Injectiegegoten ABS of Polypropylen vervangen met Formlabs: De beste 3D-printmateriaal selecteren

In de wereld van traditionele productie zijn de "Grote Drie" — ABS, Polypropyleen en Nylon — lang de gouden standaard. Ze zijn de werkpaarden van injectiegieten, gewaardeerd voor hun voorspelbare mechanische eigenschappen en betrouwbaarheid.

Maar naarmate productontwikkelingscycli krimpen en de vraag naar functionele, eindgebruiks-3D-geprinte delen groeit, zoeken ingenieurs steeds vaker naar 3D-printmaterialen die niet alleen "lijken" op deze kunststoffen, maar zich ook als zodanig gedragen.

Bij Formlabs hebben we een bibliotheek van functionele resins ontwikkeld die specifiek ontworpen zijn om de kloof tussen prototyping en productie te overbruggen. Welke Formlabs resin moet u gebruiken wanneer u een ABS-deel vervangt? Of een functioneel prototype maakt voor iets dat uiteindelijk geïnjectiegoten of bewerkt zal worden uit nylon?

Deze gids gaat door de meest populaire thermoplasten en welke Formlabs-materiaal de meest zin heeft voor u, gebaseerd op de belangrijkste mechanische eigenschap voor uw toepassing.

Interactief

Hulp nodig bij het bepalen welk 3D-printmateriaal u moet kiezen? Onze nieuwe interactieve materiaalwizard helpt u de juiste materiaalbeslissingen te nemen op basis van uw toepassing en de eigenschappen die u het meest waardeert uit onze groeiende bibliotheek van resins.

Adviseer Me Een Materiaal

Als u op zoek bent naar een Formlabs resin die de duurzaamheid, rigiditeit en stijfheid (zonder broosheid) van ABS kan nabootsen, zoals in Lego®-steenjes, is Tough 2000 Resin de beste keuze.

ABS, of Acrylonitrile Butadieen Styreen, is een van de meest gebruikte thermoplasten, meestal in massa geproduceerd via injectiegieten. Het is extreem populair voor grote interieur-automobielcomponenten zoals dashboards en consoles, evenals veel consumentenproducten die we dagelijks gebruiken, zoals kinderspeelgoed (Lego®-steenjes), of behuizingen voor speakers en keukenapparaten. ABS is ook een van de meest populaire filamenten die op fused deposition modeling (FDM) 3D-printers worden gebruikt.

Voor SLA 3D-printers zoeken gebruikers een duurzaam, rigide materiaal met stijfheid — maar geen stijfheid tot het punt van broosheid. Voor deze toepassingen is Tough 2000 Resin de dichtstbijzijnde vergelijking. Tough 2000 Resin-delen buigen niet gemakkelijk, hebben goede impactssterkte en houden langdurig gebruik stand. Hoewel Tough 2000 Resin een veel lagere Notched Izod Impact Weerstand heeft dan injectiegegoten ABS, maken de voordelen van 3D-printen in termen van ontwerpcomplexiteit en aanpasbaarheid het mogelijk om ontwerplimitaties zoals deze om te zeilen.

Monsterdeel

Tough 2000 Resin V2 is een robuust materiaal met sterkte en stijfheid vergelijkbaar met acrylonitrile butadieen styreen (ABS), combineren toughness met hoge temperatuur- en kruipweerstand.

Vraag een Gratis Monsterdeel Aan

HDPE, of high-density polyethylene, is gemakkelijk te identificeren als de massa-geproduceerde kunststof voor shampoeflessen, melkkanen en schoonmaakproductencontainers (het is nummer twee in de kunststofrecyclingcodes — ♴). HDPE-producten worden vaak blasgegoten en zijn zeer weerstandig tegen slijtage en wrijving. Die slijtvaste eigenschap maakt HDPE ideaal voor levende scharnieren en delen die frequent buigen of indrukken zonder te scheuren.

De beste Formlabs materiaalvergelijking voor HDPE is Tough 1000 Resin. Tough 1000 Resin heeft onze eerder zeer populaire resin, Durable Resin, vervangen als het materiaal van keuze voor delen die uitstekende utrekking bij breuk, oppervlaktegladheid en impactssterkte nodig hebben.

Tough 1000 Resin kan HDPE vervangen in termen van mechanische eigenschappen in bijna elk scenario, behalve die waarin hoge temperaturen aanwezig zijn — de enigszins lage HDT van Tough 1000 Resin maakt het vatbaarder voor lichte deformatie bij hitte.

Monsterdeel

Tough 2000 Resin V2 is een robuust materiaal met sterkte en stijfheid vergelijkbaar met acrylonitrile butadieen styreen (ABS), combineren toughness met hoge temperatuur- en kruipweerstand.

Vraag een Gratis Monsterdeel Aan

Tough 1000 Resin kan injectiegegoten polypropyleen vervangen in situaties waar wrijvingsweerstand en gladde buigzaamheid de hoofdeigenschappen zijn die u wilt repliceren.

