Rozpowszechnienie polimerów w świecie techniki nastąpiło relatywnie niedawno. Można powiedzieć, że kluczowe były badania Giulio Natta na Politechnice Mediolańskiej. Dotyczyły one polimerów i zastosowania związków metaloorganicznych w polimeryzacji. Badania te były na tyle przełomowe, iż w 1963 roku Giulio Natta wraz z Karl Ziegler, zostali za nie nagrodzeni nagrodą Nobla w dziedzinie chemii. Obecnie owe zmodyfikowane polimery noszą nazwę SUPER-technopolimer, są tworzywami konstrukcyjnymi i mamy z nimi do czynienia na co dzień. Z powodzeniem zastępują najbardziej popularne materiały, takie jak: stopy metali, szkło czy też drewno.
Najbardziej zaawansowane technologicznie gałęzie przemysłu, takie jak przemysł samochodowy, lotniczy oraz elektrotechniczny, już dawno temu dostrzegły korzyści płynące z zastosowania tworzyw sztucznych w swoich produktach. Wynikiem tego było powstanie specjalnych jednostek badawczych, których celem jest wytwarzanie nowych, coraz to lepszych, gatunków polimerów. Dla przykładu, 50% znajdujących się obecnie w samochodzie detali wykonanych jest z tworzywa sztucznego. Są to między innymi elementy oświetlenia, wykończenia wnętrza oraz osprzętu silnika.
Firma Elesa, dzięki ponad 70 letniemu doświadczeniu, jest pionierem w projektowaniu i produkcji standardowych komponentów do maszyn i urządzeń. Od samego początku skupiała się na zastosowaniu polimerów, kładąc nacisk na rozwój nowych technopolimerów. Prace badawcze w tym zakresie są prowadzone we współpracy z:
- Politechniką w Turynie – centrum badawcze dla przemysłu samochodowego.
- Konsorcjum Proplast z Alessandrii – centrum technologii polimerów.
SUPER-Technpolimer następcą metalu
SUPER-Technopolimery reprezentują najbardziej współczesne i zaawansowane inżynieryjnie odmiany materiałów wykonanych z polimerów. Dzięki dużemu udziałowi procentowemu włókien szklanych powiązanych z bazą polimerową, oraz obecnością (lub nie) aramidu (syntetycznych włókien, do których zalicza się między innymi Kevlar), SUPER-Technopolimery charakteryzują się niezwykłymi parametrami mechanicznymi oraz termicznymi. Właściwości te sięgają dużo dalej niż tradycyjnych polimerów, czego potwierdzeniem jest rysunek poniżej.
Właściwości SUPER – technopolimerów
Wspomniany powyżej “następca metalu”, nie jest ograniczony jedynie do zastosowań w wysokiej klasy produktach z tworzyw sztucznych, ale coraz częściej wypiera metal. W celu wyprodukowania detalu z technopolimeru, który do tej pory wykonywany był z metalu, wymagane jest przeprowadzenie szeregu badań i analiz, które dotyczą zarówno samej fazy projektowej detalu (grubość ścianek, kształt, rodzaj wzmocnienia), jak i eksploatacyjnej (odporności na zużycie). Przykładowe zestawienie wytrzymałości na rozciąganie SUPER-Technopolimeru w porównaniu z różnymi stopami metali znajduje się poniżej.
SUPER – technopolimer – wytrzymałość na rozciąganie
Zastosowanie SUPER-Technopolimerów w połączeniu z dekadami doświadczeń i badań firmy Elesa, umożliwiło produkcję komponentów do maszyn, które do tej pory były dostępne jedynie ze stopów metali. Do produktów tych należy zaliczyć: zawiasy, trzpienie ustalające, dźwignie, wskaźniki kolumnowe poziomu cieczy z osłoną. Własności mechaniczne i termiczne powyższych produktów umożliwiają ich pełną zamienność z metalowymi odpowiednikami, oferując przy tym dwie główne zalety: odporność na korozję i mniejszy ciężar. Właśnie z tych powodów możemy powiedzieć, iż komponenty wykonane z SUPER-Technopolimerów łączą w sobie typowe zalety tworzyw sztucznych z niektórymi parametrami wytrzymałościowymi i odpornościowymi stali nierdzewnej.
SUPER – technopolimer – standardowe elementy maszyn
SUPER-Technpolimer – główne zalety
- Odporność na korozję: doskonale nadają się do zastosowań w warunkach atmosferycznych lub aplikacji wymagających częstego mycia (branża maszyn spożywczych, farmaceutycznych, itp.)
- Niska waga: wpływa na obniżenie kosztów transportu, magazynowania. Dodatkowo, niska waga SUPER-Technopolimerów ma duże znaczenie w urządzeniach, które są ręcznie przenoszone z miejsca na miejsce (sprzęt rehabilitacyjny, urządzenia pomiarowe) bądź z zasady muszą być lekkie (sprzęt latający, pływający).
- Brak konieczności konserwacji: polimery posiadają niski współczynnik tarcia. Dzięki czemu nie ma potrzeby ich cyklicznego smarowania.
- Izolacja elektryczna: komponenty z tworzyw sztucznych zapobiegają przewodzeniu energii elektrycznej. Jest to szczególnie ważna cecha z punktu widzenia bezpieczeństwa w aplikacjach, w których dany detal może być w fizycznym kontakcie z użytkownikiem.
- Brak reakcji na pole magnetyczne: elementy z tworzyw sztucznych nie reagują na pole magnetyczne.
- Dowolne kolory: tworzone poprzez dodatek odpowiedniego pigmentu we wtryskiwanym materiale. Kolor w tak wykonanym elemencie jest odporny na czynniki eksploatacyjne. Jest to również rozwiązanie ekonomiczne, ponieważ przy odpowiednich ilościach, koszt wyprodukowania elementu kolorowego staje się bliski kosztowi produkcji ze standardowego polimeru.
