มีพลาสติกหลายพันชนิดวางจำหน่ายในตลาดสำหรับใช้ในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหรือการผลิตขนาดเล็ก การเลือกพลาสติกที่เหมาะสมสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่งอาจเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนักประดิษฐ์หรือผู้ประกอบการมือใหม่ วัสดุแต่ละชนิดล้วนมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป ทั้งในด้านต้นทุน ความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และพื้นผิว จึงจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่การใช้งานของชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาพแวดล้อมที่จะใช้งานด้วย
โดยทั่วไป พลาสติกวิศวกรรมมีคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้น ทำให้มีความทนทานมากขึ้นและไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการผลิต พลาสติกบางชนิดยังสามารถดัดแปลงเพื่อเพิ่มความแข็งแรง รวมถึงความทนทานต่อแรงกระแทกและความร้อนได้อีกด้วย มาดูกันว่าควรพิจารณาวัสดุพลาสติกชนิดใดบ้าง ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการใช้งานของชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ไนลอน หรือที่รู้จักกันในชื่อโพลีอะไมด์ (PA) เป็นเรซินที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตชิ้นส่วนทางกล เมื่อผสมโพลีอะไมด์กับโมลิบเดนัม จะได้พื้นผิวเรียบทำให้เคลื่อนไหวได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ใช้เฟืองไนลอนกับไนลอน เพราะเช่นเดียวกับพลาสติก เฟืองไนลอนมักจะติดกัน PA มีความทนทานต่อการสึกหรอและการเสียดสีสูง และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิสูง ไนลอนเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติร่วมกับพลาสติก แต่จะดูดซับน้ำเมื่อเวลาผ่านไป
โพลีออกซีเมทิลีน (POM) ก็เป็นอีกทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับชิ้นส่วนทางกล POM เป็นเรซินอะซีทัลที่ใช้ในการผลิตเดลรินของดูปองท์ ซึ่งเป็นพลาสติกที่มีคุณค่า ใช้ในเฟือง สกรู ล้อ และอื่นๆ POM มีความแข็งแรงดัดงอและแรงดึงสูง มีความแข็งแกร่งและความแข็งสูง อย่างไรก็ตาม POM จะเสื่อมสภาพเมื่อสัมผัสกับด่าง คลอรีน และน้ำร้อน และยึดติดกันได้ยาก
หากโครงการของคุณเกี่ยวข้องกับภาชนะบรรจุใดๆ โพลีโพรพีลีน (PP) คือตัวเลือกที่ดีที่สุด โพลีโพรพีลีนใช้ในภาชนะบรรจุอาหารเพราะทนความร้อน ทนต่อน้ำมันและตัวทำละลาย และไม่ปล่อยสารเคมี ทำให้ปลอดภัยต่อการบริโภค นอกจากนี้ โพลีโพรพีลีนยังมีความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็งและความทนทานต่อแรงกระแทก ทำให้ง่ายต่อการทำเป็นห่วงที่สามารถงอซ้ำๆ ได้โดยไม่แตกหัก และยังสามารถใช้ในท่อและสายยางได้อีกด้วย
อีกทางเลือกหนึ่งคือ โพลีเอทิลีน (PE) PE เป็นพลาสติกที่พบมากที่สุดในโลก มีความแข็งแรง ความแข็ง และความเหนียวต่ำ โดยทั่วไปจะเป็นพลาสติกสีขาวขุ่น ใช้ทำขวดบรรจุยา นม และผงซักฟอก โพลีเอทิลีนมีความทนทานต่อสารเคมีหลากหลายชนิดสูง แต่มีจุดหลอมเหลวต่ำ
วัสดุอะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน (ABS) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการใดๆ ที่ต้องการความทนทานต่อแรงกระแทกสูง ความทนทานต่อการฉีกขาดและการแตกหักสูง ABS มีน้ำหนักเบาและสามารถเสริมความแข็งแรงด้วยใยแก้วได้ มีราคาแพงกว่าสไตรีน แต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเนื่องจากความแข็งและความแข็งแรงสูง การสร้างแบบจำลอง 3 มิติของ ABS ด้วยการขึ้นรูปด้วยการหลอมละลายเพื่อการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
