Na trhu sú tisíce plastov pre rýchle prototypovanie alebo výrobu malého rozsahu-výber správneho plastu pre konkrétny projekt môže byť ohromujúci, najmä pre začínajúcich vynálezcov alebo ctižiadostivých podnikateľov. Každý materiál predstavuje kompromis, pokiaľ ide o náklady, silu, flexibilitu a povrchový povrch. Je potrebné zvážiť nielen uplatňovanie časti alebo produktu, ale aj za prostredie, v ktorom sa bude používať.
Inžinierske plasty vo všeobecnosti majú zlepšené mechanické vlastnosti, ktoré poskytujú väčšiu trvanlivosť a počas výrobného procesu sa nemenia. Niektoré typy plastov sa môžu tiež modifikovať tak, aby zlepšili svoju silu, ako aj nárazový a tepelný odpor. Poďme sa ponoriť do rôznych plastových materiálov, ktoré treba zvážiť v závislosti od funkčnosti konečnej časti alebo produktu.
Jednou z najbežnejších živíc používaných na výrobu mechanických častí je nylon, známy tiež ako polyamid (PA). Keď sa polyamid zmieša s molybdénom, má hladký povrch pre ľahký pohyb. Avšak nylon-on-nylon prevodové stupne sa neodporúčajú, pretože, rovnako ako plasty, majú tendenciu držať sa spolu. PA má vysoký opotrebenie a odolnosť proti oderu a dobré mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách. Nylon je ideálny materiál na 3D tlač s plastickým plastom, ale v priebehu času absorbuje vodu.
Polyoxymetylén (POM) je tiež vynikajúcou voľbou pre mechanické časti. Pom je acetálna živica, ktorá sa používa na výrobu DuPont's Delrin, hodnotný plast používaný v prevodových stupňoch, skrutkách, kolesách a ďalších. POM má vysokú pevnosť v ohybe a ťahu, tuhosť a tvrdosť. POM je však degradovaný alkali, chlór a horúca voda a je ťažké ich držať spolu.
Ak je váš projekt nejaký druh nádoby, je najlepšou voľbou polypropylén (PP). Polypropylén sa používa v nádobách na skladovanie potravín, pretože je odolný voči teplu, nepriepustný pre oleje a rozpúšťadlá a neuvoľňuje chemikálie, vďaka čomu je bezpečné jesť. Polypropylén má tiež vynikajúcu rovnováhu tuhosti a nárazovej sily, čo uľahčuje výrobu slučiek, ktoré sa dajú opakovane ohnúť bez zlomenia. Môže sa použiť aj v potrubiach a hadiciach.
Ďalšou možnosťou je polyetylén (PE). PE je najbežnejší plastický plast na svete s nízkou pevnosťou, tvrdosťou a stuhnutosťou. Zvyčajne ide o mliečny biely plast, ktorý sa používa na výrobu fliaš liekov, mliečne a surové nádoby. Polyetylén je vysoko odolný voči širokému rozsahu chemikálií, ale má nízky bod topenia.
Materiál akrylonitrilu butadiénu (ABS) je ideálny pre akýkoľvek projekt, ktorý si vyžaduje odpor s vysokým nárazom a vysokú odolnosť voči zlomeniu a zlomeniu. ABS je ľahký a môže byť posilnený skleneným vláknom. Je drahší ako styrén, ale trvá dlhšie kvôli jeho tvrdosti a sile. Fúzne vyťažené ABS 3D modelovanie pre rýchle prototypovanie.
Vzhľadom na svoje vlastnosti je ABS dobrou voľbou pre nosenie. V spoločnosti Star Rapid sme vytvorili puzdro Smartwatch pre E3Design s použitím vstrekovaného čierneho vopred maľovaného plastu ABS/PC. Vďaka tomuto výberu materiálu je celé zariadenie relatívne svetlom a zároveň poskytuje prípad, ktorý vydrží občasné otrasy, napríklad keď hodinky zasiahne tvrdý povrch. Polystyrén s vysokým nárazom (boky) je dobrá voľba, ak potrebujete všestranný materiál odolný voči nárazom. Tento materiál je vhodný na výrobu trvanlivých prípadov a prípadov nástrojov. Aj keď sú boky cenovo dostupné, nepovažujú sa za šetrné k životnému prostrediu.
