カスタマイズされたエンジニアリングプラスチックポリアミド
ポリカーボネートはガラスに代わるのに十分な強度があり、衝撃に対してほとんどの硬質プラスチックを上回ります。
ポリカーボネートは、標準的なガラスよりも約 250 倍、同じ厚さのアクリルよりも約 30 倍優れた衝撃エネルギーを吸収することができます。そのため、ポリカーボネートは暴徒盾、機械ガード、および防弾ガラス層の背後にある材料です。として エンジニアリングプラスチック 、その引張強さは通常 55 ～ 75 MPa の間にあり、曲げ強さは 90 ～ 100 MPa 近くに達し、ノッチ付きアイゾット耐衝撃性は未修飾グレードで 800 J/m を超えることがあります。この剛性と靱性の組み合わせは異常です。ほとんどの硬質プラスチックは一方を他方と交換する必要がありますが、ポリカーボネートは両方を同時に保持します。
この素材が技術的に詳細に検討する価値があるのは、生の数値だけではなく、温度変化、屋外暴露、および繰り返しの衝撃イベントに対してどれだけ一貫して耐えられるかという点です。単一グレードの未修飾ポリカーボネートは、冷凍庫のドア、工場のフロアの機械ガード、天窓パネルに使用でき、いずれの場合も強度プロファイルはほとんど変化しません。作業ごとに異なる配合を必要とせずに、そのような範囲を提供できるプラスチックや材料はほとんどありません。以下のセクションでは、これらの数値がどこから来たのか、ポリカーボネートと比較してどのように比較されるのかを正確に説明します。 ポリアミド 、ABS、アクリル、ガラス、製造上の選択によって成形部品や押し出し部品の最終強度がどのように変化するか、また、長年の酷使に耐えるポリカーボネート部品と最初のシーズンで亀裂が入るポリカーボネート部品を区別する設計の詳細について説明します。
ポリカーボネートが分子レベルでそのように動作する理由
ポリカーボネートは、カーボネート基によって結合された長い非晶質ポリマー鎖と、それらの間に位置する嵩高いビスフェノール環によってその靭性を獲得しています。これらのリングはバックボーンに沿った回転を制限するため、突然の負荷がかかるとチェーンがきれいに切れるのではなく、材料が局所的に降伏して伸び、亀裂が生じる前に衝撃エネルギーがより広い範囲に分散されます。技術者らは、これを高い延性と約 147 ℃という高いガラス転移温度と組み合わせていると説明しています。これが、ポリカーボネートが、多くの汎用プラスチックのように寒冷気候で脆くなるのではなく、幅広い周囲条件下でも丈夫なままである理由です。
ポリマーの非晶質の性質も、その光学的透明性を説明します。鎖が規則正しい結晶領域に詰め込まれていないため、光はほとんど散乱せずに通過し、ポリカーボネートの光透過率はガラスと同様の 90% に近い値になります。これは、構造特性である鎖の剛性と光学特性である透明性が両方とも同じ分子原因に遡る、まれなケースです。
ポリアミドのような結晶性プラスチックとの違い
ポリアミド 一般にナイロンとして知られる、完全に非晶質ではなく部分的に結晶質です。その秩序ある領域により、優れた耐摩耗性、低摩擦、繰り返しの屈曲に対する強力な疲労性能が得られますが、その同じ結晶構造により、特に周囲の湿気を吸収する前の乾燥した状態では、ノッチや突然の衝撃荷重に対してより敏感になります。ポリカーボネートは、強度を維持するために水分含有量に依存しないため、衝撃挙動がはるかに予測可能になり、バッチごとに一貫した挙動が得られます。
分子量の役割
ポリカーボネート自体の分子量は強度に直接影響します。分子量の高いグレードは亀裂の伝播に強く、繰り返しの応力下でもより長く耐えられますが、加工中の粘度も高く、より高い溶融温度が必要になります。メーカーは、部品に適した分子量範囲を選択することでこれのバランスをとります。薄く複雑な部品は、流れを容易にするために低分子量グレードを使用することがよくありますが、厚い構造部品では最大の靭性を得るために高分子量が優先されます。
