Panduan bahan untuk pembuatan prototaip plastik

Panduan bahan untuk pembuatan prototaip plastik

Apabila membuat prototaip plastik, nampaknya sukar untuk memilih bahan yang lebih sesuai, terutamanya memandangkan keperluan untuk pengeluaran besar-besaran bahagian plastik. Kertas kerja ini bertujuan untuk menjelaskan jenis utama bahan plastik yang ada dan aplikasi setiap bahan.

1. Pelbagai jenis bahan plastik

Plastik ialah bahan sintetik yang digunakan secara meluas, biasanya diperbuat daripada petrokimia tetapi juga boleh dibuat daripada beberapa bahan semula jadi. Plastik biasa termasuk nilon, asetal, dan polietilena berketumpatan tinggi. Plastik boleh dibahagikan kepada dua jenis utama: plastik termoplastik dan plastik termoset, tetapi kami akan menumpukan pada pengelompokan berdasarkan sifat mekanikalnya untuk perbincangan.

pemesinan-prototaip plastik

a. Plastik tegar

Ringkasnya, ini adalah plastik yang kami gunakan untuk projek seperti sarung elektronik, topi keledar bola sepak dan badan alat kuasa. Mereka tidak elastik seperti getah, tetapi lebih kuat. Mereka biasanya digredkan mengikut skala Shore D. Beberapa jenis plastik tegar yang biasa ialah ABS, nilon, HDPE, dan polikarbonat.

b. Elastomer

Mereka adalah "anjal". Beberapa elastomer biasa termasuk getah silikon, HNBR, getah nitril dan getah poliuretana. Bahagian yang ditunjukkan dalam gambar di bawah diperbuat daripada sebatian getah silikon cecair.

c. Plastik bertetulang gentian

Plastik ini telah menyebarkan gentian pengukuhan untuk meningkatkan kekerasan, kekuatan, dan rintangan haus. Contoh biasa termasuk gentian kaca dan lapisan gentian karbon. Penggunaan gentian cincang pendek dalam plastik acuan suntikan juga biasa. Gambar di bawah menunjukkan pisau poket dengan pemegang diperbuat daripada plastik nilon dan pengisi gentian kaca. Pisau itu telah dibawa setiap hari selama lebih dua tahun tanpa haus, sebahagian besarnya disebabkan oleh sifat mekanikal plastik berisi kaca. Sesetengah bahagian bercetak SLS mungkin mempunyai serbuk nilon berisi kaca, yang menghasilkan kekerasan yang lebih tinggi daripada nilon standard.

d. Plastik diubah suai dengan bahan tambahan

Ia juga biasa untuk menambah bahan tambahan pada plastik asas untuk menghasilkan pelbagai ciri yang diingini. Beberapa bahan tambahan biasa termasuk antimikrobial, antistatik, pemplastik, pigmen, penstabil UV, pengisi dan kalis api.

2. Prestasi mekanikal plastik

Tidak kira jenis plastik, adalah perlu untuk mempunyai pemahaman asas tentang sifat bahan untuk memilih bahan terbaik.

Ini adalah tegasan maksimum yang boleh dikenakan sebelum ubah bentuk kekal bahan berlaku. Dalam hampir semua kes, tegasan yang dikenakan pada bahan semasa penggunaannya hendaklah dikekalkan di bawah kekuatan hasil bahan. Jika tekanan terlalu tinggi, bahagian tersebut akan mengalami ubah bentuk kekal.

