WesterntechVN – Chất dẻo là một trong những loại vật liệu phi kim loại quan trọng nhất trong ngành cơ khí hiện đại. Với những ưu điểm vượt trội về trọng lượng, tính năng và khả năng gia công, chất dẻo đang dần thay thế các vật liệu truyền thống trong nhiều ứng dụng khác nhau. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân loại, tính chất và ứng dụng chi tiết của các loại chất dẻo phổ biến trong ngành cơ khí.

1. Phân loại chất dẻo

• Chất dẻo nhiệt dẻo:
  • Có khả năng chảy mềm khi gia nhiệt và đông cứng khi làm nguội.
  • Quá trình này có thể lặp lại nhiều lần.
  • Ví dụ: PE, PVC, PS, PA, plexiglat.
• Chất dẻo nhiệt rắn:
  • Bị biến đổi hóa học không thuận nghịch khi gia nhiệt và đông cứng.
  • Không thể chảy mềm lại khi gia nhiệt.
  • Ví dụ: Bakelit, têctôlit.

2. Tính chất của chất dẻo

• Tính chất cơ học:
  • Độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền nén, độ cứng, độ dẻo dai thay đổi tùy thuộc vào loại chất dẻo.
  • Nhìn chung, độ bền cơ học của chất dẻo thấp hơn kim loại, nhưng có thể được cải thiện bằng cách gia cường sợi hoặc chất độn.
• Tính chất vật lý:
  • Trọng lượng nhẹ: Chất dẻo có khối lượng riêng thấp.
  • Tính cách điện, cách nhiệt tốt.
  • Khả năng chống ăn mòn cao.
  • Hệ số ma sát lớn (khi không có dầu mỡ).
  • Tính thẩm mỹ cao, dễ tạo hình và tạo màu sắc.
• Tính chất hóa học:
  • Khả năng chống chịu hóa chất khác nhau tùy thuộc vào loại chất dẻo.
  • Một số loại chất dẻo có thể bị phân hủy hoặc biến dạng dưới tác động của hóa chất mạnh.

3. Các loại chất dẻo phổ biến trong ngành cơ khí

• Têctôlit (vải độn):
  • Tính chất: Độ bền cao, chống mài mòn tốt, cách điện tốt.
  • Ứng dụng: Bánh răng, ống lót ổ trục, bạc.
• Giêtinac (giấy độn):
  • Tính chất: Cách điện cao, giá rẻ, cơ tính kém têctôlit.
  • Ứng dụng: Vật liệu cách điện, kể cả điện cao áp.
• Lignôphôn (gỗ độn):
  • Tính chất: Độ bền trung bình, dễ gia công.
  • Ứng dụng: Vòng đệm, ống lót ổ trục.
• Plexiglat (thủy tinh hữu cơ):
  • Tính chất: Trong suốt, độ bền cao, dễ gia công.
  • Ứng dụng: Cửa kính máy bay, ô tô, khí cụ kỹ thuật, đồ dân dụng.
• PE (polyetylen):
  • Tính chất: Dẻo, dai, chống hóa chất tốt.
  • Ứng dụng: Công nghiệp thực phẩm, dược liệu, ống dẫn.
• PVC (polyvinyl clorua):
  • Tính chất: Cứng, bền, chống hóa chất tốt.
  • Ứng dụng: Ống nước, vật liệu xây dựng.
• PS (polystyrene):
  • Tính chất: Cứng, trong suốt, dễ tạo hình.
  • Ứng dụng: Dụng cụ gia đình, bao bì.
• PA (polyamit):
  • Tính chất: Độ bền cao, chống mài mòn tốt, chịu nhiệt tốt.
  • Ứng dụng: Bánh răng, bọc trục, chi tiết chịu tải.
• Bakelit (PF – phenoplate):
  • Tính chất: Độ bền cao, chịu nhiệt tốt, cách điện tốt.
  • Ứng dụng: Chi tiết chịu nhiệt, vật liệu cách điện.
• Composite (vật liệu cốt sợi):
  • Tính chất: Độ bền cao, nhẹ, chịu nhiệt tốt, chống ăn mòn.
  • Ứng dụng: Hàng không, xây dựng, chế tạo máy, ô tô, thể thao.

4. Ứng dụng chi tiết theo loại chất dẻo

• Têctôlit:
  • Bánh răng chịu tải trọng trong máy móc.
  • Ống lót ổ trục trong động cơ và máy móc.
  • Bạc lót trong các thiết bị quay.
• Giêtinac:
  • Vỏ cách điện cho thiết bị điện.
  • Bảng mạch in.
  • Vật liệu cách điện trong máy biến áp.
• Lignôphôn:
  • Vòng đệm chịu mài mòn trong máy móc.
  • Ống lót ổ trục trong các thiết bị quay.
• Plexiglat:
  • Cửa kính máy bay, ô tô, tàu thủy.
  • Vỏ bảo vệ cho thiết bị điện tử.
  • Đèn chiếu sáng.
• PE:
  • Bao bì thực phẩm, dược phẩm.
  • Ống dẫn nước, hóa chất.
  • Màng phủ nông nghiệp.
• PVC:
  • Ống dẫn nước, hóa chất.
  • Vật liệu xây dựng (cửa, vách, trần).
  • Dây cáp điện.
• PS:
  • Đồ gia dụng (ly, chén, hộp đựng).
  • Bao bì thực phẩm.
  • Vật liệu cách nhiệt.
• PA:
  • Bánh răng, ổ trượt trong máy móc.
  • Chi tiết chịu tải trọng trong ô tô, xe máy.
  • Sợi dệt.
• Bakelit:
  • Vỏ thiết bị điện.
  • Tay nắm dụng cụ.
  • Chi tiết chịu nhiệt trong lò nướng, bàn là.
• Composite:
  • Chi tiết máy bay, tàu vũ trụ.
  • Cột, dầm, sàn trong xây dựng.
  • Thân vỏ ô tô, tàu thuyền.
  • Dụng cụ thể thao (gậy golf, vợt tennis).

5. Xu hướng phát triển

• Chất dẻo sinh học:
  • Phát triển các loại chất dẻo có nguồn gốc từ nguyên liệu tái tạo, thân thiện với môi trường.
• Chất dẻo kỹ thuật hiệu suất cao:
  • Nghiên cứu và phát triển các loại chất dẻo có tính chất cơ học và chịu nhiệt tốt hơn.
• Vật liệu composite tiên tiến:
  • Phát triển các loại vật liệu composite có độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn tốt hơn.
• Tái chế chất dẻo:
  • Tăng cường khả năng tái chế chất dẻo để giảm thiểu tác động đến môi trường.

Chất dẻo là một loại vật liệu đa năng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của ngành cơ khí. Việc lựa chọn loại chất dẻo phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc cụ thể của từng ứng dụng.