Terdapat ribuan jenis plastik di pasaran untuk pembuatan prototipe cepat atau produksi skala kecil – memilih plastik yang tepat untuk proyek tertentu bisa sangat membingungkan, terutama bagi calon penemu atau calon pengusaha. Setiap material mewakili kompromi dalam hal biaya, kekuatan, fleksibilitas, dan hasil akhir permukaan. Penting untuk mempertimbangkan tidak hanya aplikasi bagian atau produk tersebut, tetapi juga lingkungan tempat produk tersebut akan digunakan.
Secara umum, plastik rekayasa memiliki sifat mekanik yang lebih baik yang memberikan daya tahan lebih besar dan tidak berubah selama proses manufaktur. Beberapa jenis plastik juga dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kekuatan, serta ketahanan terhadap benturan dan panas. Mari kita bahas berbagai material plastik yang perlu dipertimbangkan tergantung pada fungsi bagian atau produk akhir.
Salah satu resin yang paling umum digunakan untuk membuat komponen mekanik adalah nilon, juga dikenal sebagai poliamida (PA). Ketika poliamida dicampur dengan molibdenum, ia memiliki permukaan yang halus untuk memudahkan pergerakan. Namun, roda gigi nilon-pada-nilon tidak disarankan karena, seperti plastik, cenderung saling menempel. PA memiliki ketahanan aus dan abrasi yang tinggi, serta sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi. Nilon adalah material ideal untuk pencetakan 3D dengan plastik, tetapi menyerap air seiring waktu.
Polioksimetilena (POM) juga merupakan pilihan yang sangat baik untuk komponen mekanik. POM adalah resin asetal yang digunakan untuk membuat Delrin milik DuPont, plastik berharga yang digunakan dalam roda gigi, sekrup, roda, dan banyak lagi. POM memiliki kekuatan lentur dan tarik yang tinggi, kekakuan, dan kekerasan. Namun, POM terdegradasi oleh alkali, klorin, dan air panas, serta sulit untuk direkatkan.
Jika proyek Anda berupa wadah, polipropilen (PP) adalah pilihan terbaik. Polipropilen digunakan dalam wadah penyimpanan makanan karena tahan panas, kedap minyak dan pelarut, serta tidak melepaskan bahan kimia, sehingga aman untuk dikonsumsi. Polipropilen juga memiliki keseimbangan kekakuan dan kekuatan benturan yang sangat baik, sehingga mudah untuk membuat lengkungan yang dapat ditekuk berulang kali tanpa patah. Bahan ini juga dapat digunakan dalam pipa dan selang.
Pilihan lain adalah polietilen (PE). PE adalah plastik yang paling umum di dunia dengan kekuatan, kekerasan, dan kekakuan yang rendah. Biasanya berupa plastik putih susu yang digunakan untuk membuat botol obat, wadah susu, dan deterjen. Polietilen sangat tahan terhadap berbagai macam bahan kimia tetapi memiliki titik leleh yang rendah.
Material akrilonitril butadiena stirena (ABS) ideal untuk proyek apa pun yang membutuhkan ketahanan benturan tinggi serta ketahanan sobek dan patah yang tinggi. ABS ringan dan dapat diperkuat dengan fiberglass. Meskipun lebih mahal daripada stirena, ABS lebih tahan lama karena kekerasan dan kekuatannya. Pemodelan 3D ABS cetakan fusi untuk pembuatan prototipe cepat.
Mengingat sifat-sifatnya, ABS adalah pilihan yang baik untuk perangkat wearable. Di Star Rapid, kami membuat casing smartwatch untuk E3design menggunakan plastik ABS/PC hitam pra-cat yang dicetak injeksi. Pilihan material ini membuat seluruh perangkat relatif ringan, sekaligus menyediakan casing yang dapat menahan benturan sesekali, seperti saat jam tangan membentur permukaan yang keras. Polystyrene tahan benturan tinggi (HIPS) adalah pilihan yang baik jika Anda membutuhkan material yang serbaguna dan tahan benturan. Material ini cocok untuk membuat casing perkakas listrik dan kotak perkakas yang tahan lama. Meskipun HIPS terjangkau, material ini tidak dianggap ramah lingkungan.
