Na tržištu postoje hiljade vrsta plastike za brzu izradu prototipa ili proizvodnju malog obima – odabir prave plastike za određeni projekat može biti ogroman, posebno za ambiciozne izumitelje ili ambiciozne poduzetnike. Svaki materijal predstavlja kompromis u smislu cijene, čvrstoće, fleksibilnosti i završne obrade površine. Potrebno je uzeti u obzir ne samo primjenu dijela ili proizvoda, već i okruženje u kojem će se koristiti.
Općenito, inženjerske plastike imaju poboljšana mehanička svojstva koja pružaju veću izdržljivost i ne mijenjaju se tokom procesa proizvodnje. Neke vrste plastike također se mogu modificirati kako bi se poboljšala njihova čvrstoća, kao i otpornost na udarce i toplinu. Pogledajmo različite plastične materijale koje treba uzeti u obzir ovisno o funkcionalnosti konačnog dijela ili proizvoda.
Jedna od najčešćih smola koje se koriste za izradu mehaničkih dijelova je najlon, poznat i kao poliamid (PA). Kada se poliamid pomiješa s molibdenom, ima glatku površinu za lako kretanje. Međutim, zupčanici od najlona na najlonu se ne preporučuju jer se, poput plastike, obično lijepe. PA ima visoku otpornost na habanje i abraziju, te dobra mehanička svojstva na visokim temperaturama. Najlon je idealan materijal za 3D printanje s plastikom, ali s vremenom upija vodu.
Polioksimetilen (POM) je također odličan izbor za mehaničke dijelove. POM je acetalna smola koja se koristi za izradu DuPontovog Delrina, vrijedne plastike koja se koristi u zupčanicima, vijcima, kotačima i još mnogo čemu. POM ima visoku čvrstoću na savijanje i zatezanje, krutost i tvrdoću. Međutim, POM se degradira djelovanjem alkalija, hlora i vruće vode, te ga je teško lijepiti.
Ako je vaš projekat neka vrsta kontejnera, polipropilen (PP) je najbolji izbor. Polipropilen se koristi u posudama za čuvanje hrane jer je otporan na toplinu, nepropusan za ulja i rastvarače i ne ispušta hemikalije, što ga čini sigurnim za jelo. Polipropilen također ima odličan balans krutosti i udarne čvrstoće, što olakšava izradu petlji koje se mogu više puta savijati bez pucanja. Može se koristiti i u cijevima i crijevima.
Druga opcija je polietilen (PE). PE je najčešća plastika na svijetu s niskom čvrstoćom, tvrdoćom i krutošću. Obično je mliječno bijela plastika koja se koristi za izradu boca za lijekove, mlijeka i posuda za deterdžente. Polietilen je vrlo otporan na širok spektar hemikalija, ali ima nisku tačku topljenja.
Akrilonitril butadien stiren (ABS) materijal je idealan za svaki projekat koji zahtijeva visoku otpornost na udarce i visoku otpornost na kidanje i lom. ABS je lagan i može se ojačati fiberglasom. Skuplji je od stirena, ali traje duže zbog svoje tvrdoće i čvrstoće. 3D modeliranje ABS-a livenog fuzijom za brzu izradu prototipa.
S obzirom na svoja svojstva, ABS je dobar izbor za nosive uređaje. U Star Rapidu smo kreirali kućište za pametni sat za E3design koristeći brizganu crnu ABS/PC plastiku, prethodno obojenu brizganjem. Ovaj izbor materijala čini cijeli uređaj relativno laganim, a istovremeno pruža kućište koje može izdržati povremene udarce, poput udara sata o tvrdu površinu. Polistiren otporan na udarce (HIPS) je dobar izbor ako vam je potreban svestran i otporan materijal za udarce. Ovaj materijal je pogodan za izradu izdržljivih kućišta za električni alat i kutija za alat. Iako su HIPS pristupačni, ne smatraju se ekološki prihvatljivim.
Mnogi projekti zahtijevaju smole za brizganje s elastičnošću poput gume. Termoplastični poliuretan (TPU) je dobar izbor jer ima mnogo posebnih formulacija za visoku elastičnost, performanse na niskim temperaturama i izdržljivost. TPU se također koristi u električnim alatima, valjcima, izolaciji kablova i sportskoj opremi. Zbog svoje otpornosti na rastvarače, TPU ima visoku čvrstoću na abraziju i smicanje te se može koristiti u mnogim industrijskim okruženjima. Međutim, poznat je po tome što apsorbira vlagu iz atmosfere, što otežava njegovu obradu tokom proizvodnje. Za brizganje postoji termoplastična guma (TPR), koja je jeftina i jednostavna za rukovanje, na primjer za izradu gumenih ručki koje apsorbiraju udarce.
Ako vaš dio zahtijeva prozirne leće ili prozore, akril (PMMA) je najbolji izbor. Zbog svoje krutosti i otpornosti na abraziju, ovaj materijal se koristi za izradu neprobojnih prozora poput pleksiglasa. PMMA se također dobro polira, ima dobru zateznu čvrstoću i isplativ je za proizvodnju velikih količina. Međutim, nije toliko otporan na udarce ili hemikalije kao polikarbonat (PC).
Ako vaš projekat zahtijeva jači materijal, PC je jači od PMMA i ima odlična optička svojstva, što ga čini pogodnim izborom za sočiva i neprobojne prozore. PC se također može savijati i oblikovati na sobnoj temperaturi bez lomljenja. Ovo je korisno za izradu prototipova jer ne zahtijeva skupe alate za kalupljenje. PC je skuplji od akrila, a produženo izlaganje vrućoj vodi može osloboditi štetne hemikalije, tako da ne ispunjava standarde sigurnosti hrane. Zbog svoje otpornosti na udarce i ogrebotine, PC je idealan za razne primjene. U Star Rapidu koristimo ovaj materijal za izradu kućišta za ručne terminale Muller Commercial Solutions. Dio je CNC obrađen od punog bloka PC-a; budući da je morao biti potpuno proziran, ručno je brušen i poliran parom.
Ovo je samo kratak pregled nekih od najčešće korištenih plastika u proizvodnji. Većina njih može se modificirati različitim staklenim vlaknima, UV stabilizatorima, lubrikantima ili drugim smolama kako bi se postigle određene specifikacije.
Gordon Stiles je osnivač i predsjednik kompanije Star Rapid, kompanije za brzu izradu prototipa, alata i proizvodnju malih serija. Na osnovu svog inženjerskog iskustva, Stiles je osnovao Star Rapid 2005. godine, a pod njegovim vodstvom kompanija je narasla na 250 zaposlenih. Star Rapid zapošljava međunarodni tim inženjera i tehničara koji kombinuju najsavremenije tehnologije poput 3D štampanja i CNC višeosne obrade sa tradicionalnim tehnikama proizvodnje i visokim standardima kvaliteta. Prije nego što se pridružio Star Rapidu, Styles je bio vlasnik i upravljao STYLES RPD-om, najvećom britanskom kompanijom za brzu izradu prototipa i alata, koja je 2000. godine prodata ARRK Europe-u.
Vrijeme objave: 19. april 2023.