La produzione di pezzi stampati trasparenti aggiunge varie considerazioni ai vostri progetti e alle modalità di realizzazione dei vostri pezzi. I materiali ideali per un progetto sono determinati dalle qualità del materiale e dal suo comportamento durante la produzione e l'esperienza dell'utente finale. Poiché lo stampaggio a iniezione trasparente non nasconde nulla, è necessaria una maggiore precisione nella progettazione e nella produzione rispetto allo stampaggio di materiali che possono oscurare un design non proprio impeccabile. La pianificazione e la preparazione di materie prime, attrezzature, stampi e processi di stampaggio devono essere precisi.
Inoltre, poiché le plastiche trasparenti non nascondono le impurità create durante il processo di stampaggio, lo stoccaggio del materiale deve garantire che il materiale rimanga pulito.
Opzioni di materiali per lo stampaggio a iniezione traslucido e trasparente
I diversi materiali presentano vantaggi diversi nello stampaggio a iniezione di plastica trasparente. Ecco una panoramica delle qualità delle nostre plastiche trasparenti.
Acrilico (PMMA)
L'acrilico può essere stampato a iniezione in prodotti plastici trasparenti e colorati, inoltre è atossico, antigraffio e resistente ai raggi UV, il che lo rende una scelta popolare per l'uso in attrezzature per esterni. L'abitabilità dell'acrilico e la sua varietà di coloranti lo rendono una buona scelta per lenti, apparecchi di illuminazione e oggetti che ne necessitano. L'aspetto negativo è che l'acrilico può essere inflessibile e frangibile, quindi non può essere utilizzato in prodotti che devono sopportare molte pressioni, e deve essere asciugato dopo aver assorbito l'umidità, rallentando il processo di produzione e causando problemi agli utenti finali.
Polietilene ad alta densità (HDPE)
Come l'acrilico, il polietilene ad alta densità (HDPE) è resistente ai raggi UV, ma è più facilmente traslucido nello stampaggio a iniezione. L'HDPE è meno fragile dell'acrilico ed è più economico da produrre, ma si rompe comunque ad alta pressione. Queste qualità ne determinano l'uso comune in contenitori, soprattutto bottiglie, e tubi. L'HDPE si forma applicando al petrolio calore e pressione elevati. Queste caratteristiche di stampaggio a iniezione trasparente, insieme al suo basso costo, sono il motivo per cui viene utilizzato nella produzione di massa.
Policarbonato (PC)
Più costoso dell'acrilico o dell'HDPE, il policarbonato è un'alternativa allo stampaggio a iniezione di plastica trasparente. È trasparente e resistente ai raggi UV come l'acrilico, ma è meno soggetto a danni dovuti a temperature estreme. L'elevata resistenza agli urti del policarbonato lo rende una buona scelta per i prodotti che mantengono la sicurezza, come finestre, contenitori, caschi e occhiali di sicurezza. Tuttavia, come l'acrilico, deve essere asciugato dopo aver assorbito l'umidità prima di poter essere stampato a iniezione.
Polieterimmide (PEI)
Oltre alla resistenza ai raggi UV, la polieterimmide (PEI) è impermeabile al calore intenso, alla pressione ripetuta e agli acidi, il che la rende adatta ai prodotti medicali e automobilistici. Viene anche spesso utilizzato come materiale traslucido nei componenti dei motori aerospaziali, nei sensori di temperatura e negli schermi termici. Il PEI è più costoso perché per la produzione è necessario utilizzare uno stampo in acciaio.
Polipropilene (PP)
Utilizzato comunemente nei tessuti, negli imballaggi e nei contenitori, l'elevata flessibilità del polipropilene (PP) lo rende la scelta ideale per i tessuti impermeabili di borse e abbigliamento. Ha anche un'elevata resistenza elettrica, per cui viene utilizzato in elettronica, e la sua non reattività con acidi e basi lo rende un buon contenitore per solventi e altri materiali corrosivi. Funziona bene anche come una sorta di cerniera dinamica su parti non portanti.
Gomma siliconica ottica (OLSR)
L'OLSR è un materiale avanzato che ha molte proprietà che lo rendono un materiale preferibile al policarbonato (PC) o all'acrilico (PMMA) per l'illuminazione e le parti ottiche trasparenti. Tutti i materiali riducono la quantità di luce che li attraversa. Quando il vostro prodotto richiede una parte in PC o PMMA trasparente, potete migliorare la trasmissione della luce utilizzando OLSR, che consente una trasmissione della luce fino al 94%.
Un altro vantaggio è l'assenza di ingiallimento. I materiali termoplastici senza additivi non sono resistenti ai raggi UV, il che significa che i componenti potrebbero ingiallire e degradarsi a causa dell'esposizione prolungata alla luce e ai raggi solari. L'OLSR non ingiallisce, quindi è eccellente per gli apparecchi da esterno esposti ad ambienti difficili.
Nella progettazione in plastica, non è facile ottenere parti spesse e sottili senza sacrifici. Questo non è necessariamente vero con la progettazione OLSR. È possibile ottenere geometrie spesse e sottili che spesso possono arrivare a 0,25 mm e a 50 mm di spessore, il tutto all'interno della stessa geometria del pezzo, perché non ci sono problemi di flusso di materiale, di affondamento o di vuoti. OLSR è estremamente resistente al problema dello stampaggio trasparente, che spesso crea problemi ai termoplastici, e consente di creare micro dettagli. È inoltre possibile progettare con angoli di sformo negativi senza dover ricorrere a costose attrezzature che normalmente richiedono sollevatori, anime pieghevoli e azioni laterali.
I materiali più diffusi per lo stampaggio a iniezione
Quali sono quindi i materiali più diffusi che utilizziamo per produrre parti in plastica trasparente stampate a iniezione? Innanzitutto, è bene dire che la popolarità non dovrebbe essere il fattore determinante per il vostro pezzo. Uno dei nostri ingegneri applicativi di Protolabs può discutere l'approccio migliore, se non siete sicuri. Ogni progetto è unico e il fatto che un materiale venga ordinato più spesso non significa che debba essere utilizzato anche da voi.
- Acrilico/PC (a seconda della resistenza agli urti richiesta), LSR
- PETG (polietilene tereftalato glicole)
- PP, HDPE, PEI (ULTEM: richiede utensili per alte temperature)
- MABS (ABS trasparente), resina K
La trasmissione della luce attraverso i materiali più diffusi
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Materiale |
Transmissione della Luce (in percentuale) |
|
Vetro |
95 |
|
LSR Ottico |
94 |
|
Acrilico (PMMA) |
93 |
|
Polipropilene (PP) |
90 |
|
Policarbonato (PC) |
88-90 |
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Polieterimmide (PEI) |
82 |
|
Polietilene ad alta densità (HDPE) |
80 |
In ultima analisi, le proprietà termoplastiche dei vostri pezzi e le aspettative degli utenti finali sulla sopravvivenza dei vostri pezzi influenzeranno la scelta del materiale ottimale per la plastica trasparente. Assicuratevi di convalidare la scelta dei materiali prima di procedere con il progetto. Una convalida adeguata vi farà risparmiare tempo e denaro dalla progettazione alla produzione.
Scegli la migliore finitura superficiale per una chiarezza ottimale
La levigatura e la lucidatura manuali sono più indicate per i disegni semplici e privi di dettagli. La produzione di un prodotto chiaro con questo metodo di finitura è costosa e richiede molto tempo. La finitura più elevata è SPI-A2, spesso appropriata per prototipi o progetti ottici con basse tirature, ma se la finitura non è fondamentale nella valutazione di un prototipo, aspettare ad aggiungerla fino al processo di produzione potrebbe farvi risparmiare un po' di denaro.
Per i pezzi piatti o quasi piatti e molto trasparenti, come finestre o lenti, la resina è l'opzione migliore. Dato che qualsiasi agente distaccante si manifesterà sulla superficie del pezzo, assicurarsi di non utilizzare mai un agente distaccante.
I tempi e i costi della finitura superficiale variano a seconda del progetto.
Suggerimenti per la progettazione di parti trasparenti o traslucide
Sul sito web di Protolabs sono disponibili numerosi suggerimenti per la progettazione di parti trasparenti o traslucide. Ecco alcuni promemoria di progettazione che vi faranno venire l'acquolina in bocca.
- Utilizzare spessori di parete uniformi
- Progettare guide per cancelli sufficientemente larghe e robuste.
- Impostare la posizione del cancello in base al processo di contrazione
- Assicurarsi che una parte della transizione sia graduale e liscia per evitare spigoli vivi. I prodotti in PC, in particolare, non devono presentare spazi vuoti.
- Assicurarsi che la superficie dello stampo sia liscia
Ricorda che un raffreddamento non uniforme può causare problemi, tra cui difetti superficiali e deterioramento. Consultate il sito web per trovare molti ottimi consigli di progettazione che vi aiuteranno nello stampaggio a iniezione trasparente o nello stampaggio a iniezione di plastica trasparente.