他の一般的な材料と比較した衝撃強度
ポリカーボネートの実際の強度を知る最も明確な方法は、衝撃データを並べて調べることです。以下の表は、典型的なノッチ付きアイゾット衝撃強度を示しています。これは振り子がノッチ付きサンプルに衝突し、破損する前に吸収されるエネルギー量を測定する標準的な実験室試験です。
| 材質 | ノッチ付きアイゾット衝撃 (J/m) | 相対靭性 |
|---|---|---|
| ポリカーボネート（未改質） | 640～960 | 非常に高い |
| ポリアミド 6 (dry) | 50～110 | 中等度 |
| ABS | 200～400 | 高 |
| アクリル(PMMA) | 16～32 | 低い |
| アニールガラス | 2～4 | 非常に低い |
アクリルは安価で研磨が容易なため、ポリカーボネートの軽量代替品として頻繁に販売されていますが、衝撃負荷、衝撃、または繰り返し応力がかかる用途ではその代替品が機能しない理由が表に示されています。ポリカーボネートは、この比較では大差で勝利しており、まさにそれが、安全メガネのレンズ、車両のヘッドランプ カバー、暴動鎮圧装置などのカテゴリーでポリカーボネートが優勢である理由です。すでに靭性が高いことで知られているプラスチックである ABS に対してさえ、部品が日常的な取り扱いではなく実際の衝撃イベントに耐えなければならない場合には、ポリカーボネートが明確なリードを保ちます。
これらの数値が実験室条件下での単一の鋭い衝撃を表していることは注目に値します。実際の部品は、一度の劇的な出来事ではなく、繰り返し低エネルギーの衝撃にさらされることが多く、ここでのポリカーボネートの疲労挙動は良好ではありますが、無制限ではありません。応力点付近で屈曲を繰り返すと、これほど硬い材料でも最終的に亀裂が発生する可能性があります。これが、パーツの形状がベース樹脂と同じくらい重要である理由であり、この点については、この記事の後半でさらに詳しく説明します。
知っておくべき引張強度、曲げ強度、圧縮強度の数値
耐衝撃性は物語の一部にすぎません。また、材料は、安定した荷重下でもその形状を維持し、曲げに耐え、潰れることなく圧縮に耐えることも必要です。エンジニアが最も頻繁にチェックする 3 つの特性のうち、ポリカーボネートが該当するのはここです。
| プロパティ | 代表的な範囲 | テストベース |
|---|---|---|
| 引張強さ | 55～75MPa | 引張破壊、ASTM D638 法 |
| 曲げ強度 | 90～100MPa | 三点曲げ試験、ASTM D790 法 |
| 圧縮強度 | 80～86MPa | 降伏に対するアキシアル荷重、ASTM D695 法 |
| 破断伸び | 80 ～ 150 パーセント | 上記と同じ引張力 |
| 曲げ弾性率 | 2300～2400MPa | 曲げ荷重時の剛性 |
| ロックウェル硬さ | M70～M75 | 表面耐凹み性 |
この伸びの数値は人々が予想している以上に重要です。破損する前に 80 ～ 150% 伸びる硬質プラスチックは、いかなる定義によっても脆くはありません。これが、ポリカーボネート部品が過負荷時に鋭利な破片に砕け散るのではなく、曲がったり変形したりする理由であり、これは機械の保護や保護バリアにおいて安全上の真の利点となります。この伸び率をアクリルと比較すると、アクリルは通常、わずか 2 ～ 5% 伸びただけで破断します。実験室テストを実施しなくても、落下や衝撃のシナリオにおける実際的な違いは明らかです。
