook zijn er verschillende meetmethoden die nét andere waarden opleveren. Sommige waarden zijn ook afhankelijk van temperatuur, vochtigheid en vorm van het product. Neem in je ontwerpen altijd voldoende marge om dit soort verschillen op te vangen. Bovenstaande cijfers zijn afkomstig uit de datasheets van de materialen die wij meestal leveren.
Randkwaliteit van de lasersnede
Bij Snijlab kun je zowel POM als Nylon laten lasersnijden. De lasersnede van POM ziet er netjes uit en verkleurt niet. Bij de dikkere platen 6 mm en dikker vormt zich een dunne smeltrand aan de onderkant van de plaat. Je kunt deze verwijderen met een ontbramer, een stanleymes of met een vijl of schuurpapier. Een andere optie is om beschermfolie onderzijde te kiezen tijdens het bestelproces. Je ontvangt de lasergesneden onderdelen dan met folie en na verwijderen is ook de smeltrand weg. Deze blijft namelijk achter op de folie. De bovenzijde van de lasersnede is strak en netjes. Kortom; POM is zeer goed te lasersnijden.
Nylon kan ook lasergesneden worden maar heeft meer last van smeltvorming. Ook dunnere platen hebben daarom nabewerking en/of folie nodig, tenzij de smeltrand geen probleem is. De lasergesneden rand kan iets bruin worden van het laseren. De bewerkingssnelheid van Nylon is iets lager dan van POM, wat resulteert in iets hogere snijkosten. Kortom; Nylon is redelijk goed te lasersnijden.
Smeltrand en zwarte aanslag voorkomen
Wil je direct schone onderdelen, kies dan voor de optie 'beschermfolie onderzijde' bij bestellen. De smeltrand komt dan op de folie en is met de folie makkelijk te verwijderen. Een andere optie is om met een afbraammes de randen schoon te snijden of om ze kort te schuren (korrel 150-400).
Kleuren
Nylon is verkrijgbaar in een aantal kleuren zoals naturel, zwart, blauw, groen, grijs en paars. Over het algemeen zijn de kleuren alleen verkrijgbaar vanaf 15 mm dikte. POM is verkrijgbaar in naturel, zwart, blauw en rood. De kleuren zijn alleen verkrijgbaar vanaf 10 mm dikte.
Productie en diktetolerantie
Nylon wordt geëxtrudeerd tot ca 10mm. Dikkere platen worden gegoten. POM platen worden geëxtrudeerd. Het voordeel van extrusie is dat de diktetolerantie een stuk beter is dan bij gegoten platen.
Prijzen van POM en Nylon lasersnijden
Op het prijsverschil hoef je de keuze niet te maken. De prijzen van POM en Nylon verschillen (op het moment van schrijven) minder dan 5%
Levertijd POM en Nylon lasersnijden
POM is één van onze meest gebruikte materialen voor technische onderdelen. Wij hebben daarom een hele range aan plaatdiktes van 0.5 tot 9 mm in zwart en naturel in ons assortiment. Deze platen houden we ruim op voorraad in ons eigen magazijn zodat we altijd direct aan de slag kunnen. Met POM kun je dus gebruikmaken van onze spoedlevering waarbij je, als je vóór 12:00 besteld, de onderdelen de volgende dag ontvangt. Kom je zelf ophalen dan kun je ze op de dag van bestelling vanaf 16:00 ophalen in Rotterdam.
Wil je Nylon lasersnijden dan kun je online je ontwerp uploaden en als materiaal kiezen voor ‘zelf aangeleverde kunststof tot {dikte} mm’. Je ziet dan vooraf de prijs (excl. materiaal!) en kunt online afrekenen. Zodra je bestelling geplaatst is, kun je zelf Nylon platen bestellen en bij ons (laten) afleveren. Let op dat je duidelijk je naam en ordernummer vermeldt bij de levering zodat wij het kunnen matchen aan je order. De gekozen levertijd gaat in zodra de order én de materialen bij ons binnen zijn.
Wij kunnen ook Nylon voor je bestellen. Daarbij geldt een minimale afname van één industrieplaat plus orderkosten. Neem contact op om een offerte op te vragen.
Samengevat
POM en Nylon platen lijken veel op elkaar. Nylon is iets sterker maar weer minder schokbestendig. POM geeft nettere onderdelen na het lasersnijden en is voordeliger te bewerken. Voor ons een doorslaggevende reden om een volledig assortiment POM op voorraad te houden.
Voor de meeste toepassingen is POM dan ook de beste keuze. Voor heel specifieke toepassingen kan Nylon beter zijn, en in dat geval helpen we je natuurlijk graag.
