Valg Af Det Rigtige Basismateriale: Akryl vs Polycarbonat

I det følgende vil vi kort introducere de to basismaterialer og komme ind på de forskellige faktorer du burde overveje når du vælger mellem dem.

Akryl, også kaldet PMMA (polymethylmethacrylat), er en syntetisk termoplastisk polymer, der kan bruges i en række forskellige applikationer. PMMA er en plast, der kan støbes og ekstruderes i forskellige former og størrelser.

Hos PSC arbejder vi udelukkende med flade PMMA plader og vil hovedsageligt fokusere på støbt og ekstruderet PMMA.

Vil du vide mere om forskellene mellem støbt akryl og ekstruderet akryl? Klik her for at lære mere.

Polycarbonat er en anden termoblødgørende plast som akryl, men er opbygget af andre kemiske strukturer. Mens akryl er lavet af methylmethacrylat, består polycarbonat af carbonatgrupper, hvilket gør det nemt at arbejde, støbe og termoforme som PMMA.

Mens akryl både kan støbes og ekstruderes, fremstilles polycarbonat kun ved ekstrudering.

Selvom der er mange ligheder i det overordnede udseende og fremstillingsmulighederne for akryl- og polycarbonatplader, er der betydelige forskelle i deres materialeegenskaber, som kan have stor indflydelse på, hvilken mulighed du skal vælge til din næste skærm eller sensor.

I det følgende vil vi se på disse ligheder og forskelle, så du kan vælge den rigtige løsning til dit projekt.

Begge disse plasttyper har betydeligt mere slagfasthed end glas. Mange forskellige kilder angiver forskellige slagfasthedstal baseret på, hvordan de er testet og i hvilken sammenhæng, men det er sikkert at sige, at akryl er mindst 10-20 gange så slagfast som glas i de fleste scenarier.

Polycarbonat siges dog at være omkring 250 gange mere slagfast end glas. Derfor, uden at fiksere for meget på det nøjagtige antal, er det sikkert at sige, at polycarbonat er det mest slagfaste materiale af disse muligheder, men akryl kan stadig være en god erstatning for glas i nogle tilfælde.

Mængden af slagfasthed, som polycarbonat giver, er sjældent nødvendig for de fleste, men kan stadig være et krav til nogle applikationer i industrier såsom den offentlige transportindustri.

Læs vores case med INIT for at læse mere om dette.

Akryl og polycarbonat vejer mere eller mindre de samme. – omkring halvdelen af glas. Begge er derfor væsentligt lettere end glas, hvilket gør dem nemmere at håndtere og et bedre valg i applikationer, hvor vægten af dækglasset er en vigtig faktor.

Kulde

Det er vigtigt at huske, at nogle applikationer placeret i et eksternt miljø kan blive udsat for kolde omgivelser. PMMA bliver nemlig mere skrøbeligt i meget kolde omgivelser – hvilket er noget, som polycarbonat ikke lider af.

Hvis applikationen derfor installeres i et miljø, hvor dækglasset blive meget koldt, kan polycarbonat være værd at overveje frem for akryl.

Varme

En anden overvejelse at huske i nogle applikationer er varmebestandigheden.

Der er mange måder at måle, hvor høje temperaturer akryl og polycarbonat kan tåle, hvorfor der er mange forskellige meninger om emnet. Desuden afhænger temperaturtolerancer også i høj grad af en række forskellige faktorer, såsom materialets form og tykkelse, tolerancerne og installationen af materialet i den samlede enhed.

Der er endda forskel på, hvor meget varme ekstruderet PMMA kan tåle sammenlignet med støbt PMMA, for ikke at nævne en endnu større forskel mellem PMMA-typerne og polycarbonat. Af disse grunde siger vi at grænsen normalt går ved omkring 70-75 grader C som den maksimale driftstemperatur for akryl og 100-105 grader C for polycarbonat. Dette er den nedre grænse, som afhængig af applikationen kan være højere afhængig af forskellige faktorer.

Støbt akryl kan for eksempel sagtens have en maksimal driftstemperatur på op til 95C, hvis visse kriterier er opfyldt. Nogle af disse kriterier omfatter mulig belastning fra den mekaniske konstruktion af enheden ved højere temperaturer, tykkelsen af akrylen osv. Hvis der er stress i enheden, og filteret udsættes for temperaturer over vores anbefalede temperaturer i længere perioder, kan man risikere at bøje eller deformere filteret.

Til sidst skal det også bemærkes, at overfladebehandlinger kan have lavere maksimumtemperaturer end selve basismaterialet, hvilket betyder, at belægningen vil være den begrænsende faktor i forhold til den maksimale temperatur, som filteret kan modstå i stedet for akrylen eller polycarbonaten. Varmebestandighed er måske ikke vigtig at overveje i de fleste applikationer, men er en meget vigtig faktor i de få tilfælde, hvor det så rent faktisk kan være en vigtig overvejelse.

Nogle applikationer kræver brandhæmningsfunktioner. Dette er normalt tilfældet i applikationer såsom offentlige transportmidler og luftfartsindustrien.

Der er meget strenge krav til brand- og røgtoksicitetsklassificeringerne for det basismateriale, der anvendes i displays i luftfartsindustrien, hvilket betyder, at polycarbonat ofte er den eneste mulighed. Dette skyldes, at akryl brænder relativt let i forhold til polycarbonat. Ikke alene er dette generelt tilfældet, men der er også specifikke polycarbonatopløsninger, der har en godkendt brandbarhed og røgtoksicitet, der kræves for overhovedet at blive overvejet i luftfartsrelaterede applikationer.

Mens begge materialer har fremragende lystransmission, tager akryl kagen ved denne lejlighed. Mens klar polycarbonat har en lystransmission på 88%, har klar akryl en lystransmission på omkring 92%. Fire procentpoints forskel lyder måske ikke af meget, da polycarbonat stadig bruges i f.eks passagerinformationsskærme i den offentlige transportindustri, men det kan gøre en enorm forskel i enheder såsom industrielle sensorer, hvor maksimal transmission af de relevante bølgelængder er afgørende for enhedens ydeevne.

Afhængigt af hvilke bølgelængder sensoren er optimeret til, kan filteret yderligere forbedres med AR coating for at maksimere transmissionen i de specifikke bølgelængder og samtidig minimere transmissionen af alle andre bølgelængder. Dette optimerer filterets signal-til-støj-forhold og maksimerer ydeevnen.

Vil du vide mere om signal-til-støj-forhold? Så klik lige her for at læse vores artikel om det.

Glem ikke, at disse tal, og en masse andre specifikationer af polycarbonat og akryl, er af selve grundmaterialet. Materialets egenskaber kan forbedres markant med forskellige overfladebehandlinger for at forbedre ridsemodstand, lystransmission mv. En antireflekterende overfladebehandling på fx et PMMA-filter kan forbedre materialets lystransmission fra 92% til over 99%.

Fordi polycarbonat kun kan fremstilles gennem ekstrudering, er det et uegnet basismateriale til enheder, der anvender cirkulært polariseret lys (CPL). Faktisk gør dette også ekstruderet PMMA uegnet til denne slags anvendelser, hvilket betyder, at støbt akryl er det eneste mulige basismateriale til disse enheder.

Polycarbonat er begrænset i de forskellige tilgængelige farver (undtagen ved store volumener). Vi leverer polycarbonat i enten klare eller tonede varianter. Akryl, på den anden side, er meget mere tilpasselig, når det kommer til farvevalg.

PMMA kan fremstilles i stort set alle ønskede farver, og vi har mange forskellige slags løsninger til rådighed. Solaris™ S-serien er de varianter, som vi selv støber, men vi har også prækonfigurerede løsninger med fremragende egenskaber.

Bortset fra de præstationsrelaterede specifikationer ovenfor, er det vigtigt at nævne, at både akryl og polycarbonat kan tilpasses og bearbejdes på en række forskellige måder, så de passer til din applikation.

Der er ikke noget entydigt svar på, hvilke basismaterialer der er mere omkostningseffektive, da det i høj grad afhænger af tilgængeligheden af den specifikke type eller farve på basismaterialet og ordrevolumen.

Det er også værd at nævne, at fremstillingsomkostningerne for det optiske filter ikke er den eneste overvejelse når du tænker på filterets pris. Startomkostningerne for denne displayrude vi leverer til Medido, er lidt højere end deres tidligere polycarbonatløsning, men det har i høj grad reduceret antallet af enheder, der skal renoveres fra 100% (220 enheder pr. uge) til kun 15 %. Dette gør det til en meget mere omkostningseffektiv løsning på den lange bane, selvom de oprindelige omkostninger var højere med akrylløsningen.

For at opsummere, så afhænger valget mellem akryl og polycarbonat af mange forskellige faktorer. Udover basismaterialet alene er det også vigtigt at huske, at ydeevnen af både PMMA og polycarbonat kan forbedres yderligere med overfladebehandlinger.

Vi er stolte af at kunne finde den perfekte løsning til stort set enhver form for anvendelse derude, og vi gør det ved at kombinere vores interne produktionskapacitet med vores omfattende forsyningskædenetværk.

Med det rigtige basismateriale og overfladebehandling kan levetiden for din enheds displayrude eller optiske filter maksimeres – og vi står altid klar til at hjælpe dig.

Afhængigt af om du har brug for ridsemodstand, antirefleks, antirefleks eller noget helt andet, kan overfladebehandlinger forbedre ydeevnen af basismaterialet væsentligt, så det passer til din enheds krav.