Leistungsbewertung von Polystyrolkügelchen in rauen Umgebungen

13. September 2024

Übersicht der Polystyrol-Entgratungsperlen

Polystyrol-Entgratungsperlen sind in der Regel transparente Kugeln mit einer gewissen Härte und Elastizität. Das Polystyrolmaterial selbst hat ein geringes Gewicht und eine gute Fließfähigkeit, und die Größe ist relativ einheitlich, was für einen vollständigen Kontakt mit der Werkstückoberfläche während des Entgratungsprozesses günstig ist. Die geeignete Partikelgröße kann je nach den verschiedenen Entgratungsanforderungen ausgewählt werden. Diese Kunststoff-Strahlmittel entfernen Grate hauptsächlich durch Reibung und Kollision mit der Werkstückoberfläche. Während des Entgratungsprozesses kann die Bewegung der Perlen dazu führen, dass die Grate auf der Oberfläche des Werkstücks brechen oder abfallen, wodurch der Zweck der Glättung der Oberfläche erreicht wird. Gleichzeitig wird durch die Weichheit der Perlen eine übermäßige Beschädigung der Werkstückoberfläche vermieden und die Genauigkeit und Oberflächenqualität des Werkstücks gewährleistet.

Arbeitsumfeld in der Industrie für elektronische Präzisionsbauteile

Merkmale der Umwelt

Die Herstellung elektronischer Präzisionsbauteile erfolgt in der Regel in einer sauberen Umgebung, um zu verhindern, dass Staub und Verunreinigungen die Leistung der elektronischen Bauteile beeinträchtigen. Während des Herstellungsprozesses kann es zum Kontakt mit verschiedenen Chemikalien kommen, z. B. Reinigungsmittel, Flussmittel, Isolierfarbe usw. Darüber hinaus kann die Herstellung von elektronischen Bauteilen auch unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit erfolgen.

 

Auswirkungen auf die chemische Stabilität von Polystyrol-Entgratungsperlen

• Lösungsmittel-Toleranz

Die bei der Herstellung elektronischer Bauteile verwendeten Reinigungsmittel können organische Lösungsmittel wie Alkohol und Aceton enthalten. Polystyrol-Entgratungsperlen müssen eine gewisse Lösungsmittel-Toleranz aufweisen, damit sie sich nicht auflösen, verformen oder ihre Leistung beeinträchtigen, wenn sie diesen Lösungsmitteln ausgesetzt sind.

• Chemische Toleranz

Chemische Substanzen wie Flussmittel und Isolierfarbe können mit Polystyrol-Entgratungsperlen in Kontakt kommen. Die Bestandteile dieser Chemikalien können chemisch mit Polystyrol reagieren und die Leistung und Lebensdauer der Entgratungsperlen beeinträchtigen. So können beispielsweise die Wirkstoffe in einigen Flussmitteln mit Polystyrol reagieren und dazu führen, dass die Entgratungsperlen hart und spröde werden oder ihre Elastizität verlieren.

• Auswirkungen von hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit

Bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen können hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit auftreten. In dieser Umgebung kann die chemische Stabilität von Polystyrol-Entgratungsperlen beeinträchtigt werden. Extrem hohe Temperaturen können dazu führen, dass Polystyrolmaterialien erweichen oder sich verformen, während extrem hohe Luftfeuchtigkeit dazu führen kann, dass Polystyrol Wasser absorbiert und aufquillt, wodurch die Entgratungswirkung und die Lebensdauer beeinträchtigt werden.

Arbeitsumfeld in der Industrie für Präzisionsgummikomponenten

Merkmale der Umwelt

Die Herstellung von Präzisionsgummiteilen erfolgt in der Regel unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen. Während des Herstellungsprozesses können verschiedene Gummizusätze, Schmiermittel und Trennmittel chemischen Substanzen ausgesetzt sein. Darüber hinaus können bei der Herstellung von Gummiteilen auch mechanische Reibung und Dehnung eine Rolle spielen.

Auswirkungen auf die chemische Stabilität von Polystyrol-Entgratungsperlen

• Lösemittelbeständigkeit

Chemische Stoffe wie Gummizusätze und Schmiermittel können organische Lösungsmittel wie Petrolether und Toluol enthalten. Polystyrol-Entgratungsperlen müssen eine gewisse Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen, um eine Auflösung, Verformung oder Leistungsverschlechterung zu vermeiden, wenn sie diesen Lösungsmitteln ausgesetzt sind.