Juga dikenali sebagai modulus keanjalan, ini ialah jumlah yang mana bahan akan "meregang" apabila daya dikenakan. Jika kita mengekalkan daya di bawah kekuatan alah, bahagian itu akan kembali ke bentuk asalnya setelah daya dikeluarkan. Bahan elastik juga biasanya digunakan untuk pencuci dan pengedap, seperti yang terdapat dalam pengisar dan penutup cawan kopi perjalanan.

c. Kekerasan

Plastik dan getah yang berbeza mempunyai nilai kekerasan yang berbeza, biasanya diukur menggunakan skala kekerasan Shore. Dalam skala kekerasan Shore, kekerasan dibahagikan kepada tiga kategori mengikut urutan peningkatan kekerasan: 00, A, dan D. Pemadam mempunyai kekerasan sekitar 40 pada skala Shore A, manakala topi keledar keselamatan plastik mempunyai kekerasan hampir 80 pada skala Shore D.

kekerasan plastik

d. Pekali geseran

Pekali geseran ialah istilah yang menerangkan tingkah laku gelongsor bahan. Ini amat penting untuk projek yang melibatkan sentuhan gelongsor atau dinamik. Sesetengah galas, sebagai contoh, diperbuat daripada bahan polytetrafluoroethylene (PTFE) kerana pekali geserannya yang rendah.

3.Menentukan tujuan bahagian plastik.

a. Plastik yang berbeza sesuai untuk tujuan yang berbeza

Sesetengah aplikasi adalah mekanikal, tahan haus atau elastik. Bahan yang berbeza harus dipilih mengikut aplikasi yang berbeza. Adalah bijak untuk memilih bahan yang agak murah dengan prestasi yang sama. Sesetengah bahan plastik mempunyai rizab jangka panjang di pembekal, tetapi yang lain memerlukan pesanan khas.

pemesinan cnc PMMA

b. Pertimbangkan ketersediaan bahan

Bahan seperti kepingan, rod atau tiub (contohnya, digunakan untuk pemesinan CNC ) atau bahan boleh cetak yang digunakan untuk FDM boleh didapati. Biasanya, mesin FDM cuba memadankan pilihan terbaik bahan pengeluaran akhir. Anda boleh mensimulasikan beberapa plastik menggunakan pilihan percetakan 3D lain (seperti SLA atau SLS), tetapi bahan yang sepadan sepenuhnya dengan pengeluaran akhir biasanya tidak tersedia. Bahan SLA bermula sebagai cecair dan diawetkan melalui pendedahan laser, yang boleh mengakibatkan beberapa perbezaan yang wujud dalam produk akhir. Sama seperti SLA, perbezaan dengan SLS ialah serbuk digunakan untuk menggabungkan bahan dengan serbuk sekeliling yang lain melalui hentaman laser. SLS mungkin merupakan pilihan yang baik jika bahan pengeluaran akhir ialah nilon.

CNC-Machining-PTFE

c. Mengambil kira kapasiti pemprosesan plastik

Begitu juga, sesetengah plastik lebih sesuai untuk pemesinan CNC (seperti polipropilena), manakala yang lain boleh dicetak 3D dengan mudah, dengan kaedah pemprosesan yang berbeza. Harga prototaip plastik mungkin berbeza-beza.

d. Pertimbangkan kebolehkitar semula plastik

Jika ya, pastikan anda menggunakan termoplastik dan bukannya bahan termoset.

4. Bahan plastik yang biasa digunakan dalam pembuatan prototaip

I. PMMA

Anda mungkin tidak pernah mendengar nama polimer sekompleks PMMA, tetapi anda pernah mendengar tentang kaca akrilik. Ia mudah difahami, kerana ia terdapat di mana-mana di lampu depan kereta, tingkap, paparan, lampu dan banyak lagi.

i. kelebihan

Ketelusan dan rintangan kakisan PMMA menjadikannya digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian kita. Di samping itu, bahan ini sangat boleh diproses dan boleh dipotong, dibuang atau dibentuk oleh CNC. Ia kuat, stabil dari segi dimensi, dan boleh beroperasi pada suhu sehingga 160 darjah Celsius.

