Der findes tusindvis af plasttyper på markedet til hurtig prototyping eller produktion i lille skala – at vælge den rigtige plast til et bestemt projekt kan være overvældende, især for håbefulde opfindere eller iværksættere. Hvert materiale repræsenterer et kompromis med hensyn til omkostninger, styrke, fleksibilitet og overfladefinish. Det er nødvendigt at overveje ikke kun anvendelsen af delen eller produktet, men også det miljø, hvori det skal bruges.
Generelt har tekniske plastmaterialer forbedrede mekaniske egenskaber, der giver større holdbarhed og ikke ændrer sig under fremstillingsprocessen. Nogle typer plast kan også modificeres for at forbedre deres styrke samt slag- og varmebestandighed. Lad os dykke ned i de forskellige plastmaterialer, der skal overvejes, afhængigt af funktionaliteten af den færdige del eller det færdige produkt.
En af de mest almindelige harpikser, der bruges til at fremstille mekaniske dele, er nylon, også kendt som polyamid (PA). Når polyamid blandes med molybdæn, har det en glat overflade, der gør det nemt at bevæge sig. Nylon-på-nylon-gear anbefales dog ikke, fordi de, ligesom plast, har tendens til at klæbe sammen. PA har høj slidstyrke og gode mekaniske egenskaber ved høje temperaturer. Nylon er et ideelt materiale til 3D-printning med plastik, men det absorberer vand over tid.
Polyoxymethylen (POM) er også et glimrende valg til mekaniske dele. POM er en acetalharpiks, der bruges til at fremstille DuPonts Delrin, en værdifuld plast, der bruges i gear, skruer, hjul og mere. POM har høj bøjnings- og trækstyrke, stivhed og hårdhed. POM nedbrydes dog af alkali, klor og varmt vand og er vanskelig at klæbe sammen.
Hvis dit projekt er en form for beholder, er polypropylen (PP) det bedste valg. Polypropylen bruges i opbevaringsbeholdere til fødevarer, fordi det er varmebestandigt, uigennemtrængeligt for olier og opløsningsmidler og ikke frigiver kemikalier, hvilket gør det sikkert at spise. Polypropylen har også en fremragende balance mellem stivhed og slagstyrke, hvilket gør det nemt at lave løkker, der kan bøjes gentagne gange uden at knække. Det kan også bruges i rør og slanger.
En anden mulighed er polyethylen (PE). PE er den mest almindelige plast i verden med lav styrke, hårdhed og stivhed. Det er normalt en mælkehvid plast, der bruges til at lave medicinflasker, mælke- og vaskemiddelbeholdere. Polyethylen er meget modstandsdygtig over for en bred vifte af kemikalier, men har et lavt smeltepunkt.
Acrylonitrilbutadienstyren (ABS) materiale er ideelt til ethvert projekt, der kræver høj slagfasthed og høj rive- og brudmodstand. ABS er let og kan forstærkes med glasfiber. Det er dyrere end styren, men holder længere på grund af dets hårdhed og styrke. Smeltestøbt ABS 3D-modellering til hurtig prototyping.
ABS er et godt valg til wearables på grund af sine egenskaber. Hos Star Rapid har vi skabt smartwatch-etuiet til E3design ved hjælp af sprøjtestøbt sort, præmalet ABS/PC-plast. Dette materialevalg gør hele enheden relativt let, samtidig med at det giver et etui, der kan modstå lejlighedsvise stød, f.eks. når uret rammer en hård overflade. Slagfast polystyren (HIPS) er et godt valg, hvis du har brug for et alsidigt og slagfast materiale. Dette materiale er velegnet til fremstilling af holdbare elværktøjsetuier og værktøjsetuier. Selvom HIPS er overkommelige i pris, betragtes de ikke som miljøvenlige.
Mange projekter kræver sprøjtestøbningsharpikser med elasticitet som gummi. Termoplastisk polyurethan (TPU) er et godt valg, fordi det har mange specielle formuleringer for høj elasticitet, lavtemperaturydelse og holdbarhed. TPU bruges også i elværktøj, ruller, kabelisolering og sportsudstyr. På grund af sin opløsningsmiddelresistens har TPU høj slid- og forskydningsstyrke og kan bruges i mange industrielle miljøer. Det er dog kendt for at absorbere fugt fra atmosfæren, hvilket gør det vanskeligt at bearbejde under produktionen. Til sprøjtestøbning findes der termoplastisk gummi (TPR), som er billig og nem at håndtere, f.eks. til fremstilling af stødabsorberende gummigreb.
Hvis din del kræver klare linser eller vinduer, er akryl (PMMA) bedst. På grund af dets stivhed og slidstyrke bruges dette materiale til at fremstille brudsikre vinduer såsom plexiglas. PMMA polerer også godt, har god trækstyrke og er omkostningseffektivt til storproduktion. Det er dog ikke så slagfast eller kemikaliebestandigt som polycarbonat (PC).
Hvis dit projekt kræver et stærkere materiale, er PC stærkere end PMMA og har fremragende optiske egenskaber, hvilket gør det til et passende valg til linser og skudsikre vinduer. PC kan også bøjes og formes ved stuetemperatur uden at gå i stykker. Dette er nyttigt til prototypefremstilling, fordi det ikke kræver dyre støbeværktøjer at forme. PC er dyrere end akryl, og langvarig eksponering for varmt vand kan frigive skadelige kemikalier, så det opfylder ikke fødevaresikkerhedsstandarder. På grund af dets slagfasthed og ridsefasthed er PC ideelt til en række forskellige anvendelser. Hos Star Rapid bruger vi dette materiale til at lave huse til Muller Commercial Solutions håndterminaler. Delen blev CNC-fræset ud fra en solid blok PC; da den skulle være helt transparent, blev den slebet i hånden og damppoleret.
Dette er blot en kort oversigt over nogle af de mest almindeligt anvendte plasttyper i fremstillingsindustrien. De fleste af disse kan modificeres med forskellige glasfibre, UV-stabilisatorer, smøremidler eller andre harpikser for at opnå bestemte specifikationer.
Gordon Stiles er grundlægger og præsident for Star Rapid, en virksomhed inden for hurtig prototyping, hurtig værktøjsfremstilling og lavvolumenproduktion. Baseret på sin ingeniørbaggrund grundlagde Stiles Star Rapid i 2005, og under hans ledelse er virksomheden vokset til 250 ansatte. Star Rapid beskæftiger et internationalt team af ingeniører og teknikere, der kombinerer banebrydende teknologier som 3D-printning og CNC-multiaksebearbejdning med traditionelle fremstillingsteknikker og høje kvalitetsstandarder. Før han kom til Star Rapid, ejede og drev Styles STYLES RPD, Storbritanniens største hurtige prototyping- og værktøjsfremstillingsvirksomhed, som blev solgt til ARRK Europe i 2000.
Opslagstidspunkt: 19. april 2023