• Chemikalien-Toleranz

Die Vulkanisiermittelkomponente im Kautschukadditiv kann chemisch mit den Entgratungskügelchen aus Polystyrol reagieren, wodurch die Entgratungskügelchen ihre Farbe verändern, verhärten oder an Elastizität verlieren. Darüber hinaus können die Bestandteile des Trennmittels das Polystyrol angreifen und die Oberflächenglätte und die Entgratungswirkung der Entgratungsperlen verringern.

• Auswirkung der mechanischen Einwirkung

Während des Herstellungsprozesses von Gummiteilen können mechanische Einwirkungen wie mechanische Reibung und Dehnung auf die Polystyrol-Entgratungsperlen einwirken. Diese mechanischen Einwirkungen können zur Abnutzung, Rissbildung oder Verformung der Entgratungsperlen führen und dadurch die Entgratungswirkung und Lebensdauer beeinträchtigen.

Arbeitsumfeld in der Industrie für Präzisionskunststoffteile

Arbeitsumfeld

Die Herstellung von Präzisionskunststoffteilen erfolgt in der Regel unter hohen Temperaturen und hohem Druck. Während des Herstellungsprozesses können verschiedene Kunststoffadditive, Trennmittel und Reinigungsmittel Chemikalien ausgesetzt sein. Darüber hinaus kann der Herstellungsprozess von Kunststoffteilen auch Spritzgießen, Extrusion und andere Verfahren umfassen.

 

Auswirkungen auf die chemische Stabilität von Polystyrol-Entgratungsperlen

• Lösungsmittel-Toleranz

Kunststoffadditive und Reinigungsmittel können organische Lösungsmittel wie Dichlormethan und Ethylacetat enthalten. Polystyrol-Entgratungsperlen müssen eine gewisse Lösungsmittelbeständigkeit aufweisen, um eine Auflösung, Verformung oder Leistungsverschlechterung zu vermeiden, wenn sie diesen Lösungsmitteln ausgesetzt sind.

• Chemische Beständigkeit

Die antioxidativen Bestandteile der Kunststoffadditive können chemisch mit den Entgratungsperlen aus Polystyrol reagieren und bewirken, dass sich die Entgratungsperlen verfärben, verhärten oder ihre Elastizität verlieren. Außerdem können die Bestandteile des Trennmittels auch das Polystyrol angreifen und die Oberflächenglätte und die Entgratungswirkung der Entgratungsperlen verringern.

• Auswirkungen von hohen Temperaturen und hohem Druck in der Umgebung

Während des Herstellungsprozesses von Kunststoffteilen können hohe Temperaturen und hoher Druck die chemische Stabilität von Polystyrol-Entgratungsperlen beeinträchtigen. Hohe Temperaturen können dazu führen, dass das Polystyrolmaterial erweicht oder verformt wird, während hoher Druck dazu führen kann, dass die Entgratungsperlen einem höheren Druck ausgesetzt werden, wodurch ihre Leistung und Lebensdauer beeinträchtigt wird.

Prüfverfahren

Immersionstest mit Lösungsmittel

Weichen Sie die Polystyrol-Entgratungsperlen in verschiedenen Lösungsmitteln wie Alkohol, Aceton, Petrolether, Dichlormethan usw. ein und beobachten Sie, wie sich ihr Aussehen, ihr Gewicht und ihre Größe über einen bestimmten Zeitraum verändern.

Chemischer Kontakttest

Polystyrol-Entgratungsperlen wurden verschiedenen Chemikalien wie Flussmittel, Isolierfarbe, Gummi- und Kunststoffadditiven usw. ausgesetzt, und ihr Aussehen, ihre Farbe, ihre Härte und ihre Elastizität wurden über einen bestimmten Zeitraum hinweg beobachtet. Durch den Vergleich der Veränderungen vor und nach dem Kontakt kann die Toleranz von Polystyrol-Entgratungsperlen gegenüber verschiedenen Chemikalien bewertet werden.

Test bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit

Polystyrol-Entgratungsperlen wurden in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit platziert, z. B. in einer Umgebung mit einer Temperatur von 80 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90%, und ihr Aussehen, ihr Gewicht, ihre Größe und ihre Leistungsveränderungen wurden über einen bestimmten Zeitraum hinweg beobachtet.

