Como os fabricantes devem escolher os materiais para seus protótipos?

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Introdução

Estamos vivendo em um mundo de plástico. Quando acordamos de manhã, a primeira coisa que fazemos é colocar um pedaço de plástico na boca e escovar os dentes com ele. Então, tiramos comida de nossas sacolas plásticas e cozinhamos com utensílios de cozinha de plástico, levamos algumas coisas de plástico conosco para o trabalho e dirigimos em carros que são 30% de plástico. Sim, estamos em um mundo de plástico. O plástico é barato, bem processado e durável. Ideal para fazer coisas a partir dele, sim? Bem, existem algumas nuances.

Existem literalmente milhares de tipos de plástico para todas as ocasiões. Mas como escolher o material que vai se adequar ao seu produto? Claro, você pode gastar muito tempo procurando uma combinação perfeita, escolhendo uma fórmula muito complexa que seja ideal para o seu design. Mas antes disso, você deve considerar alguns plásticos comuns nas etapas de prototipagem. Quer dizer, encontrá-los será mais fácil e as tecnologias de fabricação são mais avançadas para os materiais mais difundidos. Aqui está uma lista de materiais de prototipagem populares que permitirão que você escolha qualquer fabricante de protótipo de plástico que desejar e não precise procurar em algum lugar distante e caro.

Polimetilmetacrilato (PMMA)

Visão geral . Você pode nunca ter ouvido falar de um nome de polímero tão complicado como o PMMA, mas tenho certeza de que já ouviu falar sobre o vidro acrílico. É usado literalmente em todos os lugares. Luzes do carro, janelas, displays, lâmpadas.

Vantagens . O PMMA é transparente e resistente a quebras. Pelo menos, muito mais do que vidro. Essas propriedades, juntamente com sua resistência à corrosão, permitiram que o PMMA entrasse em nossas vidas. Além disso, este material é muito fácil de processar. Pode ser cortado, fundido ou formado. É rígido, dimensional estável e funciona em temperaturas de até 160 graus C.

Desvantagens . Apesar de ser mais resistente que o vidro, esse material ainda é frágil em comparação com outros plásticos. Também é fraco à água e a alguns hidrocarbonetos (elementos alcinos). Quando em contato com a água, o PMMA incha e os hidrocarbonetos o dissolvem.

Usos . O PMMA é amplamente utilizado como alternativa ao vidro, onde é altamente provável a quebra do último. Semáforos e lâmpadas de automóveis, por exemplo. O vidro acrílico também é frequentemente usado para experimentos e demonstrações (por exemplo, testes de canais aeronáuticos). Outro uso para isso é na medicina. Muitos dispositivos médicos são feitos de PMMA, pois são transparentes e duráveis. Até algumas lentes são feitas de PMMA. Se você estiver procurando por algo excepcionalmente transparente que possa ser polido para se parecer exatamente com o vidro ou se quiser lançar algum objeto em um gabinete transparente, você deve realmente olhar para o PMMA.

Nilon

Visão geral . Onde o PMMA era rígido e quebradiço, o Nylon é flexível e forte. A parte realmente interessante do Nylon é que suas propriedades excepcionais nos permitem fazer fibras a partir dele. Então, sim, às vezes você também está vestindo roupas de plástico.

Vantagens . O nylon é muito flexível e ao mesmo tempo forte, com excepcional resistência ao desgaste. Não quebra. O nylon é muito leve e sua resistência à temperatura é ainda maior que a do PMMA, atingindo até 195 graus C.

Desvantagens. Nylon não é tão forte com produtos químicos e corrosão. Você pode dissolvê-lo com alguns ácidos, alcalinos e outros líquidos fortes. Pior na luz do sol. A luz UV faz com que forme moléculas que tornam sua microestrutura mais fraca. Incha debaixo d'água, bem como PMMA. Ele também tem uma alta taxa de encolhimento, o que é ruim ao moldar o material por injeção.

