Turul on tuhandeid plaste kiireks prototüüpimiseks või väikesemahuliseks tootmiseks – õige plasti valimine konkreetse projekti jaoks võib olla keeruline, eriti algajatele leiutajatele või ettevõtjatele. Iga materjal kujutab endast kompromissi hinna, tugevuse, paindlikkuse ja pinnaviimistluse osas. Oluline on arvestada mitte ainult detaili või toote rakendusega, vaid ka keskkonnaga, kus seda kasutatakse.
Üldiselt on insenerplastidel paremad mehaanilised omadused, mis tagavad suurema vastupidavuse ja ei muutu tootmisprotsessi käigus. Mõnda tüüpi plaste saab ka modifitseerida, et parandada nende tugevust, samuti löögi- ja kuumakindlust. Sukeldume erinevatesse plastmaterjalidesse, mida kaaluda olenevalt lõpptoote või -detaili funktsionaalsusest.
Üks levinumaid mehaaniliste osade valmistamiseks kasutatavaid vaike on nailon, tuntud ka kui polüamiid (PA). Kui polüamiid segatakse molübdeeniga, on sellel sile pind, mis hõlbustab liikumist. Nailonist nailonist hammasrattaid ei soovitata aga kasutada, sest nagu plastmassidki, kipuvad need kokku kleepuma. PA-l on kõrge kulumiskindlus ja head mehaanilised omadused kõrgetel temperatuuridel. Nailon on ideaalne materjal plastiga 3D-printimiseks, kuid see imab aja jooksul vett.
Polüoksümetüleen (POM) on suurepärane valik ka mehaaniliste osade jaoks. POM on atsetaalvaik, mida kasutatakse DuPonti Delrini, väärtusliku plasti valmistamiseks, mida kasutatakse hammasratastes, kruvides, ratastes ja mujal. POM-il on suur painde- ja tõmbetugevus, jäikus ja kõvadus. POM-i aga lagundavad leelised, kloor ja kuum vesi ning seda on raske kokku kleepida.
Kui teie projekt on mingisugune konteiner, on polüpropüleen (PP) parim valik. Polüpropüleeni kasutatakse toiduainete säilitamise konteinerites, kuna see on kuumakindel, õli- ja lahustikindel ning ei eralda kemikaale, mistõttu on see söömiseks ohutu. Polüpropüleenil on ka suurepärane tasakaal jäikuse ja löögitugevuse vahel, mistõttu on lihtne teha aasasid, mida saab korduvalt painutada ilma purunemata. Seda saab kasutada ka torudes ja voolikutes.
Teine võimalus on polüetüleen (PE). PE on maailmas kõige levinum plast, millel on madal tugevus, kõvadus ja jäikus. See on tavaliselt piimvalge plast, mida kasutatakse ravimipudelite, piima- ja pesuvahendimahutite valmistamiseks. Polüetüleen on väga vastupidav paljudele kemikaalidele, kuid sellel on madal sulamistemperatuur.
Akrüülnitriilbutadieenstüreenist (ABS) materjal sobib ideaalselt igaks projektiks, mis nõuab suurt löögikindlust ning rebenemis- ja purunemiskindlust. ABS on kerge ja seda saab tugevdada klaaskiuga. See on kallim kui stüreen, kuid kestab oma kõvaduse ja tugevuse tõttu kauem. Sulatusvormimise teel valmistatud ABS-i 3D-modelleerimine kiireks prototüüpimiseks.
Oma omaduste tõttu on ABS hea valik kantavate seadmete jaoks. Star Rapidis lõime E3designile nutikella korpuse, kasutades survevalu teel valmistatud musta eelvärvitud ABS/PC-plasti. See materjalivalik muudab kogu seadme suhteliselt kergeks, pakkudes samal ajal korpust, mis talub aeg-ajalt esinevaid lööke, näiteks kui kell põrkab vastu kõva pinda. Löögikindel polüstüreen (HIPS) on hea valik, kui vajate mitmekülgset ja löögikindlat materjali. See materjal sobib vastupidavate elektritööriistade ja tööriistakohvrite valmistamiseks. Kuigi HIPS on taskukohane, ei peeta seda keskkonnasõbralikuks.
