Diretrizes para Fabricantes: Selecionando Materiais Ideais para Protótipos

Introdução

Vivemos 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 sacolas plásticas e cozinhamos com eletrodomésticos de plástico, levamos algumas coisas de plástico para o trabalho e dirigimos carros que são 30% plástico. Sim, estamos em um mundo de plástico. O plástico é barato, bem processado e durável. Ideal para fazer coisas, certo? Bem, existem algumas nuances.

Existem literalmente milhares de tipos de plástico para toda ocasião. Mas como escolher o material que se adequa ao seu produto? Claro, você pode gastar muito tempo procurando a combinação perfeita, escolhendo uma fórmula muito complexa que é ideal para seu design. Mas antes disso, você deve considerar alguns plásticos comuns nas etapas de prototipagem. Quero dizer, encontrá-los será mais fácil e as tecnologias de manufatura são mais avançadas para os materiais mais difundidos. Aqui está uma lista de materiais populares de prototipagem que permitirão escolher de qualquer fabricante de protótipos de plástico que desejar e não ter que procurar em lugares distantes e caros.

Polimetil Metacrilato (PMMA)

Visão Geral. Você pode nunca ter ouvido falar de um nome de polímero tão complicado como PMMA, mas tenho certeza de que já ouviu falar de vidro acrílico. É usado literalmente em todo lugar. Faróis de carro, janelas, displays, lâmpadas.

Vantagens. PMMA é transparente e resistente a estilhaçamento. Pelo menos, muito mais que o vidro. Essas propriedades, junto 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 conformado. É rígido, dimensionalmente estável e funciona em temperaturas até 160°C.

Desvantagens. Apesar de ser mais resistente que o vidro, este material ainda é frágil comparado a outros plásticos. Também é fraco contra água e alguns hidrocarbonetos (elementos alquinos). Em contato com água, o PMMA incha e hidrocarbonetos o dissolvem.

Usos. PMMA é amplamente usado como alternativa ao vidro onde a quebra deste é altamente provável. Semáforos e lanternas de automóveis, por exemplo. Vidro acrílico também é frequentemente usado para experimentos e demonstrações (por exemplo, testes de canais aeronáuticos). Outro uso é na medicina. Muitos dispositivos médicos são feitos de PMMA, pois são transparentes e duráveis. Até algumas lentes são feitas de PMMA. Se você procura algo excepcionalmente transparente que possa ser polido para parecer exatamente como vidro, ou se quer fundir algum objeto em um gabinete transparente, realmente deve considerar o PMMA.

Nylon

Visão Geral. Onde o PMMA era rígido e frágil, o Nylon é flexível e forte. A parte realmente interessante sobre o Nylon é que suas propriedades excepcionais nos permitem fazer fibras dele. Então, sim, você às vezes também usa roupas de plástico.

Vantagens. Nylon é muito flexível e ao mesmo tempo forte, com resistência ao desgaste excepcional. Não estilhaça. Nylon é muito leve e sua resistência à temperatura é ainda maior que a do PMMA, chegando a 195°C.

Desvantagens. Nylon não é tão forte com químicos e corrosão. Você pode dissolvê-lo com alguns ácidos, alcalinos e outros líquidos fortes. Funciona pior sob luz solar. Luz UV faz formar moléculas que tornam sua microestrutura mais fraca. Incha debaixo d'água como o PMMA. Também tem alta taxa de retração, o que é ruim na injeção do material.

Usos. O mais difundido do Nylon é fibra. Muitas de nossas coisas são feitas de nylon ou pelo menos contêm algum, como vestidos, mochilas, alguns guardanapos e, mais importante, pneus de carro. Devido à sua grande resistência e resistência ao desgaste, é frequentemente usado para peças que se esfregam. Se você precisa de alguns mancais ou mecanismos de engrenagens, nylon é uma boa escolha.

Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS)

Visão Geral. ABS tornou-se muito popular recentemente com o aumento da manufatura aditiva. Tornou-se assim devido à sua baixa retração, ótimas propriedades de conformação e comparative barateza. Atualmente, ABS é o principal plástico para prototipagem rápida.

Vantagens. Primeiro, ABS é resistente à maioria dos agentes a que outros plásticos são fracos. Isso inclui ácidos, alcalinos e outros. É muito brilhante, então considere se quer seu produto brilhante. Também é resistente a choque.

Desvantagens. Primeiro, este material não é muito forte comparado a outros. Segundo, ABS tem temperatura de trabalho muito baixa, abaixo de 90°C. É levemente tóxico, então usá-lo para brinquedos ou coisas de crianças é má ideia. Tem taxa de retração considerável também.

Usos. É barato e bem conformado, ideal para impressão 3D, então muitas peças personalizadas ou auto-impressas são feitas dele. Por causa do brilho, alguns eletrodomésticos e telefones usam para criar gabinetes. Se você não tem orçamento forte ou se está realmente inseguro sobre o design, sugiro impressão 3D ou usinagem de seu protótipo em ABS para não precisar pagar muito.

Polioximetileno (POM)

Visão Geral. Este plástico tem a microestrutura mais próxima da cristalina entre outros plásticos, então tem propriedades que melhor correspondem a metais, o que os torna realmente bons para grande número de peças, pois mantêm sua natureza leve.

Vantagens. Alta resistência e resistência à fadiga são características do POM. Também tem grande estabilidade em alta temperatura (até 166°C). É muito rígido, resistente à corrosão e tem boas propriedades de atrito. Também é um dos poucos plásticos altamente resistentes à umidade.

Desvantagens. Entre muitas, uma das mais assustadoras é sua retração irregular. É muito difícil de prever e serve de problema quando o plástico é fundido ou conformado. Além disso, este plástico é bastante duro por causa de partículas de endurecimento e elas embotam o instrumento muito ao cortar este material.

Usos. Este plástico tem tais propriedades de tração altas que é frequentemente usado para peças de engenharia e máquinas. Por exemplo, bombas plásticas, já que tem ótimas propriedades de atrito. Algumas peças que frequentemente absorvem umidade são feitas de POM para que não inchem.

Policarbonato (PC)

Visão Geral. PC compete constantemente com vidro e PMMA. Se você está fazendo algo transparente, estará escolhendo entre um destes materiais. PC pode ser tingido para fazer vidro colorido e existem até modificações opacas.

Vantagens. PC tem resistência a choque muito maior que PMMA ou vidro. Este material tem alta resistência ao calor e funciona em temperaturas acima de 150°C.

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

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

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

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