Usos. O mais difundido de Nylon é a fibra. Muitas das nossas coisas são feitas de nylon ou pelo menos contêm um pouco dele, como vestidos, mochilas, alguns guardanapos e, principalmente, pneus de carro. Devido à sua grande resistência e resistência ao desgaste, é frequentemente usado para peças que roçam umas nas outras. Se você precisar de alguns rolamentos ou mecanismos de engrenagem, o nylon é uma boa escolha.

Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS)

Visão geral. O ABS tornou-se muito popular recentemente com o surgimento da manufatura aditiva. Tornou-se assim devido ao seu baixo encolhimento, ótimas propriedades de formação e baixo custo comparativo. Atualmente, o ABS é o principal plástico para prototipagem rápida.

Vantagens. Em primeiro lugar, o ABS é resistente à maioria dos agentes, outros plásticos são fracos. Isso inclui ácidos, alcalinos e outros. É muito brilhante, então você deve considerá-lo se quiser que seu produto seja brilhante. Também é resistente a choques.

Desvantagens . Em primeiro lugar, este material não é muito forte em comparação com outros. Em segundo lugar, o ABS tem uma temperatura de trabalho muito baixa, inferior a 90 graus C. É um pouco tóxico, portanto, usá-lo para brinquedos ou coisas infantis é uma má ideia. Tem uma taxa de encolhimento bastante considerável também.

Usos . É barato e bem formado, ideal para impressão 3D, por isso são feitas muitas peças personalizadas ou auto-impressas. Por causa de seu brilho, alguns aparelhos e telefones o usam para criar gabinetes. Se você não tiver o orçamento mais forte ou se estiver realmente inseguro sobre o design, sugiro imprimir em 3D ou usinar seu protótipo em ABS para que não precise pagar muito.

Polioximetileno (POM)

Visão geral. Este plástico é o que mais se aproxima de uma microestrutura cristalina entre outros plásticos, por isso possui as propriedades que melhor correspondem aos metais, o que os torna realmente bons para um grande número de peças, pois mantêm sua natureza leve.

Vantagens . Alta resistência e resistência à fadiga são características do POM. Também possui grande estabilidade em altas temperaturas (até 166 graus C). É muito rígido, resistente à corrosão e tem boas propriedades de atrito. É também um dos poucos plásticos que são altamente resistentes à umidade.

Desvantagens . Entre os muitos, um dos mais assustadores é seu encolhimento desigual. É muito difícil prever e serve para ser um aborrecimento quando o plástico é moldado ou moldado. Além disso, este plástico é bastante duro por causa das partículas de reforço e que embotam muito o instrumento ao cortar este material.

Usos . Este plástico tem propriedades de alta resistência à tração que é frequentemente usado para peças de engenharia e máquinas. Por exemplo, bombas de plástico, pois possui ótimas propriedades de atrito. Algumas partes que geralmente absorvem umidade são feitas de POM para que não inchem.

Policarbonato (PC)

Visão geral. O PC está constantemente competindo com o vidro e o PMMA. Se você estiver fazendo algo transparente, estará escolhendo um desses materiais. O PC pode ser tingido para fazer um vidro colorido e há até algumas modificações opacas.

Vantagens. O PC tem uma resistência ao choque muito maior do que o PMMA ou o vidro. Este material tem uma alta resistência ao calor e funciona em temperaturas acima de 150 graus C.

Desvantagens. PC faz um pouco pior sob luz UV. Perde sua transparência por um longo período de tempo. Também é riscado facilmente, então protótipos claros são cobertos com um filme especial, por exemplo. O material não deve ser usado com alimentos ou coisas orgânicas, pois pode emitir alguns vapores nocivos ao longo do tempo.

Usos. Qualquer coisa transparente pode ser feita de PC tanto quanto de PMMA, por exemplo, luzes automotivas ou vidro reforçado. É um material amplamente utilizado na prototipagem rápida, muito mais do que o PMMA, portanto, fazer protótipos de PC é um pouco mais barato. Se você quer uma peça transparente ou colorida de alta resistência prototipada, você deve olhar para o PC.

Então, aqui foram os plásticos mais difundidos para sua escolha. Lembre-se, escolha. Rígido ou Flexível. Considere as condições em que ele funcionará e a temperatura. Faça uma análise de tração. E, por último, decida se precisa ser transparente ou não.

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