Na trgu je na tisoče plastike za hitro izdelavo prototipov ali proizvodnjo v majhnem obsegu – izbira prave plastike za določen projekt je lahko težka, zlasti za ambiciozne izumitelje ali ambiciozne podjetnike. Vsak material predstavlja kompromis v smislu stroškov, trdnosti, fleksibilnosti in površinske obdelave. Upoštevati je treba ne samo uporabo dela ali izdelka, temveč tudi okolje, v katerem se bo uporabljal.
Na splošno ima inženirska plastika izboljšane mehanske lastnosti, ki zagotavljajo večjo vzdržljivost in se med proizvodnim procesom ne spremenijo. Nekatere vrste plastike je mogoče tudi spremeniti, da izboljšajo njihovo trdnost ter odpornost na udarce in vročino. Poglobimo se v različne plastične materiale, ki jih je treba upoštevati glede na funkcionalnost končnega dela ali izdelka.
Ena najpogostejših smol, ki se uporabljajo za izdelavo mehanskih delov, je najlon, znan tudi kot poliamid (PA). Ko je poliamid pomešan z molibdenom, ima gladko površino za enostavno premikanje. Vendar zobniki iz najlona na najlonu niso priporočljivi, ker se tako kot plastika radi držijo skupaj. PA ima visoko odpornost proti obrabi in abraziji ter dobre mehanske lastnosti pri visokih temperaturah. Najlon je idealen material za 3D-tiskanje s plastiko, vendar sčasoma absorbira vodo.
Polioksimetilen (POM) je tudi odlična izbira za mehanske dele. POM je acetalna smola, ki se uporablja za izdelavo DuPontovega Delrina, dragocene plastike, ki se uporablja v zobnikih, vijakih, kolesih in še več. POM ima visoko upogibno in natezno trdnost, togost in trdoto. Vendar pa alkalije, klor in vroča voda razgradijo POM in se težko držijo skupaj.
Če je vaš projekt nekakšen kontejner, je polipropilen (PP) najboljša izbira. Polipropilen se uporablja v posodah za shranjevanje hrane, ker je odporen na vročino, neprepusten za olja in topila ter ne sprošča kemikalij, zaradi česar je varen za uživanje. Polipropilen ima tudi odlično razmerje med togostjo in udarno trdnostjo, kar olajša izdelavo zank, ki jih je mogoče večkrat upogniti, ne da bi se zlomile. Lahko se uporablja tudi v ceveh in cevi.
Druga možnost je polietilen (PE). PE je najpogostejša plastika na svetu z nizko trdnostjo, trdoto in togostjo. Običajno gre za mlečno belo plastiko, ki se uporablja za izdelavo stekleničk za zdravila, posode za mleko in detergente. Polietilen je zelo odporen na številne kemikalije, vendar ima nizko tališče.
Material akrilonitril butadien stiren (ABS) je idealen za vse projekte, ki zahtevajo visoko odpornost na udarce ter visoko odpornost na trganje in zlom. ABS je lahek in ga je mogoče ojačati s steklenimi vlakni. Je dražji od stirena, a zaradi trdote in trdnosti traja dlje. Fusion-moulded ABS 3D modeliranje za hitro izdelavo prototipov.
Glede na svoje lastnosti je ABS dobra izbira za nosljive izdelke. Pri Star Rapidu smo izdelali ohišje pametne ure za E3design z brizgano črno predhodno pobarvano ABS/PC plastiko. Zaradi te izbire materiala je celotna naprava razmeroma lahka, hkrati pa zagotavlja ohišje, ki lahko prenese občasne udarce, na primer ko ura udari ob trdo površino. Visokoodporni polistiren (HIPS) je dobra izbira, če potrebujete vsestranski in na udarce odporen material. Ta material je primeren za izdelavo trpežnih kovčkov za električno orodje in kovčkov za orodje. Čeprav so HIPS cenovno dostopni, ne veljajo za okolju prijazne.
Mnogi projekti zahtevajo smole za brizganje z elastičnostjo, kot je guma. Termoplastični poliuretan (TPU) je dobra izbira, ker ima številne posebne formulacije za visoko elastičnost, nizke temperature in vzdržljivost. TPU se uporablja tudi v električnih orodjih, valjih, izolaciji kablov in športni opremi. Zaradi svoje odpornosti na topila ima TPU visoko odpornost proti obrabi in strižno trdnost ter se lahko uporablja v mnogih industrijskih okoljih. Znano pa je po tem, da absorbira vlago iz ozračja, zaradi česar je težko predelati med proizvodnjo. Za brizganje je na voljo termoplastična guma (TPR), ki je poceni in enostavna za uporabo, na primer za izdelavo gumijastih ročajev za blaženje udarcev.
Če vaš del zahteva prozorne leče ali okna, je najboljši akril (PMMA). Zaradi svoje togosti in odpornosti proti obrabi se ta material uporablja za izdelavo nerazbitih oken, kot je pleksi steklo. PMMA se tudi dobro polira, ima dobro natezno trdnost in je stroškovno učinkovit za velikoserijsko proizvodnjo. Vendar pa ni tako odporen na udarce ali kemikalije kot polikarbonat (PC).
Če vaš projekt zahteva močnejši material, je PC močnejši od PMMA in ima odlične optične lastnosti, zaradi česar je primerna izbira za leče in neprebojna okna. PC je mogoče tudi upogniti in oblikovati pri sobni temperaturi, ne da bi se zlomil. To je uporabno za izdelavo prototipov, ker za oblikovanje ne potrebuje dragih orodij za oblikovanje. PC je dražji od akrila in dolgotrajna izpostavljenost vroči vodi lahko sprošča škodljive kemikalije, zato ne izpolnjuje standardov varnosti hrane. Zaradi svoje odpornosti na udarce in praske je PC idealen za različne aplikacije. Pri Star Rapidu ta material uporabljamo za izdelavo ohišij za ročne terminale Muller Commercial Solutions. Del je bil CNC obdelan iz trdnega bloka PC-ja; ker je morala biti popolnoma prozorna, je bila ročno brušena in parno polirana.
To je le kratek pregled nekaterih najpogosteje uporabljenih plastičnih mas v proizvodnji. Večino teh je mogoče modificirati z različnimi steklenimi vlakni, UV stabilizatorji, mazivi ali drugimi smolami, da se dosežejo določene specifikacije.
Gordon Stiles je ustanovitelj in predsednik podjetja Star Rapid, ki se ukvarja s hitro izdelavo prototipov, hitrim orodjem in nizkoserijsko proizvodnjo. Na podlagi svojega inženirskega znanja je Stiles leta 2005 ustanovil Star Rapid in pod njegovim vodstvom je podjetje zraslo na 250 zaposlenih. Star Rapid zaposluje mednarodno ekipo inženirjev in tehnikov, ki združuje vrhunske tehnologije, kot sta 3D tiskanje in CNC večosna obdelava s tradicionalnimi proizvodnimi tehnikami in visokimi standardi kakovosti. Preden se je pridružil Star Rapidu, je Styles imel v lasti in upravljal STYLES RPD, največje podjetje za hitro izdelavo prototipov in orodja v Veliki Britaniji, ki je bilo leta 2000 prodano ARRK Europe.
Čas objave: 19. aprila 2023