บทนำ

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติการทนความร้อนและการทนไฟของพลาสติกทั่วไป

ABS
ABS มีความต้านทานอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องประมาณ 80°C ค่าการนำความร้อนอยู่ที่ 0.17 W/m·K ทำให้เป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี เนื่องจากเป็นพลาสติกอสัณฐาน จึงไม่มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว (จุดอ่อนตัว) อยู่ที่ประมาณ 105°C ABS มาตรฐานได้รับการจัดอันดับ UL 94 HB

ABS-94V0
ABS นี้เป็น ABS ทนไฟที่มีระดับการทนไฟ UL 94 V-0 เพื่อให้เกิดคุณสมบัติการหน่วงไฟ จึงลดระดับอุณหภูมิต่อเนื่องลงเล็กน้อยเหลือ 75°C

PC (โพลีคาร์บอเนต)
PC มีความทนทานต่ออุณหภูมิที่ดีเยี่ยมและสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำกว่า 120°C เป็นเวลานาน ค่าการนำความร้อนอยู่ที่ 0.20 W/m·K และอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วอยู่ที่ประมาณ 145–150°C

ABS+PC (คอมโพสิต)
คอมโพสิตนี้ผสานคุณสมบัติของวัสดุทั้งสองเข้าด้วยกัน โดยให้ความทนทานต่ออุณหภูมิต่อเนื่องได้สูงถึง 100°C และอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้วอยู่ระหว่าง 105–150°C ได้รับมาตรฐานการทนไฟ UL 94 HB

PA6/PA66 (ไนลอน)
PA6 และ PA66 เป็นวัสดุไนลอนทั่วไปที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิต่อเนื่องที่ 85°C และ 80–95°C ตามลำดับ เป็นพลาสติกผลึก มีจุดหลอมเหลวที่ 220°C และ 255°C ตามลำดับ มาตรฐานการทนไฟของทั้งสองวัสดุคือ UL 94 HB

เบเคไลต์
เบเคไลต์เป็นพลาสติกเทอร์โมเซตติ้งที่มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดีเยี่ยม โดยสามารถทนอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่องที่ 130–155°C ไม่หลอมละลายและเกิดการไหม้โดยตรงเมื่อถูกความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูง

POM (Plasticized Metal)
POM ทนอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่องที่ 100°C และมีจุดหลอมเหลวประมาณ 162–165°C มีค่าการนำความร้อน 0.31 W/m·K และมีระดับการทนไฟ UL 94 HB

พลาสติกเสริมใยแก้ว (เช่น PA6+30%GF, PC+30%GF)
การเพิ่มใยแก้วจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อความร้อนของวัสดุได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น PA6+30%GF สามารถทนอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่องสูงถึง 135°C ในขณะที่ PC+30%GF สามารถทนอุณหภูมิได้ถึง 130°C ความต้านทานไฟก็ดีขึ้นเช่นกัน โดย PC+GF มีค่า V-1/V-2

PMMA (อะคริลิก)
PMMA ทนทานต่ออุณหภูมิอย่างต่อเนื่องประมาณ 80–85°C โดยมีอุณหภูมิเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วประมาณ 100–105°C และได้รับการจัดอันดับการทนไฟตามมาตรฐาน UL 94 HB

PEEK (โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน)
PEEK เป็นพลาสติกวิศวกรรมคุณภาพสูงระดับชั้นนำ ทนทานต่ออุณหภูมิอย่างต่อเนื่องสูงถึง 240°C และมีจุดหลอมเหลว 343°C นอกจากนี้ยังได้รับการจัดอันดับการทนไฟตามมาตรฐาน UL 94 V-0

FR4 (ไฟเบอร์กลาสอีพอกซี)
เป็นวัสดุคอมโพสิตเทอร์โมเซ็ตที่นิยมใช้เป็นวัสดุตั้งต้นสำหรับแผงวงจร ทนทานต่ออุณหภูมิได้ดีเยี่ยม โดยมีอุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องประมาณ 110–130°C คำว่า “FR” ในชื่อย่อมาจากสารหน่วงไฟ และต้องเป็นไปตามมาตรฐานการทนไฟตามมาตรฐาน UL 94 V-0

คำศัพท์สำคัญ

• ความต้านทานต่ออุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง หมายถึง อุณหภูมิสูงสุดที่วัสดุสามารถรักษาคุณสมบัติทางกายภาพและความเสถียรไว้ได้แม้จะสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานาน
• ค่าการนำความร้อน (W/m·K): เป็นตัววัดความสามารถในการนำความร้อนของวัสดุ ยิ่งค่าต่ำเท่าใด ก็ยิ่งแสดงว่าวัสดุมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดีขึ้นเท่านั้น
• จุดหลอมเหลว (Tm) / อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว (Tg): Tg คืออุณหภูมิที่พลาสติกอะมอร์ฟัส (เช่น ABS และ PC) เริ่มอ่อนตัวลง; Tm คืออุณหภูมิที่พลาสติกผลึก (เช่น PA6 และ POM) หลอมเหลวเป็นของเหลว
• ระดับการทนไฟ (UL 94): มาตรฐานการทดสอบการติดไฟสำหรับพลาสติกที่พัฒนาโดย US UL Corporation ระดับการติดไฟจากต่ำสุดไปสูงสุดมีดังนี้:
• HB: การเผาไหม้ในแนวนอน เผาไหม้ช้าและเป็นระดับการหน่วงไฟต่ำสุด
• V-2: การเผาไหม้ในแนวตั้ง ดับไฟภายใน 30 วินาที อนุญาตให้วัสดุที่กำลังลุกไหม้หยดลงมาได้
• V-1: การเผาไหม้ในแนวตั้ง ดับไฟได้ภายใน 30 วินาที ห้ามหยดวัสดุที่กำลังลุกไหม้
• V-0: การเผาไหม้ในแนวตั้ง ดับไฟได้ภายใน 10 วินาที ห้ามหยดวัสดุที่กำลังลุกไหม้ นี่คือค่าหน่วงไฟสูงที่นิยมใช้กันมากที่สุด

สรุป

การทำความเข้าใจคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุอย่างถูกต้องเป็นพื้นฐานสำคัญในการรับรองความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบ ตัวอย่างเช่น วัสดุที่ใช้ในตัวเรือนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มักต้องการความต้านทานเปลวไฟ V-0 ในขณะที่ชิ้นส่วนที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงต้องการวัสดุที่มีความต้านทานต่ออุณหภูมิอย่างต่อเนื่องสูงกว่า เช่น PEEK หรือ Bakelite หากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับการเลือกวัสดุ โปรดติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญของเรา