Volg me op: 
Materiaalgids voor het maken van plastic prototypes
Bij het maken van plastic prototypes lijkt het moeilijk om meer geschikte materialen te selecteren, vooral gezien de noodzaak van massaproductie van plastic onderdelen. Dit document is bedoeld om de belangrijkste beschikbare soorten plastic materialen en de toepassing van elk materiaal te verduidelijken.
1. Verschillende soorten plastic materialen
Plastic is een veelgebruikt synthetisch materiaal, meestal gemaakt van petrochemische producten, maar kan ook worden gemaakt van sommige natuurlijke ingrediënten. Veelgebruikte kunststoffen zijn nylon, acetaal en polyethyleen met hoge dichtheid. Kunststoffen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: thermoplasten en thermohardende kunststoffen, maar we zullen ons concentreren op het groeperen ervan op basis van hun mechanische eigenschappen ter bespreking.
A. Stijve kunststoffen
Kortom, dit zijn de kunststoffen die we gebruiken voor projecten zoals elektronische behuizingen, voetbalhelmen en carrosserieën van elektrisch gereedschap. Ze zijn niet zo elastisch als rubber, maar veel sterker. Ze worden meestal ingedeeld volgens de Shore D-schaal. Enkele veel voorkomende soorten hard plastic zijn ABS, nylon, HDPE en polycarbonaat.
B. Elastomeer
Ze zijn "elastisch". Enkele veel voorkomende elastomeren zijn siliconenrubber, HNBR, nitrilrubber en polyurethaanrubber. Het onderdeel op de onderstaande afbeelding is gemaakt van een vloeibare siliconenrubbersamenstelling.
C. Vezelversterkte kunststoffen
Deze kunststoffen hebben verspreide versterkende vezels om de hardheid, sterkte en slijtvastheid te vergroten. Bekende voorbeelden zijn glasvezel- en koolstofvezellagen. Het gebruik van korte gehakte vezels in spuitgegoten kunststoffen is ook gebruikelijk. Op onderstaande foto is een zakmes te zien met een handgreep van nylon kunststof en glasvezel vullingen. Het mes wordt al meer dan twee jaar dagelijks gedragen met bijna geen slijtage, grotendeels dankzij de mechanische eigenschappen van het met glas gevulde plastic. Sommige SLS-geprinte onderdelen kunnen met glas gevuld nylonpoeder bevatten, wat resulteert in een veel hogere hardheid dan standaard nylon.
D. Gemodificeerde kunststoffen met additieven
Het is ook gebruikelijk om additieven toe te voegen aan basiskunststoffen om verschillende gewenste eigenschappen te verkrijgen. Enkele veel voorkomende additieven zijn antimicrobiële stoffen, antistatica, weekmakers, pigmenten, UV-stabilisatoren, vulstoffen en vlamvertragers.
2.Mechanische prestaties van kunststof
Ongeacht het type kunststof, het is noodzakelijk om een basiskennis van materiaaleigenschappen te hebben om het beste materiaal te kiezen.
Dit is de maximale spanning die kan worden uitgeoefend voordat blijvende vervorming van het materiaal optreedt. In bijna alle gevallen moet de spanning die tijdens het gebruik op het materiaal wordt uitgeoefend, onder de vloeigrens van het materiaal worden gehouden. Als de spanning te hoog is, zal het onderdeel permanent vervormen.
Ook bekend als de elasticiteitsmodulus, dit is de hoeveelheid waarmee een materiaal zal "rekken" wanneer er kracht op wordt uitgeoefend. Als we de kracht onder de vloeigrens houden, zal het onderdeel terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm zodra de kracht is verwijderd. Elastische materialen worden ook vaak gebruikt voor ringen en afdichtingen, zoals die in deksels van blenders en koffiekopjes.
C. Hardheid
Verschillende kunststoffen en rubbers hebben verschillende hardheidswaarden, meestal gemeten met behulp van de Shore-hardheidsschaal. Op de Shore-hardheidsschaal wordt de hardheid onderverdeeld in drie categorieën in volgorde van toenemende hardheid: 00, A en D. Een gum heeft een hardheid van rond de 40 op de Shore A-schaal, terwijl een plastic veiligheidshelm een hardheid heeft die dicht bij de 80 ligt. op de Shore D-schaal.
D. Wrijvingscoëfficiënt
Wrijvingscoëfficiënt is een term die het glijgedrag van een materiaal beschrijft. Dit is vooral belangrijk voor projecten waarbij sprake is van glijdend of dynamisch contact. Sommige lagers zijn bijvoorbeeld gemaakt van polytetrafluorethyleen (PTFE) materiaal vanwege de lage wrijvingscoëfficiënt.