Lampu utama-PMMA-prototaip-fungsional

ii. kecacatan

Walaupun lebih keras daripada kaca, PMMA masih agak rapuh berbanding plastik lain. Ia juga membengkak apabila bersentuhan dengan air, dan boleh dilarutkan oleh hidrokarbon.

iii. Julat penggunaan

PMMA digunakan secara meluas sebagai pengganti kaca, yang terdedah kepada pecah. Contohnya termasuk lampu isyarat dan lampu kereta. Kaca akrilik juga biasa digunakan untuk eksperimen dan demonstrasi. Ia mempunyai aplikasi yang luas dalam bidang perubatan, dan banyak peranti perubatan diperbuat daripada PMMA kerana ketelusan dan ketahanannya. Sesetengah kanta juga diperbuat daripada PMMA. Jika anda sedang mencari bahagian atau prototaip lutsinar yang sangat baik yang boleh digilap agar kelihatan seperti kaca, atau jika anda ingin memancarkan cahaya ke dalam kepungan lutsinar, anda pasti perlu mempertimbangkan PMMA.

Akrilik

II. nilon

Nilon mempunyai fleksibiliti dan kekuatan, dan sifatnya yang sangat baik menjadikannya sesuai untuk menghasilkan gentian. Ya, anda kadang-kadang memakai pakaian plastik.

i. kelebihan

Nylon adalah sangat fleksibel dan pada masa yang sama sangat kuat, dengan rintangan lelasan yang sangat baik dan tiada kecenderungan untuk berkecai. Ia juga sangat ringan dan mempunyai rintangan suhu tinggi, malah lebih tinggi daripada PMMA, dengan maksimum sehingga 195 darjah Celsius.

ii. kecacatan

Nilon tidak begitu kuat dalam menentang bahan kimia dan kakisan. Sesetengah asid, alkali dan cecair kuat lain boleh melarutkannya. Ia juga kurang berkesan dalam cahaya matahari, dengan sinaran ultraungu melemahkan struktur mikronya. Seperti PMMA, ia membengkak dalam air. Ia juga mempunyai kadar pengecutan yang tinggi.

nilon cnc
BAHAGIAN bahan PBT

iii. Julat penggunaan

Aplikasi yang paling penting adalah dalam tayar kereta. Oleh kerana kekuatannya yang tinggi dan rintangan haus yang baik, nilon sering digunakan di bahagian yang mengalami geseran. Jika anda memerlukan bahagian untuk galas atau mekanisme gear, nilon ialah pilihan yang baik.

III. ABS

Dengan peningkatan pembuatan bahan tambahan, ABS telah menjadi sangat popular baru-baru ini kerana kadar pengecutannya yang rendah, prestasi pengacuan yang baik dan kemampuan relatifnya. Pada masa ini, ABS adalah salah satu plastik utama yang digunakan untuk prototaip pantas.

i. kelebihan

ABS mempunyai rintangan kepada kebanyakan asid dan alkali, yang lebih lemah dalam plastik lain. Ia sangat berkilat, jadi jika anda mahu produk anda berkilat, anda harus mempertimbangkan ABS. Selain itu, ABS juga mempunyai rintangan kejutan.

ii. kecacatan

ABS tidak sekuat bahan plastik lain. Kedua, suhu kerja ABS sangat rendah, kurang daripada 90 darjah Celsius. Ia sedikit toksik, jadi menggunakannya untuk mainan atau produk kanak-kanak bukanlah idea yang baik.

PROTOTAIP PLASTIK ABS
CNC MESIN ABS

iii. Julat penggunaan

Ia murah dan dibentuk dengan baik, menjadikannya sesuai untuk pencetakan 3D atau pengacuan suntikan, begitu banyak bahagian cetakan tersuai atau 3D dibuat daripadanya. Disebabkan kemasannya yang berkilat, sesetengah elektronik dan telefon menggunakannya untuk membuat selongsong. Jika anda tidak mempunyai bajet yang paling murah, atau anda benar-benar tidak pasti tentang reka bentuk, saya cadangkan menggunakan ABS untuk percetakan 3D atau pemesinan CNC prototaip anda, jadi anda tidak perlu membayar banyak wang.