曲げ弾性率の数値も注意深く読む価値があります。ガラス繊維強化ナイロンなどよりも弾性率が低いということは、ポリカーボネートが一定の荷重下でさらに曲がりにくくなる前に、より容易に曲がることを意味します。その柔軟性は通常、衝撃シナリオでは利点となります。屈曲可能な部品は、より硬くて脆い部品が内部応力を通じて完全に抵抗しなければならないエネルギーを吸収するためです。しかし、特定の構造ブラケットなど、一定の荷重下で完全に平坦または剛性を維持する必要がある部品では、この柔軟性が不利になります。
肉厚と部品形状が有効強度をどのように変えるか
データシートの番号は、通常は数ミリメートルの厚さの標準化されたテスト バーから取得されます。実際の部品がその形状に正確に一致することはほとんどなく、厚さによって強度が必ずしも直感的とは限らない形で変化します。セクションが厚くなれば自動的に衝撃に対して強くなるわけではありません。それは荷重のかかり方と応力が集中する場所によって異なります。
| シートの厚さ | 典型的な使用例 | 衝撃挙動 |
|---|---|---|
| 1.5～3mm | 機械ガードの窓、看板 | 負荷がかかっても曲がり、ひび割れに強い |
| 3～6mm | 一般的なガラス、キャノピー | バランスの取れた剛性と衝撃吸収性 |
| 9～12mm | 防犯ガラス、留置窓 | 高 resistance to forced entry attempts |
| 20mm以上、ラミネート加工 | 防弾評価グレージングシステム | 複数の層が高エネルギー衝撃を吸収 |
平らなシートを超えて、成形部品には別の変数が導入されます。それは、鋭い内部コーナーです。ノッチ、肉厚の突然の変化、または鋭い内側のコーナーは応力集中部として機能します。つまり、その点での局所的な応力が部品全体の平均応力よりも数倍高くなる可能性があります。これが、鋭い 90 度の内側コーナーを備えたポリカーボネート ブラケットが、十分な半径を備えた同一のブラケットが問題なく耐えられる負荷がかかると亀裂が生じる可能性がある理由です。設計者は通常、応力集中を安全な範囲内に保つために、内側半径を肉厚の少なくとも 0.5 倍、理想的には 0.75 倍に近づけるように指定します。
完成部品におけるポリカーボネートの実際の強度を変える 6 つの要因
データシートの番号は実験室のサンプルを表しており、必ずしも実験台にある部品を表しているわけではありません。これらの変数は、実際の強さを大幅に上下させ、場合によっては大幅に変動させます。
- 壁の厚さとノッチ: 鋭い内部コーナーは応力を集中させ、実効衝撃強度を半分以下に低下させる可能性があるため、成形部品には十分な半径が必要です。
- 紫外線暴露: 保護されていないポリカーボネートは、長時間日光にさらされると黄変し、表面の靭性が失われます。 UV 安定化またはコーティングされたグレードは、屋外で何年もその特性を保持します。
- 温度: 強度は摂氏マイナス 40 度から 120 度付近まで十分に維持されますが、温度が摂氏 147 度近くのガラス転移点に近づくと、性能は急激に低下します。
- 化学物質への曝露: 特定の溶剤、強アルカリ、および一部の洗浄剤は、定格機械的限界をはるかに下回るポリカーボネートに応力亀裂を引き起こします。
- 処理品質: 成形前の乾燥が不十分だと湿気が閉じ込められ、加工中にポリマー鎖が劣化し、最終部品の衝撃強度が静かに低下します。
- 成形時の残留応力： 急速な冷却や不均一な肉厚により、製造中に部品に応力が閉じ込められる可能性があり、外部ノッチがなくても後で亀裂が発生しやすくなります。
製造方法によって最終部品の強度が変わる仕組み
ポリカーボネートはいくつかの一般的なプロセスを経て最終形状に達し、それぞれのプロセスが部品の強度に異なる痕跡を残します。
射出成形
