На рынку прадстаўлены тысячы відаў пластыка для хуткага прататыпавання або дробнасерыйнай вытворчасці — выбар патрэбнага пластыка для канкрэтнага праекта можа быць складанай задачай, асабліва для пачаткоўцаў-вынаходнікаў або прадпрымальнікаў. Кожны матэрыял уяўляе сабой кампраміс з пункту гледжання кошту, трываласці, гнуткасці і аздаблення паверхні. Неабходна ўлічваць не толькі прымяненне дэталі або вырабу, але і асяроддзе, у якім ён будзе выкарыстоўвацца.
У цэлым, інжынерныя пластмасы маюць палепшаныя механічныя ўласцівасці, якія забяспечваюць большую трываласць і не змяняюцца падчас вытворчага працэсу. Некаторыя тыпы пластмас таксама можна мадыфікаваць для паляпшэння іх трываласці, а таксама ўстойлівасці да ўдараў і цяпла. Давайце паглыбімся ў розныя пластыкавыя матэрыялы, якія варта разгледзець у залежнасці ад функцыянальнасці гатовай дэталі або вырабу.
Адной з найбольш распаўсюджаных смол, якія выкарыстоўваюцца для вырабу механічных дэталяў, з'яўляецца нейлон, таксама вядомы як поліамід (PA). Калі поліамід змешваецца з малібдэнам, ён мае гладкую паверхню для лёгкага руху. Аднак шасцярні з нейлону на нейлоне не рэкамендуюцца, таму што, як і пластык, яны маюць тэндэнцыю склейвацца. PA мае высокую ўстойлівасць да зносу і ізаляцыі, а таксама добрыя механічныя ўласцівасці пры высокіх тэмпературах. Нейлон - ідэальны матэрыял для 3D-друку з пластыкам, але з часам ён паглынае ваду.
Поліаксіметылен (POM) таксама з'яўляецца выдатным выбарам для механічных дэталяў. POM — гэта ацэталевая смала, якая выкарыстоўваецца для вырабу дэлрыну DuPont, каштоўнага пластыка, які выкарыстоўваецца ў шасцярнях, шрубах, колах і іншых вырабах. POM мае высокую трываласць на выгіб і расцяжэнне, калянасць і цвёрдасць. Аднак POM разбураецца пад уздзеяннем шчолачаў, хлору і гарачай вады, і яго цяжка склейваць.
Калі ваш праект — гэта нейкі кантэйнер, поліпрапілен (ПП) — найлепшы выбар. Паліпрапілен выкарыстоўваецца ў кантэйнерах для захоўвання прадуктаў харчавання, таму што ён тэрмаўстойлівы, непранікальны да алеяў і растваральнікаў, а таксама не вылучае хімічных рэчываў, што робіць яго бяспечным для ўжывання ў ежу. Паліпрапілен таксама мае выдатны баланс калянасці і ўдарнай глейкасці, што дазваляе лёгка рабіць завесы, якія можна шматразова згінаць, не разрываючы іх. Яго таксама можна выкарыстоўваць у трубах і шлангах.
Іншы варыянт — поліэтылен (ПЭ). ПЭ — найбольш распаўсюджаны пластык у свеце з нізкай трываласцю, цвёрдасцю і калянасцю. Звычайна гэта малочна-белы пластык, які выкарыстоўваецца для вырабу бутэлек для лекаў, малака і кантэйнераў для мыйных сродкаў. Паліэтылен вельмі ўстойлівы да шырокага спектру хімічных рэчываў, але мае нізкую тэмпературу плаўлення.
Акрыланітрылбутадыенстырол (АБС) ідэальна падыходзіць для любых праектаў, якія патрабуюць высокай ударатрываласці, а таксама высокай трываласці на разрыў і разлом. АБС лёгкі і можа быць узмоцнены шкловалакном. Ён даражэйшы за стырол, але служыць даўжэй дзякуючы сваёй цвёрдасці і трываласці. 3D-мадэляванне АБС, атрыманага метадам ліцця, для хуткага прататыпавання.
Улічваючы свае ўласцівасці, ABS-пластык з'яўляецца добрым выбарам для носных прылад. У Star Rapid мы стварылі корпус для разумнага гадзінніка для E3design з выкарыстаннем літага пад ціскам чорнага папярэдне афарбаванага пластыка ABS/PC. Гэты выбар матэрыялу робіць усю прыладу адносна лёгкай, а таксама забяспечвае корпус, які можа вытрымліваць перыядычныя ўдары, напрыклад, калі гадзіннік удараецца аб цвёрдую паверхню. Ударатрывалы полістырол (HIPS) — добры выбар, калі вам патрэбен універсальны і ўдаратрывалы матэрыял. Гэты матэрыял падыходзіць для вырабу трывалых чахлоў для электраінструментаў і інструментаў. Нягледзячы на тое, што HIPS даступны па цане, ён не лічыцца экалагічна чыстым.
