Hi ha milers de plàstics al mercat de prototipat ràpid o producció a petita escala: l’elecció del plàstic adequat per a un projecte determinat pot ser aclaparador, especialment per a inventors aspirants o empresaris aspirants. Cada material representa un compromís en termes de cost, força, flexibilitat i acabat superficial. Cal tenir en compte no només l’aplicació de la part o el producte, sinó també l’entorn en què s’utilitzarà.
En general, els plàstics d’enginyeria han millorat les propietats mecàniques que proporcionen una major durabilitat i no canvien durant el procés de fabricació. Alguns tipus de plàstics també es poden modificar per millorar la seva força, així com l'impacte i la resistència a la calor. Anem a aprofundir en els diferents materials plàstics a considerar en funció de la funcionalitat de la part o producte final.
Una de les resines més comunes que s’utilitzen per fer parts mecàniques és el niló, també conegut com a poliamida (PA). Quan la poliamida es barreja amb molibdè, té una superfície llisa per a un moviment fàcil. Tot i això, els engranatges de niló-on-niló no es recomana perquè, com els plàstics, solen unir-se. La PA té una gran resistència a l’abrasió i a les bones propietats mecàniques a temperatures altes. El niló és un material ideal per a la impressió 3D amb plàstic, però absorbeix l’aigua amb el pas del temps.
El polioximetilè (POM) també és una excel·lent opció per a parts mecàniques. POM és una resina acetal que s’utilitza per fer de DuPont’s Delrin, un valuós plàstic que s’utilitza en engranatges, cargols, rodes i molt més. POM té una gran resistència a la flexió i a la tracció, rigidesa i duresa. Tot i això, POM es degrada per alcali, clor i aigua calenta i és difícil enganxar -se.
Si el vostre projecte és algun tipus de contenidor, el polipropilè (PP) és la millor opció. El polipropilè s’utilitza en contenidors d’emmagatzematge d’aliments perquè és resistent a la calor, impermeable als olis i dissolvents i no allibera productes químics, cosa que fa que es mengi. El polipropilè també té un excel·lent equilibri de rigidesa i força d’impacte, cosa que facilita fer bucles que es poden doblar repetidament sense trencar -se. També es pot utilitzar en canonades i mànegues.
Una altra opció és el polietilè (PE). La PE és el plàstic més comú del món amb baixa resistència, duresa i rigidesa. Normalment es tracta d’un plàstic blanc lletós que s’utilitza per fer ampolles de medicina, llet i contenidors de detergents. El polietilè és altament resistent a una àmplia gamma de productes químics, però té un punt de fusió baix.
El material d'estirene (ABS) acrilonitril (ABS) és ideal per a qualsevol projecte que requereixi una gran resistència a l'impacte i una alta resistència a la fractura i a la fractura. L’ABS és lleuger i es pot reforçar amb fibra de vidre. És més car que Styrene, però dura més temps per la seva duresa i força. Modelització 3D ABS basada en fusió per a un prototipat ràpid.
Tenint en compte les seves propietats, ABS és una bona opció per a Wearables. A Star Rapid, hem creat la funda de smartwatch per a E3Design mitjançant un plàstic ABS/PC pre-pintat en negre modelat per injecció. Aquesta elecció de material fa que tot el dispositiu sigui relativament lleuger, alhora que proporciona un estoig que pot suportar xocs puntuals, com per exemple quan el rellotge colpeja una superfície dura. El poliestirè d’alt impacte (malucs) és una bona opció si necessiteu un material versàtil i resistent a l’impacte. Aquest material és adequat per fer casos d’eines elèctriques duradores i casos d’eines. Tot i que els malucs són assequibles, no es consideren respectuosos amb el medi ambient.
Molts projectes demanen resines de modelat per injecció amb elasticitat com el cautxú. El poliuretà termoplàstic (TPU) és una bona opció perquè té moltes formulacions especials per a alta elasticitat, rendiment de baixa temperatura i durabilitat. TPU també s’utilitza en eines elèctriques, rodets, aïllament de cables i articles esportius. A causa de la seva resistència al dissolvent, la TPU té una gran abrasió i resistència a la cisalla i es pot utilitzar en molts entorns industrials. Tanmateix, és conegut per absorbir la humitat de l’atmosfera, cosa que dificulta el processament durant la producció. Per al modelat per injecció, hi ha cautxú termoplàstic (TPR), que és barat i fàcil de manejar, com per exemple per fer pinces de cautxú que absorbeixen xocs.
Si la vostra part requereix lents o finestres clares, Acrylic (PMMA) és millor. A causa de la seva rigidesa i resistència a l'abrasió, aquest material s'utilitza per fer finestres a prova de destrosses com Plexiglass. El PMMA també es poleix bé, té una bona resistència a la tracció i és rendible per a la producció d’alt volum. Tanmateix, no és tan resistent a l’impacte ni a la substància química com el policarbonat (PC).
Si el vostre projecte requereix un material més fort, PC és més fort que PMMA i té excel·lents propietats òptiques, cosa que el converteix en una elecció adequada per a lents i finestres a prova de bala. El PC també es pot doblar i formar a temperatura ambient sense trencar -se. Això és útil per prototipar perquè no requereix eines de motlle cares per formar -les. El PC és més car que l’acrílic i l’exposició prolongada a l’aigua calenta pot alliberar productes químics nocius, de manera que no compleix els estàndards de seguretat alimentària. A causa del seu impacte i resistència a les ratllades, la PC és ideal per a diverses aplicacions. A Star Rapid, utilitzem aquest material per fabricar allotjaments per a les solucions comercials de Muller. La part es va mecanitzar CNC a partir d’un bloc sòlid de PC; Com que havia de ser completament transparent, es va polir a mà i a vapor polit.
Aquesta és només una breu visió general d'alguns dels plàstics més utilitzats en la fabricació. La majoria es poden modificar amb diferents fibres de vidre, estabilitzadors UV, lubricants o altres resines per aconseguir determinades especificacions.
Gordon Stiles és el fundador i president de Star Rapid, una empresa ràpida de prototipat, eines ràpides i fabricació de baix volum. A partir dels seus antecedents d’enginyeria, Stiles va fundar Star Rapid el 2005 i sota el seu lideratge, la companyia ha crescut fins a 250 empleats. Star Rapid utilitza un equip internacional d’enginyers i tècnics que combinen tecnologies d’avantguarda com la impressió 3D i el mecanitzat multi-eix CNC amb tècniques de fabricació tradicionals i estàndards d’alta qualitat. Abans d’incorporar -se a Star Rapid, Styles era propietat i operació d’estils RPD, la companyia de prototips i eines més gran del Regne Unit, que es va vendre a Arrk Europe el 2000.
Hora de publicació: 19 d'abril-2023