Как выбрать правильный пластик для вашего проекта

Гордон Стайлз | 01 ноября 2017 г.

На рынке представлены тысячи пластиков, которые можно использовать для быстрого прототипирования или мелкосерийного производства. Выбор подходящего пластика для конкретного проекта может оказаться непростой задачей, особенно для начинающих изобретателей или начинающих предпринимателей. У каждого материала есть компромиссы, когда речь идет о стоимости, прочности, гибкости и чистоте поверхности. Необходимо учитывать не только применение детали или продукта, но и среду, в которой они будут использоваться.

В целом конструкционные пластики обладают улучшенными механическими свойствами, которые обеспечивают большую долговечность и не ухудшаются в процессе производства. Некоторые типы пластмасс также могут быть модифицированы для повышения их прочности, а также ударопрочности и термостойкости. Давайте углубимся в различные пластиковые материалы, которые следует учитывать в зависимости от конечной детали или функции продукта.

Механические части

Одной из наиболее распространенных смол, используемых для изготовления механических деталей, является нейлон, также известный как полиамид (ПА). Когда PA смешан с молибденом, он имеет скользкую поверхность, облегчающую движение. Однако использовать зубчатые передачи из нейлона в нейлон не рекомендуется, поскольку подобные пластмассы имеют тенденцию слипаться. ПА обладает высокой устойчивостью к износу и истиранию и имеет хорошие механические свойства при повышенных температурах. Нейлон идеален в качестве нити для 3D-печати пластиком, но со временем он впитывает воду.

Полиоксиметилен (ПОМ) также является отличным вариантом для механических деталей. ПОМ — это разновидность ацеталевой смолы, используемой для производства делрина Dupont, ценного пластика для шестерен, винтов, колес и многого другого. ПОМ обладает высокой прочностью на изгиб и растяжение, жесткостью и твердостью. Однако ПОМ может разлагаться под воздействием щелочи, хлора и горячей воды, и его может быть трудно склеить.

Пластиковые контейнеры

Если ваш проект представляет собой своего рода судно, лучше всего подойдет полипропилен (ПП). ПП используется для изготовления контейнеров для хранения пищевых продуктов, поскольку он термостойкий, непроницаем для масел и растворителей и не выщелачивает химикаты, что делает его безопасным для пищевых продуктов. ПП также имеет превосходный баланс жесткости и ударной прочности, из него можно легко сделать шарнир, который можно многократно сгибать, не ломаясь. Его также можно использовать для применения в трубах и шлангах.

Другой вариант – полиэтилен (ПЭ). Самый распространенный пластик в мире, полиэтилен имеет низкую прочность, твердость и жесткость. Обычно он имеет молочно-белый цвет и представляет собой пластик, который можно найти в бутылочках с лекарствами, контейнерах для молока и моющих средств. PE обладает высокой устойчивостью к различным химическим веществам, но имеет низкую температуру плавления.

Чемоданы для инструментов и оборудование

Для любого проекта, требующего высокой ударопрочности и высокой устойчивости к разрыву и разрушению, идеально подходит акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС). АБС-пластик легкий и может быть усилен добавлением стекловолокна. Он дороже стирола, но служит гораздо дольше благодаря своей твердости и ударной вязкости. ABS используется для трехмерного моделирования быстрых прототипов методом наплавления.

Учитывая свои свойства, ABS является хорошим вариантом для носимых устройств. В Star Rapid мы создали корпус умных часов для E3design из черной предварительно окрашенной пластмассы ABS/PC с помощью литья пластмассы под давлением. Такой выбор материала позволяет всему устройству оставаться относительно легким, а также обеспечивает корпус, способный выдержать случайные удары, например, когда часы ударяются о твердую поверхность. Если вам нужно что-то универсальное и ударопрочное, ударопрочный полистирол (HIPS) — хороший вариант. Этот материал подходит для создания прочных чехлов для электроинструментов и ящиков для инструментов. Хотя HIPS экономичен, он не считается экологически чистым.

Резина

Многие проекты требуют литья под давлением смол, обладающих мягкими и эластичными свойствами резины. Термопластичный полиуретан (ТПУ) — отличный вариант, поскольку он имеет множество специальных формул, обеспечивающих высокую эластичность, низкотемпературные характеристики и долговечность. ТПУ также используется в электроинструментах, роликах, изоляции кабелей и спортивных товарах. Поскольку ТПУ устойчив к растворителям, его можно найти во многих промышленных средах благодаря его высокой стойкости к истиранию и прочности на сдвиг. Однако он известен тем, что поглощает влагу из атмосферы, поэтому его может быть сложно обрабатывать во время производства. Для формования используется термопластичная резина (TPR), которая недорога и проста в обращении, например, для изготовления мягких резиновых ручек.