Paljud projektid nõuavad survevaluvaike, millel on elastsus nagu kummil. Termoplastne polüuretaan (TPU) on hea valik, kuna sellel on palju spetsiaalseid koostisi, mis tagavad suure elastsuse, madala temperatuuri taluvuse ja vastupidavuse. TPU-d kasutatakse ka elektritööriistades, rullides, kaabliisolatsioonis ja spordikaupades. Tänu lahustikindlusele on TPU-l suur kulumis- ja nihketugevus ning seda saab kasutada paljudes tööstuskeskkondades. Siiski on see tuntud atmosfäärist niiskuse imamise poolest, mistõttu on seda tootmise ajal raske töödelda. Survevalu jaoks on olemas termoplastne kumm (TPR), mis on odav ja hõlpsasti käsitsetav, näiteks lööke neelavate kummist käepidemete valmistamiseks.
Kui teie detail vajab läbipaistvaid läätsesid või aknaid, on parim valik akrüül (PMMA). Tänu oma jäikusele ja kulumiskindlusele kasutatakse seda materjali purunemiskindlate akende, näiteks pleksiklaasi, valmistamiseks. PMMA on ka hästi poleeritav, hea tõmbetugevusega ja kulutõhus suuremahuliseks tootmiseks. See ei ole aga nii löögi- ega kemikaalikindel kui polükarbonaat (PC).
Kui teie projekt vajab tugevamat materjali, on PC tugevam kui PMMA ja sellel on suurepärased optilised omadused, mistõttu sobib see läätsede ja kuulikindlate akende jaoks. PC-d saab painutada ja vormida ka toatemperatuuril ilma purunemata. See on kasulik prototüüpide valmistamiseks, kuna selle vormimiseks pole vaja kalleid vormimistööriistu. PC on kallim kui akrüül ja pikaajaline kokkupuude kuuma veega võib eraldada kahjulikke kemikaale, seega ei vasta see toiduohutusstandarditele. Tänu oma löögi- ja kriimustuskindlusele sobib PC ideaalselt mitmesugusteks rakendusteks. Star Rapidis kasutame seda materjali Muller Commercial Solutionsi pihuarvutite korpuste valmistamiseks. Detail CNC-töödeldi tahkest PC-plokist; kuna see pidi olema täiesti läbipaistev, lihviti see käsitsi ja auruga poleeriti.
See on vaid lühike ülevaade mõnest tootmises kõige sagedamini kasutatavast plastist. Enamikku neist saab teatud spetsifikatsioonide saavutamiseks modifitseerida erinevate klaaskiudude, UV-stabilisaatorite, määrdeainete või muude vaikudega.
Gordon Stiles on Star Rapidi asutaja ja president. Star Rapid on kiirprototüüpimise, kiirtööriistade ja väikesemahulise tootmise ettevõte. Oma inseneritaustale tuginedes asutas Stiles Star Rapidi 2005. aastal ja tema juhtimisel on ettevõte kasvanud 250 töötajani. Star Rapid annab tööd rahvusvahelisele inseneride ja tehnikute meeskonnale, kes ühendab tipptehnoloogiaid, nagu 3D-printimine ja CNC-mitateljeline töötlemine, traditsiooniliste tootmistehnikate ja kõrgete kvaliteedistandarditega. Enne Star Rapidiga liitumist omas ja juhtis Styles Suurbritannia suurimat kiirprototüüpimise ja tööriistade ettevõtet STYLES RPD, mis müüdi 2000. aastal ARRK Europe'ile.
Postituse aeg: 19. aprill 2023