3. Bepaling van het doel van kunststof onderdelen.
A. Verschillende kunststoffen zijn geschikt voor verschillende doeleinden
Sommige toepassingen zijn mechanisch, slijtvast of elastisch. Verschillende materialen moeten worden geselecteerd op basis van verschillende toepassingen. Het is verstandig om relatief goedkopere materialen te kiezen met vergelijkbare prestaties. Sommige kunststoffen hebben langdurige reserves bij de leverancier, maar andere vereisen speciale bestellingen.
B. Denk aan de beschikbaarheid van materialen
Materialen zoals platen, staven of buizen (bijvoorbeeld gebruikt voor CNC-bewerking) of afdrukbare materialen die voor FDM worden gebruikt, zijn beschikbaar. Doorgaans proberen FDM-machines de beste keuze van het uiteindelijke productiemateriaal te evenaren. Sommige kunststoffen kun je simuleren met andere 3D-printmogelijkheden (zoals SLA of SLS), maar materialen die helemaal passen bij de uiteindelijke productie zijn meestal niet voorhanden. SLA-materialen beginnen als een vloeistof en worden uitgehard door laserbelichting, wat kan resulteren in enkele inherente verschillen in het eindproduct. Net als bij SLA is het verschil met SLS dat poeder wordt gebruikt om het materiaal te versmelten met een ander omringend poeder door middel van laserimpact. SLS kan een goede optie zijn als het uiteindelijke productiemateriaal nylon is.
C. Gezien de verwerkingscapaciteit van kunststoffen
Evenzo zijn sommige kunststoffen beter geschikt voor CNC-bewerking (zoals polypropyleen), terwijl andere gemakkelijk 3D-geprint kunnen worden, met verschillende verwerkingsmethoden. De prijs van plastic prototypes kan variëren.
D. Overweeg de recyclebaarheid van plastic
Gebruik dan thermoplast in plaats van thermohardende materialen.
4. Plastic materialen die vaak worden gebruikt bij de productie van prototypen
ik PMMA
Je hebt misschien nog nooit gehoord van een polymeernaam die zo complex klinkt als PMMA, maar je hebt wel gehoord van acrylglas. Het is gemakkelijk te begrijpen, omdat het alomtegenwoordig is in autokoplampen, ramen, displays, lampen en meer.
i. voordeel
Door de transparantie en corrosieweerstand van PMMA wordt het veel gebruikt in ons dagelijks leven. Bovendien is dit materiaal zeer verwerkbaar en kan het door CNC worden gesneden, gegoten of gegoten. Het is sterk, vormvast en kan werken bij temperaturen tot 160 graden Celsius.
ii. defect
Ondanks dat het sterker is dan glas, is PMMA nog steeds relatief bros in vergelijking met andere kunststoffen. Het zwelt ook op bij contact met water en kan worden opgelost door koolwaterstoffen.
iii. Bereik van gebruik
PMMA wordt veel gebruikt als vervanging voor glas, dat snel breekt. Voorbeelden zijn verkeerslichten en autolichten. Acrylglas wordt ook vaak gebruikt voor experimenten en demonstraties. Het heeft brede toepassingen in de geneeskunde en veel medische apparaten zijn gemaakt van PMMA vanwege de transparantie en duurzaamheid. Sommige lenzen zijn zelfs gemaakt van PMMA. Als u op zoek bent naar uitstekende transparante onderdelen of prototypes die kunnen worden gepolijst om er net zo uit te zien als glas, of als u licht wilt projecteren in een transparante behuizing, moet u zeker PMMA overwegen.
II. Nylon
Nylon heeft flexibiliteit en sterkte, en zijn uitstekende eigenschappen maken het geschikt voor het produceren van vezels. Ja, je draagt soms plastic kleding.
i. voordeel
Nylon is zeer flexibel en tegelijkertijd zeer sterk, met een uitstekende slijtvastheid en geen neiging tot versplinteren. Daarnaast is het zeer licht van gewicht en heeft het een hoge temperatuurbestendigheid, zelfs hoger dan PMMA, met een maximum tot 195 graden Celsius.
ii. defect
Nylon is niet zo sterk in het weerstaan van chemicaliën en corrosie. Sommige zuren, basen en andere sterke vloeistoffen kunnen het oplossen. Het is ook minder effectief in zonlicht, waarbij ultraviolette straling de microstructuur verzwakt. Net als PMMA zwelt het op in water. Het heeft ook een hoog krimppercentage.
iii. Bereik van gebruik
De belangrijkste toepassing is in autobanden. Vanwege de hoge sterkte en goede slijtvastheid wordt nylon vaak gebruikt in onderdelen die wrijving ervaren. Als u onderdelen voor lagers of tandwielmechanismen nodig heeft, is nylon een goede keuze.