射出成形は、ハウジングやブラケットなどの複雑な 3 次元部品の標準的な方法です。溶融温度、金型温度、冷却速度はすべて、最終的に部品にどの程度の残留応力がロックされるかに影響します。溶融物に対して金型が冷たすぎると、ポリマーが不均一に凍結して内部応力が発生し、たとえバルク材料がラボバーで良好にテストされたとしても、ゲートおよびウェルド ライン領域での耐衝撃性が低下する可能性があります。
シートおよびプロファイルの押出成形
平らなシート、多壁パネル、および構造プロファイルは通常、溶融したポリカーボネートを成形ダイを通して引き抜く連続プロセスである押出成形されます。押出成形されたシートは、シートの横方向よりも長さに沿って分子配向がより均一になる傾向があります。そのため、一部のシート製品は、押出方向に対して荷重がどの方向に適用されるかに応じて、わずかに異なる衝撃挙動を示します。
熱成形
シートを再加熱して、機械のガード ドームや車両のキャノピーなどの湾曲した形状に成形することもできます。この再加熱サイクルは、温度が高すぎたり長すぎたりすると、分子量をわずかに低下させる可能性があります。そのため、熱成形温度制御は、最初の平らなシートと比較して、成形部品の最終的な衝撃強度に直接測定可能な影響を及ぼします。
ベース樹脂を超えてポリカーボネートの性能を高める添加剤
未修飾のポリカーボネートが何らかの添加剤パッケージなしで最終顧客に届くことはほとんどありません。以下の表は、最も一般的なカテゴリと、それぞれの変更内容を示しています。
| 添加剤タイプ | 主なメリット | 強度のトレードオフ |
|---|---|---|
| 紫外線安定剤 | 屋外での黄ばみや表面劣化を遅らせます。 | バルクの機械的特性への影響は最小限 |
| 難燃性パッケージ | 電気住宅の防火性能を向上させる | 衝撃強度がわずかに低下する可能性があります |
| ガラス繊維強化材 | 引張強度と剛性を大幅に向上 | 衝撃靭性が低下し、透明度が失われます |
| 耐衝撃性改良剤 | 低温衝撃性能を向上 | 耐熱性が若干低下する可能性がある |
| 離型剤 | 成形中の部品の排出を改善します | 正しく投与されれば無視できる程度 |
この表全体にわたる一般的なパターンは、よく知られたエンジニアリングのトレードオフです。防火性能、UV 安定性、剛性など、1 つの問題を解決する添加剤は、ほとんどの場合、別の場所で衝撃靱性を少量犠牲にします。適切な添加剤パッケージを選択するということは、単に単一の見出し特性を追求するだけではなく、部品の実際の故障モードにトレードオフを一致させることを意味します。
ポリカーボネートとポリアミド: 適切なエンジニアリング プラスチックの選択
ポリカーボネートと ポリアミド どちらもエンジニアリング プラスチックの中間から高性能層に位置するため、常に比較されますが、解決する問題は異なります。以下の表は、通常、どれが指定されるかを決定するプロパティをまとめたものです。
| プロパティ | ポリカーボネート | ポリアミド (Nylon 6/6) |
|---|---|---|
| 耐衝撃性 | 優れた高延性 | 良好、湿気に依存しない |
| 摩耗と摩擦 | 平均 | 優れた低摩擦表面 |
| 光学的透明度 | 自然な透明感 | 不透明 |
| 湿気に敏感 | 低い | 高, absorbs up to 8 percent by weight |
| 耐疲労性 | 中程度の繰返し負荷下で良好 | 連続的な屈曲にも優れています |
| ベストフィット | ガラス、レンズ、保護カバー | ギヤ、ブッシュ、摺動部品 |
部品を透明な状態に保ち、強い衝撃に耐え、飛散に耐える必要がある場合は、ポリカーボネートがより強力な選択肢です。部品が別の表面に対して滑ったり、シャフト上で回転したり、負荷がかかった状態で低摩擦が必要な場合は、生の衝撃値が低くても、通常はポリアミドが最適です。一部の設計では、実際にその両方を使用しています。ポリカーボネートのハウジングとその内部のポリアミドのブッシングまたはギアを組み合わせて、1 つのプラスチックですべての機能をカバーするのではなく、それぞれの素材に自然に適した仕事をさせます。