Testergebnisse

1. Prüfung der chemischen Stabilität

• Ergebnisse des Lösemitteltauchtests

Polystyrol-Entgratungsperlen wurden in Lösungsmittel wie Alkohol, Aceton, Petrolether und Dichlormethan getaucht. Die Testergebnisse zeigen, dass Polystyrol gegenüber milderen Lösungsmitteln wie Alkohol und Petrolether gut verträglich ist und sich die Oberflächenform und Größe der Kügelchen nach 24 Stunden nicht wesentlich veränderte. In stärkeren organischen Lösungsmitteln wie Aceton und Dichlormethan waren die Kügelchen zwar in den ersten Stunden stabil, doch im Laufe der Zeit wurde die Oberfläche der Kügelchen leicht weicher, ohne dass es jedoch zu einer nennenswerten Auflösung oder Rissbildung kam [1].

Daher können Polystyrol-Entgratungsperlen den am häufigsten verwendeten industriellen Reinigungsmitteln und einigen organischen Lösungsmitteln widerstehen. Wenn sie über einen längeren Zeitraum hohen Konzentrationen starker Lösungsmittel ausgesetzt sind, kann es zu leichten Oberflächenveränderungen kommen, die jedoch ihre Entgratungsfunktion insgesamt nicht beeinträchtigen.

• Testergebnisse zur Chemikalienexposition

Der Test ergab, dass Polystyrol in der Umgebung gängiger Industriechemikalien wie Flussmittel, Isolierfarbe, Gummi- und Kunststoffadditive gut abschneidet. Nach 24 Stunden Kontakt blieben das Aussehen und die Größe der Perlen unverändert, und die Härte und Elastizität nahmen nicht wesentlich ab. Insbesondere bei Anwesenheit von Wirkstoffen in Flussmitteln änderte sich zwar die Oberflächenhärte, aber das Material wurde weder spröde noch verlor es an Elastizität [2].

Diese Ergebnisse zeigen, dass Polystyrol-Entgratungsperlen eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen und für die Herstellung von elektronischen Bauteilen, Gummi- und Kunststoffteilen geeignet sind und den Kontakt mit einer Vielzahl von Chemikalien vertragen.

 

2. Test bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit

Die Polystyrol-Entgratungsperlen wurden 72 Stunden lang in einer Umgebung mit hoher Temperatur (80°C) und hoher Luftfeuchtigkeit (90% relative Luftfeuchtigkeit) gelagert. Die Testergebnisse zeigten, dass sich die physikalischen Abmessungen der Kügelchen bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit nicht wesentlich veränderten und die Gewichtsveränderung 0,5% nicht überstieg, was darauf hindeutet, dass sie eine geringe Hygroskopizität aufweisen. Außerdem blieben die Oberflächenhärte und die Elastizität gut erhalten, und es trat keine Erweichung oder Verformung auf.

Der Test bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit hat außerdem die Stabilität der Polystyrol-Entgratungsperlen in rauen Umgebungen bewiesen. Sie eignen sich für industrielle Szenarien, in denen hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit herrschen, wie z. B. in Produktionsstätten für elektronische Bauteile.

Seine Leistung verschlechtert sich jedoch, wenn es starken Säuren oder aromatischen Kohlenwasserstoffen ausgesetzt wird, so dass bei der Verwendung in aggressiveren Umgebungen Vorsicht geboten ist [3]. Sein Sprödpunkt liegt bei etwa 20 °C, was bedeutet, dass er in extrem kalten Umgebungen kontrolliert werden muss [4].

 

3. Prüfung der mechanischen Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften von Polystyrol-Entgratungsperlen wurden durch eine Reihe von Reibungs-, Schlag- und Drucktests bewertet. Nachdem die Perlen hochfrequenter Reibung und Dehnung ausgesetzt waren, gab es keine offensichtlichen Abnutzungserscheinungen oder Risse auf der Oberfläche, und die Verschleißfestigkeit war ausgezeichnet. Gleichzeitig zeigten die Perlen auch eine gute elastische Erholung unter größerem Druck und wurden nicht dauerhaft verformt. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig für die Entgratung von Präzisionsteilen, da sie eine gleichbleibende Leistung bei langfristiger Verwendung gewährleistet.5].

Die Ergebnisse der mechanischen Tests zeigen, dass die Polystyrol-Entgratungsperlen eine gute Haltbarkeit und elastische Rückstellung aufweisen und für langfristige Entgratungsarbeiten mit hoher Intensität geeignet sind.

