시중에는 신속한 프로토타입 제작이나 소규모 생산을 위한 수천 가지의 플라스틱이 있습니다. 특히 야심찬 발명가나 야심찬 기업가에게는 특정 프로젝트에 적합한 플라스틱을 선택하는 것이 어려울 수 있습니다. 각 재료는 비용, 강도, 유연성 및 표면 마감 측면에서 절충안을 나타냅니다. 부품이나 제품의 용도뿐만 아니라 그것이 사용될 환경도 고려해야 합니다.
일반적으로 엔지니어링 플라스틱은 기계적 특성이 향상되어 내구성이 향상되고 제조 과정에서 변하지 않습니다. 일부 유형의 플라스틱은 강도, 충격 및 내열성을 향상시키기 위해 변형될 수도 있습니다. 최종 부품이나 제품의 기능에 따라 고려해야 할 다양한 플라스틱 소재에 대해 살펴보겠습니다.
기계 부품을 만드는 데 사용되는 가장 일반적인 수지 중 하나는 폴리아미드(PA)라고도 알려진 나일론입니다. 폴리아미드와 몰리브덴을 혼합하면 표면이 매끄러워져 움직이기 쉽습니다. 그러나 나일론-나일론 기어는 플라스틱처럼 서로 달라붙는 경향이 있기 때문에 권장되지 않습니다. PA는 높은 내마모성과 내마모성을 가지며 고온에서 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 나일론은 플라스틱을 이용한 3D 프린팅에 이상적인 소재이지만 시간이 지남에 따라 물을 흡수합니다.
폴리옥시메틸렌(POM)은 기계 부품에도 탁월한 선택입니다. POM은 기어, 나사, 바퀴 등에 사용되는 귀중한 플라스틱인 DuPont의 Delrin을 만드는 데 사용되는 아세탈 수지입니다. POM은 굴곡 강도와 인장 강도, 강성 및 경도가 높습니다. 그러나 POM은 알칼리, 염소, 뜨거운 물에 의해 분해되어 접착이 어렵습니다.
프로젝트가 일종의 컨테이너라면 폴리프로필렌(PP)이 최선의 선택입니다. 폴리프로필렌은 내열성이 있고 기름이나 용제에 영향을 받지 않으며, 화학물질을 방출하지 않아 먹어도 안전하기 때문에 식품 저장 용기에 사용됩니다. 또한 폴리프로필렌은 강성과 충격강도의 균형이 뛰어나 끊어지지 않고 반복적으로 구부릴 수 있는 루프를 쉽게 만들 수 있습니다. 파이프나 호스에도 사용할 수 있습니다.
또 다른 옵션은 폴리에틸렌(PE)입니다. PE는 강도, 경도 및 강성이 낮은 세계에서 가장 일반적인 플라스틱입니다. 일반적으로 약병, 우유, 세제 용기를 만드는 데 사용되는 유백색 플라스틱입니다. 폴리에틸렌은 광범위한 화학물질에 대한 내성이 높지만 녹는점이 낮습니다.
아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 소재는 높은 내충격성과 높은 인열 및 파손 저항이 요구되는 모든 프로젝트에 이상적입니다. ABS는 가볍고 유리섬유로 강화할 수 있습니다. 스티렌보다 가격은 비싸지만 경도와 강도가 높아 수명이 더 깁니다. 신속한 프로토타이핑을 위한 융합 성형 ABS 3D 모델링.
ABS는 그 특성을 고려할 때 웨어러블 기기에 적합한 선택입니다. Star Rapid에서는 사출 성형된 검정색 사전 도색 ABS/PC 플라스틱을 사용하여 E3design용 스마트워치 케이스를 만들었습니다. 이러한 소재 선택으로 인해 전체 장치가 상대적으로 가벼워지는 동시에 시계가 단단한 표면에 부딪힐 때와 같이 가끔 발생하는 충격을 견딜 수 있는 케이스를 제공합니다. 다용도의 충격 방지 소재가 필요한 경우 고충격 폴리스티렌(HIPS)이 좋은 선택입니다. 이 소재는 내구성이 뛰어난 전동 공구 케이스 및 공구 케이스 제작에 적합합니다. HIPS는 저렴하기는 하지만 환경친화적인 것으로 간주되지는 않습니다.
많은 프로젝트에서는 고무와 같은 탄성을 지닌 사출 성형 수지가 필요합니다. 열가소성 폴리우레탄(TPU)은 높은 탄성, 저온 성능 및 내구성을 위한 특수 제제가 많기 때문에 좋은 선택입니다. TPU는 전동 공구, 롤러, 케이블 절연체, 스포츠 용품에도 사용됩니다. 내용제성으로 인해 TPU는 마모 및 전단 강도가 높으며 다양한 산업 환경에서 사용할 수 있습니다. 그러나 대기 중 수분을 흡수하는 것으로 알려져 생산 과정에서 가공이 어렵다. 사출성형에는 충격흡수 고무그립 등을 만드는데 사용되는 열가소성고무(TPR)가 있는데 가격이 저렴하고 취급이 용이하다.
부품에 투명한 렌즈나 창이 필요한 경우 아크릴(PMMA)이 가장 좋습니다. 강성과 내마모성으로 인해 플렉시글라스와 같은 비산 방지 창을 만드는 데 사용됩니다. PMMA는 또한 광택이 좋고 인장 강도가 좋으며 대량 생산에 비용 효과적입니다. 그러나 폴리카보네이트(PC)만큼 충격이나 내화학성은 없습니다.
프로젝트에 더 강한 재료가 필요한 경우 PC는 PMMA보다 강하고 광학 특성이 뛰어나 렌즈 및 방탄창에 적합한 선택입니다. PC도 깨지지 않고 상온에서 구부려 성형할 수 있습니다. 이는 성형하는 데 값비싼 금형 도구가 필요하지 않기 때문에 프로토타입 제작에 유용합니다. PC는 아크릴보다 가격이 비싸고, 뜨거운 물에 장기간 노출되면 유해한 화학물질이 방출될 수 있어 식품 안전 기준을 충족하지 못합니다. 충격과 긁힘 방지 기능으로 인해 PC는 다양한 응용 분야에 이상적입니다. Star Rapid에서는 이 재료를 사용하여 Muller Commercial Solutions 휴대용 단말기용 하우징을 만듭니다. 부품은 견고한 PC 블록으로 CNC 가공되었습니다. 완전히 투명해야 했기 때문에 손으로 샌딩하고 증기 광택을 냈습니다.
이는 제조에 가장 일반적으로 사용되는 일부 플라스틱에 대한 간략한 개요입니다. 이들 중 대부분은 특정 사양을 달성하기 위해 다양한 유리 섬유, UV 안정제, 윤활제 또는 기타 수지로 수정될 수 있습니다.
Gordon Stiles는 신속한 프로토타이핑, 신속한 툴링 및 소량 제조 회사인 Star Rapid의 창립자이자 사장입니다. Stiles는 자신의 엔지니어링 배경을 바탕으로 2005년에 Star Rapid를 설립했으며 그의 리더십 하에 회사는 직원 250명으로 성장했습니다. Star Rapid는 3D 프린팅 및 CNC 다축 가공과 같은 최첨단 기술을 전통적인 제조 기술 및 높은 품질 표준과 결합하는 엔지니어 및 기술자로 구성된 국제 팀을 고용합니다. Star Rapid에 합류하기 전에 Styles는 영국 최대의 고속 프로토타입 제작 및 툴링 회사인 STYLES RPD를 소유 및 운영했으며 이 회사는 2000년에 ARRK Europe에 매각되었습니다.
게시 시간: 2023년 4월 19일