強化および改良グレードにより強度数値が向上
ガラス繊維強化
ポリカーボネートに 10 ～ 30% のガラス繊維を添加すると、引張強度が 100 ～ 140 MPa の範囲に上昇し、剛性が大幅に向上しますが、衝撃靱性が低下し、光学的透明性が失われます。この取引は、衝撃吸収よりも剛性が必要な構造ブラケット、電気ハウジング、自動車部品で一般的です。繊維の配合量が 30 または 40 パーセントまで高くなると、引張強度はさらに高まりますが、成形中の冷却が慎重に制御されないと部品がより脆くなり、反りやすくなります。
ポリカーボネートと Polyamide Alloys
ポリカーボネートをポリアミドまたは ABS とブレンドすると、ポリカーボネートの衝撃強度と 2 番目のポリマーの耐薬品性または流動特性が組み合わされます。たとえば、PC/ABS ブレンドは、靭性のほとんどを維持しながら純粋なポリカーボネートよりも容易に成形できるため、自動車のインテリア パネルや電子機器のハウジングに広く使用されています。 PC/ポリアミド アロイはさらに一歩進んで、ボンネット下の自動車部品において、ポリカーボネートの衝撃強度とポリアミドの耐薬品性および耐燃料性を組み合わせることを目指しています。
多層および積層シート
ガラスや屋根の用途では、多層ポリカーボネート シートがリブ層の間に空気を閉じ込めることで断熱効果が高まり、より広い表面積に衝撃荷重が分散され、ベース樹脂を変更することなくパネルの実用強度が効果的に向上します。複数の固体層が貼り合わされたラミネートシートは、各層が衝撃の一部を独立して吸収できるようにすることでこれをさらに進化させます。これが、より高い安全性と防弾性能を備えたガラス構造の背後にある基本原理です。
難燃グレード
電気および家電製品のハウジングでは、難燃性ポリカーボネートのグレードが指定されることがよくあります。これらの配合物は、ベース樹脂の衝撃強さをほとんど維持しながら、厳しい防火性能目標を満たしていますが、正確な機械的値は、サプライヤーが使用する難燃剤の化学物質によってわずかに変化します。
耐薬品性および耐環境性: 強度が早期に低下する可能性がある箇所
機械的強度の数値は、部品が化学的攻撃を受けていないことを前提としています。ポリカーボネートは一般に、希酸、多くの塩、日常の洗浄水に対して耐性がありますが、定格機械的限界をはるかに下回って強度が低下する可能性があるよく知られた弱点があります。
- 芳香族および塩素系溶剤: 一部の洗浄剤や塗料に使用されている特定の溶剤と接触すると、外部負荷がかかっていなくても数時間以内に応力亀裂が発生する可能性があります。
- 強アルカリ： 強アルカリ溶液に長時間さらされると、ポリマー内のカーボネート結合が徐々に破壊され、時間の経過とともに強度が低下します。
- アンモニアベースの洗浄剤: これらは、間違った製品で洗浄したポリカーボネート製マシン ガードに予期せぬひび割れが発生する一般的な原因です。
- 熱水と蒸気： 約 60 ℃を超える温度に繰り返しさらされると、加水分解が加速され、ポリマー鎖がゆっくりと化学的に分解され、数か月または数年にわたって靭性が低下します。
- ストレスと化学物質への曝露の組み合わせ: 機械的応力がかかっている部品は、静止している同じ部品よりも化学的攻撃に対してはるかに脆弱です。そのため、応力がかかった取り付け部分に最初に亀裂が生じることがよくあります。
これは、生産環境でポリカーボネート部品の洗浄手順を指定する人にとって覚えておく価値のある点です。間違った洗浄剤を使用すると、数週間で長年の優れた機械的性能が台無しになる可能性があります。
ポリカーボネートの強度を最大化するための実践的な設計ガイドライン
