Υπάρχουν χιλιάδες πλαστικά στην αγορά για ταχεία παραγωγή πρωτοτύπων ή μικρής κλίμακας-η επιλογή του σωστού πλαστικού για ένα συγκεκριμένο έργο μπορεί να είναι συντριπτική, ειδικά για τους επίδοξους εφευρέτες ή τους επίδοξους επιχειρηματίες. Κάθε υλικό αντιπροσωπεύει συμβιβασμό όσον αφορά το κόστος, τη δύναμη, την ευελιξία και το φινίρισμα της επιφάνειας. Είναι απαραίτητο να εξεταστεί όχι μόνο η εφαρμογή του τμήματος ή του προϊόντος, αλλά και του περιβάλλοντος στο οποίο θα χρησιμοποιηθεί.
Γενικά, τα πλαστικά μηχανικών έχουν βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες που παρέχουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και δεν αλλάζουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής. Ορισμένοι τύποι πλαστικών μπορούν επίσης να τροποποιηθούν για να βελτιώσουν τη δύναμή τους, καθώς και την αντιστάθμιση των επιπτώσεων και της θερμικής αντοχής. Ας βουτήξουμε στα διαφορετικά πλαστικά υλικά που πρέπει να εξετάσουμε ανάλογα με τη λειτουργικότητα του τελικού μέρους ή του προϊόντος.
Μία από τις πιο συνηθισμένες ρητίνες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μηχανικών εξαρτημάτων είναι το νάιλον, επίσης γνωστό ως πολυαμίδιο (PA). Όταν το πολυαμίδιο αναμιγνύεται με μολυβδαινικό, έχει μια ομαλή επιφάνεια για εύκολη κίνηση. Ωστόσο, τα γρανάζια νάιλον σε νάιλον δεν συνιστώνται επειδή, όπως και τα πλαστικά, τείνουν να κολλάνε μαζί. Η PA έχει υψηλή αντοχή στη φθορά και την τριβή και τις καλές μηχανικές ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες. Το Nylon είναι ένα ιδανικό υλικό για 3D εκτύπωση με πλαστικό, αλλά απορροφά το νερό με την πάροδο του χρόνου.
Το πολυοξυμεθυλενίου (POM) είναι επίσης μια εξαιρετική επιλογή για μηχανικά μέρη. Το POM είναι μια ρητίνη ακετάλης που χρησιμοποιείται για να κάνει το DeLrin του DuPont, ένα πολύτιμο πλαστικό που χρησιμοποιείται σε γρανάζια, βίδες, τροχούς και άλλα. Το POM έχει υψηλή αντοχή στην κάμψη και εφελκυσμό, ακαμψία και σκληρότητα. Ωστόσο, το POM αποικοδομείται από αλκαλικό, χλώριο και ζεστό νερό και είναι δύσκολο να κολλήσει μαζί.
Εάν το έργο σας είναι ένα είδος δοχείου, το πολυπροπυλένιο (PP) είναι η καλύτερη επιλογή. Το πολυπροπυλένιο χρησιμοποιείται σε δοχεία αποθήκευσης τροφίμων επειδή είναι ανθεκτικό στη θερμότητα, αδιαπέραστο από έλαια και διαλύτες και δεν απελευθερώνει χημικά, καθιστώντας την ασφαλή για φαγητό. Το πολυπροπυλένιο έχει επίσης μια εξαιρετική ισορροπία δυσκαμψίας και αντοχής κρούσης, καθιστώντας εύκολο να φτιάξετε βρόχους που μπορούν να κάμπτονται επανειλημμένα χωρίς να σπάσουν. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε σωλήνες και σωλήνες.
Μια άλλη επιλογή είναι το πολυαιθυλένιο (PE). Το PE είναι το πιο κοινό πλαστικό στον κόσμο με χαμηλή δύναμη, σκληρότητα και ακαμψία. Είναι συνήθως ένα γαλακτώδες λευκό πλαστικό που χρησιμοποιείται για να φτιάξει φιάλες φαρμάκων, γάλα και δοχεία απορρυπαντικού. Το πολυαιθυλένιο είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό σε ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών, αλλά έχει χαμηλό σημείο τήξης.
Το υλικό ακρυλονιτριλίου βουταδιενίου (ABS) είναι ιδανικό για οποιοδήποτε έργο που απαιτεί αντοχή σε υψηλή κρούση και υψηλή αντοχή σε δάκρυ και θραύσης. Το ABS είναι ελαφρύ και μπορεί να ενισχυθεί με υαλοβάμβακα. Είναι πιο ακριβό από το στυρένιο, αλλά διαρκεί περισσότερο λόγω της σκληρότητας και της δύναμης του. Μοντελοποίηση ABS 3D με σύντηξη για ταχεία πρωτότυπα.
Λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιότητές του, το ABS είναι μια καλή επιλογή για τα φορητά. Στο Star Rapid, δημιουργήσαμε την θήκη smartwatch για το e3design χρησιμοποιώντας το χυτευμένο με έγχυση μαύρο προ-ζωγραφισμένο πλαστικό ABS/PC. Αυτή η επιλογή υλικού καθιστά ολόκληρη τη συσκευή σχετικά ελαφριά, παρέχοντας παράλληλα μια περίπτωση που μπορεί να αντέξει περιστασιακές διαταραχές, όπως όταν το ρολόι χτυπά μια σκληρή επιφάνεια. Το πολυστυρένιο υψηλής πρόσκρουσης (γοφούς) είναι μια καλή επιλογή εάν χρειάζεστε ένα ευπροσάρμοστο υλικό ανθεκτικό και αντίκτυπο. Αυτό το υλικό είναι κατάλληλο για την κατασκευή ανθεκτικών περιπτώσεων ηλεκτρικής ενέργειας και περιπτώσεων εργαλείων. Αν και οι γοφοί είναι προσιτοί, δεν θεωρούνται φιλικοί προς το περιβάλλον.
