Plastiklerde UV Direnci: 3D Baskı, CNC İşleme ve Enjeksiyon Kalıplama İçin Malzemeler

3D baskı, enjeksiyon kalıplama veya CNC işleme için mükemmel UV direncine sahip malzemeler mi arıyorsunuz? Doğru yerdesiniz! Bu makalede, ultraviyole (UV) ışımaya maruz kalan ürünler için malzeme seçimi, stabilizasyon (UV’ye karşı koruma) yöntemleri ve akıllı tasarım stratejileri hakkında pratik ipuçları sunacağız. İster dış mekan mobilyalarında kullanılan sert plastikler, ister hareketli ve hareketsiz contalarda kullanılan esnek elastomerler olsun, farklı malzemelerin UV karşısında nasıl dayandığını ve bunları bozunmadan nasıl koruyacağınızı açıklayacağız.
Screenshot from a Xometry video experiment for UV resistance of 3D printing parts

Güneşin amansız UV ışınlarına dayanması gereken ürünler tasarlarken, doğru malzemeleri seçmek bir labirentte çıkışı aramak gibi hissettirebilir. Basınç altında çatlayan tarım borularından solmuş bahçe mobilyalarına kadar, hepimiz UV ışımasının neler yapabileceğini biliyoruz. Ancak endişelenmeyin; bu kılavuzda bu konuda bilinenler basitleştirilecek ve plastiklerinizi dayanıklı ve uzun ömürlü tutmak için pratik ipuçları verilecektir. İster mühendis ister üretici olun, UV direncinde uzmanlaşmak projelerinizi erken bir çöküşten kurtarabilir.

Ultraviyole (UV) ışınım plastiklerde önemli ölçüde bozunmaya (degradation) neden olabilir, hem görünümlerini hem de yapısal bütünlüklerini olumsuz etkileyebilir. Moleküler düzeyde, UV ışınları plastiklerdeki kimyasal bağları parçalayarak renk bozulmasına, kırılganlığa ve yüzey tebeşirleşmesine (chalking) yol açar. Örneğin, Xometry tarafından stereolitografi (SLA) 3D baskı ile üretilmiş beyaz bir parça üzerinde gerçekleştirilen bir deneyde, altı ay boyunca açık havada bırakıldığında parçanın sararıp aşırı kırılgan hale geldiği gözlenmiştir.

UV’ye dirençli plastikler, bu tür bozucu etkilere (degradation) dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve uzun süreli UV maruziyetinde özelliklerini korurlar. UV’ye olan direnci değerlendirmek için yaygın kullanılan test standartları arasında floresan UV lambalarının kullanıldığı ASTM G154 ve doğal güneş ışığını simüle etmek için xenon ark lambalarının kullanıldığı ISO 4892-2 yer alır.

UV’ye dirençli plastiklerin Xometry’nin “Solacak mı?” UV ışıması testinde gösterdikleri performansı aşağıdaki bağlantıdan izleyebilirsiniz:

