هزاران پلاستیک در بازار برای نمونه‌سازی سریع یا تولید در مقیاس کوچک وجود دارد - انتخاب پلاستیک مناسب برای یک پروژه خاص می‌تواند بسیار دشوار باشد، به خصوص برای مخترعان مشتاق یا کارآفرینان مشتاق. هر ماده از نظر هزینه، استحکام، انعطاف‌پذیری و پرداخت سطح، مصالحه‌ای را نشان می‌دهد. لازم است نه تنها کاربرد قطعه یا محصول، بلکه محیطی که در آن استفاده خواهد شد را نیز در نظر گرفت.
به طور کلی، پلاستیک‌های مهندسی خواص مکانیکی بهبود یافته‌ای دارند که دوام بیشتری را فراهم می‌کنند و در طول فرآیند تولید تغییر نمی‌کنند. برخی از انواع پلاستیک‌ها را می‌توان برای بهبود استحکام و همچنین مقاومت در برابر ضربه و گرما نیز اصلاح کرد. بیایید به بررسی مواد پلاستیکی مختلف بپردازیم تا بسته به عملکرد قطعه یا محصول نهایی، آنها را در نظر بگیریم.
یکی از رایج‌ترین رزین‌هایی که برای ساخت قطعات مکانیکی استفاده می‌شود، نایلون است که با نام پلی‌آمید (PA) نیز شناخته می‌شود. وقتی پلی‌آمید با مولیبدن مخلوط می‌شود، سطح صافی برای حرکت آسان دارد. با این حال، چرخ‌دنده‌های نایلون روی نایلون توصیه نمی‌شوند زیرا مانند پلاستیک‌ها، تمایل به چسبیدن به یکدیگر دارند. PA مقاومت سایشی و سایشی بالایی دارد و خواص مکانیکی خوبی در دماهای بالا دارد. نایلون ماده‌ای ایده‌آل برای چاپ سه‌بعدی با پلاستیک است، اما به مرور زمان آب را جذب می‌کند.
پلی‌اکسی‌متیلن (POM) همچنین انتخابی عالی برای قطعات مکانیکی است. POM یک رزین استال است که برای ساخت Delrin از شرکت DuPont استفاده می‌شود، یک پلاستیک ارزشمند که در چرخ‌دنده‌ها، پیچ‌ها، چرخ‌ها و موارد دیگر استفاده می‌شود. POM دارای مقاومت خمشی و کششی، سفتی و سختی بالایی است. با این حال، POM توسط قلیا، کلر و آب گرم تخریب می‌شود و به سختی به هم می‌چسبد.
اگر پروژه شما نوعی ظرف است، پلی‌پروپیلن (PP) بهترین انتخاب است. پلی‌پروپیلن در ظروف نگهداری مواد غذایی استفاده می‌شود زیرا در برابر حرارت مقاوم است، در برابر روغن‌ها و حلال‌ها نفوذناپذیر است و مواد شیمیایی آزاد نمی‌کند و این باعث می‌شود که خوردن آن بی‌خطر باشد. پلی‌پروپیلن همچنین تعادل بسیار خوبی بین سفتی و مقاومت در برابر ضربه دارد و ساخت حلقه‌هایی را که می‌توانند بدون شکستن بارها خم شوند، آسان می‌کند. همچنین می‌توان از آن در لوله‌ها و شیلنگ‌ها استفاده کرد.
گزینه دیگر پلی اتیلن (PE) است. PE رایج‌ترین پلاستیک در جهان با استحکام، سختی و سفتی کم است. معمولاً یک پلاستیک سفید شیری است که برای ساخت بطری‌های دارو، ظروف شیر و مواد شوینده استفاده می‌شود. پلی اتیلن در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی بسیار مقاوم است اما نقطه ذوب پایینی دارد.
ماده آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) برای هر پروژه‌ای که نیاز به مقاومت بالا در برابر ضربه و پارگی و شکستگی دارد، ایده‌آل است. ABS سبک است و می‌توان آن را با فایبرگلاس تقویت کرد. از استایرن گران‌تر است، اما به دلیل سختی و استحکام، دوام بیشتری دارد. مدل‌سازی سه‌بعدی ABS با قالب‌گیری ذوبی برای نمونه‌سازی سریع.