Banyak proyek membutuhkan resin cetakan injeksi dengan elastisitas seperti karet. Poliuretan termoplastik (TPU) adalah pilihan yang baik karena memiliki banyak formulasi khusus untuk elastisitas tinggi, kinerja suhu rendah, dan daya tahan. TPU juga digunakan dalam perkakas listrik, rol, isolasi kabel, dan peralatan olahraga. Karena ketahanannya terhadap pelarut, TPU memiliki kekuatan abrasi dan geser yang tinggi dan dapat digunakan di banyak lingkungan industri. Namun, TPU dikenal menyerap kelembapan dari atmosfer, sehingga sulit diproses selama produksi. Untuk cetakan injeksi, ada karet termoplastik (TPR), yang murah dan mudah ditangani, misalnya untuk membuat pegangan karet peredam kejut.
Jika komponen Anda membutuhkan lensa atau jendela bening, akrilik (PMMA) adalah pilihan terbaik. Karena kekakuan dan ketahanan abrasinya, material ini digunakan untuk membuat jendela tahan pecah seperti plexiglass. PMMA juga mudah dipoles, memiliki kekuatan tarik yang baik, dan hemat biaya untuk produksi volume tinggi. Namun, PMMA tidak sekuat polikarbonat (PC) dalam hal ketahanan terhadap benturan atau bahan kimia.
Jika proyek Anda membutuhkan material yang lebih kuat, PC lebih kuat daripada PMMA dan memiliki sifat optik yang sangat baik, menjadikannya pilihan yang tepat untuk lensa dan jendela anti peluru. PC juga dapat dibengkokkan dan dibentuk pada suhu ruangan tanpa patah. Ini berguna untuk pembuatan prototipe karena tidak memerlukan alat cetakan yang mahal untuk pembentukannya. PC lebih mahal daripada akrilik, dan paparan air panas yang berkepanjangan dapat melepaskan bahan kimia berbahaya, sehingga tidak memenuhi standar keamanan pangan. Karena ketahanan terhadap benturan dan goresan, PC ideal untuk berbagai aplikasi. Di Star Rapid, kami menggunakan material ini untuk membuat casing untuk terminal genggam Muller Commercial Solutions. Bagian tersebut dikerjakan dengan mesin CNC dari blok PC padat; karena harus benar-benar transparan, maka diampelas dengan tangan dan dipoles dengan uap.
Ini hanyalah gambaran singkat tentang beberapa jenis plastik yang paling umum digunakan dalam manufaktur. Sebagian besar plastik ini dapat dimodifikasi dengan serat kaca, penstabil UV, pelumas, atau resin lain untuk mencapai spesifikasi tertentu.
Gordon Stiles adalah pendiri dan presiden Star Rapid, sebuah perusahaan prototipe cepat, perkakas cepat, dan manufaktur volume rendah. Berdasarkan latar belakang tekniknya, Stiles mendirikan Star Rapid pada tahun 2005 dan di bawah kepemimpinannya perusahaan tersebut telah berkembang menjadi 250 karyawan. Star Rapid mempekerjakan tim insinyur dan teknisi internasional yang menggabungkan teknologi mutakhir seperti pencetakan 3D dan permesinan multi-sumbu CNC dengan teknik manufaktur tradisional dan standar kualitas tinggi. Sebelum bergabung dengan Star Rapid, Stiles memiliki dan mengoperasikan STYLES RPD, perusahaan prototipe cepat dan perkakas terbesar di Inggris, yang dijual kepada ARRK Europe pada tahun 2000.
Waktu posting: 19 April 2023