Több ezer műanyag van a piacon a gyors prototípus-készítéshez vagy kisüzemi gyártáshoz – a megfelelő műanyag kiválasztása egy adott projekthez túlterhelő lehet, különösen a feltalálók vagy a feltörekvő vállalkozók számára. Mindegyik anyag kompromisszumot jelent a költségek, a szilárdság, a rugalmasság és a felületi minőség tekintetében. Nem csak az alkatrész vagy termék alkalmazását kell figyelembe venni, hanem azt a környezetet is, amelyben használni fogják.
Általában a műszaki műanyagok javított mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek nagyobb tartósságot biztosítanak, és nem változnak a gyártási folyamat során. Egyes műanyagtípusok szilárdságának, valamint ütés- és hőállóságának javítása érdekében módosíthatók is. Vessen egy pillantást a különböző műanyagokba, amelyeket figyelembe kell venni az utolsó alkatrész vagy termék funkcionalitásától függően.
A mechanikai alkatrészek gyártásához használt egyik leggyakoribb gyanta a nylon, más néven poliamid (PA). Ha a poliamidot molibdénnel keverik, sima felülettel rendelkezik a könnyű mozgás érdekében. A nylon-nylon fogaskerekek azonban nem ajánlottak, mert a műanyagokhoz hasonlóan hajlamosak összetapadni. A PA nagy kopásállósággal és kopásállósággal rendelkezik, valamint jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik magas hőmérsékleten. A nylon ideális anyag a műanyag 3D nyomtatáshoz, de idővel felszívja a vizet.
A polioximetilén (POM) kiváló választás mechanikai alkatrészekhez is. A POM egy acetálgyanta, amelyet a DuPont Delrin gyártásához használnak, amely értékes műanyag fogaskerekekben, csavarokban, kerekekben és egyebekben használatos. A POM nagy hajlító- és szakítószilárdsággal, merevséggel és keménységgel rendelkezik. A POM azonban lúg, klór és forró víz hatására lebomlik, és nehezen tapad össze.
Ha a projekt valamilyen tartály, a polipropilén (PP) a legjobb választás. A polipropilént élelmiszertároló edényekben használják, mert hőálló, olajokat és oldószereket át nem eresztő, és nem bocsát ki vegyszereket, így biztonságosan fogyasztható. A polipropilén kiváló egyensúlyban van a merevség és az ütési szilárdság között is, így könnyen készíthető hurkok, amelyek törés nélkül többször hajlíthatók. Csövekben és tömlőkben is használható.
Egy másik lehetőség a polietilén (PE). A PE a világon a leggyakoribb műanyag, alacsony szilárdsággal, keménységgel és merevséggel. Általában tejfehér műanyag, amelyet gyógyszeres üvegek, tej- és mosószer-tartályok készítésére használnak. A polietilén rendkívül ellenálló a vegyszerek széles skálájával szemben, de alacsony olvadáspontja van.
Az akrilnitril-butadién-sztirol (ABS) anyag ideális minden olyan projekthez, amely nagy ütésállóságot, valamint magas szakadás- és törésállóságot igényel. Az ABS könnyű és üvegszállal megerősíthető. Drágább, mint a sztirol, de keménysége és szilárdsága miatt tovább bírja. Fúziós öntött ABS 3D modellezés a gyors prototípuskészítéshez.
Tulajdonságait tekintve az ABS jó választás hordható eszközökhöz. A Star Rapidnál megalkottuk az E3design okosóra tokját fröccsöntött, feketére előfestett ABS/PC műanyagból. Ez az anyagválasztás viszonylag könnyűvé teszi az egész készüléket, ugyanakkor olyan tokot is biztosít, amely ellenáll az időnkénti ütéseknek, például amikor az óra kemény felülethez ér. Az ütésálló polisztirol (HIPS) jó választás, ha sokoldalú és ütésálló anyagra van szüksége. Ez az anyag alkalmas tartós elektromos szerszámtokok és szerszámtokok készítésére. Bár a HIPS megfizethető, nem tekinthető környezetbarátnak.
Sok projekt olyan rugalmas fröccsöntő gyantákat igényel, mint a gumi. A hőre lágyuló poliuretán (TPU) jó választás, mert számos speciális összetétellel rendelkezik a nagy rugalmasság, az alacsony hőmérsékleti teljesítmény és a tartósság érdekében. A TPU-t elektromos szerszámokban, hengerekben, kábelszigetelésekben és sportszerekben is használják. Oldószerállóságának köszönhetően a TPU nagy kopás- és nyírószilárdsággal rendelkezik, és számos ipari környezetben használható. Azonban ismert, hogy felszívja a nedvességet a légkörből, ami megnehezíti a gyártás során történő feldolgozását. A fröccsöntéshez hőre lágyuló gumi (TPR) van, amely olcsó és könnyen kezelhető, például ütéselnyelő gumimarkolat készítéséhez.
Ha az alkatrész átlátszó lencséket vagy ablakokat igényel, az akril (PMMA) a legjobb. Merevsége és kopásállósága miatt ezt az anyagot törésbiztos ablakok, például plexi üvegek készítésére használják. A PMMA jól políroz, jó szakítószilárdsággal rendelkezik, és költséghatékony nagy mennyiségű gyártáshoz. Azonban nem olyan ütés- vagy vegyszerálló, mint a polikarbonát (PC).
Ha a projektje erősebb anyagot igényel, a PC erősebb, mint a PMMA, és kiváló optikai tulajdonságokkal rendelkezik, így megfelelő választás lencsékhez és golyóálló ablakokhoz. A PC szobahőmérsékleten is hajlítható és alakítható törés nélkül. Ez hasznos a prototípuskészítéshez, mert nem igényel drága szerszámokat a formázáshoz. A PC drágább, mint az akril, és a forró víz hosszan tartó expozíciója káros vegyi anyagokat bocsáthat ki, ezért nem felel meg az élelmiszer-biztonsági előírásoknak. Ütés- és karcállósága miatt a PC ideális különféle alkalmazásokhoz. A Star Rapidnál ezt az anyagot a Muller Commercial Solutions kézi terminálok házainak készítéséhez használjuk. Az alkatrészt egy tömör PC-blokkból CNC-vel megmunkálták; mivel teljesen átlátszónak kellett lennie, ezért kézzel csiszolták és gőzpolírozták.
Ez csak egy rövid áttekintés a gyártásban leggyakrabban használt műanyagokról. Ezek többsége különböző üvegszálakkal, UV-stabilizátorokkal, kenőanyagokkal vagy más gyantákkal módosítható bizonyos specifikációk elérése érdekében.
Gordon Stiles az alapítója és elnöke a Star Rapidnak, amely egy gyors prototípust készítő, gyors szerszámozást és kis volumenű gyártó cég. Mérnöki múltjára alapozva Stiles 2005-ben megalapította a Star Rapid-ot, és az ő vezetésével a cég létszáma 250 főre nőtt. A Star Rapid mérnökökből és technikusokból álló nemzetközi csapatot alkalmaz, akik az élvonalbeli technológiákat, például a 3D nyomtatást és a CNC többtengelyes megmunkálást ötvözik hagyományos gyártási technikákkal és magas minőségi szabványokkal. Mielőtt csatlakozott volna a Star Rapidhoz, a Styles a STYLES RPD tulajdonában volt és üzemeltette az Egyesült Királyság legnagyobb gyorsprototípus-gyártó és szerszámgyártó vállalatát, amelyet 2000-ben az ARRK Europe-nak adtak el.
Feladás időpontja: 2023.04.19