UV Dayanımlı Malzemeler için Referans Tablo

Malzeme Doğal UV Direnci Yaygın Uygulamaları Bozunma Mekanizmaları Üretim Teknolojileri Koruma Yöntemleri Uygun Maliyetli Alternatifler Test Gereklilikleri Muhtemel Kullanım Ömrü Temel Performans Göstergeleri
HDPE Düşük • Tarımsal film tabakaları
• Depolama kapları
• Borular
• Polimer zincirinin kopması (Chain scission)
• Oksitlenme
• Kırılganlaşma
• Enjeksiyon kalıplama
• Ekstrüzyon (saclar, borular, profiller)
• Üflemeli kalıplama
• %2-3 Karbon siyahı
• HALS (Engellenmiş amin ışık stabilizerleri)
• Anti-oksidanlar
• UV korumalı PP
• PVC
• QUV 1000 saat
• Xenon 2000 saat
2-5 yıl • Uzamanın korunması (Elongation retention)
• Çekme mukavemeti
• Kırılganlık
PP Çok Düşük • Dış mekan mobilyaları
• Otomotiv parçaları
• Tüketici malları
• Şiddetli zincir kopması
• Tebeşirleşme (chalking)
• Renk değişimi
• Enjeksiyon kalıplama
• Isıyla şekillendirme (thermoforming)
• Üflemeli kalıplama
• 3D baskı
• UV emiciler
• HALS kaplama
• Nükleasyon ajanları (çekirdeklendiriciler)
• HDPE
• ASA
• QUV 2000 saat
• Xenon 3000 saat
3-7 yıl • Darbe direnci
• Renk kararlılığı
• Yüzey görünümü
PVC Orta • Pencere profilleri
• Dış cephe kaplaması
• Borular
• Hidro-klorürsüzleşme (Dehydro-chlorination)
• Renk bozulması
• Tebeşirleşme
• Enjeksiyon kalıplama
• Ekstrüzyon (saclar, borular, profiller)
• Kalenderleme (saclar ve film tabakalar için)
• TiO2
• Darbe düzenleyiciler
• Isı stabilizerler
• ASA
• Mühendislik kompozitleri
• QUV 4000 saat
• Açık hava maruziyeti
15-25 yıl • Rengi koruma
• Darbe mukavemeti
• Boyutsal kararlılık
PC Düşük-İyi • Sırlama
• Otomotiv lensleri
• Güvenlik siperleri
• Sararma
• Yüzeyde sır çatlaması (crazing)
• Foto-oksidasyon
• Enjeksiyon kalıplama
• Sac ekstrüzyonu ve ardından ısıyla şekillendirme
• Profil ekstrüzyonu
• FDM (3D baskı)
• UV koruyucu kaplama
• UV emiciler
•Antioksidanlar
• Acrylic
• PMMA
• Xenon 4000 saat
• Açık hava maruziyeti
10-15 yıl • Işık geçirgenliği (transmission)
• Sarılık indeksi
• Darbe mukavemeti
Acrylic (PMMA) Mükemmel • Dış mekan işaretleri
• Sırlama
• Aydınlatma
• Hafif sararma
• Yüzeyde çizilme
• Enjeksiyon kalıplama
• Döküm sac üretimi
• Ekstrüzyon ve ardından ısıyla şekillendirme
• UV emiciler
• Yüzey sertleştiriciler
• Kaplamalı PC
• Modifiye PET
• UV-A maruziyeti
• Darbe testleri
15-20 yıl • Optik berraklık
• Yüzey sertliği
• Hava koşullarına dayanıklılık
ASA Mükemmel • Dış mekan mobilyaları
• Otomotiv döşemeleri
• Denizde kullanılan parçalar
• Çok düşük düzeyde renk değişimi
• Yüzey efektleri (tebeşirleşme)
• Kalenderleme
• Ekstrüzyon
• Enjeksiyon kalıplama
• FDM (3D baskı)
• HALS
Antioksidanlar
• Kaplamalı ABS
• PC/PBT karışımları
• QUV 3000 saat
• Xenon 4000 saat
8-12 yıl • Renk kararlılığı
• Parlaklığın korunması
