Hızlı prototipleme veya küçük ölçekli üretim için piyasada binlerce plastik malzeme bulunmaktadır; belirli bir proje için doğru plastiği seçmek, özellikle hevesli mucitler veya girişimciler için oldukça zorlayıcı olabilir. Her malzeme, maliyet, dayanıklılık, esneklik ve yüzey kalitesi açısından bir uzlaşmayı temsil eder. Sadece parçanın veya ürünün kullanım alanını değil, aynı zamanda kullanılacağı ortamı da dikkate almak gerekir.
Genel olarak, mühendislik plastikleri, daha fazla dayanıklılık sağlayan ve üretim sürecinde değişmeyen geliştirilmiş mekanik özelliklere sahiptir. Bazı plastik türleri, mukavemetlerinin yanı sıra darbe ve ısı dirençlerini de artırmak için modifiye edilebilir. Son parçanın veya ürünün işlevselliğine bağlı olarak dikkate alınması gereken farklı plastik malzemeleri inceleyelim.
Mekanik parçaların yapımında kullanılan en yaygın reçinelerden biri, poliamid (PA) olarak da bilinen naylondur. Poliamid, molibden ile karıştırıldığında, kolay hareket için pürüzsüz bir yüzeye sahip olur. Bununla birlikte, naylon-naylon dişliler, plastikler gibi birbirine yapışma eğiliminde oldukları için önerilmez. PA, yüksek aşınma ve yıpranma direncine ve yüksek sıcaklıklarda iyi mekanik özelliklere sahiptir. Naylon, plastik ile 3D baskı için ideal bir malzemedir, ancak zamanla su emer.
Polioksimetilen (POM) mekanik parçalar için de mükemmel bir seçimdir. POM, DuPont'un Delrin'ini yapmak için kullanılan bir asetal reçinedir; Delrin, dişlilerde, vidalarda, tekerleklerde ve daha birçok alanda kullanılan değerli bir plastiktir. POM yüksek eğilme ve çekme dayanımına, rijitliğe ve sertliğe sahiptir. Bununla birlikte, POM alkali, klor ve sıcak su tarafından bozulur ve birbirine yapıştırılması zordur.
Eğer projeniz bir tür kap ise, polipropilen (PP) en iyi seçimdir. Polipropilen, ısıya dayanıklı, yağ ve çözücülere karşı geçirimsiz ve kimyasal madde salmadığı için gıda saklama kaplarında kullanılır ve bu da onu yenilebilir kılar. Polipropilen ayrıca mükemmel bir sertlik ve darbe dayanımı dengesine sahiptir, bu da kırılmadan tekrar tekrar bükülebilen halkalar yapmayı kolaylaştırır. Boru ve hortumlarda da kullanılabilir.
Bir diğer seçenek ise polietilendir (PE). PE, düşük mukavemet, sertlik ve rijitliğe sahip, dünyada en yaygın kullanılan plastiktir. Genellikle ilaç şişeleri, süt ve deterjan kapları yapımında kullanılan süt beyazı bir plastiktir. Polietilen, çok çeşitli kimyasallara karşı oldukça dirençlidir ancak düşük bir erime noktasına sahiptir.
Akrilonitril bütadien stiren (ABS) malzemesi, yüksek darbe dayanımı ve yüksek yırtılma ve kırılma direnci gerektiren her türlü proje için idealdir. ABS hafiftir ve fiberglas ile güçlendirilebilir. Stirenden daha pahalıdır, ancak sertliği ve mukavemeti sayesinde daha uzun ömürlüdür. Hızlı prototipleme için füzyon kalıplama yöntemiyle ABS 3D modelleme.
Özellikleri göz önüne alındığında, ABS giyilebilir cihazlar için iyi bir seçimdir. Star Rapid olarak, E3design için akıllı saat kasasını enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilmiş, önceden boyanmış siyah ABS/PC plastikten ürettik. Bu malzeme seçimi, tüm cihazı nispeten hafif hale getirirken, saatin sert bir yüzeye çarpması gibi ara sıra meydana gelen darbelere dayanabilen bir kasa da sağlar. Çok yönlü ve darbeye dayanıklı bir malzemeye ihtiyacınız varsa, yüksek darbe dayanımlı polistiren (HIPS) iyi bir seçimdir. Bu malzeme, dayanıklı elektrikli alet çantaları ve alet kutuları yapmak için uygundur. HIPS uygun fiyatlı olsa da, çevre dostu olarak kabul edilmez.
