Følg meg på: 
Materialguide for produksjon av plastprototyper
Ved produksjon av plastprototyper virker det vanskelig å velge mer passende materialer, spesielt med tanke på behovet for masseproduksjon av plastdeler. Denne artikkelen tar sikte på å klargjøre hovedtypene av plastmaterialer som er tilgjengelige og bruken av hvert materiale.
1. Ulike typer plastmaterialer
Plast er et mye brukt syntetisk materiale, vanligvis laget av petrokjemikalier, men kan også lages av noen naturlige ingredienser. Vanlige plaster inkluderer nylon, acetal og polyetylen med høy tetthet. Plast kan deles inn i to hovedtyper: termoplast og herdeplast, men vi vil fokusere på å gruppere dem basert på deres mekaniske egenskaper for diskusjon.
en. Stiv plast
Kort sagt, dette er plasten vi bruker til prosjekter som elektroniske hylstre, fotballhjelmer og elektroverktøykropper. De er ikke like elastiske som gummi, men mye sterkere. De er vanligvis gradert i henhold til Shore D-skalaen. Noen vanlige typer stiv plast er ABS, nylon, HDPE og polykarbonat.
b. Elastomer
De er "elastiske". Noen vanlige elastomerer inkluderer silikongummi, HNBR, nitrilgummi og polyuretangummi. Delen vist på bildet nedenfor er laget av en flytende silikongummiblanding.
c. Fiberarmert plast
Disse plastene har spredte forsterkende fibre for å øke hardhet, styrke og slitestyrke. Vanlige eksempler inkluderer glassfiber- og karbonfiberlag. Bruk av korte oppkuttede fibre i sprøytestøpt plast er også vanlig. Bildet under viser en lommekniv med håndtak laget av nylonplast og glassfiberfyllstoffer. Kniven har blitt båret daglig i over to år nesten uten slitasje, mye takket være de mekaniske egenskapene til den glassfylte plasten. Noen SLS-trykte deler kan ha glassfylt nylonpulver, noe som gir mye høyere hardhet enn standard nylon.
d. Modifisert plast med tilsetningsstoffer
Det er også vanlig å tilsette tilsetningsstoffer til basisplast for å gi ulike ønskede egenskaper. Noen vanlige tilsetningsstoffer inkluderer antimikrobielle midler, antistatika, myknere, pigmenter, UV-stabilisatorer, fyllstoffer og flammehemmere.
2. Mekanisk ytelse av plast
Uavhengig av plasttype er det nødvendig å ha en grunnleggende forståelse av materialegenskaper for å velge det beste materialet.
Dette er den maksimale spenningen som kan påføres før permanent deformasjon av materialet oppstår. I nesten alle tilfeller bør spenningen som påføres materialet under bruken holdes under materialets flytegrense. Hvis spenningen er for høy, vil delen oppleve permanent deformasjon.
Også kjent som elastisitetsmodulen, er dette hvor mye et materiale vil "strekkes" når kraft påføres. Hvis vi holder kraften under flytegrensen, vil delen gå tilbake til sin opprinnelige form når kraften er fjernet. Elastiske materialer brukes også ofte til skiver og tetninger, for eksempel i blender- og reisekaffekopplokk.
c. Hardhet
Ulike plaster og gummier har forskjellige hardhetsverdier, typisk målt ved hjelp av Shore-hardhetsskalaen. I Shore hardhetsskalaen er hardhet delt inn i tre kategorier i rekkefølge med økende hardhet: 00, A og D. Et viskelær har en hardhet på rundt 40 på Shore A-skalaen, mens en plastvernehjelm har en hardhet nær 80 på Shore D-skalaen.
d. Friksjonskoeffisient
Friksjonskoeffisient er et begrep som beskriver glideoppførselen til et materiale. Dette er spesielt viktig for prosjekter som involverer glidende eller dynamisk kontakt. Noen lagre, for eksempel, er laget av polytetrafluoretylen (PTFE) materiale på grunn av dens lave friksjonskoeffisient.
