Có hàng nghìn loại nhựa trên thị trường để tạo mẫu nhanh hoặc sản xuất quy mô nhỏ – việc chọn loại nhựa phù hợp cho một dự án cụ thể có thể là một điều khó khăn, đặc biệt đối với các nhà phát minh hoặc doanh nhân đầy tham vọng. Mỗi vật liệu thể hiện sự thỏa hiệp về chi phí, độ bền, tính linh hoạt và độ hoàn thiện bề mặt. Cần phải xem xét không chỉ ứng dụng của bộ phận hoặc sản phẩm mà còn cả môi trường mà nó sẽ được sử dụng.
Nhìn chung, nhựa kỹ thuật có đặc tính cơ học được cải thiện mang lại độ bền cao hơn và không bị thay đổi trong quá trình sản xuất. Một số loại nhựa cũng có thể được biến đổi để cải thiện độ bền cũng như khả năng chịu va đập và chịu nhiệt. Hãy cùng đi sâu vào các vật liệu nhựa khác nhau để xem xét tùy thuộc vào chức năng của bộ phận hoặc sản phẩm cuối cùng.
Một trong những loại nhựa phổ biến nhất được sử dụng để chế tạo các bộ phận cơ khí là nylon, còn được gọi là polyamide (PA). Khi trộn polyamit với molypden, nó có bề mặt nhẵn để dễ di chuyển. Tuy nhiên, bánh răng nylon trên nylon không được khuyến khích vì giống như nhựa, chúng có xu hướng dính vào nhau. PA có khả năng chống mài mòn cao và tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao. Nylon là vật liệu lý tưởng để in 3D bằng nhựa, nhưng nó hút nước theo thời gian.
Polyoxymethylene (POM) cũng là một lựa chọn tuyệt vời cho các bộ phận cơ khí. POM là một loại nhựa acetal được sử dụng để sản xuất Delrin của DuPont, một loại nhựa có giá trị được sử dụng trong bánh răng, ốc vít, bánh xe và nhiều thứ khác. POM có độ bền uốn, kéo, độ cứng và độ cứng cao. Tuy nhiên, POM bị phân hủy bởi chất kiềm, clo và nước nóng, khó dính vào nhau.
Nếu dự án của bạn là một loại thùng chứa nào đó thì polypropylene (PP) là lựa chọn tốt nhất. Polypropylen được sử dụng trong hộp đựng thực phẩm vì nó có khả năng chịu nhiệt, không thấm dầu và dung môi, không giải phóng hóa chất nên an toàn khi ăn. Polypropylen cũng có sự cân bằng tuyệt vời giữa độ cứng và độ bền va đập, giúp dễ dàng tạo các vòng có thể uốn cong nhiều lần mà không bị gãy. Nó cũng có thể được sử dụng trong đường ống và ống mềm.
Một lựa chọn khác là polyetylen (PE). PE là loại nhựa phổ biến nhất trên thế giới với độ bền, độ cứng và độ cứng thấp. Nó thường là một loại nhựa màu trắng đục được sử dụng để làm chai thuốc, sữa và hộp đựng chất tẩy rửa. Polyethylene có khả năng kháng nhiều loại hóa chất cao nhưng có điểm nóng chảy thấp.
Vật liệu Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) lý tưởng cho bất kỳ dự án nào yêu cầu khả năng chống va đập cao cũng như khả năng chống rách và gãy cao. ABS nhẹ và có thể được gia cố bằng sợi thủy tinh. Nó đắt hơn styrene, nhưng tồn tại lâu hơn do độ cứng và độ bền của nó. Mô hình 3D ABS đúc kết hợp để tạo mẫu nhanh.
Với đặc tính của nó, ABS là một lựa chọn tốt cho thiết bị đeo. Tại Star Rapid, chúng tôi đã tạo ra vỏ đồng hồ thông minh cho E3design bằng cách sử dụng nhựa ABS/PC sơn sẵn màu đen đúc phun. Sự lựa chọn vật liệu này làm cho toàn bộ thiết bị tương đối nhẹ, đồng thời mang đến một chiếc vỏ có thể chịu được những cú sốc không thường xuyên, chẳng hạn như khi đồng hồ chạm vào bề mặt cứng. Polystyrene chịu va đập cao (HIPS) là lựa chọn tốt nếu bạn cần vật liệu linh hoạt và chống va đập. Vật liệu này phù hợp để chế tạo hộp đựng dụng cụ điện và hộp đựng dụng cụ bền bỉ. Mặc dù HIPS có giá cả phải chăng nhưng chúng không được coi là thân thiện với môi trường.