Πολλά έργα απαιτούν ρητίνες χύτευσης με έγχυση με ελαστικότητα όπως το καουτσούκ. Η θερμοπλαστική πολυουρεθάνη (TPU) είναι μια καλή επιλογή επειδή έχει πολλές ειδικές συνθέσεις για υψηλή ελαστικότητα, χαμηλή θερμοκρασία και ανθεκτικότητα. Το TPU χρησιμοποιείται επίσης σε ηλεκτρικά εργαλεία, κυλίνδρους, μόνωση καλωδίων και αθλητικά είδη. Λόγω της αντίστασης του διαλύτη, η TPU έχει υψηλή τριβή και αντοχή σε διάτμηση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλά βιομηχανικά περιβάλλοντα. Ωστόσο, είναι γνωστό για την απορρόφηση της υγρασίας από την ατμόσφαιρα, καθιστώντας δύσκολη την επεξεργασία κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Για τη χύτευση με έγχυση, υπάρχει θερμοπλαστικό καουτσούκ (TPR), το οποίο είναι φθηνό και εύκολο στη διαχείριση, όπως για την παρασκευή ελαστικών ελαστικών.
Εάν το μέρος σας απαιτεί σαφείς φακούς ή παράθυρα, το ακρυλικό (PMMA) είναι καλύτερο. Λόγω της ακαμψίας και της αντοχής της από την τριβή του, αυτό το υλικό χρησιμοποιείται για να κάνει τα θορυβώδη παράθυρα όπως το Plexiglass. Το PMMA γυαλίζει επίσης καλά, έχει καλή αντοχή σε εφελκυσμό και είναι οικονομικά αποδοτική για την παραγωγή μεγάλου όγκου. Ωστόσο, δεν είναι τόσο ανθεκτικό στην πρόσκρουση όσο και χημικά όπως το πολυανθρακικό (PC).
Εάν το έργο σας απαιτεί ισχυρότερο υλικό, ο PC είναι ισχυρότερος από το PMMA και έχει εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες, καθιστώντας την κατάλληλη επιλογή για φακούς και αλεξίσφαιρα παράθυρα. Ο υπολογιστής μπορεί επίσης να λυγίσει και να σχηματιστεί σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς σπάσιμο. Αυτό είναι χρήσιμο για τα πρωτότυπα επειδή δεν απαιτεί δαπανηρά εργαλεία μούχλας για σχηματισμό. Το PC είναι πιο ακριβό από το ακρυλικό και η παρατεταμένη έκθεση σε ζεστό νερό μπορεί να απελευθερώσει επιβλαβείς χημικές ουσίες, οπότε δεν πληροί τα πρότυπα ασφάλειας των τροφίμων. Λόγω της αντίδρασης και της αντοχής του σε γρατζουνιές, ο PC είναι ιδανικός για μια ποικιλία εφαρμογών. Στο Star Rapid, χρησιμοποιούμε αυτό το υλικό για να φτιάξουμε περιβλήματα για τους χειροκίνητους τερματικούς σταθμούς Muller Commercial Solutions. Το μέρος ήταν CNC κατασκευασμένο από ένα συμπαγές μπλοκ PC. Δεδομένου ότι έπρεπε να είναι εντελώς διαφανές, ήταν λείανση με το χέρι και το ατμό γυαλισμένο.
Αυτή είναι μια σύντομη επισκόπηση μερικών από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πλαστικά στην κατασκευή. Τα περισσότερα από αυτά μπορούν να τροποποιηθούν με διαφορετικές γυάλινες ίνες, σταθεροποιητές UV, λιπαντικά ή άλλες ρητίνες για την επίτευξη ορισμένων προδιαγραφών.
Ο Gordon Stiles είναι ο ιδρυτής και πρόεδρος της Star Rapid, ταχείας πρωτότυπης, ταχείας εργαλείων και της εταιρείας παραγωγής χαμηλού όγκου. Με βάση το τεχνικό του υπόβαθρο, ο Stiles ίδρυσε το Star Rapid το 2005 και υπό την ηγεσία του η εταιρεία έχει αυξηθεί σε 250 υπαλλήλους. Η Star Rapid απασχολεί μια διεθνή ομάδα μηχανικών και τεχνικών που συνδυάζουν τεχνολογίες αιχμής, όπως η εκτύπωση 3D και η επεξεργασία πολλαπλών αξόνων CNC με παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής και πρότυπα υψηλής ποιότητας. Πριν από την ένταξή του στο Star Rapid, η Styles ανήκε και λειτουργούσε το RPD, τη μεγαλύτερη ταχεία εταιρεία ταχείας πρωτοτύπου και εργαλείων του Ηνωμένου Βασιλείου, η οποία πωλήθηκε στην Arrk Europe το 2000.
Χρόνος δημοσίευσης: Απριλίου-19-2023