• Darbeye karşı dayanıklılık
PET Orta • Dış mekan ambalajları
• Kayışlar
• Tekstil ürünleri
• Hidroliz
• Zincir kopması
• Kristalizasyon
• Enjeksiyon kalıplama
• Üflemeli (şişirmeli) kalıplama (şişeler için)
• Ekstrüzyon ve ardından ısıyla şekillendirme
• UV emiciler
• Zincir dolgu maddeleri
• PBT
• Modifiye PE
• Nem testleri
• UV maruziyeti
2-5 yıl • Moleküler ağırlık
• Kristallilik (Crystallinity)
• Mekanik özellikler
Nylon Düşük-Orta • Otomotiv parçaları
• Endüstriyel bileşenler
• Oksidasyon
• Zincir kırılması
• Kırılganlaşma (Embrittlement)
• Enjeksiyon kalıplama
• Ekstrüzyon
• Kalıp döküm
• 3D baskı
• Karbon siyahı
• UV stabilizerler
• Isı stabilizerler
• PBT
• POM
• Isıyla yaşlandırma
• UV + nem
5-10 yıl • Çekme mukavemeti
• Kimyasallara direnç
• Boyutsal kararlılık
ABS Katkı maddeleri olmadığında düşük • Geçici dış mekan
• Boyalı parçalar
• Ciddi düzeyde bozunma (degradation)
• Bütadien parçalanması
• Isıyla şekillendirme
• Ekstrüzyon
• Enjeksiyon kalıplama
• FDM (3D baskı)
• UV stabilizerler
• Yüzey kaplaması gerekir
• ASA
• PC/ABS
• QUV 1000 saat
• Kaplama testleri
1-3 yıl • Darbe mukavemeti
• Yüzey kalitesi
• Renk kararlılığı
POM Orta • Teknik özellikli parçalar
• Hassas bileşenler
• Formaldehit salımı
• Zincir açılması
• Enjeksiyon kalıplama
• Ekstrüzyon
• CNC işleme (iyi boyutsal kararlılığı nedeniyle)
• Isıl stabilizerler
• Antioksidanlar
• Nylon
• PBT
• Isıl kararlılık
• UV maruziyeti
5-8 yıl •• Boyutsal kararlılık
• Sürünme (creep) direnci
• Bükülmezlik
PTFE Mükemmel • Plastikler için UV koruması
• Mühendislik bileşenleri
• Kimyasal prosesler
• Kimyasal madde etkisi • Laminasyon
• Basınçlı kalıplama
• CNC İşleme
• Düşük sürtünme istendiğinde HDPE • Isıl kararlılık
• UV maruziyeti
15-25 yıl • Boyutsal kararlılık
• Isıl performans
• Kimyasallara direnç
PVDF Mükemmel • Mühendislik bileşenleri
• Kimyasal prosesler
• Plastikler için UV koruması
• Kimyasal madde etkisi
• Renk bozulması
• Enjeksiyon kalıplama
• CNC İşleme
• Birlikte Ekstrüzyon
• Kimyasallara direnç için PVC • Isıyla yaşlandırma 15-25 yıl • Boyutsal kararlılık
• Isıl performans
• Kimyasallara direnç
PETG İyi • Dış mekan tabelaları
• Koruyucu örtüler
• Kaplar
• Zamanla düşük düzeyde renk bozulması • Enjeksiyon kalıplama
• FDM (3D Baskı)
• Birlikte ekstrüzyon
• UV emici eklenmiş PLA • Xenon 3000 saat 5-10 yıl • Çekme mukavemeti
• Berraklığın korunması
PLA Düşük • Prototipleme
• Tüketici ürünleri
• Ambalajlama
• Renk bozulması
• Kırılganlaşma
• Yüzeyde çatlaklar
• Enjeksiyon kalıplama
• FDM (3D Baskı)
• Birlikte ekstrüzyon
• UV stabilizerleri
• Yüzey kaplamaları
• PETG
• UV emici eklenmiş ABS
• Hızlandırılmış hava koşullarına dayanıklılık testleri (ASTM G154) 1-3 yıl • Çekme mukavemeti
• Renk kararlılığı

