Kövess engem: 
Anyagútmutató műanyag prototípusok gyártásához
A műanyag prototípusok gyártása során nehéznek tűnik megfelelőbb anyagok kiválasztása, különös tekintettel a műanyag alkatrészek tömeggyártásának szükségességére. Ennek a cikknek a célja a rendelkezésre álló műanyagok főbb típusainak és az egyes anyagok alkalmazásának tisztázása.
1.Különböző típusú műanyagok
A műanyag egy széles körben használt szintetikus anyag, jellemzően petrolkémiai anyagokból készül, de bizonyos természetes összetevőkből is készülhet. A gyakori műanyagok közé tartozik a nylon, az acetál és a nagy sűrűségű polietilén. A műanyagok két fő típusra oszthatók: hőre lágyuló műanyagokra és hőre keményedő műanyagokra, de ezek mechanikai tulajdonságai alapján történő csoportosítására összpontosítunk.
a. Merev műanyagok
Röviden, ezeket a műanyagokat használjuk olyan projektekhez, mint például az elektronikus burkolatok, a futballsisakok és az elektromos szerszámok teste. Nem olyan rugalmasak, mint a gumi, de sokkal erősebbek. Általában a Shore D skála szerint osztályozzák őket. A merev műanyagok néhány gyakori típusa az ABS, a nylon, a HDPE és a polikarbonát.
b. Elasztomer
Ezek „rugalmasak”. Néhány általános elasztomer közé tartozik a szilikongumi, a HNBR, a nitril gumi és a poliuretán gumi. Az alábbi képen látható alkatrész folyékony szilikongumi keverékből készült.
c. Szálerősítésű műanyagok
Ezek a műanyagok diszpergált erősítőszálakkal rendelkeznek a keménység, a szilárdság és a kopásállóság növelése érdekében. Gyakori példák közé tartoznak az üvegszálas és szénszálas rétegek. A fröccsöntött műanyagokban is gyakori a rövid vágott szálak használata. Az alábbi képen egy nylon műanyagból és üvegszálas töltőanyagból készült nyéllel ellátott zsebkés látható. A kést több mint két éve naponta hordják szinte kopás nélkül, nagyrészt az üveggel töltött műanyag mechanikai tulajdonságainak köszönhetően. Egyes SLS nyomtatott alkatrészek üveggel töltött nejlonport tartalmazhatnak, ami sokkal nagyobb keménységet eredményez, mint a normál nylon.
d. Módosított műanyagok adalékokkal
Az is gyakori, hogy adalékanyagokat adnak az alapműanyagokhoz, hogy különféle kívánt tulajdonságokat érjenek el. Néhány általános adalékanyag közé tartoznak az antimikrobiális szerek, antisztatikumok, lágyítók, pigmentek, UV-stabilizátorok, töltőanyagok és égésgátlók.
2. A műanyag mechanikai teljesítménye
A műanyag típusától függetlenül a legjobb anyag kiválasztásához alapvető ismeretekkel kell rendelkeznie az anyag tulajdonságairól.
Ez az a maximális feszültség, amely az anyag maradandó deformációja előtt alkalmazható. A használat során az anyagra ható feszültséget szinte minden esetben az anyag folyáshatára alatt kell tartani. Ha a feszültség túl nagy, az alkatrész maradandó deformációt szenved.
Rugalmassági modulusként is ismert, ez az a mennyiség, amellyel az anyag „nyúlik”, amikor erőt fejtenek ki. Ha az erőt a folyáshatár alatt tartjuk, akkor az erő megszüntetése után az alkatrész visszanyeri eredeti alakját. Rugalmas anyagokat is gyakran használnak alátétek és tömítések készítéséhez, például a turmixgépek és az utazási kávéscsészék fedeléhez.
c. Keménység
A különböző műanyagok és gumik különböző keménységi értékekkel rendelkeznek, amelyeket általában a Shore keménységi skála segítségével mérnek. A Shore keménységi skálán a keménységet három kategóriába sorolják a keménység növekedésének sorrendjében: 00, A és D. A radír keménysége 40 körüli a Shore A skálán, míg a műanyag védősisak keménysége közel 80. a Shore D skálán.
d. Súrlódási együttható
A súrlódási együttható egy olyan kifejezés, amely az anyag csúszási viselkedését írja le. Ez különösen fontos olyan projekteknél, amelyek csúszó vagy dinamikus érintkezést tartalmaznak. Egyes csapágyak például politetrafluor-etilén (PTFE) anyagból készülnek az alacsony súrlódási együttható miatt.
