Il existe des milliers de plastiques sur le marché pour un prototypage rapide ou une production à petite échelle - le choix du bon plastique pour un projet particulier peut être écrasant, en particulier pour les inventeurs en herbe ou les entrepreneurs en herbe. Chaque matériau représente un compromis en termes de coût, de résistance, de flexibilité et de finition de surface. Il est nécessaire de considérer non seulement l'application de la pièce ou du produit, mais aussi de l'environnement dans lequel il sera utilisé.
En général, les plastiques d'ingénierie ont amélioré les propriétés mécaniques qui offrent une plus grande durabilité et ne changent pas pendant le processus de fabrication. Certains types de plastiques peuvent également être modifiés pour améliorer leur résistance, ainsi que l'impact et la résistance à la chaleur. Plongeons-nous dans les différents matériaux plastiques pour considérer en fonction de la fonctionnalité de la partie ou du produit final.
L'une des résines les plus courantes utilisées pour fabriquer des pièces mécaniques est le nylon, également connu sous le nom de polyamide (PA). Lorsque le polyamide est mélangé avec du molybdène, il a une surface lisse pour un mouvement facile. Cependant, les engrenages en nylon sur le nylon ne sont pas recommandés car, comme les plastiques, ils ont tendance à rester ensemble. L'AP a une forte usure et une résistance à l'abrasion, et de bonnes propriétés mécaniques à des températures élevées. Le nylon est un matériau idéal pour l'impression 3D avec du plastique, mais il absorbe l'eau au fil du temps.
Le polyoxyméthylène (POM) est également un excellent choix pour les pièces mécaniques. Pom est une résine acétale utilisée pour fabriquer du Delrin de Dupont, un plastique précieux utilisé dans les engrenages, les vis, les roues et plus encore. Le POM a une résistance, une rigidité et une dureté à flexion et de traction élevées. Cependant, le POM est dégradé par l'alcali, le chlore et l'eau chaude, et est difficile à rester ensemble.
Si votre projet est une sorte de conteneur, le polypropylène (PP) est le meilleur choix. Le polypropylène est utilisé dans les récipients de stockage des aliments car il est résistant à la chaleur, imperméable aux huiles et aux solvants, et ne libère pas de produits chimiques, ce qui le rend sûr à manger. Le polypropylène a également un excellent équilibre de rigidité et de résistance à l'impact, ce qui facilite la fabrication de boucles qui peuvent être pliées à plusieurs reprises sans se casser. Il peut également être utilisé dans les tuyaux et les tuyaux.
Une autre option est le polyéthylène (PE). L'EP est le plastique le plus courant au monde à faible résistance, dureté et de la rigidité. Il s'agit généralement d'un plastique blanc laiteux utilisé pour fabriquer des bouteilles de médicaments, du lait et des contenants détergents. Le polyéthylène est très résistant à une large gamme de produits chimiques mais a un faible point de fusion.
Le matériau de l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est idéal pour tout projet nécessitant une résistance à un impact élevé et une résistance élevée à des déchirures et des fractures. L'ABS est léger et peut être renforcé avec de la fibre de verre. Il est plus cher que le styrène, mais dure plus longtemps en raison de sa dureté et de sa force. Modélisation ABS 3D en fusion pour le prototypage rapide.
Compte tenu de ses propriétés, l'ABS est un bon choix pour les appareils portables. Chez Star Rapid, nous avons créé l'étui Smartwatch pour E3Design en utilisant du plastique ABS / PC pré-peint noir moulé par injection. Ce choix de matériau rend l'ensemble de l'appareil relativement léger, tout en fournissant un cas qui peut résister à des chocs occasionnels, comme lorsque la montre frappe une surface dure. Le polystyrène à fort impact (hanches) est un bon choix si vous avez besoin d'un matériau polyvalent et résistant à l'impact. Ce matériau convient pour fabriquer des étuis à outils électriques durables et des étuis à outils. Bien que les hanches soient abordables, elles ne sont pas considérées comme respectueuses de l'environnement.
De nombreux projets appellent à des résines de moulage par injection avec élasticité comme le caoutchouc. Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un bon choix car il a de nombreuses formulations spéciales pour l'élasticité élevée, les performances à basse température et la durabilité. TPU est également utilisé dans les outils électriques, les rouleaux, l'isolation des câbles et les articles de sport. En raison de sa résistance au solvant, le TPU a une forte résistance à l'abrasion et au cisaillement et peut être utilisé dans de nombreux environnements industriels. Cependant, il est connu pour absorber l'humidité de l'atmosphère, ce qui rend difficile le traitement pendant la production. Pour le moulage par injection, il y a du caoutchouc thermoplastique (TPR), qui est peu coûteux et facile à manipuler, comme pour faire des poignées en caoutchouc absorbant les chocs.
Si votre pièce nécessite des lentilles ou des fenêtres claires, l'acrylique (PMMA) est le meilleur. En raison de sa rigidité et de sa résistance à l'abrasion, ce matériau est utilisé pour fabriquer des fenêtres étanches telles que le plexiglas. Le PMMA polir également bien, a une bonne résistance à la traction et est rentable pour une production à volume élevé. Cependant, il n'est pas aussi impact ou résistant aux produits chimiques que le polycarbonate (PC).
Si votre projet nécessite un matériau plus fort, le PC est plus fort que le PMMA et possède d'excellentes propriétés optiques, ce qui en fait un choix approprié pour les objectifs et les fenêtres pare-balles. Le PC peut également être plié et formé à température ambiante sans se casser. Ceci est utile pour le prototypage car il ne nécessite pas d'outils de moisissure coûteux pour se former. Le PC est plus cher que l'acrylique, et une exposition prolongée à l'eau chaude peut libérer des produits chimiques nocifs, de sorte qu'il ne répond pas aux normes de sécurité alimentaire. En raison de son impact et de sa résistance aux rayures, le PC est idéal pour une variété d'applications. Chez Star Rapid, nous utilisons ce matériau pour fabriquer des boîtiers pour les bornes portables de Muller Commercial Solutions. La pièce était usinée CNC à partir d'un bloc solide de PC; Puisqu'il devait être complètement transparent, il était poncé à la main et poli.
Ce n'est qu'un bref aperçu de certains des plastiques les plus couramment utilisés dans la fabrication. La plupart d'entre eux peuvent être modifiés avec différentes fibres de verre, stabilisateurs UV, lubrifiants ou autres résines pour obtenir certaines spécifications.
Gordon Stiles est le fondateur et président de Star Rapid, une entreprise de fabrication de prototypage rapide, d'outillage rapide et de fabrication à faible volume. Sur la base de ses antécédents techniques, Stiles a fondé Star Rapid en 2005 et sous sa direction, la société est passée à 250 employés. Star Rapid utilise une équipe internationale d'ingénieurs et de techniciens qui combinent des technologies de pointe telles que l'impression 3D et l'usinage multi-axes CNC avec des techniques de fabrication traditionnelles et des normes de haute qualité. Avant de rejoindre Star Rapid, Styles STYLES détenait et exploité RPD, la plus grande entreprise de prototypage et d'outillage rapide du Royaume-Uni, qui a été vendu à ARRK Europe en 2000.
Heure du poste: 21 avr-2023