部品設計がそれに反する場合、上記の強度数値はどれもあまり重要ではありません。これらのガイドラインは、要求の厳しい環境向けにポリカーボネート部品を設計するエンジニアの間の一般的な慣行を反映しています。
- 壁の厚さをできるだけ均一に保ちます。急激な厚さの変化により、冷却中に内部応力が発生し、実際の負荷がかかる前に部品が弱まってしまいます。
- 応力の集中を避けるために、すべての内側のコーナーで、理想的には肉厚の少なくとも 0.5 倍の十分な内部半径を使用します。
- ゲートとウェルド ラインは高応力ゾーンから離して配置します。これは、これらの領域は周囲の材料よりも自然に弱いためです。
- ポリカーボネートに直接切り込む鋭利なネジ山は避けてください。代わりに成形ボスまたはインサートを使用して、締結荷重をより広い領域に分散させます。
- UV 劣化による強度低下は現場で最も一般的な故障の 1 つであるため、意味のある屋外暴露がある部品には UV 安定化グレードを指定してください。
- 設計に着手する前に、部品と接触する洗浄剤、接着剤、またはコーティングとの化学的適合性を確認してください。
ポリカーボネートの強みが実際に活かされる場所
上記で取り上げた特性は、抽象的な研究室の好奇心によるものではありません。これらは、ポリカーボネートの靭性、透明性、加工性の特定のバランスに依存する特定の産業に直接マッピングされます。
- 産業用機器の機械の保護および安全囲い。突然の工具の故障によって破片が外部に飛び出すことがないようにする必要があります。
- 透明性と衝撃吸収性のバランスを考慮して選ばれた、警備車両用の暴動防御シールドと窓ガラス。
- 自動車用ヘッドランプ レンズは、光学的に透明な状態を保ちながら、高速道路速度での石の衝突に耐える必要があります。
- 電動工具のハウジングと電子機器のエンクロージャでは、日常の取り扱いにおける落下耐性が重要な要件となります。
- 温室および天窓パネル。屋外での長い耐用年数にわたって雹や風で吹き飛ばされる破片に耐える多層シートを使用しています。
- 医療機器の筐体では、臨床現場での偶発的な落下によって筐体に亀裂が入ることが許されません。
- 衝撃エネルギーが着用者に伝わるのではなく、分散する必要があるヘルメット バイザーや目の保護具などのスポーツ用品。
- 交通量の多い公共の場での繰り返しの取り扱いに耐える必要がある、POS および小売店のディスプレイ設備。
強度とコストのバランスを考慮した材料選定
実際の購入決定において、強度だけが変数となることはほとんどありません。ポリカーボネートは通常、ABS やポリスチレンなどの汎用プラスチックよりも 1 キログラムあたりのコストが高く、強化グレードや特殊グレードではさらにコストが高くなります。ほとんどの購入者にとって実際的な問題は、どの材料が単体で最も強いかということではなく、どの材料が加工や仕上げを含む総コストを最小限に抑えながら、用途に実際に必要な強度を実現できるかということです。
時々飛び散る工具の衝撃を受けるマシンガードなど、耐衝撃性が決定要因となる用途では、アクリルやガラスよりもポリカーボネートに割増料金を支払うことが簡単に正当化されます。これは、単一の現場での故障、交換部品、ダウンタイムイベントのコストが、生産全体の材料価格の差よりも高くなることがよくあるためです。耐摩耗性や化学物質への曝露が優先される用途では、ポリアミドが同等かそれ以上の性能を発揮するのにポリカーボネートに余分に費やすのは無駄なプレミアムです。部品が直面する可能性のある実際の故障モードに材料を一致させることは、綿密に設計された決定を下すか、単にデータシート上で最も厳しいと思われる材料をデフォルトで選択するかの違いです。
ポリカーボネートの強度に関するよくある質問
ポリカーボネートはスチールより強いですか?
