Hai miles de plásticos no mercado de prototipado rápido ou produción a pequena escala: a elección do plástico adecuado para un determinado proxecto pode ser esmagador, especialmente para aspirantes a inventores ou emprendedores aspirantes. Cada material representa un compromiso en termos de custo, forza, flexibilidade e acabado superficial. É necesario considerar non só a aplicación da parte ou produto, senón tamén do ambiente no que se empregará.
En xeral, os plásticos de enxeñaría melloraron as propiedades mecánicas que proporcionan unha maior durabilidade e non cambian durante o proceso de fabricación. Algúns tipos de plásticos tamén se poden modificar para mellorar a súa forza, así como o impacto e a resistencia á calor. Imos mergullarnos nos diferentes materiais plásticos a considerar segundo a funcionalidade da parte ou produto final.
Unha das resinas máis comúns utilizadas para facer pezas mecánicas é o nylon, tamén coñecido como poliamida (PA). Cando a poliamida se mestura con molibdeno, ten unha superficie lisa para un movemento fácil. Non obstante, non se recomenda engrenaxes de nylon-on-nylon porque, como os plásticos, adoitan unirse. A PA ten unha alta resistencia ao desgaste e á abrasión e boas propiedades mecánicas a altas temperaturas. O nylon é un material ideal para a impresión 3D con plástico, pero absorbe a auga co paso do tempo.
O polioximetileno (POM) tamén é unha excelente opción para as pezas mecánicas. POM é unha resina acetal usada para facer Delrin de Dupont, un valioso plástico usado en engrenaxes, parafusos, rodas e moito máis. POM ten unha alta flexión e resistencia á tracción, rixidez e dureza. Non obstante, o POM está degradado por alcalinos, cloro e auga quente e é difícil de unirse.
Se o teu proxecto é algún tipo de contedor, o polipropileno (PP) é a mellor opción. O polipropileno úsase nos envases de almacenamento de alimentos porque é resistente á calor, impermeable aos aceites e disolventes e non libera produtos químicos, o que fai que sexa seguro comer. O polipropileno tamén ten un excelente equilibrio de rixidez e forza de impacto, polo que é fácil facer bucles que se poidan dobrar repetidamente sen romper. Tamén se pode usar en tubaxes e mangueiras.
Outra opción é o polietileno (PE). O PE é o plástico máis común do mundo con baixa resistencia, dureza e rixidez. Normalmente é un plástico branco leitoso usado para facer botellas de medicina, leite e contedores de deterxente. O polietileno é altamente resistente a unha ampla gama de produtos químicos pero ten un punto de fusión baixo.
O material de estireno de acrilonitrilo (ABS) é ideal para calquera proxecto que requira unha alta resistencia ao impacto e unha alta resistencia á bágoa e á fractura. O ABS é lixeiro e pódese reforzar con fibra de vidro. É máis caro que o estireno, pero dura máis debido á súa dureza e forza. Modelado ABS 3D moldeado en fusión para prototipado rápido.
Dadas as súas propiedades, ABS é unha boa opción para os usables. En Star Rapid, creamos a caixa SmartWatch para E3Design usando plástico ABS/PC de pintura negra moldeada por inxección. Esta elección de material fai que todo o dispositivo sexa relativamente lixeiro, ao tempo que proporciona un caso que poida soportar choques ocasionais, como cando o reloxo chega a unha superficie dura. O poliestireno de alto impacto (cadros) é unha boa elección se precisa un material versátil e resistente ao impacto. Este material é adecuado para fabricar casos de ferramentas eléctricas duradeiras e casos de ferramentas. Aínda que os cadros son accesibles, non se consideran amigables para o medio ambiente.
Moitos proxectos reclaman resinas de moldeo por inxección con elasticidade como o caucho. O poliuretano termoplástico (TPU) é unha boa elección porque ten moitas formulacións especiais para a alta elasticidade, o rendemento de baixa temperatura e a durabilidade. A TPU tamén se usa en ferramentas eléctricas, rolos, illamento por cable e artigos deportivos. Debido á súa resistencia ao disolvente, a TPU ten alta abrasión e forza de cizalladura e pódese usar en moitos ambientes industriais. Non obstante, é coñecido por absorber a humidade da atmosfera, dificultando o proceso durante a produción. Para o moldeo por inxección, hai caucho termoplástico (TPR), que é barato e fácil de manexar, como para facer apertas de goma que absorben choques.
Se a túa parte require lentes claras ou fiestras, o acrílico (PMMA) é mellor. Debido á súa rixidez e resistencia á abrasión, este material úsase para facer fiestras a proba de destrozo como a plexiglass. O PMMA tamén pulida ben, ten boa resistencia á tracción e é rendible para a produción de alto volume. Non obstante, non é tan impacto ou resistente a produtos químicos como o policarbonato (PC).
Se o teu proxecto require un material máis forte, o PC é máis forte que o PMMA e ten excelentes propiedades ópticas, o que o converte nunha elección adecuada para lentes e ventás a proba de balas. O PC tamén se pode dobrar e formarse a temperatura ambiente sen romper. Isto é útil para o prototipado porque non require que se formen ferramentas de moldes caras. O PC é máis caro que o acrílico e a exposición prolongada a auga quente pode liberar produtos químicos nocivos, polo que non cumpre os estándares de seguridade alimentaria. Debido ao seu impacto e resistencia aos arañazos, o PC é ideal para unha variedade de aplicacións. En Star Rapid, empregamos este material para facer carcasas para Muller Commercial Solutions Terminais portátiles. A parte foi mecanizada por CNC desde un bloque sólido de PC; Dado que necesitaba ser completamente transparente, levábase a man e o vapor pulido.
Esta é só unha breve visión xeral dalgúns dos plásticos máis empregados na fabricación. A maioría destes pódense modificar con diferentes fibras de vidro, estabilizadores UV, lubricantes ou outras resinas para conseguir certas especificacións.
Gordon Stiles é o fundador e presidente de Star Rapid, un prototipado rápido, unha empresa de ferramentas rápidas e unha empresa de fabricación de baixo volume. Con base na súa formación de enxeñaría, Stiles fundou Star Rapid en 2005 e baixo o seu liderado a compañía creceu ata 250 empregados. Star Rapid emprega un equipo internacional de enxeñeiros e técnicos que combinan tecnoloxías de punta como impresión 3D e mecanizado de varios eixes CNC con técnicas de fabricación tradicionais e estándares de alta calidade. Antes de unirse a Star Rapid, Styles posuía e operaba Styles RPD, a maior compañía de prototipado e ferramentas de prototipado rápido do Reino Unido, que foi vendida a Arrk Europe en 2000.
Tempo de publicación: 19 de abril-2023