나를에 따라 
플라스틱 프로토타입 제작을 위한 재료 가이드
플라스틱 시제품을 제작할 때 특히 플라스틱 부품의 대량 생산 필요성을 고려할 때 더 적합한 재료를 선택하기가 어려워 보입니다. 이 문서는 사용 가능한 플라스틱 재료의 주요 유형과 각 재료의 적용을 명확히 하는 것을 목표로 합니다.
1. 플라스틱 재료의 종류
플라스틱은 널리 사용되는 합성 재료로 일반적으로 석유화학 제품으로 만들어지지만 일부 천연 재료로도 만들어질 수 있습니다. 일반적인 플라스틱에는 나일론, 아세탈 및 고밀도 폴리에틸렌이 포함됩니다. 플라스틱은 열가소성 플라스틱과 열경화성 플라스틱의 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있지만 토론을 위해 기계적 특성에 따라 그룹화하는 데 중점을 둘 것입니다.
ㅏ. 경질 플라스틱
요컨대 전자 케이싱, 축구 헬멧 및 전동 공구 본체와 같은 프로젝트에 사용하는 플라스틱입니다. 고무만큼 탄력적이지는 않지만 훨씬 더 강합니다. 일반적으로 Shore D 척도에 따라 등급이 매겨집니다. 일부 일반적인 유형의 경질 플라스틱은 ABS, 나일론, HDPE 및 폴리카보네이트입니다.
비. 엘라스토머
그들은 "탄력적"입니다. 일부 일반적인 엘라스토머에는 실리콘 고무, HNBR, 니트릴 고무 및 폴리우레탄 고무가 포함됩니다. 아래 그림에 표시된 부분은 액상 실리콘 고무 컴파운드로 만들어졌습니다.
씨. 섬유 강화 플라스틱
이 플라스틱은 강화 섬유를 분산시켜 경도, 강도 및 내마모성을 높입니다. 일반적인 예로는 유리 섬유 및 탄소 섬유 층이 있습니다. 사출 성형 플라스틱에 짧은 절단 섬유를 사용하는 것도 일반적입니다. 아래 그림은 나일론 플라스틱과 유리 섬유 필러로 만든 손잡이가 달린 주머니칼을 보여줍니다. 나이프는 유리로 채워진 플라스틱의 기계적 특성 덕분에 거의 마모되지 않고 XNUMX년 이상 매일 휴대되었습니다. 일부 SLS 인쇄 부품에는 유리로 채워진 나일론 분말이 있을 수 있으므로 표준 나일론보다 경도가 훨씬 높아집니다.
디. 첨가물로 변형된 플라스틱
다양한 원하는 특성을 생성하기 위해 기본 플라스틱에 첨가제를 추가하는 것도 일반적입니다. 일부 일반적인 첨가제에는 항균제, 정전기 방지제, 가소제, 안료, UV 안정제, 충전제 및 난연제가 포함됩니다.
2.플라스틱의 기계적 성능
플라스틱의 종류에 관계없이 최상의 재료를 선택하기 위해서는 재료 특성에 대한 기본적인 이해가 필요합니다.
이것은 재료의 영구 변형이 발생하기 전에 적용할 수 있는 최대 응력입니다. 거의 모든 경우에 재료를 사용하는 동안 재료에 가해지는 응력은 재료의 항복 강도 미만으로 유지되어야 합니다. 응력이 너무 높으면 부품이 영구 변형됩니다.
탄성 계수라고도 하는 이것은 힘이 가해질 때 재료가 "늘어나는" 양입니다. 힘을 항복 강도 이하로 유지하면 힘이 제거되면 부품이 원래 모양으로 돌아갑니다. 블렌더 및 여행용 커피 컵 뚜껑과 같은 와셔 및 밀봉재에도 탄성 재료가 일반적으로 사용됩니다.
씨. 경도
다른 플라스틱과 고무는 일반적으로 쇼어 경도 척도를 사용하여 측정되는 경도 값이 다릅니다. Shore 경도 척도에서 경도는 00, A, D 순으로 40가지로 나뉩니다. 지우개는 Shore A 척도에서 경도가 80 정도이고 플라스틱 안전모는 경도가 XNUMX에 가깝습니다. Shore D 척도에서.
디. 마찰계수
마찰 계수는 재료의 슬라이딩 거동을 설명하는 용어입니다. 이는 슬라이딩 또는 동적 접촉과 관련된 프로젝트에 특히 중요합니다. 예를 들어 일부 베어링은 낮은 마찰 계수로 인해 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 재질로 만들어집니다.
3. 플라스틱 부품의 용도 결정.
ㅏ. 다른 플라스틱은 다른 목적에 적합합니다.
일부 응용 프로그램은 기계적, 내마모성 또는 탄성입니다. 다양한 용도에 따라 다양한 재료를 선택해야 합니다. 유사한 성능을 가진 비교적 저렴한 재료를 선택하는 것이 현명합니다. 일부 플라스틱 재료는 공급업체에 장기 비축량이 있지만 다른 재료는 특별 주문이 필요합니다.
비. 재료의 가용성을 고려하십시오
시트, 막대 또는 튜브와 같은 재료(예: CNC 가공) 또는 FDM에 사용되는 인쇄 가능한 자료를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 FDM 기계는 최종 생산 재료의 최상의 선택과 일치하려고 합니다. 다른 3D 인쇄 옵션(예: SLA 또는 SLS)을 사용하여 일부 플라스틱을 시뮬레이션할 수 있지만 일반적으로 최종 생산과 완전히 일치하는 재료를 사용할 수 없습니다. SLA 재료는 액체로 시작하여 레이저 노출에 의해 경화되므로 최종 제품에 고유한 차이가 발생할 수 있습니다. SLA와 유사하게 SLS와의 차이점은 분말을 사용하여 레이저 충격을 통해 재료를 주변의 다른 분말과 융합한다는 것입니다. SLS는 최종 생산 재료가 나일론인 경우 좋은 옵션이 될 수 있습니다.
씨. 플라스틱의 가공능력을 고려한
마찬가지로 일부 플라스틱(예: 폴리프로필렌)은 CNC 기계 가공에 더 적합한 반면 다른 플라스틱은 다양한 처리 방법으로 쉽게 3D 프린팅할 수 있습니다. 플라스틱 프로토타입의 가격은 다를 수 있습니다.
디. 플라스틱 재활용 가능성 고려
그렇다면 열경화성 재료 대신 열가소성 수지를 사용하십시오.
4. 시제품 제조에 일반적으로 사용되는 플라스틱 재료
XNUMX. PMMA
PMMA처럼 복잡하게 들리는 폴리머 이름은 들어본 적이 없을지 모르지만 아크릴 유리에 대해서는 들어본 적이 있을 것입니다. 자동차 헤드라이트, 창문, 디스플레이, 램프 등 어디에나 있기 때문에 이해하기 쉽습니다.
나. 이점
PMMA의 투명성과 내식성은 일상 생활에서 널리 사용됩니다. 또한 이 소재는 가공성이 뛰어나 CNC로 절단, 주조 또는 성형할 수 있습니다. 견고하고 치수가 안정적이며 최대 섭씨 160도의 온도에서 작동할 수 있습니다.
ii. 결함
유리보다 강함에도 불구하고 PMMA는 다른 플라스틱에 비해 상대적으로 부서지기 쉽습니다. 또한 물과 접촉하면 팽창하며 탄화수소에 의해 용해될 수 있습니다.
iii. 사용 범위
PMMA는 깨지기 쉬운 유리의 대체재로 널리 사용되고 있습니다. 예를 들면 교통 신호등과 자동차 조명이 있습니다. 아크릴 유리는 실험 및 시연에도 일반적으로 사용됩니다. PMMA는 의학 분야에서 광범위하게 응용되고 있으며 투명성과 내구성 때문에 많은 의료 기기가 PMMA로 만들어집니다. 일부 렌즈는 PMMA로 만들어지기도 합니다. 유리처럼 보이도록 연마할 수 있는 우수한 투명 부품 또는 프로토타입을 찾고 있거나 투명한 인클로저에 빛을 투사하려는 경우 반드시 PMMA를 고려해야 합니다.
II. 나일론
나일론은 유연성과 강도가 있으며 우수한 특성으로 인해 섬유 생산에 적합합니다. 네, 가끔 비닐 옷을 입고 있습니다.
나. 이점
나일론은 매우 유연하고 동시에 매우 강하며 내마모성이 뛰어나고 부서지는 경향이 없습니다. 또한 매우 가볍고 PMMA보다 훨씬 높은 최대 섭씨 195도까지 높은 내열성을 가지고 있습니다.
ii. 결함
나일론은 화학 물질과 부식에 강하지 않습니다. 일부 산, 알칼리 및 기타 강한 액체에 용해될 수 있습니다. 또한 자외선이 미세 구조를 약화시켜 햇빛에 덜 효과적입니다. PMMA와 마찬가지로 물에서 팽윤합니다. 또한 수축률이 높습니다.
iii. 사용 범위
가장 중요한 응용 분야는 자동차 타이어입니다. 강도가 높고 내마모성이 우수하기 때문에 나일론은 마찰이 발생하는 부품에 자주 사용됩니다. 베어링이나 기어 메커니즘 부품이 필요한 경우 나일론을 선택하는 것이 좋습니다.
III. ABS
적층 가공이 부상하면서 ABS는 수축률이 낮고 성형 성능이 우수하며 상대적으로 저렴하기 때문에 최근 매우 인기를 얻고 있습니다. 현재 ABS는 신속한 프로토타이핑에 사용되는 주요 플라스틱 중 하나입니다.
나. 이점
ABS는 대부분의 산과 알칼리에 대한 내성이 있으며 다른 플라스틱에서는 약합니다. 광택이 매우 강하기 때문에 광택을 내는 제품을 원하신다면 ABS를 고려하셔야 합니다. 또한 ABS에는 내충격성도 있습니다.
ii. 결함
ABS는 다른 플라스틱 소재만큼 강하지 않습니다. 둘째, ABS의 작동 온도는 섭씨 90도 미만으로 매우 낮습니다. 약간의 독성이 있어 장난감이나 어린이 용품에 사용하는 것은 좋지 않습니다.
iii. 사용 범위
저렴하고 성형이 잘되어 3D 인쇄 또는 사출 성형에 이상적이므로 많은 맞춤형 또는 3D 인쇄 부품이 만들어집니다. 광택 마감 처리로 인해 일부 전자 제품과 전화기에서 케이스를 만드는 데 사용합니다. 가장 넉넉한 예산이 없거나 디자인에 대해 확신이 없다면 3D 프린팅에 ABS를 사용하거나 프로토타입을 CNC 가공하여 많은 비용을 지불할 필요가 없도록 제안합니다.
IV. 포엠
POM은 다른 플라스틱에 비해 금속과 가장 유사한 특성을 가지고 있어 경량성을 유지하면서 대용량 부품에 매우 적합합니다.
나. 이점
POM은 강도와 내피로성이 우수할 뿐만 아니라 고온 안정성(최대 섭씨 166도)도 우수합니다. 매우 단단하고 부식에 강하며 마찰 특성이 좋습니다. 또한 내습성이 높은 몇 안 되는 플라스틱 중 하나입니다.
ii. 결함
가장 위협적인 측면은 예측하기 어렵고 주조 또는 성형 시 문제를 일으킬 수 있는 고르지 않은 수축입니다. 또한 이 플라스틱은 매우 단단하여 재료를 절단할 때 CNC 절단 도구를 무디게 만들 수 있습니다.
iii. 사용 범위
POM은 인장 특성이 매우 높기 때문에 엔지니어링 부품 및 기계류에 자주 사용됩니다. 예를 들어 플라스틱 펌프는 마찰 성능이 뛰어나기 때문입니다. 습기를 자주 흡수하는 일부 구성 요소는 POM으로 만들어져 팽창하지 않습니다.
V.PC
PC는 유리 및 PMMA와 경쟁해 왔습니다. 투명 부품이나 프로토타입을 만드는 경우 PC는 적합한 플라스틱 재료 중 하나입니다. 색을 입혀 색유리를 만들 수도 있고 불투명한 장식을 만들 수도 있습니다.
나. 이점
PC의 내진성은 PMMA나 유리보다 훨씬 높습니다. 이 재료는 높은 내열성을 가지며 150℃ 이상의 온도에서 작동할 수 있습니다.
ii. 결함
PC는 자외선 아래에서 제대로 작동하지 않으며 장기간 노출 시 투명성을 잃을 수 있습니다. 또한 긁히기 쉽고 명확한 원형은 특수 필름으로 덮일 것입니다. PC는 시간이 지남에 따라 유해한 증기를 방출하므로 음식이나 유기물에 사용해서는 안 됩니다.
iii. 사용 범위
자동차 램프 또는 강화 유리와 같은 모든 투명 부품은 PC 및 PMMA로 만들 수 있습니다. PMMA보다 훨씬 더 빠른 시제품 제작에 널리 사용되는 재료입니다. PC 프로토타입을 만드는 것이 상대적으로 저렴합니다. 정말 고강도 투명 또는 유색 플라스틱 프로토타입을 원한다면 PC에 집중해야 합니다.
5. 적합한 플라스틱 프로토타입 제조업체 찾기
플라스틱 프로토타입을 만드는 데 어떤 재료를 사용해야 할지 잘 모르겠으면 모든 문제를 해결하는 데 도움이 되는 전문 제조업체를 찾는 것을 잊지 마십시오. 전문 프로토타입 제조업체를 찾는 방법이 혼란스러우신가요? 지금은 초고속 정보화 시대입니다. 아마도 우리는 세계 최대의 검색 엔진인 "Google"을 사용하여 답을 찾을 수 있습니다. 일부 전문 프로토타입 제조업체는 자체 공식 웹사이트를 보유하고 있습니다. 웹 사이트 전문 지식을 검색하여 적합한 파트너인지 확인합니다.
DDPROTOTYPE은 전문 플라스틱 프로토타입 제조업체가 되기 위해 최선을 다하고 있습니다. CNC 플라스틱 가공 전 세계 고객에게 높은 비용 대비 성능을 제공합니다. 당사의 플라스틱 프로토타이핑에 대해 자세히 알아보십시오. 오늘 CAD 파일을 쉽게 업로드하여 무료 견적을 받을 수 있습니다.