 

UV Işımasını ve Etkilerini Anlamak

UV ışınımı, elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır ve görünür ışık ile X ışınları arasındaki dalgaboylarına sahiptir; dalgaboyuna göre üç türü mevcuttur:

UV Işınım Tipleri Dalgaboyu Açıklama
UV-A 315-400 nm En uzun dalgaboyudur; UVB veya UVC’den daha az enerjiye sahiptir, malzemelere daha derin nüfuz eder. Genellikle kademeli yüzey bozulmasına ve renk bozulmasına yol açar.
UV-B 280-315 nm Daha fazla enerjiye sahip orta bölgedeki dalgaboyları; plastik gibi malzemelerde önemli miktarda yüzey hasarına neden olur. Zamanla daha yoğun bozulmaya neden olur, bu da çatlamaya, solmaya ve yapısal bozulmaya yol açar.
UV-C 100-280 nm En yüksek enerjiye sahip en kısa dalga boyu; genellikle Dünya atmosferi tarafından emilir, bu nedenle dış mekanlarda daha az bulunur. Ancak, mikrop öldürücü lambalar gibi yapay kaynaklar tarafından yayılabilir ve doğrudan maruziyette hızlı malzeme bozulmasına yol açabilir.

 

Visible spectrum color range
Görünür spektrum renk aralığı

Doğal ve Yapay UV Kaynakları

Doğal Kaynaklar: Güneş, UV ışınımının birincil doğal kaynağıdır. UVC çoğunlukla atmosfer tarafından filtrelense de, UVA ve UVB Dünya yüzeyine ulaşır ve dış mekanda kalan malzemelerin bozunmasında ana etkenlerdir.
Yapay Kaynaklar: Yapay UV kaynakları, endüstriyel ve medikal ortamlarda kullanılır. Siyah ışıklar, kaynak arkları ve sterilizasyonda kullanılan UV lambaları, öncelikle UVA ve UVC olmak üzere UV ışınları yayar; bu da kapalı veya yüksek maruziyetli ortamlarda malzeme bozulmasını hızlandırabilir.

UV’ye Dirençli 3D Baskı Malzemeleri

UV’ye dirençli malzemeler 3D baskıda, enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel yöntemlerde olduğu kadar yaygın olarak kullanılmaz; ancak 3D baskı bazı heyecan verici avantajlar sağlar. ASA, Polikarbonat, EPDM ve Silikon Kauçuk gibi seçeneklerle 3D baskı, küçük miktarlarda özel, hafif ve karmaşık UV’ye dirençli parçalar üretmek için mükemmeldir. İster karmaşık hareketli ve hareketsiz contalar ister mimari amaçlı parçalar olsun, 3D baskı, geleneksel üretimin yüksek maliyetleri olmadan benzersiz tasarımları hayata geçirmenize olanak sağlar.

Malzeme Malzeme tipi UV Direnci Tipik Uygulamalar 3D Baskı Prosesi
Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) UV’den etkilenen plastik Katkı maddeleri olmadan yüksek Otomotiv döşemeleri, dış mekan ekipman muhafazaları FDM 3D baskı
Akrilonitril Stiren Akrilat (ASA) Doğal olarak UV dirençli plastik Yüksek Dış mekan kapakları, otomotiv döşemeleri, dış mekan mobilyaları FDM 3D baskı
Polikarbonat (PC) Doğal olarak UV dirençli plastik Katkı maddeleriyle yüksek Sera panelleri, gözlük camları, dış mekan aydınlatma kapakları FDM 3D baskı
Polilaktik Asit (PLA) UV’den etkilenen plastik Yüksek Prototipleme ve düşük dayanıklılığa sahip tüketici ürünleri FDM 3D baskı
EPDM Kauçuk Doğal olarak UV dirençli elastomer Mükemmel Kapı pencere yalıtımı, otomotiv contaları, çatılar SLA/DLP 3D Baskı
Silikon Kauçuk Doğal olarak UV dirençli elastomer Mükemmel Hareketli ve hareketsiz contalar ve medikal amaçlı borular SLA/DLP 3D Baskı

UV Dirençli Malzemelerle Formatif İmalat

Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve üflemeli kalıplama gibi formatif üretim yöntemleri, çok geniş UV dayanımlı malzeme seçenekleri sunar; bu nedenle bu yöntemler, seri üretim için tercih edilmektedir.

Bu prosesler, uzun süreli UV maruziyetinin beklendiği dış mekan mobilyaları, otomotiv bileşenleri ve kimyasal borular gibi parçaların üretimi için idealdir. Geleneksel yöntemler 3D baskının tasarım özgürlüğüne sahip olmasa da, yüksek hacimli uygulamalar için tutarlı kalite ve dayanıklılık sunmada mükemmeldirler.

