На пазара има хиляди пластмаси за бързо създаване на прототипи или дребномащабно производство – изборът на правилната пластмаса за конкретен проект може да бъде непосилно, особено за амбициозни изобретатели или амбициозни предприемачи. Всеки материал представлява компромис по отношение на цена, здравина, гъвкавост и покритие на повърхността. Необходимо е да се вземе предвид не само приложението на детайла или продукта, но и средата, в която ще се използва.
Като цяло инженерните пластмаси имат подобрени механични свойства, които осигуряват по-голяма издръжливост и не се променят по време на производствения процес. Някои видове пластмаси също могат да бъдат модифицирани, за да се подобри тяхната здравина, както и устойчивостта на удар и топлина. Нека се потопим в различните пластмасови материали, които да разгледаме в зависимост от функционалността на крайната част или продукт.
Една от най-разпространените смоли, използвани за направата на механични части, е найлонът, известен също като полиамид (PA). Когато полиамидът се смеси с молибден, той има гладка повърхност за лесно движение. Въпреки това, зъбни колела от найлон върху найлон не се препоръчват, защото, подобно на пластмасите, те са склонни да се слепват. PA има висока устойчивост на износване и абразия и добри механични свойства при високи температури. Найлонът е идеален материал за 3D печат с пластмаса, но той абсорбира вода с времето.
Полиоксиметиленът (POM) също е отличен избор за механични части. POM е ацетална смола, използвана за производството на Delrin на DuPont, ценна пластмаса, използвана в зъбни колела, винтове, колела и др. POM има висока якост на огъване и опън, твърдост и твърдост. POM обаче се разгражда от алкали, хлор и гореща вода и е трудно да се слепи.
Ако вашият проект е някакъв вид контейнер, полипропиленът (PP) е най-добрият избор. Полипропиленът се използва в контейнери за съхранение на храни, защото е устойчив на топлина, непроницаем за масла и разтворители и не отделя химикали, което го прави безопасен за консумация. Полипропиленът също така има отличен баланс на твърдост и якост на удар, което го прави лесно да се правят бримки, които могат да се огъват многократно, без да се счупят. Може да се използва и в тръби и маркучи.
Друг вариант е полиетилен (PE). PE е най-разпространената пластмаса в света с ниска якост, твърдост и твърдост. Обикновено това е млечнобяла пластмаса, използвана за направата на бутилки за лекарства, контейнери за мляко и препарати. Полиетиленът е силно устойчив на широк спектър от химикали, но има ниска точка на топене.
Материалът акрилонитрил бутадиен стирен (ABS) е идеален за всеки проект, изискващ висока устойчивост на удар и висока устойчивост на разкъсване и счупване. ABS е лек и може да бъде подсилен с фибростъкло. Той е по-скъп от стирола, но издържа по-дълго поради своята твърдост и здравина. Формовано ABS 3D моделиране за бързо създаване на прототипи.
Като се имат предвид неговите свойства, ABS е добър избор за носими. В Star Rapid създадохме калъфа за смарт часовник за E3design, използвайки шприцована черна предварително боядисана ABS/PC пластмаса. Този избор на материал прави цялото устройство относително леко, като същевременно осигурява калъф, който може да издържи на случайни удари, като например когато часовникът удари твърда повърхност. Удароустойчивият полистирол (HIPS) е добър избор, ако имате нужда от универсален и удароустойчив материал. Този материал е подходящ за изработка на издръжливи кутии за електрически инструменти и кутии за инструменти. Въпреки че HIPS са достъпни, те не се считат за екологични.
Много проекти изискват смоли за леене под налягане с еластичност като гума. Термопластичният полиуретан (TPU) е добър избор, тъй като има много специални формули за висока еластичност, производителност при ниски температури и издръжливост. TPU се използва и в електрически инструменти, ролки, кабелна изолация и спортни стоки. Поради своята устойчивост на разтворители, TPU има висока якост на абразия и срязване и може да се използва в много индустриални среди. Известно е обаче, че абсорбира влагата от атмосферата, което го прави труден за обработка по време на производството. За леене под налягане има термопластична гума (TPR), която е евтина и лесна за обработка, като например за направата на ударопоглъщащи гумени дръжки.
Ако вашата част изисква прозрачни лещи или прозорци, акрилът (PMMA) е най-добрият. Поради своята твърдост и устойчивост на абразия, този материал се използва за направата на нечупливи прозорци като плексиглас. PMMA също се полира добре, има добра якост на опън и е рентабилен за производство в голям обем. Той обаче не е толкова устойчив на удар или химикали, колкото поликарбоната (PC).
Ако вашият проект изисква по-здрав материал, PC е по-здрав от PMMA и има отлични оптични свойства, което го прави подходящ избор за лещи и бронирани прозорци. Компютърът също може да бъде огънат и оформен при стайна температура, без да се счупи. Това е полезно за създаване на прототипи, тъй като не изисква скъпи инструменти за формоване. PC е по-скъп от акрила и продължителното излагане на гореща вода може да освободи вредни химикали, така че не отговаря на стандартите за безопасност на храните. Благодарение на своята устойчивост на удар и надраскване, компютърът е идеален за различни приложения. В Star Rapid използваме този материал, за да направим корпуси за ръчни терминали на Muller Commercial Solutions. Частта беше CNC машинно изработена от солиден блок PC; тъй като трябваше да бъде напълно прозрачен, беше шлифован на ръка и полиран с пара.
Това е само кратък преглед на някои от най-често използваните пластмаси в производството. Повечето от тях могат да бъдат модифицирани с различни стъклени влакна, UV стабилизатори, лубриканти или други смоли, за да се постигнат определени спецификации.
Гордън Стайлс е основател и президент на Star Rapid, компания за бързо производство на прототипи, инструменти и малък обем. Въз основа на инженерния си опит Стайлс основава Star Rapid през 2005 г. и под негово ръководство компанията нарасна до 250 служители. Star Rapid наема международен екип от инженери и техници, които съчетават авангардни технологии като 3D принтиране и CNC многоосна обработка с традиционни производствени техники и високи стандарти за качество. Преди да се присъедини към Star Rapid, Styles притежаваше и управляваше STYLES RPD, най-голямата компания за бързо прототипиране и инструменти в Обединеното кралство, която беше продадена на ARRK Europe през 2000 г.
Време на публикуване: 19 април 2023 г