ด้วยคุณสมบัติของมัน ABS จึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ ที่ Star Rapid เราได้สร้างเคสสมาร์ทวอทช์ให้กับ E3design โดยใช้พลาสติก ABS/PC สีดำแบบฉีดขึ้นรูป วัสดุนี้ทำให้ตัวเครื่องทั้งหมดมีน้ำหนักเบา ในขณะเดียวกันก็ให้เคสที่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้บ้าง เช่น เมื่อนาฬิกาตกกระแทกกับพื้นผิวแข็ง โพลีสไตรีนทนแรงกระแทกสูง (HIPS) เป็นตัวเลือกที่ดีหากคุณต้องการวัสดุที่ใช้งานได้หลากหลายและทนต่อแรงกระแทก วัสดุนี้เหมาะสำหรับทำเคสเครื่องมือไฟฟ้าและกล่องเครื่องมือที่ทนทาน แม้ว่า HIPS จะมีราคาไม่แพง แต่ก็ไม่ถือว่าเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
หลายโครงการต้องการเรซินขึ้นรูปด้วยการฉีดที่มีความยืดหยุ่น เช่น ยาง เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน (TPU) เป็นตัวเลือกที่ดีเพราะมีสูตรพิเศษมากมายที่ให้ความยืดหยุ่นสูง ประสิทธิภาพในอุณหภูมิต่ำ และความทนทาน TPU ยังใช้ในเครื่องมือไฟฟ้า ลูกกลิ้ง ฉนวนสายเคเบิล และสินค้ากีฬา เนื่องจากทนต่อตัวทำละลาย TPU จึงมีความแข็งแรงต่อการเสียดสีและการเฉือนสูง และสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมได้หลายประเภท อย่างไรก็ตาม เป็นที่รู้จักกันดีว่า TPU ดูดซับความชื้นจากบรรยากาศ ทำให้ยากต่อการแปรรูปในระหว่างการผลิต สำหรับการขึ้นรูปด้วยการฉีด มีเทอร์โมพลาสติกยาง (TPR) ซึ่งมีราคาไม่แพงและง่ายต่อการจัดการ เช่น การทำด้ามจับยางกันกระแทก
หากชิ้นส่วนของคุณต้องการเลนส์หรือหน้าต่างใส อะคริลิก (PMMA) คือตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากมีความแข็งแรงและทนต่อการขัดถู วัสดุนี้จึงใช้ในการผลิตหน้าต่างกันแตก เช่น พลาสติกอะคริลิก (plexiglass) นอกจากนี้ PMMA ยังขัดเงาได้ดี มีความแข็งแรงดึงสูง และคุ้มค่าสำหรับการผลิตในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม มันไม่ทนต่อแรงกระแทกหรือสารเคมีเท่าโพลีคาร์บอเนต (PC)
หากโครงการของคุณต้องการวัสดุที่แข็งแรงกว่า PC นั้นแข็งแรงกว่า PMMA และมีคุณสมบัติทางแสงที่ดีเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับเลนส์และกระจกกันกระสุน นอกจากนี้ PC ยังสามารถดัดงอและขึ้นรูปได้ที่อุณหภูมิห้องโดยไม่แตกหัก ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการสร้างต้นแบบเพราะไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือขึ้นรูปที่มีราคาแพง PC มีราคาแพงกว่าอะคริลิก และการสัมผัสกับน้ำร้อนเป็นเวลานานอาจปล่อยสารเคมีที่เป็นอันตรายออกมา ดังนั้นจึงไม่เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยด้านอาหาร เนื่องจากทนต่อแรงกระแทกและรอยขีดข่วน PC จึงเหมาะสำหรับงานหลากหลายประเภท ที่ Star Rapid เราใช้วัสดุนี้ในการผลิตตัวเรือนสำหรับเทอร์มินัลแบบพกพาของ Muller Commercial Solutions ชิ้นส่วนนี้ถูกขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC จากบล็อก PC แข็ง เนื่องจากต้องมีความโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ จึงถูกขัดด้วยมือและขัดเงาด้วยไอน้ำ
นี่เป็นเพียงภาพรวมโดยสังเขปของพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิต พลาสติกส่วนใหญ่เหล่านี้สามารถดัดแปลงได้ด้วยเส้นใยแก้ว สารป้องกันรังสียูวี สารหล่อลื่น หรือเรซินชนิดอื่นๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติตามที่ต้องการ
กอร์ดอน สไตลส์ เป็นผู้ก่อตั้งและประธานของ Star Rapid บริษัทด้านการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว การผลิตเครื่องมืออย่างรวดเร็ว และการผลิตในปริมาณน้อย ด้วยพื้นฐานด้านวิศวกรรม สไตลส์ก่อตั้ง Star Rapid ในปี 2005 และภายใต้การนำของเขา บริษัทได้เติบโตจนมีพนักงาน 250 คน Star Rapid มีทีมวิศวกรและช่างเทคนิคจากนานาชาติที่ผสมผสานเทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น การพิมพ์ 3 มิติ และการตัดเฉือน CNC หลายแกน เข้ากับเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิมและมาตรฐานคุณภาพสูง ก่อนที่จะเข้าร่วม Star Rapid สไตลส์เป็นเจ้าของและบริหารงาน STYLES RPD บริษัทสร้างต้นแบบและเครื่องมืออย่างรวดเร็วที่ใหญ่ที่สุดในสหราชอาณาจักร ซึ่งถูกขายให้กับ ARRK Europe ในปี 2000
วันที่เผยแพร่: 19 เมษายน 2566