¿Cómo deberían los fabricantes elegir los materiales para sus prototipos?

Introducción

Vivimos en un mundo de plástico. Cuando nos despertamos por la mañana, lo primero que hacemos es ponernos un trozo de plástico en la boca y cepillarnos los dientes con él. Luego, sacamos la comida de nuestras bolsas de plástico y la cocinamos con electrodomésticos de cocina de plástico, llevamos algunas cosas de plástico al trabajo y manejamos en autos que son 30% de plástico. Sí, estamos en un mundo de plástico. El plástico es barato, bien procesado y duradero. Ideal para hacer cosas con él, ¿sí? Bueno, hay algunos matices.

Hay literalmente miles de tipos de plástico para cada ocasión. Pero, ¿cómo elegir el material que se adaptará a su producto? Claro, puede pasar mucho tiempo buscando una combinación perfecta, eligiendo una fórmula muy compleja que sea ideal para su diseño. Pero antes de eso, debe considerar algunos plásticos comunes en las etapas de creación de prototipos. Es decir, encontrarlos será más fácil y las tecnologías de fabricación son más avanzadas para los materiales más extendidos. Aquí hay una lista de materiales de creación de prototipos populares que le permitirán elegir entre cualquier fabricante de prototipos de plástico que desee y no tendrá que buscar en un lugar lejano y costoso.

Metacrilato de polimetilo (PMMA)

Resumen . Es posible que nunca haya oído hablar de un nombre de polímero que suena tan complicado como PMMA, pero estoy seguro de que ha oído hablar del vidrio acrílico. Se usa literalmente en todas partes. Luces de automóviles, ventanas, pantallas, lámparas.

Ventajas . PMMA es transparente e irrompible. Al menos, mucho más que vidrio. Esas propiedades junto con su resistencia a la corrosión permitieron que el PMMA entrara en nuestras vidas. Además de eso, este material es muy fácil de procesar. Se puede cortar, moldear o formar. Es rígido, dimensionalmente estable y funciona a temperaturas de hasta 160 grados C.

Desventajas . A pesar de ser más resistente que el vidrio, este material sigue siendo frágil en comparación con otros plásticos. También es débil al agua y algunos hidrocarburos (elementos alquinos). Cuando entra en contacto con el agua, el PMMA se hincha y los hidrocarburos lo disuelven.

Usos . El PMMA se usa ampliamente como una alternativa al vidrio donde es muy probable que se rompa este último. Semáforos y lámparas de automóviles, por ejemplo. El vidrio acrílico también se usa a menudo para experimentos y demostraciones (por ejemplo, pruebas de canales aeronáuticos). Otro uso que se le da es en medicina. Muchos dispositivos médicos están hechos de PMMA, ya que son transparentes y duraderos. Incluso algunas lentes están hechas de PMMA. Si está buscando algo excepcionalmente transparente que se pueda pulir para que luzca exactamente como el vidrio o si desea moldear algún objeto en un recinto transparente, realmente debería considerar el PMMA.

Nail

Resumen . Donde el PMMA era rígido y quebradizo, el nailon es flexible y resistente. Lo realmente interesante del nailon es que sus propiedades excepcionales nos permiten fabricar fibras a partir de él. Entonces, sí, a veces también usas ropa de plástico.

Ventajas . El nailon es muy flexible y al mismo tiempo fuerte, con una excepcional resistencia al desgaste. No se rompe. El nailon es muy ligero y su resistencia a la temperatura es incluso superior a la del PMMA, llegando hasta los 195 grados C.

Desventajas. El nailon no es tan fuerte con los productos químicos y la corrosión. Puede disolverlo con algunos ácidos, alcalinos y otros líquidos fuertes. Lo hace peor en la luz del sol. La luz ultravioleta hace que forme moléculas que debilitan su microestructura. Se hincha bajo el agua tan bien como el PMMA. También tiene una alta tasa de contracción, lo cual es malo cuando se moldea por inyección el material.

Usos. El más extendido de Nylon es la fibra. Muchas de nuestras cosas están hechas de nailon o al menos contienen algo de nailon, como vestidos, mochilas, algunas servilletas y, lo que es más importante, neumáticos de coche. Debido a su gran dureza y resistencia al desgaste, se suele utilizar para piezas que rozan entre sí. Si necesita algunos rodamientos o mecanismos de engranajes, el nailon es una buena opción.

Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

Resumen. El ABS se ha vuelto muy popular recientemente con el auge de la fabricación aditiva. Se ha vuelto así debido a su bajo encogimiento, grandes propiedades de formación y bajo costo comparativo. Ahora mismo, el ABS es el principal plástico para la creación rápida de prototipos.

Ventajas. En primer lugar, el ABS es resistente a la mayoría de los agentes, mientras que otros plásticos son débiles. Eso incluye ácidos, alcalinos y otros. Es muy brillante, por lo que debe considerarlo si desea que su producto sea brillante. También es resistente a los golpes.

Desventajas . En primer lugar, este material no es muy fuerte en comparación con otros. En segundo lugar, el ABS tiene una temperatura de trabajo realmente baja de menos de 90 grados C. Es ligeramente tóxico, por lo que usarlo para juguetes o cosas de niños es una mala idea. También tiene una tasa de contracción bastante considerable.

Usos . Es barato y está bien formado, ideal para la impresión en 3D, por lo que se fabrican muchas piezas personalizadas o autoimpresas. Debido a su brillo, algunos electrodomésticos y teléfonos lo utilizan para crear recintos. Si no tiene el presupuesto más sólido o si no está seguro del diseño, le sugiero que imprima en 3D o mecanice su prototipo a partir de ABS para que no tenga que pagar mucho.

Polioximetileno (POM)

Resumen. Este plástico es el que más se acerca a una microestructura cristalina entre otros plásticos, por lo que tiene las mejores propiedades correspondientes a los metales, lo que los hace realmente buenos para una gran cantidad de piezas, ya que mantienen su naturaleza liviana.

Ventajas . La alta resistencia y la resistencia a la fatiga son características del POM. También tiene una gran estabilidad a altas temperaturas (hasta 166 grados C). Es muy rígido, resistente a la corrosión y tiene buenas propiedades de fricción. También es uno de los pocos plásticos que son altamente resistentes a la humedad.

Desventajas . Entre los muchos, uno de los más desalentadores es su contracción desigual. Es muy difícil de predecir y sirve para ser una molestia cuando se moldea o moldea el plástico. Además, este plástico es bastante duro debido a las partículas de refuerzo y desafilan mucho el instrumento al cortar este material.

Usos . Este plástico tiene propiedades de alta resistencia a la tracción que a menudo se usa para piezas y máquinas de ingeniería. Por ejemplo, las bombas de plástico, ya que tiene grandes propiedades de fricción. Algunas partes que suelen absorber humedad están hechas de POM para que no se hinchen.

Policarbonato (PC)

Resumen. El PC compite constantemente con el vidrio y el PMMA. Si está haciendo algo transparente, elegirá uno de estos materiales. La PC se puede teñir para hacer un vidrio coloreado e incluso hay algunas modificaciones opacas.

Ventajas. La PC tiene una resistencia a los golpes mucho mayor que el PMMA o el vidrio. Este material tiene una alta resistencia al calor y funciona a temperaturas superiores a los 150 grados C.

Desventajas. La PC funciona un poco peor bajo la luz ultravioleta. Pierde su transparencia durante un largo período de tiempo. También se raya fácilmente, por lo que los prototipos claros se cubren con una película especial, por ejemplo. El material no debe usarse con alimentos ni cosas orgánicas, ya que puede emitir vapores nocivos con el tiempo.

Usos. Cualquier cosa transparente puede estar hecha tanto de PC como de PMMA, por ejemplo, luces de automóviles o vidrio reforzado. Es un material que se usa mucho en prototipado rápido, mucho más que el PMMA por lo que hacer prototipos de PC es algo más económico. Si desea crear un prototipo de una pieza transparente o tintada realmente de alta resistencia, debe buscar PC.

Entonces, aquí estaban los plásticos más comunes para su elección. Recuerda, elige. Rígido o Flexible. Considere las condiciones en las que funcionará y la temperatura. Haga un análisis de tensión. Y, por último, decide si debe ser transparente o no.

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