Plastiklerin Seçim Kriterleri

Belirli bir uygulama için plastik malzemenin seçimi, metal malzemelerin seçiminden çok daha zordur. Bu zorluk plastiklerin çeşitlerinin çok olduğu, birçok isteklerinin aynı anda karşılanamayacağı, bazı özelliklerinin zıt olduğu nedenlerden dolayıdır. Bununla beraber birçok durumlarda plastikler, piyasada hemen bulunan en iyi malzeme veya ucuzluk esasına dayanan seçimler yapılır. Her iki yöntemde yanlış sonuçlar doğurabilir. Aşağıda plastiklerin seçiminde yardımcı olmak amacıyla bazı kriterler verilmiştir.

⦁    Plastikler metal değildir ve metaller gibi tasarlanamaz. Başta viskoelastik olmak üzere davranışları metallerinkinden çok farklıdır. Ayrıca birçok uygulamalar için plastikler hala uygun değildir. Bu nedenle tasarımcı plastiklerin strüktürlerini, davranışlarını ve özelliklerini çok iyi bilmesi gerekir. Bu hususlara dayanarak plastiğin belirli bir uygulama için uygun olup olmadığına karar verilebilir. 

⦁    Tasarlanan parça fonksiyonunun ve buna bağlı isteklerin çok iyi bilinmesi gerekir. Bu isteklere dayanarak, seçilmeyi düşünen plastiğin özelliklerini bu isteklerle eşleşmektedir. İsteklerin ve plastiğin özelliklerinin iyi bilinmesi, uygulama için en iyi plastiğin seçilmesini sağlar. İlk bakışta bu istekler çok olabilir ve bunların hiçbir plastik karşılayamaz. Bu durumlarda malzeme seçimi tüm isteklere göre değil, bunlardan en önemli olan iki ve üç isteğe göre yapılabilir. 

⦁    Plastiklerin seçiminde dikkat edilecek bir husus, bunların aditif, kuvvetlendirici ve renklendiricilerle fiziksel-mekanik özellikleri ve görünüşleri geniş çapta değiştirilebilir. Bu şekilde bir uygulamanın isteklerini karşılayacak duruma getirilebilir. Buna göre: 

⦁    Aditifler plastiklerin belirli bir özelliğini iyileştiren katkı maddeleridir. Bu yönde sürtünmeyi azaltıcı, yüksek sıcaklıkta kararlığı sağlayıcı, köpükleme, ultraviyole gibi aditifler kullanılır. Aditiflerin kullanılmasında dikkat edilecek husus, bir özellik iyileştirilirken, başka bir özelliğine zarar vermemesidir. 

⦁    Kuvvetlendiriciler plastiklerin mukavemetini iyileştiren katkı maddeleridir. Bu hususta karbon, cam, mika ve aramid gibi maddeler kullanılır. Bunlar kısa ve uzun elyaf, küre, ince tabaka biçiminde olabilirler. Genelde mukavemetin iyileşmesi, darbe dayanımının azalmasına neden olur. Kuvvetlendirilmiş plastikler yüksek yük ve sıcaklıkta kullanılabilirler ve yüksek bir boyut karalığı gösterirler. Plastiklerin kuvvetlendirilmesi ile hafif ve aynı zamanda mukavim parçaların elde edilmesi sağlar. 

⦁    Renklendiriciler plastiklerin görünüşlerini değiştirirler. Organik boya veya anorganik toz olan renklendiriciler esasen bir aditif grubudur. Renklendiricilerin çeşidi akrilik, polikarbonat ve stiren gibi ışın geçiren plastiklerin, optik özelliklerini etkiler. Bir renklendirici berrak bir plastiğin ışın geçiren (transparan, yarı geçiren veya hiç geçirmeyen(opak) yapabilir. 


 Malzeme seçiminde tasarımcı şu teknik hususları bilmesi gerekir:

⦁    Parça yükün büyüklüğü. Yükün düşük, orta veya yüksek olması. Parçadaki gerilmelerin çeşidi (çekme, eğilme, burulma vb.) ve maksimum gerilme. Yükün uygulama süresi. Parçanın tasarlanan ömrü. Yüksek ve sürekli yüklerde termosetler daha iyi bir performans gösterirler. Kuvvetlendirilmiş termoplastikler, örneğin poliesterin performansı da memnun edicidir. 