У многіх праектах патрабуюцца ліццёвыя смалы з эластычнасцю, падобнай да гумы. Тэрмапластычны поліўрэтан (ТПУ) — добры выбар, бо мае мноства спецыяльных складаў для высокай эластычнасці, нізкатэмпературных уласцівасцей і даўгавечнасці. ТПУ таксама выкарыстоўваецца ў электраінструментах, роліках, ізаляцыі кабеляў і спартыўных таварах. Дзякуючы ўстойлівасці да растваральнікаў, ТПУ мае высокую трываласць на ізаляцыю і зрух і можа выкарыстоўвацца ў многіх прамысловых асяроддзях. Аднак ён вядомы тым, што паглынае вільгаць з атмасферы, што ўскладняе яго апрацоўку падчас вытворчасці. Для ліцця пад ціскам існуе тэрмапластычная гума (ТПР), якая недарагая і простая ў апрацоўцы, напрыклад, для вырабу гумовых ручак, якія амартызуюць удары.
Калі для вашай дэталі патрэбныя празрыстыя лінзы або вокны, лепш за ўсё падыдзе акрыл (ПММА). Дзякуючы сваёй цвёрдасці і ўстойлівасці да ізаляцыі гэты матэрыял выкарыстоўваецца для вырабу небіткіх вокнаў, такіх як плексіглас. ПММА таксама добра паліруецца, мае добрую трываласць на расцяжэнне і з'яўляецца эканамічна выгадным для вытворчасці вялікіх аб'ёмаў. Аднак ён не такі ўстойлівы да ўдараў і хімічных рэчываў, як полікарбанат (ПК).
Калі для вашага праекта патрабуецца больш трывалы матэрыял, ПК мацнейшы за ПММА і мае выдатныя аптычныя ўласцівасці, што робіць яго прыдатным выбарам для лінзаў і куленепрабівальных вокнаў. ПК таксама можна згінаць і фармаваць пры пакаёвай тэмпературы без разбурэння. Гэта карысна для стварэння прататыпаў, бо для яго фармавання не патрэбныя дарагія прэс-формы. ПК даражэйшы за акрыл, і працяглы ўздзеянне гарачай вады можа вылучаць шкодныя хімічныя рэчывы, таму ён не адпавядае стандартам бяспекі харчовых прадуктаў. Дзякуючы сваёй устойлівасці да ўдараў і драпін, ПК ідэальна падыходзіць для розных ужыванняў. У Star Rapid мы выкарыстоўваем гэты матэрыял для вырабу карпусоў для партатыўных тэрміналаў Muller Commercial Solutions. Дэталь была выраблена на станку з ЧПУ з суцэльнага блока ПК; паколькі яна павінна была быць цалкам празрыстай, яна была адшліфавана ўручную і паліравана парай.
Гэта толькі кароткі агляд некаторых найбольш распаўсюджаных у вытворчасці пластмас. Большасць з іх можна мадыфікаваць рознымі шклянымі валокнамі, УФ-стабілізатарамі, змазкамі або іншымі смоламі для дасягнення пэўных характарыстык.
Гордан Стайлз — заснавальнік і прэзідэнт кампаніі Star Rapid, якая займаецца хуткім прататыпаваннем, хуткай распрацоўкай інструментаў і дробнасерыйнай вытворчасцю. Маючы інжынерную адукацыю, Стайлз заснаваў Star Rapid у 2005 годзе, і пад яго кіраўніцтвам кампанія вырасла да 250 супрацоўнікаў. У Star Rapid працуе міжнародная каманда інжынераў і тэхнікаў, якія спалучаюць перадавыя тэхналогіі, такія як 3D-друк і шматвосевая апрацоўка на станках з ЧПУ, з традыцыйнымі вытворчымі метадамі і высокімі стандартамі якасці. Да прыходу ў Star Rapid Стайлз валодаў і кіраваў STYLES RPD, найбуйнейшай у Вялікабрытаніі кампаніяй па хуткім прататыпаванні і распрацоўцы інструментаў, якая была прададзена ARRK Europe ў 2000 годзе.
Час публікацыі: 19 красавіка 2023 г.