了解为何 Delrin® 比其他塑料更适合用于齿轮
Delrin® 是一种广泛用于齿轮的工程塑料，无需玻璃纤维增强即可提供强度和刚度。它是一种广受欢迎的首选材料，完美结合了卓越的机械性能、良好的润滑性以及耐磨性、耐湿性和耐化学性。
与尼龙 PA6 或 PA66 相比，Delrin® 不吸水，因此硬度更高，尺寸更稳定。虽然 PBT 的刚度与 Delrin® 接近，但 Delrin® 具有卓越的韧性，这是齿轮的关键特性。
以下将深入探讨 Delrin® 成为齿轮理想材料的七大特性。
1. 拉伸模量和强度
Delrin® 的性能优于其他聚合物材料，是目前市面硬度最高、强度最大的非增强工程塑料。使用 Delrin® 制造的齿轮与其他塑料相比，抗变形能力更强，传递动力更高效，性能更优越，使用寿命也更长。
2. 疲劳
齿轮最重要的特性之一是耐疲劳性，而 Delrin® 又是性能最佳的非增强塑料产品。
下图是杜邦测试的非增强 PA66 与 Delrin® 500 在 50% 相对湿度条件下的弯曲性能对比，Delrin® 所能使用的最大设计应力明显更高。
遗憾的是，关于疲劳的公开数据有限。测试条件可能会对结果产生重大影响，因此很难比较结果。
需要考虑的因素有：
- 该测试是弯曲载荷还是拉伸载荷？
- 载荷是仅正向施加，还是正反向交替施加（R 值）？
- 测试运行的标称温度是多少？
- 测试的频率是多少？
另一个复杂之处是，反复弯曲会导致零件内部发热，因此需要考虑疲劳测试的速度与齿轮加载速度和时间之间的比较。
该测试产生的升温可能超过 15°C，因此室温测试中的样品很容易达到 40°C。
与其他一些非增强工程塑料相比，Delrin® 对该范围内的温度升高不太敏感。
3. 蠕变
塑料自然比金属更容易蠕变。因此，模塑齿轮最适合无静态载荷的应用。
如果无法避免静态载荷，则需要考虑材料的蠕变性能，并将齿轮设计为在轮齿因蠕变而偏转后仍能正常工作。
与其他工程塑料相比，Delrin® 具有优异的蠕变性能，如下图所示，为 5MPa 条件下 1000 小时的蠕变模量
4. 尺寸稳定性
作为硬度最高、强度最大的非增强聚合物，Delrin® 可以在其他材料需要增强时发挥作用。增强塑料最常见的方法是添加玻璃纤维并将其混合到材料中。
添加玻璃纤维可能会导致两个潜在问题：
- 模塑件在与玻璃纤维平行和垂直的方向上的收缩不均匀，这会导致不圆度问题，或在模具中对不均匀收缩进行复杂的补偿。另一种方法是使用矿物增强材料，但这在提高强度和刚度方面的效果要差得多。
- 如果玻璃纤维在使用过程中外露，磨损会更快。玻璃纤维会形成一种磨蚀性很强的介质，会加速齿轮齿的磨损。
此外，与尼龙材料相比，Delrin® 不会吸湿，因此具有更好的尺寸稳定性。有关尺寸公差的具体详情，请参阅 Delrin® 设计指南。
5. 磨损和摩擦
与其他聚合物相比，Delrin® 天生是一种低摩擦材料，如下所示。
在生产过程中向聚合物中添加润滑剂有几个优点：
- 减少磨损，零件寿命更长
- 摩擦造成的能量损失较少，移动系统的效率更高
- 滑动表面可以承受更高的载荷，并以更高的速度运行
- 无需外部润滑剂，降低系统成本
- 可将吱吱噪音降至可听到的限度以下
6. 耐化学性
在选择材料时，重要的一点是必须考虑齿轮可能在各种不同的环境中使用。例如，PC 或 ABS 等无定形材料可能会很快受到溶剂的侵蚀。
Delrin® 均聚甲醛的一个突出特性是即使在高温下也能出色地耐受各种有机和中性无机化合物。Delrin® 均聚甲醛对以下溶剂表现出良好的尺寸稳定性和优异的耐化学性：
- 酒精
- 醛类
- 酯类
- 醚类
- 碳氢化合物（汽油、润滑油、液压油）
- 农用化学品
- 多种弱酸和弱碱
- 水
有关 Delrin® 化学兼容性的更多详情，包括接触溶剂后的机械性能，请参阅 Delrin® 设计指南。
7. 可持续发展
在开发下一代产品时，减少碳足迹正在成为最重要的设计目标之一，而认证的可再生均聚甲醛 Delrin® 可以在这方面提供帮助。
根据 ISCC Plus 质量平衡认证，认证的可再生均聚甲醛 Delrin® (RA) 基础聚合物由 100% 来自废弃物的生物原料制成。
认证的可再生均聚甲醛 Delrin® 拥有世界领先的环境影响表现和低碳足迹，具备卓越的耐用性和可靠性。该产品使用 100% 经认证的可再生电力、来自城市废能回收的蒸汽生产，具有与 Delrin® 相同的质量、机械性能、加工和感官体验。
这让客户可以放心采用认证的可再生均聚甲醛 Delrin®，努力实现可持续发展目标。认证的可再生均聚甲醛 Delrin® 延续了 Delrin® 的口碑，可实现轻量化、功能整合和最高水平的零件性能。