3. Bestemme formålet med plastdeler.
en. Ulike plaster er egnet til forskjellige formål
Noen applikasjoner er mekaniske, slitesterke eller elastiske. Ulike materialer bør velges i henhold til forskjellige bruksområder. Det er lurt å velge relativt billigere materialer med tilsvarende ytelse. Noen plastmaterialer har langsiktige reserver hos leverandøren, men andre krever spesialbestilling.
b. Vurder tilgjengeligheten av materialer
Materialer som ark, stenger eller rør (for eksempel brukt til CNC-maskinering ) eller utskrivbare materialer som brukes til FDM er tilgjengelige. Vanligvis prøver FDM-maskiner å matche det beste valget av det endelige produksjonsmaterialet. Du kan simulere noen plasttyper ved hjelp av andre 3D-utskriftsalternativer (som SLA eller SLS), men materialer som samsvarer fullstendig med den endelige produksjonen er vanligvis ikke tilgjengelige. SLA-materialer starter som en væske og herdes ved lasereksponering, noe som kan resultere i noen iboende forskjeller i sluttproduktet. I likhet med SLA er forskjellen med SLS at pulver brukes til å smelte sammen materialet med et annet omkringliggende pulver gjennom laserpåvirkning. SLS kan være et godt alternativ hvis det endelige produksjonsmaterialet er nylon.
c. Med tanke på bearbeidingskapasiteten til plast
Tilsvarende er noen plaster bedre egnet for CNC-bearbeiding (som polypropylen), mens andre enkelt kan 3D-printes, med forskjellige behandlingsmetoder. Prisen på plastprototyper kan variere.
d. Vurder plastresirkulerbarhet
I så fall, sørg for å bruke termoplast i stedet for herdeplast.
4. Plastmaterialer som vanligvis brukes i prototypeproduksjon
I. PMMA
Du har kanskje aldri hørt om et polymernavn som lød så komplekst som PMMA, men du har hørt om akrylglass. Det er lett å forstå, siden det er allestedsnærværende i billykter, vinduer, skjermer, lamper og mer.
Jeg. fordel
Gjennomsiktigheten og korrosjonsbestandigheten til PMMA gjør det mye brukt i vårt daglige liv. I tillegg er dette materialet svært bearbeidbart og kan kuttes, støpes eller støpes med CNC. Den er sterk, formstabil, og kan operere ved temperaturer opp til 160 grader Celsius.
ii. defekt
Til tross for at den er tøffere enn glass, er PMMA fortsatt relativt sprø sammenlignet med annen plast. Det sveller også når det kommer i kontakt med vann, og kan løses opp av hydrokarboner.
iii. Bruksområde
PMMA er mye brukt som erstatning for glass, som er utsatt for brudd. Eksempler inkluderer trafikklys og billys. Akrylglass er også ofte brukt til eksperimenter og demonstrasjoner. Den har brede bruksområder innen medisin, og mange medisinske enheter er laget av PMMA på grunn av dets åpenhet og holdbarhet. Noen linser er til og med laget av PMMA. Hvis du leter etter utmerkede gjennomsiktige deler eller prototyper som kan poleres for å se ut akkurat som glass, eller hvis du ønsker å projisere lys inn i et gjennomsiktig kabinett, bør du definitivt vurdere PMMA.
II. Nylon
Nylon har fleksibilitet og styrke, og dens utmerkede egenskaper gjør den egnet til å produsere fibre. Ja, noen ganger har du på deg plastklær.
Jeg. fordel
Nylon er svært fleksibelt og samtidig veldig sterkt, med utmerket slitestyrke og ingen tendens til å knuse. Den er også veldig lett og har høy temperaturmotstand, enda høyere enn PMMA, med maksimalt opptil 195 grader Celsius.
ii. defekt
Nylon er ikke like sterk i å motstå kjemikalier og korrosjon. Noen syrer, alkalier og andre sterke væsker kan løse det opp. Det er også mindre effektivt i sollys, med ultrafiolett stråling som svekker mikrostrukturen. Som PMMA sveller den i vann. Den har også høy krympehastighet.
iii. Bruksområde
Den viktigste applikasjonen er i bildekk. På grunn av sin høye styrke og gode slitestyrke, brukes nylon ofte i deler som opplever friksjon. Trenger du deler til lagre eller girmekanismer er nylon et godt valg.
III. ABS
Med fremveksten av additiv produksjon har ABS blitt veldig populært nylig på grunn av dets lave krympehastighet, gode støpeytelse og relative rimelige priser. For tiden er ABS en av de viktigste plastene som brukes til rask prototyping.