⦁    Parçanın darbelere zorlanıp zorlanmaması. Zorlandığı durumda bu darbeye en uygun darbe testinin seçilmesi gerekir. Camla kuvvetlendirilmiş epoksi, melamin veya fenolik gibi laminat plastikler genelde iyi bir darbe direncine sahiptirler. Polikarbonat ve ÇYMAPE polietilen (Çok yüksek molekül ağırlıklı Polietilen) mükemmel bir darbe mukavemeti gösterirler. 

⦁    Parçanın yorulmaya zorlanıp zorlanmaması. Zorlanmanın genel veya tam değişken olması. Gerilmenin büyüklüğü.

 Asetal veya naylon gibi plastikler, iyi bir yorulma davranışı gösterirler. 
⦁    Parçanın sıcaklığın etkisinde kalıp kalmaması. Kaldığı durumda bunun süresi. Sıcaklığın eğer varsa maksimum veya minimum değerleri. Seçilecek malzemenin alçak sıcaklıkta darbe dayanımı iyi olup olmadığı. 

⦁    Plastiğin kimyasal maddelere ve nem etki altında bulunup bulunmadığı. Nem oranının büyüklüğü. Parçanın su altında bulunması. Bulunduğu durumda hangi sıcaklıkta. Parçanın buharın, çözücülerin etkisi altında bulunup bulunmaması, boyanıp boyanmaması. Termosetler ve kısmi kristalin termoplastikler iyi bir kimyasal dayanım gösterirler. 

⦁    Parçanın elektrik devrelerde kullanılıp kullanılmaması. Kullanıldığı durumda akımın alternatif (AC) veya doğrusal (DC) olup olmadığı. Voltajın seviyesi, AC akımı olduğu durumda frekansı. Yeterli miktarda karbonla kuvvetlendirme, plastikleri iyi elektrik iletime sahip olmalarını sağlar.

⦁    Parçanın yatak olarak kullanıp kullanılmaması. Kullanıldığı durumda yükün değeri, milin dönme hızı, malzemesi ve yüzeyin işlenme kalitesi. Abrazif ortamın bulunup bulunmadığı. Bu durumda plastiğin seçiminde sürtünme katsayısı ve aşınma direnci ön plana çıkar. Molibden di sülfit, grafit, TFE ile kuvvetlendirilmiş plastikler, iyi bir sürtünme ve aşınma özelliğine sahiptirler. 

⦁    Parçadan boyut ve şekil kararlığı istenilip istenilmediği. İstenildiği durumda ne biçim koyu karalılığı istenmektedir. Çok yüksek seviyede boyut kararlığı için plastikler uygun değildir. En iyi boyut karalığına sahip plastikler cam ve minerallerle kuvvetlendirilmiş plastiklerdir. 

⦁    Parçadan lastik esnekliği istenip istenmediği. Bu durumda viniller, üretanlar, veya termoplastik elestomerler kullanılabilir.

⦁    Plaka veya film gibi parçalardan, gazların veya sıvıların geçirmemesinin istenip istenilmemesi. İyeciklerin ve ilaçların paketlenmesinde önemeli olan bu kriter, seçilen plastiğin, gaz ve sıvı geçirmeyen cinsten olmalıdır. 

⦁    Parçnanın radyasyona tabi tutulup tutulmaması. Tutulduğu durumda seviyesi ve süresi. Bu kriter atom santrallerinde, tıp uygulamalarında, askeri alanlarda çok önemlidir. 

⦁    Parçanın özel bir renk veya görünüşe sahip olması istenip istenmemesi. İstenildiği durumda hangi renk. Bu renk başka bir şey ile eşlenip eşlenmediği. Parça yüzeyinde özel bir dokuma istenip istenmediğini. Özel renkli plastikler, özellikle az miktarda istenildiği durumda oldukça pahalıdırlar. 

⦁    Parçanın optik özellikler istenip istenilmediği. İstenildiği durumda plastiğin tamamen ışın geçirir olup olmaması. Özel bir dalga uzunluğunun olup olmadığı. Akrilikler ve polikaronatlar mükemmel optik özelliklere sahiptirler. 

⦁    Parçanın açık havada kullanılıp kullanılmaması. Akrilikler açık havada çok iyi kullanılma özelliklerine sahiptirler.