いいえ、鋼鉄は、構造部分に使用される材料の重量当たりの引張強度と降伏強度がはるかに優れています。ポリカーボネートの利点は、生の構造強度ではなく、軽量と透明性と比較した衝撃靭性です。そのため、耐荷重フレームにおいて金属ではなくガラスやアクリルに置き換わります。
ポリカーボネートで銃弾を止めることができるのか？
ラミネートされたポリカーボネート シートは、複数の厚い層で構成されることが多く、特定の低脅威分類の防弾窓ガラスに使用されますが、標準的なポリカーボネートの 1 枚のシートだけでは防弾性がありません。弾道評価製品は、汎用シートとは異なる積層と厚さの仕様を個別に通過します。
ポリカーボネートは屋外で時間が経つと弱くなりますか?
はい、保護されていないポリカーボネートは、継続的に紫外線にさらされると徐々に黄変し、表面の靭性が一部失われます。屋外での使用を目的としたシート製品は通常、片面に耐紫外線コーティングが施されており、気候やコーティングの品質にもよりますが、耐用年数が 10 年以上に延びます。
なぜポリカーボネートはガラスよりも傷がつきやすいのですか?
衝撃強度は飛躍的に高いにもかかわらず、表面硬度はガラスよりも低いです。メーカーは、レンズ、眼鏡、光学部品のハードコート仕上げでこの問題に対処し、見た目の鮮明さが最も重要な部分で、生の靭性を少量犠牲にして耐傷性を犠牲にしています。
ポリアミドがポリカーボネートのより良い代替品になることはあるのでしょうか?
衝撃を吸収するのではなく、スライド、回転、または耐摩耗性が必要な部品では、衝撃値が低いにもかかわらず、ポリアミドは通常、ポリカーボネートよりも優れた性能を発揮します。正しい選択は、部品の主な役割が衝撃に対する靭性であるか、摩擦や繰り返しの動作に対する耐久性であるかによって決まります。
衝撃保護のためにポリカーボネートシートの厚さはどれくらい必要ですか?
一般的なガラス用途では通常 3 ～ 6 ミリメートルのシートが使用されますが、セキュリティ用途では最大 9 ～ 12 ミリメートルに達し、防弾評価積層構造では合計の厚さが 20 ミリメートルを超える場合があります。厚さは、アプリケーションが耐えることが予想される衝撃エネルギーに直接応じて調整する必要があります。
ガラス繊維を追加すると常にポリカーボネートが強くなりますか?
どのような強さが重要かによって異なります。ガラス繊維強化により、引張強度と剛性が大幅に向上しますが、衝撃靱性が低下し、透明性が失われるため、定常荷重に対しては部品が強化されますが、突然の衝撃に対してはより脆くなります。
目に見える衝撃を与えずにポリカーボネートに亀裂が生じる可能性はありますか?
はい、これは通常、部品内の既存の機械的応力と化学薬品への曝露によって引き起こされる応力亀裂、または熱水や蒸気への繰り返しの曝露によるゆっくりとした加水分解によって発生します。どちらのメカニズムも、一度の劇的な出来事を通じてではなく、徐々に材料を弱めます。
ポリカーボネート強度の実用的な温度範囲はどれくらいですか?
ポリカーボネートは、連続使用において摂氏マイナス 40 度付近から摂氏約 120 度まで良好な機械的特性を維持します。その範囲を超えて短期間暴露することは可能ですが、摂氏約 147 度のガラス転移点付近で継続的に使用すると、剛性と強度が急激に低下します。
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