Þúsundir plasttegunda eru á markaðnum fyrir hraðfrumgerð eða smærri framleiðslu – að velja rétta plastið fyrir tiltekið verkefni getur verið yfirþyrmandi, sérstaklega fyrir upprennandi uppfinningamenn eða frumkvöðla. Hvert efni felur í sér málamiðlun hvað varðar kostnað, styrk, sveigjanleika og yfirborðsáferð. Nauðsynlegt er að hafa ekki aðeins í huga notkun hlutarins eða vörunnar, heldur einnig umhverfið sem hún verður notuð í.
Almennt séð hafa verkfræðiplast bætta vélræna eiginleika sem veita meiri endingu og breytast ekki við framleiðsluferlið. Sumar gerðir af plasti er einnig hægt að breyta til að bæta styrk þeirra, sem og högg- og hitaþol. Við skulum kafa ofan í mismunandi plastefni sem þarf að hafa í huga eftir virkni lokahlutarins eða vörunnar.
Eitt algengasta plastefnið sem notað er til að búa til vélræna hluti er nylon, einnig þekkt sem pólýamíð (PA). Þegar pólýamíð er blandað saman við mólýbden fær það slétt yfirborð sem auðveldar hreyfingu. Hins vegar eru nylon-á-nylon gírar ekki ráðlagðir því þeir, eins og plast, eiga það til að festast saman. PA hefur mikla slitþol og góða vélræna eiginleika við hátt hitastig. Nylon er tilvalið efni fyrir 3D prentun með plasti, en það dregur í sig vatn með tímanum.
Pólýoxýmetýlen (POM) er einnig frábær kostur fyrir vélræna hluti. POM er asetal plastefni sem notað er til að búa til Delrin frá DuPont, verðmætt plast sem notað er í gíra, skrúfur, hjól og fleira. POM hefur mikinn sveigjanleika og togstyrk, stífleika og hörku. Hins vegar brotnar POM niður af basa, klór og heitu vatni og er erfitt að festa það saman.
Ef verkefnið þitt snýst um einhvers konar ílát, þá er pólýprópýlen (PP) besti kosturinn. Pólýprópýlen er notað í matvælageymsluílát vegna þess að það er hitaþolið, ónæmt fyrir olíum og leysiefnum og losar ekki efni, sem gerir það öruggt til neyslu. Pólýprópýlen hefur einnig frábært jafnvægi á milli stífleika og höggþols, sem gerir það auðvelt að búa til lykkjur sem hægt er að beygja ítrekað án þess að brotna. Það er einnig hægt að nota í pípur og slöngur.
Annar valkostur er pólýetýlen (PE). PE er algengasta plastið í heiminum með lítinn styrk, hörku og stífleika. Það er venjulega mjólkurhvítt plast sem notað er til að búa til lyfjaflöskur, mjólkur- og þvottaefnisílát. Pólýetýlen er mjög ónæmt fyrir fjölbreyttum efnum en hefur lágt bræðslumark.
Akrýlnítríl bútadíen stýren (ABS) efni er tilvalið fyrir öll verkefni sem krefjast mikillar höggþols og mikillar slit- og brotþols. ABS er létt og hægt er að styrkja það með trefjaplasti. Það er dýrara en stýren en endist lengur vegna hörku og styrks. Brúnsteypt ABS þrívíddarlíkön fyrir hraða frumgerðasmíði.
Miðað við eiginleika sína er ABS góður kostur fyrir snjalltæki. Hjá Star Rapid smíðuðum við snjallsímahulstrið fyrir E3design úr sprautumótuðu svörtu, formálaðu ABS/PC plasti. Þetta efnisval gerir allt tækið tiltölulega létt, en býður jafnframt upp á hulstur sem þolir einstaka högg, eins og þegar úrið lendir á hörðu yfirborði. Höggþolið pólýstýren (HIPS) er góður kostur ef þú þarft fjölhæft og höggþolið efni. Þetta efni hentar vel til að búa til endingargóðar töskur fyrir rafmagnsverkfæri og verkfæratöskur. Þó að HIPS séu hagkvæm eru þau ekki talin umhverfisvæn.
Mörg verkefni kalla á sprautusteypuplastefni með teygjanleika eins og gúmmí. Hitaplastískt pólýúretan (TPU) er góður kostur því það hefur margar sérstakar samsetningar fyrir mikla teygjanleika, lághitaþol og endingu. TPU er einnig notað í rafmagnsverkfæri, rúllur, kapaleinangrun og íþróttavörur. Vegna leysiefnaþols hefur TPU mikinn núning- og skerstyrk og er hægt að nota það í mörgum iðnaðarumhverfum. Hins vegar er það þekkt fyrir að draga í sig raka úr andrúmsloftinu, sem gerir það erfitt að vinna úr því við framleiðslu. Fyrir sprautusteypu er til hitaplastískt gúmmí (TPR), sem er ódýrt og auðvelt í meðförum, til dæmis til að búa til höggdeyfandi gúmmíhandföng.
Ef þú þarft glærar linsur eða glugga er akrýl (PMMA) best. Vegna stífleika og núningþols er þetta efni notað til að búa til brothelda glugga eins og plexigler. PMMA er einnig vel pússandi, hefur góðan togstyrk og er hagkvæmt fyrir framleiðslu í miklu magni. Hins vegar er það ekki eins högg- eða efnaþolið og pólýkarbónat (PC).
Ef verkefnið þitt krefst sterkara efnis, þá er PC sterkara en PMMA og hefur framúrskarandi ljósfræðilega eiginleika, sem gerir það að hentugri lausn fyrir linsur og skotheldar glugga. Einnig er hægt að beygja og móta PC við stofuhita án þess að það brotni. Þetta er gagnlegt fyrir frumgerðasmíði því það þarf ekki dýr mótunarverkfæri til að móta það. PC er dýrara en akrýl og langvarandi útsetning fyrir heitu vatni getur losað skaðleg efni, þannig að það uppfyllir ekki staðla fyrir matvælaöryggi. Vegna högg- og rispuþols er PC tilvalið fyrir fjölbreytt notkun. Hjá Star Rapid notum við þetta efni til að búa til hylki fyrir handtölvur frá Muller Commercial Solutions. Hluturinn var CNC-fræstur úr heilli PC-blokk; þar sem hann þurfti að vera alveg gegnsær var hann slípaður í höndunum og gufupússaður.
Þetta er aðeins stutt yfirlit yfir nokkur af algengustu plasttegundum í framleiðslu. Flest þessara er hægt að breyta með mismunandi glerþráðum, UV-stöðugleikaefnum, smurefnum eða öðrum plastefnum til að ná ákveðnum forskriftum.
Gordon Stiles er stofnandi og forseti Star Rapid, fyrirtækis sem sérhæfir sig í hraðfrumgerðum, verkfæragerð og framleiðslu í litlum upplagi. Byggt á verkfræðibakgrunni sínum stofnaði Stiles Star Rapid árið 2005 og undir hans forystu hefur fyrirtækið vaxið í 250 starfsmenn. Star Rapid hefur alþjóðlegt teymi verkfræðinga og tæknimanna í vinnu sem sameina nýjustu tækni eins og þrívíddarprentun og CNC fjölása vinnslu við hefðbundnar framleiðsluaðferðir og háar gæðastaðla. Áður en Styles gekk til liðs við Star Rapid átti og rak hann STYLES RPD, stærsta fyrirtæki Bretlands í hraðfrumgerðum og verkfæragerð, sem var selt til ARRK Europe árið 2000.
Birtingartími: 19. apríl 2023