Nhiều dự án yêu cầu nhựa ép phun có độ đàn hồi như cao su. Polyurethane nhiệt dẻo (TPU) là một lựa chọn tốt vì nó có nhiều công thức đặc biệt cho độ đàn hồi cao, hiệu suất nhiệt độ thấp và độ bền. TPU cũng được sử dụng trong các dụng cụ điện, con lăn, cách điện cáp và đồ thể thao. Do khả năng kháng dung môi nên TPU có độ bền mài mòn và cắt cao và có thể được sử dụng trong nhiều môi trường công nghiệp. Tuy nhiên, nó được biết đến với khả năng hấp thụ độ ẩm từ khí quyển, gây khó khăn cho quá trình xử lý trong quá trình sản xuất. Để ép phun, có cao su nhiệt dẻo (TPR), loại này rẻ tiền và dễ xử lý, chẳng hạn như để chế tạo kẹp cao su hấp thụ sốc.
Nếu bộ phận của bạn yêu cầu thấu kính hoặc cửa sổ trong suốt thì acrylic (PMMA) là tốt nhất. Do độ cứng và khả năng chống mài mòn nên vật liệu này được sử dụng để chế tạo các cửa sổ chống vỡ như tấm mica. PMMA cũng đánh bóng tốt, có độ bền kéo tốt và tiết kiệm chi phí khi sản xuất số lượng lớn. Tuy nhiên, nó không có khả năng chống va đập hoặc kháng hóa chất như polycarbonate (PC).
Nếu dự án của bạn yêu cầu vật liệu mạnh hơn, PC mạnh hơn PMMA và có đặc tính quang học tuyệt vời, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp cho thấu kính và cửa sổ chống đạn. PC cũng có thể được uốn cong và tạo hình ở nhiệt độ phòng mà không bị gãy. Điều này rất hữu ích cho việc tạo mẫu vì nó không yêu cầu các công cụ khuôn đắt tiền để tạo hình. PC đắt hơn acrylic và tiếp xúc lâu với nước nóng có thể giải phóng các hóa chất độc hại nên không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Do khả năng chống va đập và trầy xước, PC rất lý tưởng cho nhiều ứng dụng. Tại Star Rapid, chúng tôi sử dụng vật liệu này để làm vỏ cho thiết bị đầu cuối cầm tay của Muller Commercial Solutions. Bộ phận này được gia công CNC từ một khối PC nguyên khối; vì nó cần phải hoàn toàn trong suốt nên nó được chà nhám bằng tay và đánh bóng bằng hơi nước.
Đây chỉ là tổng quan ngắn gọn về một số loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất. Hầu hết chúng có thể được biến đổi bằng các loại sợi thủy tinh khác nhau, chất ổn định tia cực tím, chất bôi trơn hoặc các loại nhựa khác để đạt được các thông số kỹ thuật nhất định.
Gordon Stiles là người sáng lập và chủ tịch của Star Rapid, một công ty tạo mẫu nhanh, gia công nhanh và sản xuất khối lượng thấp. Dựa trên nền tảng kỹ thuật của mình, Stiles thành lập Star Rapid vào năm 2005 và dưới sự lãnh đạo của ông, công ty đã phát triển lên 250 nhân viên. Star Rapid tuyển dụng đội ngũ kỹ sư và kỹ thuật viên quốc tế kết hợp các công nghệ tiên tiến như in 3D và gia công đa trục CNC với kỹ thuật sản xuất truyền thống và tiêu chuẩn chất lượng cao. Trước khi gia nhập Star Rapid, Styles sở hữu và điều hành STYLES RPD, công ty sản xuất dụng cụ và tạo mẫu nhanh lớn nhất Vương quốc Anh, được bán cho ARRK Europe vào năm 2000.
Thời gian đăng: 19-04-2023