Malzeme Malzeme tipi UV Direnci Tipik Uygulamalar Proses
Akrilonitril Stiren Akrilat (ASA) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Yüksek Dış mekan muhafazaları, otomotiv döşemeleri, dış mekan mobilyaları Enjeksiyon kalıplama
Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Orta-Yüksek Boru tesisatı, oyun alanı ekipmanları, dış mekan mobilyaları Ekstrüzyon, üflemeli kalıplama
Polikarbonat (PC) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Katkı maddeleriyle yüksek Sera panelleri, gözlük camları, dış mekan aydınlatma kapakları Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon
Poliamid-İmid (PAI) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Çok Yüksek Havacılık-uzay parçaları, yüksek sıcaklık bileşenleri Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon
Poliviniliden Florür (PVDF) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Mükemmel Kimyasal boru tesisatı, kablo yalıtımı, mimari amaçlı kaplamalar Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon
PTFE (Teflon) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Mükemmel Dış mekan elektrik yalıtımı, kimyasal contalar, yapışmaz kaplamalar Ekstrüzyon
Polietilen (PE) UV’den etkilenen plastik Yüksek Ambalajlama, tarımsal film tabakaları, dış mekan ürünleri Ekstrüzyon, üflemeli kalıplama, enjeksiyon kalıplama
Polipropilen (PP) UV’den etkilenen plastik Yüksek Dış mekan mobilyaları, otomotiv parçaları, kaplar Ekstrüzyon, enjeksiyon kalıplama, ısıyla şekillendirme
Polivinil Klorür (PVC) UV’den etkilenen plastik Orta-Yüksek Pencere çerçeveleri, çatılar, dış mekan tabelaları Ekstrüzyon, enjeksiyon kalıplama
Polistiren (PS) UV’den etkilenen plastik Yüksek Bahçe tepsileri, ambalaj köpüğü, dış mekan kapları Enjeksiyon kalıplama, ısıyla şekillendirme, ekstrüzyon
Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) UV’den etkilenen plastik Katkı maddesi olmadan yüksek Otomotiv döşemeleri, dış mekan ekipman muhafazaları Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon
Polilaktik Asit (PLA) UV’den etkilenen plastik Yüksek Prototipleme ve düşük dayanıklılığa sahip tüketici ürünleri Enjeksiyon kalıplama
Bütil Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Çatı membranları, havuz astarları, lastik şambrelleri Ekstrüzyon, kalıplama
EPDM Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Kapı pencere yalıtımı, otomotiv contaları, çatılar Ekstrüzyon, kalıplama
Doğal Kauçuk UV’den etkilenen elastomer Düşük / Orta Lastikler, endüstriyel eldivenler, titreşim sönümleme Kalıplama, ekstrüzyon
Neopren Kauçuk UV’den etkilenen elastomer İyi Dış mekan hortumları, contalar, dalgıç giysileri Kalıplama, ekstrüzyon
Nitril Kauçuk UV’den etkilenen elastomer Orta Yakıt hortumları, contalar, yağa dayanıklı contalar Kalıplama, ekstrüzyon
Silikon Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Contalar, medikal amaçlı borular, dış mekan muhafazaları Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon
Stiren Bütadien Kauçuk (SBR) UV’den etkilenen elastomer Düşük / Orta Lastikler, ayakkabılar, konveyör bantları Kalıplama, ekstrüzyon
Viton Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Kimyasallara dayanıklı contalar, otomotiv O-ringleri Kalıplama, ekstrüzyon
A bright orange HDPE navigation buoy that has undergone years of UV and environmental exposure
HDPE’den üretilmiş ve yıllarca UV ve çevresel etkilere maruz kalmış, turuncu navigasyon şamandırası.

UV Dayanımlı CNC İşleme Malzemeleri

CNC işleme, geniş bir UV dayanımlı malzeme yelpazesi sunar; bu nedenle yüksek performanslı uygulamalar için tercih edilen seçenektir. Diğer proseslerin aksine CNC işleme; Polikarbonat, PTFE ve UV’ye dayanıklı elastomerler gibi malzemelerde sıkı toleranslara ve karmaşık geometrilere izin verir. Bu nedenle kimyasal amaçlı contalar, yüksek performanslı yalıtkanlar ve yoğun UV maruziyetine dayanıklı otomotiv döşemeleri gibi dayanıklı bileşenler üretmek için idealdir.