 

4. Elektrostatische Leistungsprüfung

Das Polystyrolmaterial selbst hat eine gewisse antistatische Funktion. Bei der Optimierung des Designs der Entgratungsperlen wurde durch die Einführung von Nanomaterialien und einer neuen Beschichtungstechnologie die Erzeugung statischer Elektrizität stark reduziert. Nach elektrostatischen Tests wurde die Menge an statischer Elektrizität, die von den optimierten Polystyrol-Entgratungsperlen während des Betriebs erzeugt wird, reduziert, wodurch das Risiko von Störungen bei elektronischen Präzisionsbauteilen wirksam verringert wurde.

5. Zusammenfassung

Den Testergebnissen zufolge verfügen die Polystyrol-Entgratungsperlen über eine ausgezeichnete Lösemittelbeständigkeit, chemische Stabilität, Stabilität bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit sowie über hervorragende mechanische Eigenschaften und können den rauen Umgebungsbedingungen standhalten, die bei der Herstellung von elektronischen Präzisionsbauteilen, Gummi- und Kunststoffbauteilen häufig auftreten. Gleichzeitig wurde durch eine verbesserte Oberflächenbehandlungstechnologie auch die elektrostatische Leistung der Perlen optimiert, was ihr Anwendungspotenzial im Bereich der elektronischen Präzisionsfertigung weiter erhöht. Diese Eigenschaften stellen sicher, dass die Polystyrol-Entgratungsperlen in verschiedenen Produktionsumgebungen lange Zeit stabil arbeiten und die Produktionseffizienz und Produktqualität verbessern können.

Methoden zur Verbesserung der chemischen Stabilität

Materielle Verbesserung

Die chemische Stabilität von Polystyrolmaterialien kann durch Modifizierung verbessert werden. So können beispielsweise Zusatzstoffe wie Antioxidantien und UV-Absorber hinzugefügt werden, um die Alterungsbeständigkeit von Polystyrol zu verbessern; Polystyrol kann durch Modifizierung mit anderen Materialien mit guter chemischer Stabilität gemischt werden, um die Gesamtleistung von Entgratungsperlen zu verbessern.

Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenbehandlung von Polystyrol-Entgratungsperlen kann ihre Toleranz gegenüber Lösungsmitteln und Chemikalien verbessern. Beispielsweise kann die Oberfläche der Entgratungsperlen mit einer Schicht aus Materialien mit guter chemischer Stabilität wie Polytetrafluorethylen, Silikonkautschuk usw. beschichtet werden; mit der Plasmabehandlungstechnologie kann die chemische Struktur der Oberfläche der Entgratungsperlen verändert und ihre Oberflächenenergie und chemische Stabilität verbessert werden.

Optimierung der Einsatzbedingungen

Bei der Verwendung von Polystyrol-Entgratungsperlen können die Einsatzbedingungen optimiert werden, um ihre chemische Stabilität zu verbessern. So können beispielsweise geeignete Lösungsmittel und Chemikalien ausgewählt werden, um die Verwendung von Stoffen zu vermeiden, die das Polystyrol angreifen; Temperatur und Luftfeuchtigkeit während des Entgratungsprozesses können kontrolliert werden, um die Verwendung von Entgratungsperlen in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit zu vermeiden; Entgratungsperlen können regelmäßig ersetzt werden, um die Verwendung gealterter oder beschädigter Perlen zu vermeiden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir durch eingehende Tests und Analysen der Leistung von Polystyrol-Entgratungsperlen in einer Vielzahl von rauen Arbeitsumgebungen ihre breite Anpassungsfähigkeit bei der Herstellung von elektronischen Präzisionsbauteilen, Gummiteilen und Kunststoffteilen bestätigen können. Die Testergebnisse zeigen, dass Polystyrol-Entgratungsperlen eine ausgezeichnete Leistung und Stabilität beibehalten, wenn sie mit gängigen Lösungsmitteln, Chemikalien und Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit konfrontiert werden. Dies beweist nicht nur ihre Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen, sondern zeigt auch ihre wichtige Rolle bei der Verbesserung der Produktionseffizienz und der Gewährleistung der Produktqualität. Natürlich kann die Leistung durch weitere Materialverbesserungen und optimierte Einsatzbedingungen noch weiter gesteigert werden, um einen langfristig stabilen Betrieb in verschiedenen komplexen Fertigungsumgebungen zu gewährleisten.

Referenz

1. Lösungsmittelbeständigkeit von Polystyrolmaterialien: Eine experimentelle Studie
2. Polymer Science: Ein umfassendes Nachschlagewerk
3. Nationale Polystyrol-Systeme
4. Polystyrol (PS) Laborgeräte
5. Mechanische Eigenschaften von Polystyrol: Eine experimentelle Studie