3.Műanyag alkatrészek rendeltetésének meghatározása.
a. A különböző műanyagok különböző célokra alkalmasak
Egyes alkalmazások mechanikusak, kopásállóak vagy rugalmasak. Különböző anyagokat kell kiválasztani a különböző alkalmazásoknak megfelelően. Célszerű viszonylag olcsóbb, hasonló teljesítményű anyagokat választani. Egyes műanyagoknak hosszú távú tartalékai vannak a beszállítónál, mások azonban külön megrendelést igényelnek.
b. Vegye figyelembe az anyagok elérhetőségét
Anyagok, például lapok, rudak vagy csövek (például CNC megmunkálás) vagy FDM-hez használt nyomtatható anyagok állnak rendelkezésre. Az FDM-gépek általában a végső gyártási anyag legjobb választásával próbálnak megfelelni. Egyes műanyagokat szimulálhat más 3D nyomtatási lehetőségekkel (például SLA vagy SLS), de általában nem állnak rendelkezésre olyan anyagok, amelyek teljesen megfelelnek a végső gyártásnak. Az SLA anyagok folyadékként kezdődnek, és lézeres expozícióval keményednek, ami bizonyos eltéréseket eredményezhet a végtermékben. Az SLA-hoz hasonlóan az SLS-hez képest az a különbség, hogy a port arra használják, hogy az anyagot egy másik környező porral olvasztják össze lézeres ütés révén. Az SLS jó választás lehet, ha a végső gyártási anyag nejlon.
c. Figyelembe véve a műanyagok feldolgozóképességét
Hasonlóképpen, egyes műanyagok alkalmasabbak CNC-megmunkálásra (például polipropilén), míg mások könnyen 3D-ben nyomtathatók, különböző feldolgozási módszerekkel. A műanyag prototípusok ára változhat.
d. Vegye figyelembe a műanyag újrahasznosíthatóságát
Ha igen, hőre keményedő anyagok helyett hőre lágyuló műanyagot használjon.
4. A prototípusgyártásban általánosan használt műanyagok
I. PMMA
Talán még soha nem hallottál olyan bonyolult hangzású polimer névről, mint a PMMA, de hallottál már az akrilüvegről. Könnyen érthető, mivel mindenütt megtalálható az autók fényszóróiban, ablakaiban, kijelzőiben, lámpáiban stb.
én. előny
A PMMA átlátszósága és korrózióállósága széles körben alkalmazza mindennapi életünkben. Ezenkívül ez az anyag jól feldolgozható, és CNC-vel vágható, önthető vagy formázható. Erős, méretstabil, és akár 160 Celsius fokos hőmérsékleten is üzemel.
ii. disszidál
Annak ellenére, hogy keményebb, mint az üveg, a PMMA még mindig viszonylag törékeny más műanyagokhoz képest. Vízzel érintkezve megduzzad, és szénhidrogénekkel oldható.
iii. Felhasználási tartomány
A PMMA-t széles körben használják a törésre hajlamos üveg helyettesítésére. Ilyenek például a közlekedési lámpák és az autólámpák. Az akrilüveget gyakran használják kísérletekhez és bemutatókhoz is. Széles körben alkalmazható az orvostudományban, és sok orvosi eszköz PMMA-ból készül az átláthatósága és tartóssága miatt. Egyes lencsék még PMMA-ból is készülnek. Ha olyan kiváló átlátszó alkatrészeket vagy prototípusokat keres, amelyek üveghez hasonlítanak, vagy ha fényt szeretnének egy átlátszó burkolatba vetíteni, akkor mindenképp fontolóra kell venni a PMMA-t.
II. Nejlon
A nylon rugalmas és szilárd, kiváló tulajdonságai pedig alkalmassá teszik szálak előállítására. Igen, néha műanyag ruhát viselsz.
én. előny
A nylon rendkívül rugalmas és ugyanakkor nagyon erős, kiváló kopásállósággal rendelkezik, és nem hajlamos széttörni. Ezenkívül nagyon könnyű és magas hőmérséklet-állósággal rendelkezik, még a PMMA-nál is magasabb, maximum 195 Celsius fokig.
ii. disszidál
A nylon nem olyan erős a vegyszereknek és a korróziónak ellenálló. Egyes savak, lúgok és más erős folyadékok feloldhatják. Napfényben is kevésbé hatékony, az ultraibolya sugárzás gyengíti a mikroszerkezetét. A PMMA-hoz hasonlóan vízben megduzzad. Magas zsugorodási rátával is rendelkezik.
iii. Felhasználási tartomány
A legfontosabb alkalmazási terület az autógumikban van. Nagy szilárdsága és jó kopásállósága miatt a nylont gyakran használják olyan alkatrészekben, amelyek súrlódást szenvednek. Ha alkatrészre van szüksége csapágyakhoz vagy hajtóművekhez, a nylon jó választás.
III. ABS
Az additív gyártás térnyerésével az ABS a közelmúltban nagyon népszerűvé vált alacsony zsugorodási aránya, jó formázási teljesítménye és viszonylagos megfizethetősége miatt. Jelenleg az ABS a gyors prototípusgyártáshoz használt egyik fő műanyag.