III. buikspieren
Met de opkomst van additive manufacturing is ABS de laatste tijd erg populair geworden vanwege de lage krimpsnelheid, goede vormprestaties en relatieve betaalbaarheid. Momenteel is ABS een van de belangrijkste kunststoffen die worden gebruikt voor rapid prototyping.
i. voordeel
ABS is bestand tegen de meeste zuren en logen, wat zwakker is in andere kunststoffen. Het is erg glanzend, dus als u wilt dat uw product glanzend is, moet u ABS overwegen. Daarnaast heeft ABS ook schokbestendigheid.
ii. defect
ABS is niet zo sterk als andere plastic materialen. Ten tweede is de werktemperatuur van ABS erg laag, minder dan 90 graden Celsius. Het is enigszins giftig, dus het is geen goed idee om het voor speelgoed of kinderproducten te gebruiken.
iii. Bereik van gebruik
Het is goedkoop en goed te vormen, waardoor het ideaal is voor 3D-printen of spuitgieten, dus er worden veel op maat gemaakte of 3D-geprinte onderdelen van gemaakt. Vanwege de glanzende afwerking gebruiken sommige elektronica en telefoons het om de behuizing te maken. Als je niet het meest genereuze budget hebt, of als je erg onzeker bent over het ontwerp, raad ik aan om ABS te gebruiken voor 3D-printen of CNC-bewerking van je prototype, zodat je niet veel geld hoeft te betalen.
IV. POM
In vergelijking met andere kunststoffen bezit POM eigenschappen die het meest lijken op die van metalen, waardoor het zeer geschikt is voor onderdelen met een groot volume omdat het zijn lichtgewicht eigenschappen behoudt.
i. voordeel
POM heeft een hoge sterkte en weerstand tegen vermoeidheid, evenals een uitstekende stabiliteit bij hoge temperaturen (tot 166 graden Celsius). Het is extreem hard, corrosiebestendig en heeft goede wrijvingseigenschappen. Het is ook een van de weinige kunststoffen met een hoge vochtbestendigheid.
ii. defect
Het meest intimiderende aspect is de ongelijke krimp, die moeilijk te voorspellen kan zijn en problemen kan veroorzaken wanneer het wordt gegoten of gegoten. Bovendien is dit plastic erg hard, wat CNC-snijgereedschappen bot kan maken bij het snijden van het materiaal.
iii. Bereik van gebruik
POM heeft zeer hoge trekeigenschappen en wordt daarom vaak gebruikt in technische onderdelen en machines. Bijvoorbeeld plastic pompen, omdat het een geweldige wrijvingsprestatie heeft. Sommige onderdelen die vaak vocht opnemen, zijn gemaakt van POM, zodat ze niet uitzetten.
V. Pc
PC concurreert met glas en PMMA. Als u transparante onderdelen of prototypen maakt, is pc een van de geschikte plastic materialen. Het kan ook worden gekleurd om gekleurd glas te maken en zelfs om een ondoorzichtige decoratie te maken.
i. voordeel
De seismische weerstand van PC is veel hoger dan die van PMMA of glas. Dit materiaal heeft een hoge hittebestendigheid en kan werken bij temperaturen boven de 150 ℃.
ii. defect
De pc presteert slecht onder ultraviolet licht en kan zijn transparantie verliezen bij langdurige blootstelling. Het is ook gemakkelijk te krassen en het heldere prototype wordt bedekt met een speciale film. PC mag niet worden gebruikt voor voedsel of organisch materiaal, omdat het na verloop van tijd schadelijke dampen zal afgeven.
iii. Bereik van gebruik
Alle transparante onderdelen kunnen van PC en PMMA zijn, zoals autolampen of gewapend glas. Het is een veelgebruikt materiaal voor rapid prototyping, veel meer dan PMMA. Het is relatief goedkoper om pc-prototypes te maken. Als u een echt sterk transparant of gekleurd plastic prototype wilt, moet u zich concentreren op pc.
5. Vind de geschikte plastic prototypefabrikant
Als u niet zeker weet welk materiaal u moet gebruiken om uw plastic prototype te maken, vergeet dan niet om een professionele fabrikant te zoeken om u te helpen alle problemen op te lossen. Misschien bent u in de war, hoe vindt u een professionele prototypefabrikant? Dit is het tijdperk van de informatiesnelweg. Misschien kunnen we het antwoord vinden door “Google”, de grootste zoekmachine ter wereld, te gebruiken. Sommige professionele prototypefabrikanten zullen hun eigen officiële websites hebben. Bepaal of ze geschikte partners zijn door hun website-expertise te bekijken.
DDPROTOTYPE zet zich in om een professionele fabrikant van plastic prototypes te worden en te leveren CNC-kunststofbewerking diensten met hoge kostenprestaties voor klanten over de hele wereld. Lees meer over onze plastic prototyping. U kunt vandaag eenvoudig uw CAD-bestand uploaden om een gratis offerte te ontvangen.
Ben je geïnteresseerd in: