Na tržištu postoje tisuće plastika za brzu izradu prototipa ili proizvodnju malih serija – odabir prave plastike za određeni projekt može biti ogroman, posebno za ambiciozne izumitelje ili ambiciozne poduzetnike. Svaki materijal predstavlja kompromis u smislu cijene, čvrstoće, fleksibilnosti i površinske obrade. Potrebno je uzeti u obzir ne samo primjenu dijela ili proizvoda, već i okruženje u kojem će se koristiti.
Općenito, inženjerske plastike imaju poboljšana mehanička svojstva koja pružaju veću trajnost i ne mijenjaju se tijekom proizvodnog procesa. Neke vrste plastike također se mogu modificirati kako bi se poboljšala njihova čvrstoća, kao i otpornost na udarce i toplinu. Pogledajmo različite plastične materijale koje treba uzeti u obzir ovisno o funkcionalnosti konačnog dijela ili proizvoda.
Jedna od najčešćih smola koje se koriste za izradu mehaničkih dijelova je najlon, također poznat kao poliamid (PA). Kada se poliamid pomiješa s molibdenom, ima glatku površinu za lako kretanje. Međutim, zupčanici od najlona na najlonu se ne preporučuju jer se, poput plastike, obično lijepe. PA ima visoku otpornost na habanje i abraziju te dobra mehanička svojstva na visokim temperaturama. Najlon je idealan materijal za 3D ispis s plastikom, ali s vremenom upija vodu.
Polioksimetilen (POM) je također izvrstan izbor za mehaničke dijelove. POM je acetalna smola koja se koristi za izradu DuPontovog Delrina, vrijedne plastike koja se koristi u zupčanicima, vijcima, kotačima i još mnogo toga. POM ima visoku savojnu i vlačnu čvrstoću, krutost i tvrdoću. Međutim, POM se razgrađuje djelovanjem lužina, klora i vruće vode te ga je teško lijepiti.
Ako je vaš projekt neka vrsta spremnika, polipropilen (PP) je najbolji izbor. Polipropilen se koristi u posudama za čuvanje hrane jer je otporan na toplinu, nepropusan za ulja i otapala te ne ispušta kemikalije, što ga čini sigurnim za jelo. Polipropilen također ima izvrsnu ravnotežu krutosti i udarne čvrstoće, što olakšava izradu petlji koje se mogu više puta savijati bez pucanja. Također se može koristiti u cijevima i crijevima.
Druga mogućnost je polietilen (PE). PE je najčešća plastika na svijetu s niskom čvrstoćom, tvrdoćom i krutošću. Obično je mliječno bijela plastika koja se koristi za izradu bočica za lijekove, posuda za mlijeko i deterdžent. Polietilen je vrlo otporan na širok raspon kemikalija, ali ima nisku točku taljenja.
Akrilonitril butadien stiren (ABS) materijal idealan je za svaki projekt koji zahtijeva visoku otpornost na udarce i visoku otpornost na kidanje i lom. ABS je lagan i može se ojačati staklenim vlaknima. Skuplji je od stirena, ali traje dulje zbog svoje tvrdoće i čvrstoće. 3D modeliranje ABS-a dobivenog fuzijskim lijevanjem za brzu izradu prototipa.
S obzirom na svoja svojstva, ABS je dobar izbor za nosivu elektroniku. U Star Rapidu smo za E3design izradili kućište za pametni sat koristeći brizganu crnu prethodno obojenu ABS/PC plastiku. Ovaj izbor materijala čini cijeli uređaj relativno laganim, a istovremeno pruža kućište koje može izdržati povremene udarce, poput udara sata o tvrdu površinu. Polistiren visoke otpornosti na udarce (HIPS) dobar je izbor ako vam je potreban svestran i otporan materijal za udarce. Ovaj materijal je prikladan za izradu izdržljivih kućišta za električni alat i kutija za alat. Iako su HIPS pristupačni, ne smatraju se ekološki prihvatljivima.
Mnogi projekti zahtijevaju smole za injekcijsko prešanje s elastičnošću poput gume. Termoplastični poliuretan (TPU) dobar je izbor jer ima mnogo posebnih formulacija za visoku elastičnost, performanse na niskim temperaturama i trajnost. TPU se također koristi u električnim alatima, valjcima, izolaciji kabela i sportskoj opremi. Zbog svoje otpornosti na otapala, TPU ima visoku čvrstoću na abraziju i smicanje te se može koristiti u mnogim industrijskim okruženjima. Međutim, poznat je po tome što upija vlagu iz atmosfere, što otežava obradu tijekom proizvodnje. Za injekcijsko prešanje postoji termoplastična guma (TPR), koja je jeftina i jednostavna za rukovanje, na primjer za izradu gumenih ručki koje apsorbiraju udarce.
Ako vaš dio zahtijeva prozirne leće ili prozore, akril (PMMA) je najbolji. Zbog svoje krutosti i otpornosti na habanje, ovaj se materijal koristi za izradu neprobojnih prozora poput pleksiglasa. PMMA se također dobro polira, ima dobru vlačnu čvrstoću i isplativ je za proizvodnju velikih količina. Međutim, nije toliko otporan na udarce ili kemikalije kao polikarbonat (PC).
Ako vaš projekt zahtijeva jači materijal, PC je jači od PMMA i ima izvrsna optička svojstva, što ga čini prikladnim izborom za leće i neprobojne prozore. PC se također može savijati i oblikovati na sobnoj temperaturi bez loma. To je korisno za izradu prototipova jer za oblikovanje nisu potrebni skupi alati za kalupe. PC je skuplji od akrila, a dugotrajno izlaganje vrućoj vodi može osloboditi štetne kemikalije, pa ne zadovoljava standarde sigurnosti hrane. Zbog svoje otpornosti na udarce i ogrebotine, PC je idealan za razne primjene. U Star Rapidu koristimo ovaj materijal za izradu kućišta za ručne terminale Muller Commercial Solutions. Dio je CNC obrađen iz punog bloka PC-a; budući da je trebao biti potpuno proziran, ručno je brušen i poliran parom.
Ovo je samo kratak pregled nekih od najčešće korištenih plastika u proizvodnji. Većina njih može se modificirati različitim staklenim vlaknima, UV stabilizatorima, mazivima ili drugim smolama kako bi se postigle određene specifikacije.
Gordon Stiles je osnivač i predsjednik tvrtke Star Rapid, tvrtke za brzu izradu prototipa, brzu izradu alata i proizvodnju malih količina. Na temelju svog inženjerskog iskustva, Stiles je osnovao Star Rapid 2005. godine, a pod njegovim vodstvom tvrtka je narasla na 250 zaposlenika. Star Rapid zapošljava međunarodni tim inženjera i tehničara koji kombiniraju vrhunske tehnologije poput 3D ispisa i CNC višeosne obrade s tradicionalnim tehnikama proizvodnje i visokim standardima kvalitete. Prije dolaska u Star Rapid, Styles je bio vlasnik i upravljao tvrtkom STYLES RPD, najvećom britanskom tvrtkom za brzu izradu prototipa i alata, koja je 2000. godine prodana tvrtki ARRK Europe.
Vrijeme objave: 19. travnja 2023.