Malzeme Malzeme tipi UV Direnci Tipik Uygulamalar
Akrilonitril Stiren Akrilat (ASA) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Yüksek Dış mekan muhafazaları, otomotiv döşemeleri, dış mekan mobilyaları
Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Orta-Yüksek Boru tesisatı, kaplar, oyun alanı ekipmanları
Polikarbonat (PC) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Katkı maddeleriyle yüksek Sera panelleri, gözlük camları, dış mekan aydınlatma kapakları
Poliamid-İmid (PAI) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Çok Yüksek Havacılık-uzay bileşenleri, yüksek performanslı yalıtkanlar
Poliviniliden Florür (PVDF) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Mükemmel Kimyasal boru tesisatı, kablo yalıtımı, mimari kaplamalar
PTFE (Teflon) Doğal olarak UV’ye dirençli plastik Mükemmel Dış mekan elektrik yalıtımı, kimyasal amaçlı contalar, yapışmaz kaplamalar
Polietilen (PE) UV’den etkilenen plastik Yüksek Ambalajlama, tarımsal film tabakaları, dış mekan ürünleri
Polipropilen (PP) UV’den etkilenen plastik Yüksek Dış mekan mobilyaları, otomotiv parçaları, kaplar
Polivinil Klorür (PVC) UV’den etkilenen plastik Orta-Yüksek Pencere çerçeveleri, çatılar, dış mekan tabelaları
Polistiren (PS) UV’den etkilenen plastik Yüksek Bahçe tepsileri, ambalaj köpüğü, dış mekan kapları
Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) UV’den etkilenen plastik Katkı maddesi olmadan yüksek Otomotiv döşemeleri, dış mekan ekipman muhafazaları
Bütil Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Çatı membranları, endüstriyel astarlar, lastik şambrelleri
EPDM Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Kapı pencere yalıtımı, otomotiv contaları, çatılar
Neopren Kauçuk UV’den etkilenen elastomer İyi Dış mekan hortumları, contalar, dalgıç giysileri
Nitril Kauçuk UV’den etkilenen elastomer Orta Yakıt hortumları, contalar, yağa dayanıklı contalar
Silikon Kauçuk Doğal olarak UV’ye dirençli elastomer Mükemmel Contalar, medikal amaçlı borular, dış mekan muhafazaları

Plastik Parçalarda UV Koruması İçin Doğru Prosesi Seçin

Katmanlı imalat, talaşlı imalat veya plastik enjeksiyon kalıplama ile üretilen plastik parçalarda UV korumasında katkı maddeleri, stabilizerler, yüzey kaplamaları ve stratejik tasarım teknikleri dahil olmak üzere birçok yaklaşım kullanılır. En iyi yöntem, bileşenin özelliklerine, maruz kalınan çevresel etkenlere ve performans gerekliliklerine bağlı olarak değişir. Otomotiv bileşenlerinde estetik ve hava koşullarına dayanıklılık için PVD veya UV stabilizasyonlu kaplamalar kullanılırken, inşaat malzemelerinde dayanıklılık için birlikte ekstrüde edilmiş (co-extruded) katmanlardan veya pigmentli çözümlerden yararlanılır.

SLA 3D baskı ile üretilmiş parçaların UV maruziyetinden sonra kırılgan hale gelmesini önlemek için harika bir çözüm lak kaplama ardıl işlemidir. Bu işlem sadece yüzeyi zararlı UV ışınlarından korumakla kalmaz, aynı zamanda dayanıklılığı artırır ve parçalara pürüzsüz, profesyonel bir görünüm kazandırır. Bu, baskı parçaların ömrünü uzatırken uzun dönem kalitesini korumanın basit ama etkili bir yoludur.

SLA Clear, lacquered
SLA Şeffaf, lake kaplamalı

Aşağıda, plastik parçalarınız için doğru UV dirençli stratejiyi seçmenize yardım etmek amacıyla, yaygın kullanım durumlarını ve ilgili çözümleri ana hatlarıyla açıklayacağız.

  1. Plastik bileşeniniz kalın mı?
    Kalın bileşenler, derin kısımlarına UV nüfuz etme riski taşır; bu da zamanla malzemenin bozunmasına (degradation) neden olur. UV ışımasını etkili bir şekilde engellemek için benzotriazoller gibi UV emiciler veya karbon siyahı pigmentleri kullanın.
  2. Plastik bileşende ince et kalınlıkları bulunuyor mu?
    İnce et kalınlığına sahip parçalar, daha küçük kesitleri nedeniyle UV hasarına karşı daha korumasızdır. Bu parçalarda dayanıklılığı artırmak için Engellenmiş Amin Işık Stabilizerleri (HALS) uygulayın veya birlikte ekstrüzyon (co-extrusion) teknolojisini kullanın.
  3. Parçanız açık hava koşullarına maruz kalacak mı?
    Dış mekan uygulamaları sürekli güneş ışığına ve hava koşullarına maruz kalır; bu da renk bozulmasına ve kırılganlığa yol açar. Uzun süreli koruma için karbon siyahı pigmentleri veya hava koşullarına dayanıklı özelliklere sahip, bilindik UV dirençli kaplamalar kullanın.
  4. Önceliğiniz estetik görünüm mü?
    Dekoratif parçalar için UV hasarına karşı koruma sağlarken görsel çekiciliği korumak çok önemlidir. Şık bir yüzey için Physical Vapour Deposition (Fiziksel Buhar Biriktirme, PVD) veya saydam veya pigmentli seçeneklerle bilindik UV dirençli kaplamalar kullanın.
  5. Bileşenin berrak veya saydam kalması gerekiyor mu?
    Saydam parçalar, UV bozulmasına direnirken optik berraklığını da korumalıdır. Görünüm ve işlevi korumak için UV’ye dirençli saydam kaplamalar uygulayın veya saydam polimerler için UV emiciler kullanın.
  6. Parçanın aşırı çevre koşullarına dayanması gerekiyor mu?
    Sert iklimlere, yüksek sıcaklıklara veya neme maruz kalma, UV’den kaynaklanan hasarı hızlandırabilir. Tutarlı performans sağlamak için HALS veya birlikte ekstrüzyon teknolojisini kullanın.
  7. Parçanın UV direncinin ötesinde korumaya ihtiyacı var mı?
    Çizilmeye, aşınmaya veya kimyasallara direnç gibi ek özellikler gerektiğinde, çok işlevli çözümleri seçin. UV stabilizerleri yüksek dayanıklılıkla birleştiren hibrit kaplamaları tercih edin.

Coğrafi konum, mevsimsel sıcaklık değişiklikleri, hava koşullarına maruz kalma gibi çevresel faktörler ve mekanik gerilimler, koruma yöntemi seçimini önemli ölçüde etkiler. Üreticiler, uzun süreli performansı sağlamak için bu değişkenleri hesaba katmalıdır.

A polycarbonate headlight lens, yellowed and crazed after years of UV and environmental exposure
Yıllarca UV’ye ve çevresel etkenlere maruziyetin ardından sararmış ve çatlamış bir polikarbonat far camı.

Atmosferik Koşullar ve UV Testleri için Yaygın Kullanılan Standartlar

Üreticiler, xenon ark ve floresan UV lambaları gibi hızlandırılmış yaşlandırma teknikleriyle gerçek dünya koşullarını simüle ederek, uygulama gerekliliklerini karşılayan UV’ye dayanıklı polimerleri seçer. Bu testler, gerçek dünya koşullarında sorun çıkarmaya meyilli malzemeleri belirleme, belirli yerlerdeki kullanım ömrünü tahmin etme ve ultraviyole ışıktan koruma stratejileri için maliyet-fayda analizlerini destekleme gibi kritik bilgiler sağlar. Üreticiler, standartlaştırılmış yöntemlere bağlı kalarak, ürün garanti ve performans bilgileri için doğrulanabilir verilerle desteklenen, güvenilir bir performans öngörüsü sağlayabilirler.