با توجه به خواص آن، ABS انتخاب خوبی برای پوشیدنی‌ها است. در Star Rapid، ما قاب ساعت هوشمند را برای E3design با استفاده از پلاستیک ABS/PC مشکی رنگ‌آمیزی شده به روش تزریقی ساختیم. این انتخاب مواد، کل دستگاه را نسبتاً سبک می‌کند، در عین حال قابی را فراهم می‌کند که می‌تواند در برابر ضربات گاه به گاه، مانند زمانی که ساعت به سطح سختی برخورد می‌کند، مقاومت کند. اگر به یک ماده همه کاره و مقاوم در برابر ضربه نیاز دارید، پلی استایرن با ضربه بالا (HIPS) انتخاب خوبی است. این ماده برای ساخت قاب‌های ابزار برقی بادوام و جعبه‌های ابزار مناسب است. اگرچه HIPS مقرون به صرفه هستند، اما سازگار با محیط زیست محسوب نمی‌شوند.
بسیاری از پروژه‌ها به رزین‌های قالب‌گیری تزریقی با خاصیت ارتجاعی مانند لاستیک نیاز دارند. پلی‌یورتان ترموپلاستیک (TPU) انتخاب خوبی است زیرا فرمول‌های ویژه زیادی برای خاصیت ارتجاعی بالا، عملکرد در دمای پایین و دوام دارد. TPU همچنین در ابزارهای برقی، غلتک‌ها، عایق کابل و کالاهای ورزشی استفاده می‌شود. TPU به دلیل مقاومت در برابر حلال، مقاومت سایشی و برشی بالایی دارد و می‌تواند در بسیاری از محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، به دلیل جذب رطوبت از جو شناخته شده است و پردازش آن را در طول تولید دشوار می‌کند. برای قالب‌گیری تزریقی، لاستیک ترموپلاستیک (TPR) وجود دارد که ارزان و کار با آن آسان است، مانند ساخت دسته‌های لاستیکی جاذب ضربه.
اگر قطعه شما به لنزها یا پنجره‌های شفاف نیاز دارد، اکریلیک (PMMA) بهترین گزینه است. به دلیل استحکام و مقاومت در برابر سایش، از این ماده برای ساخت پنجره‌های نشکن مانند پلکسی گلاس استفاده می‌شود. PMMA همچنین به خوبی صیقل داده می‌شود، استحکام کششی خوبی دارد و برای تولید با حجم بالا مقرون به صرفه است. با این حال، به اندازه پلی کربنات (PC) در برابر ضربه یا مواد شیمیایی مقاوم نیست.
اگر پروژه شما به ماده‌ای قوی‌تر نیاز دارد، PC از PMMA قوی‌تر است و خواص نوری عالی دارد و آن را به انتخابی مناسب برای لنزها و پنجره‌های ضد گلوله تبدیل می‌کند. PC همچنین می‌تواند در دمای اتاق بدون شکستن خم و شکل داده شود. این برای نمونه‌سازی مفید است زیرا برای شکل‌دهی به ابزارهای قالب‌گیری گران‌قیمت نیاز ندارد. PC گران‌تر از اکریلیک است و قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آب گرم می‌تواند مواد شیمیایی مضر را آزاد کند، بنابراین استانداردهای ایمنی مواد غذایی را برآورده نمی‌کند. به دلیل مقاومت در برابر ضربه و خراش، PC برای کاربردهای متنوعی ایده‌آل است. در Star Rapid، ما از این ماده برای ساخت محفظه برای ترمینال‌های دستی Muller Commercial Solutions استفاده می‌کنیم. این قطعه با ماشین CNC از یک بلوک جامد PC ساخته شده است. از آنجایی که باید کاملاً شفاف باشد، با دست سمباده زده و با بخار صیقل داده شد.
این فقط مروری مختصر بر برخی از رایج‌ترین پلاستیک‌های مورد استفاده در تولید است. اکثر این پلاستیک‌ها را می‌توان با الیاف شیشه مختلف، تثبیت‌کننده‌های UV، روان‌کننده‌ها یا سایر رزین‌ها اصلاح کرد تا به مشخصات خاصی دست یافت.
گوردون استایلز بنیانگذار و رئیس شرکت Star Rapid، یک شرکت نمونه‌سازی سریع، ابزارسازی سریع و تولید کم حجم است. استایلز با تکیه بر پیشینه مهندسی خود، Star Rapid را در سال ۲۰۰۵ تأسیس کرد و تحت رهبری او، این شرکت به ۲۵۰ کارمند افزایش یافته است. Star Rapid یک تیم بین‌المللی از مهندسان و تکنسین‌ها را استخدام می‌کند که فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند چاپ سه‌بعدی و ماشینکاری چند محوره CNC را با تکنیک‌های تولید سنتی و استانداردهای کیفیت بالا ترکیب می‌کنند. پیش از پیوستن به Star Rapid، Styles مالک و گرداننده STYLES RPD، بزرگترین شرکت نمونه‌سازی سریع و ابزارسازی بریتانیا بود که در سال ۲۰۰۰ به ARRK Europe فروخته شد.
زمان ارسال: ۱۹ آوریل ۲۰۲۳