ישנם אלפי פלסטיקים בשוק עבור אב טיפוס מהיר או ייצור בקנה מידה קטן - בחירת הפלסטיק המתאים לפרויקט מסוים יכולה להיות מכריעה, במיוחד עבור ממציאים או יזמים שואפים. כל חומר מייצג פשרה מבחינת עלות, חוזק, גמישות וגימור פני השטח. יש צורך לשקול לא רק את היישום של החלק או המוצר, אלא גם את הסביבה שבה הוא ישמש.
באופן כללי, לפלסטיקה הנדסית תכונות מכניות משופרות המספקות עמידות רבה יותר ואינן משתנות במהלך תהליך הייצור. ניתן גם לשנות סוגים מסוימים של פלסטיק כדי לשפר את חוזקם, כמו גם עמידות בפני פגיעות וחום. בואו נצלול לחומרי הפלסטיק השונים שיש לקחת בחשבון בהתאם לפונקציונליות של החלק או המוצר הסופי.
אחד השרפים הנפוצים ביותר המשמשים לייצור חלקים מכניים הוא ניילון, הידוע גם בשם פוליאמיד (PA). כאשר פוליאמיד מעורבב עם מוליבדן, יש לו משטח חלק לתנועה קלה. עם זאת, גלגלי שיניים ניילון על ניילון אינם מומלצים מכיוון שבדומה לפלסטיק, הם נוטים להיצמד זה לזה. ל-PA יש עמידות בפני שחיקה ושחיקה גבוהה ותכונות מכניות טובות בטמפרטורות גבוהות. ניילון הוא חומר אידיאלי להדפסת תלת מימד עם פלסטיק, אך הוא סופג מים לאורך זמן.
Polyoxymethylene (POM) הוא גם בחירה מצוינת עבור חלקים מכניים. POM הוא שרף אצטל המשמש לייצור Delrin של DuPont, פלסטיק יקר ערך המשמש בגלגלי שיניים, ברגים, גלגלים ועוד. ל-POM חוזק כיפוף ומתיחה גבוה, קשיחות וקשיות. עם זאת, POM מתכלה על ידי אלקלי, כלור ומים חמים, וקשה להיצמד זה לזה.
אם הפרויקט שלך הוא סוג של מיכל, פוליפרופילן (PP) הוא הבחירה הטובה ביותר. פוליפרופילן משמש במיכלי אחסון מזון מכיוון שהוא עמיד בחום, אטום לשמנים וממיסים, ואינו משחרר כימיקלים, מה שהופך אותו בטוח לאכילה. לפוליפרופילן יש גם איזון מצוין של קשיחות וחוזק השפעה, מה שמקל על יצירת לולאות שניתן לכופף שוב ושוב מבלי להישבר. זה יכול לשמש גם בצינורות וצינורות.
אפשרות נוספת היא פוליאתילן (PE). PE הוא הפלסטיק הנפוץ ביותר בעולם עם חוזק, קשיות וקשיחות נמוכים. בדרך כלל מדובר בפלסטיק לבן חלבי המשמש לייצור בקבוקי תרופות, מיכלי חלב וחומרי ניקוי. פוליאתילן עמיד מאוד בפני מגוון רחב של כימיקלים אך בעל נקודת התכה נמוכה.
חומר אקרילוניטריל בוטאדיאן סטירן (ABS) אידיאלי עבור כל פרויקט הדורש עמידות גבוהה בפני פגיעות ועמידות גבוהה בפני קריעה ושברים. ABS קל משקל וניתן לחזק אותו בפיברגלס. הוא יקר יותר מהסטירן, אך מחזיק מעמד זמן רב יותר בשל קשיותו וחוזקו. מודלים תלת מימדיים של ABS בצורת היתוך ליצירת אב טיפוס מהיר.
