Ada ribuan 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 wirausahawan. Setiap material menawarkan kompromi dalam hal biaya, kekuatan, fleksibilitas, dan hasil akhir permukaan. Penting untuk mempertimbangkan tidak hanya aplikasi komponen atau produk, tetapi juga lingkungan tempat komponen atau produk tersebut akan digunakan.
Secara umum, plastik rekayasa memiliki sifat mekanis yang lebih baik sehingga memberikan daya tahan lebih lama dan tidak berubah selama proses manufaktur. Beberapa jenis plastik juga dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kekuatannya, serta ketahanan terhadap benturan dan panas. Mari kita bahas berbagai material plastik yang perlu dipertimbangkan, tergantung pada fungsi komponen atau produk akhir.
Salah satu resin yang paling umum digunakan untuk membuat komponen mekanis adalah nilon, juga dikenal sebagai poliamida (PA). Ketika poliamida dicampur dengan molibdenum, permukaannya halus sehingga mudah bergerak. Namun, roda gigi nilon-pada-nilon tidak disarankan karena, seperti plastik, keduanya cenderung saling menempel. PA memiliki ketahanan aus dan abrasi yang tinggi, serta sifat mekanis yang baik pada suhu tinggi. Nilon merupakan material ideal untuk pencetakan 3D dengan plastik, tetapi menyerap air seiring waktu.
Polioksimetilen (POM) juga merupakan pilihan yang sangat baik untuk komponen mekanis. POM adalah resin asetal yang digunakan untuk membuat Delrin DuPont, plastik berharga yang digunakan dalam roda gigi, sekrup, roda, dan lainnya. POM memiliki kekuatan lentur dan tarik, kekakuan, dan kekerasan yang tinggi. Namun, POM terdegradasi oleh alkali, klorin, dan air panas, sehingga sulit untuk direkatkan.
Jika proyek Anda berupa wadah, polipropilena (PP) adalah pilihan terbaik. Polipropilena digunakan dalam wadah penyimpanan makanan karena tahan panas, tahan minyak dan pelarut, serta tidak melepaskan bahan kimia, sehingga aman untuk dikonsumsi. Polipropilena juga memiliki keseimbangan yang sangat baik antara kekakuan dan ketahanan benturan, sehingga mudah dibuat lengkung yang dapat ditekuk berulang kali tanpa putus. Polipropilena juga dapat digunakan dalam pipa dan selang.
Pilihan lainnya adalah polietilena (PE). PE adalah plastik paling umum di dunia dengan kekuatan, kekerasan, dan kekakuan yang rendah. Biasanya, PE berupa plastik berwarna putih susu yang digunakan untuk membuat botol obat, wadah susu, dan deterjen. Polietilena 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. Harganya lebih mahal daripada stirena, tetapi lebih awet karena kekerasan dan kekuatannya. Pemodelan 3D ABS cetakan fusi untuk pembuatan prototipe cepat.
Mengingat sifat-sifatnya, ABS merupakan pilihan yang baik untuk perangkat wearable. Di Star Rapid, kami menciptakan casing jam tangan pintar untuk E3design menggunakan plastik ABS/PC hitam pra-cat yang dicetak injeksi. Pilihan material ini membuat keseluruhan perangkat relatif ringan, sekaligus memberikan casing yang tahan terhadap guncangan sesekali, seperti saat jam tangan membentur permukaan yang keras. Polistirena tahan benturan tinggi (HIPS) merupakan 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 cetak injeksi dengan elastisitas seperti karet. Poliuretan termoplastik (TPU) merupakan pilihan yang baik karena memiliki banyak formulasi khusus untuk elastisitas tinggi, kinerja suhu rendah, dan daya tahan. TPU juga digunakan pada perkakas listrik, roller, insulasi kabel, dan peralatan olahraga. Karena ketahanannya terhadap pelarut, TPU memiliki daya tahan abrasi dan geser yang tinggi dan dapat digunakan di berbagai lingkungan industri. Namun, TPU dikenal mampu menyerap kelembapan dari atmosfer, sehingga sulit diproses selama produksi. Untuk cetak injeksi, tersedia karet termoplastik (TPR), yang murah dan mudah ditangani, misalnya untuk membuat pegangan karet penyerap guncangan.
Jika komponen Anda membutuhkan lensa atau jendela bening, akrilik (PMMA) adalah pilihan terbaik. Karena kekakuan dan ketahanan abrasinya, material ini digunakan untuk membuat jendela antipecah seperti plexiglass. PMMA juga dapat dipoles dengan baik, memiliki daya tarik yang baik, dan hemat biaya untuk produksi volume tinggi. Namun, material ini tidak tahan benturan atau bahan kimia seperti polikarbonat (PC).
Jika proyek Anda membutuhkan material yang lebih kuat, PC lebih kuat daripada PMMA dan memiliki sifat optik yang sangat baik, sehingga menjadikannya pilihan yang tepat untuk lensa dan jendela antipeluru. PC juga dapat ditekuk dan dibentuk pada suhu ruangan tanpa pecah. Hal ini berguna untuk pembuatan prototipe karena tidak memerlukan alat cetak yang mahal. PC lebih mahal daripada akrilik, dan paparan air panas yang terlalu lama dapat melepaskan bahan kimia berbahaya, sehingga tidak memenuhi standar keamanan pangan. Karena tahan benturan dan gores, PC ideal untuk berbagai aplikasi. Di Star Rapid, kami menggunakan material ini untuk membuat casing terminal genggam Muller Commercial Solutions. Komponen tersebut dibuat dengan mesin CNC dari blok PC padat; karena harus benar-benar transparan, komponen tersebut diampelas dengan tangan dan dipoles dengan uap.
Ini hanyalah ikhtisar singkat tentang beberapa plastik yang paling umum digunakan dalam manufaktur. Sebagian besar dapat dimodifikasi dengan berbagai serat kaca, penstabil UV, pelumas, atau resin lainnya untuk mencapai spesifikasi tertentu.
Gordon Stiles adalah pendiri dan presiden Star Rapid, sebuah perusahaan yang bergerak di bidang pembuatan prototipe cepat, perkakas cepat, dan manufaktur volume rendah. Berdasarkan latar belakang tekniknya, Stiles mendirikan Star Rapid pada tahun 2005 dan di bawah kepemimpinannya, perusahaan ini telah berkembang menjadi 250 karyawan. Star Rapid mempekerjakan tim insinyur dan teknisi internasional yang menggabungkan teknologi mutakhir seperti pencetakan 3D dan pemesinan multi-sumbu CNC dengan teknik manufaktur tradisional dan standar kualitas tinggi. Sebelum bergabung dengan Star Rapid, Styles memiliki dan mengoperasikan STYLES RPD, perusahaan pembuatan prototipe cepat dan perkakas terbesar di Inggris, yang kemudian dijual ke ARRK Eropa pada tahun 2000.
Waktu posting: 19-Apr-2023