Der er tusindvis af plast på markedet til hurtig prototyping eller småskalaproduktion - at vælge den rigtige plastik til et bestemt projekt kan være overvældende, især for håbefulde opfindere eller håbefulde iværksættere. Hvert materiale repræsenterer et kompromis med hensyn til omkostninger, styrke, fleksibilitet og overfladefinish. Det er nødvendigt at overveje ikke kun anvendelsen af delen eller produktet, men også miljøet, hvor det vil blive brugt.
Generelt har ingeniørplast forbedrede mekaniske egenskaber, der giver større holdbarhed og ikke ændres under fremstillingsprocessen. Nogle plasttyper kan også modificeres for at forbedre deres styrke samt slag- og varmebestandighed. Lad os dykke ned i de forskellige plastmaterialer, der skal overvejes afhængigt af funktionaliteten af den endelige del eller produkt.
En af de mest almindelige harpikser, der bruges til at fremstille mekaniske dele, er nylon, også kendt som polyamid (PA). Når polyamid blandes med molybdæn, har det en glat overflade for nem bevægelse. Nylon-på-nylon gear anbefales dog ikke, fordi de ligesom plast har en tendens til at hænge sammen. PA har høj slid- og slidstyrke og gode mekaniske egenskaber ved høje temperaturer. Nylon er et ideelt materiale til 3D-print med plast, men det absorberer vand over tid.
Polyoxymethylen (POM) er også et glimrende valg til mekaniske dele. POM er en acetalharpiks, der bruges til at fremstille DuPonts Delrin, en værdifuld plast, der bruges i tandhjul, skruer, hjul og mere. POM har høj bøjnings- og trækstyrke, stivhed og hårdhed. POM nedbrydes dog af alkali, klor og varmt vand, og er svær at hænge sammen.
Hvis dit projekt er en form for beholder, er polypropylen (PP) det bedste valg. Polypropylen bruges i fødevareopbevaringsbeholdere, fordi det er varmebestandigt, uigennemtrængeligt for olier og opløsningsmidler og ikke frigiver kemikalier, hvilket gør det sikkert at spise. Polypropylen har også en fremragende balance mellem stivhed og slagstyrke, hvilket gør det nemt at lave løkker, der kan bøjes gentagne gange uden at gå i stykker. Den kan også bruges i rør og slanger.
En anden mulighed er polyethylen (PE). PE er den mest almindelige plast i verden med lav styrke, hårdhed og stivhed. Det er normalt en mælkehvid plastik, der bruges til fremstilling af medicinflasker, mælke- og vaskemiddelbeholdere. Polyethylen er meget modstandsdygtig over for en lang række kemikalier, men har et lavt smeltepunkt.
Acrylonitrilbutadienstyren (ABS) materiale er ideelt til ethvert projekt, der kræver høj slagfasthed og høj rive- og brudbestandighed. ABS er let og kan forstærkes med glasfiber. Det er dyrere end styren, men holder længere på grund af dets hårdhed og styrke. Fusionsstøbt ABS 3D-modellering til hurtig prototyping.
På grund af dets egenskaber er ABS et godt valg til wearables. Hos Star Rapid skabte vi smartwatch-kassen til E3design ved hjælp af sprøjtestøbt sort formalet ABS/PC-plast. Dette materialevalg gør hele enheden relativt let, samtidig med at den giver et etui, der kan modstå lejlighedsvise stød, som når uret rammer en hård overflade. Slagfast polystyren (HIPS) er et godt valg, hvis du har brug for et alsidigt og slagfast materiale. Dette materiale er velegnet til fremstilling af holdbare elværktøjskasser og værktøjskufferter. Selvom HIPS er overkommelige, anses de ikke for at være miljøvenlige.
Mange projekter kræver sprøjtestøbning af harpikser med elasticitet som gummi. Termoplastisk polyurethan (TPU) er et godt valg, fordi det har mange specielle formuleringer for høj elasticitet, lav temperatur ydeevne og holdbarhed. TPU bruges også i elværktøj, ruller, kabelisolering og sportsartikler. På grund af sin opløsningsmiddelresistens har TPU høj slidstyrke og forskydningsstyrke og kan bruges i mange industrielle miljøer. Det er dog kendt for at absorbere fugt fra atmosfæren, hvilket gør det vanskeligt at bearbejde under produktionen. Til sprøjtestøbning findes termoplastisk gummi (TPR), som er billig og nem at håndtere, som fx til fremstilling af stødabsorberende gummigreb.
Hvis din del kræver klare linser eller vinduer, er akryl (PMMA) bedst. På grund af dets stivhed og slidstyrke bruges dette materiale til at lave brudsikre vinduer såsom plexiglas. PMMA polerer også godt, har god trækstyrke og er omkostningseffektiv til højvolumenproduktion. Det er dog ikke så slag- eller kemikaliebestandigt som polycarbonat (PC).
Hvis dit projekt kræver et stærkere materiale, er PC stærkere end PMMA og har fremragende optiske egenskaber, hvilket gør det til et velegnet valg til linser og skudsikre vinduer. PC kan også bøjes og formes ved stuetemperatur uden at gå i stykker. Dette er nyttigt til prototyping, fordi det ikke kræver dyre formværktøjer at danne. PC er dyrere end akryl, og langvarig udsættelse for varmt vand kan frigive skadelige kemikalier, så den opfylder ikke fødevaresikkerhedsstandarderne. På grund af sin slag- og ridsefasthed er pc'en ideel til en række forskellige applikationer. Hos Star Rapid bruger vi dette materiale til at lave huse til Muller Commercial Solutions håndterminaler. Delen var CNC-bearbejdet fra en solid blok af PC; da det skulle være helt gennemsigtigt, blev det slebet i hånden og damppoleret.
Dette er blot en kort oversigt over nogle af de mest almindeligt anvendte plastmaterialer i fremstillingen. De fleste af disse kan modificeres med forskellige glasfibre, UV-stabilisatorer, smøremidler eller andre harpikser for at opnå bestemte specifikationer.
Gordon Stiles er grundlægger og præsident for Star Rapid, en hurtig prototyping, hurtig værktøj og lav volumen fremstillingsvirksomhed. Baseret på sin ingeniørbaggrund grundlagde Stiles Star Rapid i 2005, og under hans ledelse er virksomheden vokset til 250 ansatte. Star Rapid beskæftiger et internationalt team af ingeniører og teknikere, der kombinerer banebrydende teknologier såsom 3D-print og CNC multi-akse bearbejdning med traditionelle fremstillingsteknikker og høje kvalitetsstandarder. Før han kom til Star Rapid, ejede og drev Styles STYLES RPD, Storbritanniens største hurtige prototyping- og værktøjsvirksomhed, som blev solgt til ARRK Europe i 2000.
Indlægstid: 19-apr-2023