Birçok proje, kauçuk gibi elastikiyete sahip enjeksiyon kalıplama reçineleri gerektirir. Termoplastik poliüretan (TPU), yüksek elastikiyet, düşük sıcaklık performansı ve dayanıklılık için birçok özel formülasyona sahip olduğu için iyi bir seçimdir. TPU ayrıca elektrikli el aletlerinde, silindirlerde, kablo izolasyonunda ve spor malzemelerinde de kullanılır. Solvent direncinden dolayı TPU, yüksek aşınma ve kesme mukavemetine sahiptir ve birçok endüstriyel ortamda kullanılabilir. Bununla birlikte, atmosferden nemi emmesiyle bilinir, bu da üretim sırasında işlenmesini zorlaştırır. Enjeksiyon kalıplama için, darbe emici kauçuk tutacaklar gibi ucuz ve kullanımı kolay olan termoplastik kauçuk (TPR) vardır.
Eğer parçanız şeffaf lens veya pencereler gerektiriyorsa, akrilik (PMMA) en iyi seçenektir. Sertliği ve aşınma direnci nedeniyle, bu malzeme pleksiglas gibi kırılmaz pencereler yapmak için kullanılır. PMMA ayrıca iyi parlatılır, iyi çekme dayanımına sahiptir ve yüksek hacimli üretim için uygun maliyetlidir. Bununla birlikte, polikarbonat (PC) kadar darbe veya kimyasal dirençli değildir.
Projeniz daha güçlü bir malzeme gerektiriyorsa, PC, PMMA'dan daha güçlüdür ve mükemmel optik özelliklere sahiptir; bu da onu lensler ve kurşun geçirmez pencereler için uygun bir seçim haline getirir. PC ayrıca oda sıcaklığında kırılmadan bükülebilir ve şekillendirilebilir. Bu, prototipleme için kullanışlıdır çünkü şekillendirmek için pahalı kalıp aletlerine ihtiyaç duymaz. PC, akrilikten daha pahalıdır ve uzun süre sıcak suya maruz kalması zararlı kimyasallar açığa çıkarabilir, bu nedenle gıda güvenliği standartlarını karşılamaz. Darbe ve çizilme direnci nedeniyle PC, çeşitli uygulamalar için idealdir. Star Rapid'de, Muller Commercial Solutions el terminalleri için gövdeler yapmak üzere bu malzemeyi kullanıyoruz. Parça, katı bir PC bloğundan CNC ile işlendi; tamamen şeffaf olması gerektiğinden, elle zımparalandı ve buharla parlatıldı.
Bu, imalatta en sık kullanılan plastiklerden bazılarına dair kısa bir genel bakıştır. Bunların çoğu, belirli özelliklere ulaşmak için farklı cam elyafları, UV stabilizatörleri, yağlayıcılar veya diğer reçinelerle modifiye edilebilir.
Gordon Stiles, hızlı prototipleme, hızlı kalıp üretimi ve düşük hacimli üretim şirketi Star Rapid'in kurucusu ve başkanıdır. Mühendislik geçmişine dayanarak, Stiles 2005 yılında Star Rapid'i kurdu ve liderliğinde şirket 250 çalışana ulaştı. Star Rapid, 3D baskı ve CNC çok eksenli işleme gibi en son teknolojileri geleneksel üretim teknikleri ve yüksek kalite standartlarıyla birleştiren uluslararası bir mühendis ve teknisyen ekibine sahiptir. Star Rapid'e katılmadan önce Stiles, İngiltere'nin en büyük hızlı prototipleme ve kalıp şirketi olan STYLES RPD'nin sahibi ve yöneticisiydi; bu şirket 2000 yılında ARRK Europe'a satıldı.
Yayın tarihi: 19 Nisan 2023