Mnoho projektov si vyžaduje vstrekovacie formovacie živice s pružnosťou, ako je guma. Termoplastický polyuretán (TPU) je dobrá voľba, pretože má mnoho špeciálnych formulácií pre vysokú elasticitu, nízku teplotu a trvanlivosť. TPU sa používa aj v elektrických náradiach, valcoch, káblovej izolácii a športovom tovaru. Vďaka odporu rozpúšťadla má TPU vysoké oderie a šmykovú pevnosť a môže sa použiť v mnohých priemyselných prostrediach. Je však známe, že absorbuje vlhkosť z atmosféry, čo sťažuje spracovanie počas výroby. Na vstrekovanie je tu termoplastická guma (TPR), ktorá je lacná a ľahko sa s nimi manipuluje, napríklad na výrobu gumových rukovätí absorbujúcich šok.
Ak vaša časť vyžaduje jasné šošovky alebo okná, je najlepší akryl (PMMA). Kvôli jeho tuhosti a odolnosti proti oderu sa tento materiál používa na výrobu okien odolných voči rozbitiu, ako je plexiskla. PMMA tiež dobre vyleští, má dobrú pevnosť v ťahu a je nákladovo efektívna pre vysokohorskú výrobu. Nie je však taký nárazový alebo chemický odolný ako polykarbonát (PC).
Ak váš projekt vyžaduje silnejší materiál, PC je silnejší ako PMMA a má vynikajúce optické vlastnosti, vďaka čomu je vhodnou voľbou pre šošovky a nepriestrelné okná. PC môže byť tiež ohnutý a tvorený pri izbovej teplote bez toho, aby sa zlomil. Je to užitočné pre prototypovanie, pretože na vytvorenie nevyžaduje drahé náradie formy. PC je drahší ako akryl a dlhodobé vystavenie horúcej vode môže uvoľňovať škodlivé chemikálie, takže nespĺňa normy bezpečnosti potravín. Vďaka svojmu nárazu a odolnosti proti škrabancom je PC ideálny pre rôzne aplikácie. V spoločnosti Star Rapid používame tento materiál na výrobu puzdier pre ručné terminály Muller Commercial Solutions. Časť bola CNC opracovaná z pevného bloku PC; Pretože to muselo byť úplne priehľadné, bol brúsený ručne a parným leštením.
Toto je len stručný prehľad niektorých najbežnejšie používaných plastov vo výrobe. Väčšina z nich môže byť modifikovaná rôznymi sklenenými vláknami, UV stabilizátormi, mazivom alebo inými živicami, aby sa dosiahla určité špecifikácie.
Gordon Stiles je zakladateľom a prezidentom spoločnosti Star Rapid, rýchle prototypovanie, rýchle náradie a výrobná spoločnosť s nízkym objemom. Na základe svojho inžinierskeho zázemia založil Stiles v roku 2005 Star Rapid a pod vedením sa spoločnosť rozrástla na 250 zamestnancov. Spoločnosť Star Rapid zamestnáva medzinárodný tím inžinierov a technikov, ktorí kombinujú špičkové technológie, ako je 3D tlač a viacčňové obrábanie CNC s tradičnými výrobnými technikami a vysokokvalitnými normami. Pred vstupom do spoločnosti Star Rapid vlastnil Styles a prevádzkuje spoločnosť Styles RPD, najväčšiu spoločnosť Britán v oblasti rýchleho prototypovania a nástrojov, ktorá bola predaná spoločnosti Arrk Europe v roku 2000.
Čas príspevku: 19. apríla-2023