בהתחשב בתכונותיו, ABS היא בחירה טובה עבור פריטים לבישים. ב-Star Rapid, יצרנו את מארז השעון החכם עבור E3design באמצעות פלסטיק ABS/PC צבוע מראש בשחור יצוק בהזרקה. בחירת החומר הזו הופכת את המכשיר כולו לקל יחסית, ובמקביל מספקת נרתיק שיכול לעמוד בפני זעזועים מזדמנים, כמו למשל כאשר השעון פוגע במשטח קשה. פוליסטירן בעל השפעה גבוהה (HIPS) הוא בחירה טובה אם אתה צריך חומר רב תכליתי ועמיד בפני פגיעות. חומר זה מתאים לייצור מארזי כלי עבודה חשמליים ומארזי כלי עבודה עמידים. למרות HIPS הם סבירים, הם לא נחשבים ידידותיים לסביבה.
פרויקטים רבים דורשים שרפים להזרקה עם גמישות כמו גומי. פוליאוריטן תרמופלסטי (TPU) הוא בחירה טובה מכיוון שיש לו ניסוחים מיוחדים רבים לגמישות גבוהה, ביצועים בטמפרטורה נמוכה ועמידות. TPU משמש גם בכלים חשמליים, רולים, בידוד כבלים ומוצרי ספורט. בשל העמידות שלו לממסים, ל-TPU חוזק שחיקה וגזירה גבוה וניתן להשתמש בו בסביבות תעשייתיות רבות. עם זאת, הוא ידוע בספיגת לחות מהאטמוספירה, מה שמקשה על העיבוד במהלך הייצור. עבור הזרקה קיים גומי תרמופלסטי (TPR), שהוא זול וקל לטיפול, כמו למשל לייצור אחיזות גומי בולמות זעזועים.
אם החלק שלך דורש עדשות שקופות או חלונות, אקריליק (PMMA) הוא הטוב ביותר. בגלל קשיחותו ועמידות השחיקה שלו, נעשה שימוש בחומר זה לייצור חלונות חסינים לנפץ כגון פרספקס. PMMA גם מלטשת היטב, בעלת חוזק מתיחה טוב וחסכונית לייצור בנפח גבוה. עם זאת, הוא אינו עמיד בפני פגיעות או כימיקלים כמו פוליקרבונט (PC).
אם הפרויקט שלך דורש חומר חזק יותר, PC חזק יותר מ-PMMA ובעל תכונות אופטיות מצוינות, מה שהופך אותו לבחירה מתאימה לעדשות וחלונות חסיני כדורים. PC ניתן גם לכופף וליצור בטמפרטורת החדר מבלי להישבר. זה שימושי עבור אב טיפוס מכיוון שאינו דורש כלי עובש יקרים כדי ליצור. PC יקר יותר מאקריליק, וחשיפה ממושכת למים חמים עלולה לשחרר כימיקלים מזיקים, כך שהוא אינו עומד בתקני בטיחות מזון. בשל השפעתו ועמידותו לשריטות, המחשב אידיאלי עבור מגוון יישומים. ב-Star Rapid, אנו משתמשים בחומר זה לייצור תאים למסופי כף יד של Muller Commercial Solutions. החלק היה בעיבוד CNC מגוש מוצק של PC; מכיוון שהיה צריך להיות שקוף לחלוטין, הוא עבר שיוף ידני והבריק בקיטור.
זוהי רק סקירה קצרה של כמה מהפלסטיקים הנפוצים ביותר בייצור. את רוב אלה ניתן לשנות עם סיבי זכוכית שונים, מייצבי UV, חומרי סיכה או שרפים אחרים כדי להשיג מפרטים מסוימים.
גורדון סטיילס הוא המייסד והנשיא של Star Rapid, חברת אבות טיפוס מהירה, כלי עבודה מהירים וייצור בנפח נמוך. בהתבסס על הרקע ההנדסי שלו, סטיילס הקים את Star Rapid ב-2005 ותחת הנהגתו החברה גדלה ל-250 עובדים. Star Rapid מעסיקה צוות בינלאומי של מהנדסים וטכנאים המשלבים טכנולוגיות מתקדמות כגון הדפסת תלת מימד ועיבוד רב צירי CNC עם טכניקות ייצור מסורתיות ותקני איכות גבוהים. לפני הצטרפותה ל-Star Rapid, סטיילס החזיקה והפעילה את STYLES RPD, חברת אבות הטיפוס והכלים המהירים הגדולה בבריטניה, שנמכרה ל-ARRK אירופה בשנת 2000.
זמן פרסום: 19 באפריל 2023