én. előny
Az ABS ellenáll a legtöbb savnak és lúgnak, ami más műanyagoknál gyengébb. Nagyon fényes, ezért ha azt szeretné, hogy a terméke fényes legyen, fontolja meg az ABS-t. Ezenkívül az ABS ütésállósággal is rendelkezik.
ii. disszidál
Az ABS nem olyan erős, mint a többi műanyag. Másodszor, az ABS üzemi hőmérséklete nagyon alacsony, kevesebb, mint 90 Celsius fok. Enyhén mérgező, ezért nem jó ötlet játékokhoz vagy gyermektermékekhez használni.
iii. Felhasználási tartomány
Olcsó és jól formálható, így ideális 3D nyomtatáshoz vagy fröccsöntéshez, így sok egyedi vagy 3D nyomtatott alkatrész készül belőle. Fényes felülete miatt egyes elektronikai eszközök és telefonok ezt használják a burkolat elkészítéséhez. Ha nem rendelkezik a legbőkezűbb költségvetéssel, vagy nagyon bizonytalan a tervezésben, javaslom, hogy ABS-t használjon a 3D nyomtatáshoz vagy a prototípus CNC megmunkálásához, így nem kell sok pénzt fizetnie.
IV. POM
Más műanyagokhoz képest a POM a fémekhez leginkább hasonlító tulajdonságokkal rendelkezik, így kiválóan alkalmas nagy térfogatú alkatrészekhez, mivel megőrzi könnyű tulajdonságait.
én. előny
A POM nagy szilárdsággal és kifáradásállósággal, valamint kiváló magas hőmérsékleti stabilitással rendelkezik (166 Celsius fokig). Rendkívül kemény, korrózióálló és jó súrlódási tulajdonságokkal rendelkezik. Egyike azon kevés műanyagoknak, amelyek nagy nedvességállósággal rendelkeznek.
ii. disszidál
A legfélelmetesebb szempont az egyenetlen zsugorodása, amelyet nehéz előre megjósolni, és öntéskor vagy formázáskor gondot okozhat. Ezenkívül ez a műanyag nagyon kemény, ami tompíthatja a CNC vágószerszámokat az anyag vágásakor.
iii. Felhasználási tartomány
A POM nagyon magas szakító tulajdonságokkal rendelkezik, ezért gyakran használják mérnöki alkatrészekben és gépekben. Például műanyag szivattyúk, mert nagy a súrlódási teljesítménye. Egyes alkatrészek, amelyek gyakran felszívják a nedvességet, POM-ból készülnek, így nem tágulnak ki.
V. PC
A PC az üveggel és a PMMA-val versenyzett. Ha átlátszó alkatrészeket vagy prototípusokat készít, a PC az egyik megfelelő műanyag. Színezhető is, hogy színes üvegeket készíthessünk, és akár átlátszatlan dekoráció is készíthető belőle.
én. előny
A PC szeizmikus ellenállása sokkal nagyobb, mint a PMMA-é vagy az üvegé. Ez az anyag nagy hőállósággal rendelkezik, és 150 ℃ feletti hőmérsékleten is működik.
ii. disszidál
A számítógép rosszul működik ultraibolya fényben, és hosszú távú expozíció esetén elveszítheti az átlátszóságát. Könnyen megkarcolható, az átlátszó prototípust pedig speciális fólia borítja. A PC-t nem szabad élelmiszerekhez vagy szerves anyagokhoz használni, mert idővel káros gőzöket bocsát ki.
iii. Felhasználási tartomány
Bármilyen átlátszó alkatrész készülhet PC-ből és PMMA-ból, például autólámpák vagy megerősített üvegek. Ez egy széles körben használt anyag a gyors prototípuskészítéshez, sokkal több, mint a PMMA. Viszonylag olcsóbb PC prototípusokat készíteni. Ha igazán nagy szilárdságú átlátszó vagy színes műanyag prototípust szeretne, akkor a PC-re kell összpontosítania.
5. Keresse meg a megfelelő műanyag prototípus gyártót
Ha nem biztos abban, hogy melyik anyagot használja a műanyag prototípus elkészítéséhez, ne felejtse el keresni egy professzionális gyártót, aki segít megoldani az összes problémát. Talán zavarban van, hogyan lehet professzionális prototípusgyártót találni? Most van az információs szupersztráda korszaka. Talán megtalálhatjuk a választ a „Google”, a világ legnagyobb keresőjének használatával. Egyes professzionális prototípus-gyártók saját hivatalos webhelyekkel rendelkeznek. Határozza meg, hogy megfelelő partnerek-e, böngészve webhelyeik szakértelmét.
A DDPROTOTYPE elkötelezett amellett, hogy professzionális műanyag prototípus-gyártóvá váljon és biztosítson CNC műanyag megmunkálás magas költségű szolgáltatások az ügyfelek számára szerte a világon. Tudjon meg többet műanyag prototípusainkról. Könnyen feltöltheti CAD-fájlját még ma, hogy ingyenes árajánlatot kapjon.