Jeg. fordel
ABS har motstand mot de fleste syrer og alkalier, som er svakere i annen plast. Det er veldig blankt, så hvis du vil at produktet ditt skal være blankt, bør du vurdere ABS. I tillegg har ABS også støtmotstand.
ii. defekt
ABS er ikke like sterkt som andre plastmaterialer. For det andre er arbeidstemperaturen til ABS veldig lav, mindre enn 90 grader Celsius. Det er litt giftig, så å bruke det til leker eller barneprodukter er ikke en god idé.
iii. Bruksområde
Den er billig og støpes godt, noe som gjør den ideell for 3D-utskrift eller sprøytestøping, så mange tilpassede eller 3D-trykte deler er laget av den. På grunn av den blanke finishen, bruker noen elektronikk og telefoner den til å lage dekselet. Hvis du ikke har det mest sjenerøse budsjettet, eller du er veldig usikker på designet, foreslår jeg at du bruker ABS for 3D-utskrift eller CNC-bearbeiding av prototypen din, slik at du ikke trenger å betale mye penger.
IV. POM
Sammenlignet med andre plastmaterialer har POM egenskaper som ligner mest på metaller, noe som gjør den svært egnet for store volumdeler da den beholder sine lette egenskaper.
Jeg. fordel
POM har høy styrke og utmattelsesbestandighet, samt utmerket høytemperaturstabilitet (opptil 166 grader Celsius). Den er ekstremt hard, korrosjonsbestandig og har gode friksjonsegenskaper. Det er også en av få plaster med høy fuktmotstand.
ii. defekt
Det mest skremmende aspektet er dens ujevne krymping, som kan være vanskelig å forutsi og forårsake problemer når den støpes eller støpes. I tillegg er denne plasten veldig hard, noe som kan sløve CNC-skjæreverktøy når du skjærer materialet.
iii. Bruksområde
POM har svært høye strekkegenskaper og brukes derfor ofte i tekniske deler og maskineri. For eksempel plastpumper, fordi den har en stor friksjonsytelse. Noen komponenter som ofte absorberer fuktighet er laget av POM, så de vil ikke utvide seg.
V. PC
PC har konkurrert med glass og PMMA. Hvis du lager gjennomsiktige deler eller prototyper, er PC et av de passende plastmaterialene. Det kan også farges for å lage farget glass, og til og med lage noe ugjennomsiktig dekorasjon.
Jeg. fordel
Den seismiske motstanden til PC er mye høyere enn for PMMA eller glass. Dette materialet har høy varmebestandighet og kan fungere ved temperaturer over 150 ℃.
ii. defekt
PC vil yte dårlig under ultrafiolett lys, og kan miste gjennomsiktighet ved langvarig eksponering. Det er også lett å bli ripet opp, og den klare prototypen vil dekkes med spesialfilm. PC bør ikke brukes til mat eller organisk materiale, fordi det vil avgi noen skadelige damper over tid.
iii. Bruksområde
Eventuelle gjennomsiktige deler kan være laget av PC og PMMA, for eksempel billamper eller armert glass. Det er et mye brukt materiale for rask prototyping, mye mer enn PMMA. Det er relativt billigere å lage PC-prototyper. Hvis du vil ha en virkelig høystyrke transparent eller farget plastprototype, bør du fokusere på PC.
5.Finn den passende plastprototypeprodusenten
Når du ikke er sikker på hvilket materiale du skal bruke for å lage plastprototypen din, husk å finne en profesjonell produsent som hjelper deg med å løse alle problemer. Kanskje du er forvirret, hvordan finne en profesjonell prototypeprodusent? Nå er epoken for informasjonsmotorvei. Kanskje vi kan finne svaret ved å bruke "Google", verdens største søkemotor. Noen profesjonelle prototypeprodusenter vil ha sine egne offisielle nettsteder. Finn ut om de er passende partnere ved å bla gjennom deres nettstedekspertise.
DDPROTOTYPE er forpliktet til å bli en profesjonell produsent av plastprototyper og tilby CNC-maskineringstjenester for plast med høy kostnadsytelse for kunder over hele verden. Lær mer om vår prototyping av plast. Du kan enkelt laste opp CAD-filen din i dag for å få et gratis tilbud.