IV. POM

Berbanding dengan plastik lain, POM mempunyai sifat yang paling serupa dengan logam, yang menjadikannya sangat sesuai untuk bahagian volum besar kerana ia mengekalkan ciri ringannya.

i. kelebihan

POM mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan keletihan, serta kestabilan suhu tinggi yang sangat baik (sehingga 166 darjah Celsius). Ia sangat keras, tahan kakisan, dan mempunyai sifat geseran yang baik. Ia juga merupakan salah satu daripada beberapa plastik dengan rintangan kelembapan yang tinggi.

ii. kecacatan

Aspek yang paling menakutkan ialah pengecutannya yang tidak sekata, yang mungkin sukar untuk diramal dan menyebabkan masalah apabila ia dibuang atau dibentuk. Di samping itu, plastik ini sangat keras, yang boleh membosankan alat pemotong CNC apabila memotong bahan.

BAHAN POM
pom plastik CNC MESIN

iii. Julat penggunaan

POM mempunyai sifat tegangan yang sangat tinggi dan oleh itu sering digunakan dalam bahagian kejuruteraan dan jentera. Sebagai contoh, pam plastik, kerana ia mempunyai prestasi geseran yang hebat. Sesetengah komponen yang kerap menyerap lembapan diperbuat daripada POM, jadi ia tidak akan mengembang.

V. PC

PC telah bersaing dengan kaca dan PMMA. Jika anda membuat bahagian atau prototaip lutsinar, PC ialah salah satu bahan plastik yang sesuai. Ia juga boleh diwarnakan untuk membuat kaca berwarna, dan juga membuat beberapa hiasan legap.

i. kelebihan

Rintangan seismik PC jauh lebih tinggi daripada PMMA atau kaca. Bahan ini mempunyai rintangan haba yang tinggi dan boleh berfungsi pada suhu melebihi 150 ℃.

ii. kecacatan

PC akan berprestasi buruk di bawah cahaya ultraungu dan mungkin kehilangan ketelusan di bawah pendedahan jangka panjang. Ia juga mudah tercalar, dan prototaip yang jelas akan ditutup dengan filem khas. PC tidak boleh digunakan untuk makanan atau bahan organik, kerana ia akan mengeluarkan beberapa wap berbahaya dari semasa ke semasa.

iii. Julat penggunaan

Mana-mana bahagian lutsinar boleh dibuat daripada PC dan PMMA, seperti lampu kereta atau kaca bertetulang. Ia adalah bahan yang digunakan secara meluas untuk prototaip pantas, lebih daripada PMMA. Ia agak lebih murah untuk membuat prototaip PC. Jika anda mahukan prototaip plastik lutsinar atau berwarna berkekuatan tinggi, anda harus fokus pada PC.

5. Cari pengeluar prototaip plastik yang sesuai

Apabila anda tidak pasti bahan yang hendak digunakan untuk membuat prototaip plastik anda, sila ingat untuk mencari pengilang profesional untuk membantu anda menyelesaikan semua masalah. Mungkin anda keliru, bagaimana untuk mencari pengeluar prototaip profesional? Sekarang adalah era lebuh raya maklumat. Mungkin kita boleh mencari jawapannya dengan menggunakan “Google”, enjin carian terbesar di dunia. Sesetengah pengeluar prototaip profesional akan mempunyai tapak web rasmi mereka sendiri. Tentukan sama ada mereka adalah rakan kongsi yang sesuai dengan melayari kepakaran tapak web mereka.

perkhidmatan-perkilangan cnc
kedai-pemesinan cnc

DDPROTOTYPE komited untuk menjadi pengeluar prototaip plastik profesional dan menyediakan perkhidmatan pemesinan plastik CNC dengan prestasi kos tinggi untuk pelanggan di seluruh dunia. Ketahui lebih lanjut tentang prototaip plastik kami. Anda boleh memuat naik fail CAD anda dengan mudah hari ini untuk mendapatkan sebut harga percuma.