UV Testleri için Yaygın Olarak Kullanılan Standartlar
  • ASTM G154: Metalik olmayan malzemelerin maruziyeti için floresan ultraviyole (UV) lamba aparatının çalıştırılmasında standart uygulama.
  • ASTM G155: Malzemelerin maruziyeti için xenon ark lambası düzeneğinin çalıştırılmasında standart uygulama.
  • ASTM D2565: Dış Mekan Uygulamaları İçin Tasarlanmış Plastiklerin Xenon Ark Maruziyeti için Standart Uygulama.
  • ASTM D4459: Kapalı Alan Uygulamaları İçin Tasarlanmış Plastiklerin Xenon Ark Maruziyeti için Standart Uygulama.
  • ASTM D4329: Plastiklerin Floresan Ultraviyole (UV) Lamba Düzeneği Maruziyeti için Standart Uygulama.
  • BS EN ISO 4892-2: Plastikler. Laboratuvar ışık kaynaklarına maruziyet yöntemleri. Bölüm 2 – Xenon ark lambaları.
  • BS EN ISO 4892-3: Plastikler. Laboratuvar ışık kaynaklarına maruziyet yöntemleri. Bölüm 3 – Floresan UV lambaları.
  • BS ISO 4665: Kauçuk, vulkanize veya termoplastik. Hava koşullarına dayanıklılık.
  • SAE J2527: Otomotive özel.

Temel UV Test Parametreleri

Test parametreleri gerçek dünya koşullarını yansıtacak şekilde ayarlanır ve malzeme performansı ve ömrü hakkında değerli bilgiler sağlar:

  • UV Yoğunluğu (UV Intensity): Malzemelerin, özellikle yüksek UV maruziyeti olan bölgelerdeki yerel koşullara dayanabileceğinden emin olmak için ilgili coğrafi bölgedeki UV ışınım seviyelerine göre ayarlanır.
  • Sıcaklık: Yüksek sıcaklıklar birçok sert ve esnek plastiğin parçalanmasını hızlandırabilir; bu nedenle sıcaklık kontrolü kritik önemlidir.
  • Nem Çevrimleri: Islak ve kuru çevrimlerin dönüşümlü olarak yapılması ile, doğal hava modelleri taklit edilerek malzemelerin UV ve nem maruziyetine karşı direnci birlikte belirlenir.
  • Maruziyet Zamanlaması: Aydınlık ve karanlık çevrimleri, gündüz-gece geçişini simüle ederek malzemelerin maruz kalmalar arasında düzelip düzelmediğini veya kümülatif bozulmaya uğrayıp uğramadığını ortaya koyar.
  • Numune Yönü ve Döndürme: Dönen numuneler, değişen açıların aşınma hızlarını etkilemesi sayesinde UV ışığına tutarlı bir şekilde maruz kalmayı sağlar.

UV’ye Dirençli Plastikler İçin Son Hatırlatmalar

Dış mekan uygulamaları söz konusu olduğunda, UV direnci sadece hoş bir özellik değil, tasarım sürecinin önemli bir parçasıdır. Ancak burada maliyet ile performansı dengelemek zor olabilir. Seçenekleri değerlendirirken, projenizin gerçekten ihtiyaç duyduğu şeylere odaklanmanız gerekir. Zorlu koşullarda onlarca yıl dayanacak bir şeye mi ihtiyacınız var yoksa kısa vadeli bir çözüm yeterli mi?

3D baskı, enjeksiyon kalıplama ve CNC işleme içeren projelerinizde, farklı seviyelerde UV maruziyeti gerektiren bir uygulamada doğru malzemeyi bulmak için Xometry Anlık Fiyat Motorumuzdan ve 3D Baskı Sihirbazımızdan yararlanabilirsiniz. Daha fazla bilgi edinmek veya fiyat teklifi istemek için web sitemizi ziyaret edin.

3

Comment(0)