Polypropyleen of PP, wordt breed gebruikt omwille van zijn lage wrijving, isolerende, chemische en impactsweerstandende eigenschappen. De populariteit is deels te danken aan de mogelijkheid om aan een reeks fabricagetechnieken te adapteren, en die technieken een breed scala aan diktes en stijfheden van PP-delen te creëren. PP-delen kunnen voor veel verschillende toepassingen worden gebruikt, inclusief spuiten, eenmalig bestek, autobehouders, en meer. PP kan geïdentificeerd worden aan het recyclingnummer 5 symbool (♷).

Zowel Tough 1500 Resin als Tough 1000 Resin hebben enkele van de beste kwaliteiten van polypropyleen. U moet Tough 1000 Resin kiezen als de wrijvingsweerstand en gladde buigzaamheid van sommige PP-delen wat u zoekt. Echter, als u zoekt naar de sterkte en duurzame rigiditeit van dikke polypropyleendelen, moet u Tough 1500 Resin kiezen.

Tough 1500 Resin is ideaal voor delen die een balans tussen stijfheid en duktiliteit nodig hebben, of voor compliant mechanismen of robuuste behuizingen met zelfsnijdende schroeven en snap-fits. De uiteindelijke treksterkte en buigsterkte van Tough 1500 Resin presteren eigenlijk beter dan traditioneel injectiegegoten polypropyleenmaterialen, hoewel de utrekking bij breuk aanzienlijk lager is.

SLS 3D-geprinte nylonmaterialen, zoals deze delen geprint in Formlabs Nylon 11 Powder, zijn chemisch hetzelfde als injectiegegoten polyamiden. Er is geen direct 'nylon' resin voor SLA 3D-printers, maar Tough 1000 Resin kan nylon 6 vervangen, Tough 1500 Resin kan nylon 12 vervangen, en Rigid 10K Resin kan glas-gevulde nylon vervangen.

Polyamiden, algemeen aangeduid als nylons, zijn sterk en stijf zonder broos te zijn — ze kunnen 'tersnappen' en hebben uitstekende thermische en vermoeidheidsweerstand. Polyamiden (nylons) komen in verschillende structuren voor. Ze worden meestal geïdentificeerd door nummers die verwijzen naar het aantal koolstofatomen in hun startbouwstenen (monomeren). Bijvoorbeeld, Nylon 6 wordt gemaakt van een 6-koolstof bouwsteen, terwijl Nylon 12 afkomstig is van een 12-koolstof bouwsteen.

De beste Formlabs-materiaal om massaproduceerde nylon te vervangen, is natuurlijk SLS 3D-geprinte nylon — een all-round materiaal zoals Nylon 12 Powder, wat uitstekend is voor sterke, duurzame delen, of een meer gespecialiseerd, prestatiegericht materiaal zoals Nylon 11 Powder. Er zijn bovendien zeer specifieke nyloncomposieten, zoals Nylon 11 CF Powder voor extreem stijve delen.

Echter, als SLS 3D-geprinte nylon geen optie is, en u een Formlabs SLA resin-materiaal nodig heeft, hangt de beste vervanging voor een polyamide af van de materiaaleigenschap waar u het meest om geeft. Polyamiden kunnen een reeks uitstekende mechanische eigenschappen hebben, dus besliss of u de stijfheid, duurzaamheid of impactssterkte van nylon het meest wilt. Voor stijfheid, of het vervangen van een gevulde of composiet nylon, kan het beste materiaal Rigid 10K Resin zijn, wat extreem stijf en dicht is. Als u meer geïnteresseerd bent in de flexibiliteit en vermoeidheidsweerstand van nylon 12, is de beste optie voor een vergelijkbare resin Tough 1500 Resin. Voor een meer 'glijende' nylon 6 materiaal, is Tough 1000 Resin uw beste keuze.

Deze productiehulp, of productieverbruiksmateriaal, is ontworpen en gebruikt door Eaton op hun Olean, NY locatie om delen door hun single-piece flow productiesysteem te bewegen. Oorspronkelijk bewerkt uit Delrin (links) wordt het nu 3D-geprint op de Fuse Series SLS 3D-printer in Nylon 12 Powder.

Polyoxymethylene (POM), ook bekend als acetal of bij de handelsnaam Delrin®, is extreem populair in productiescenario's als bewerkbare kunststof vanwege zijn hoge stijfheid, lage wrijving en uitstekende dimensionele stabiliteit. Omdat het niet buigt, rekkt of vocht absorbeert, is het bijzonder populair in fabrieksomgevingen voor productieverbruiksmaterialen of productiehulpmiddelen.

Delrin heeft de duktiliteit van PP en de stijfheid van ABS, dus afhankelijk van uw use case, zou zowel Tough 1000 Resin als Tough 2000 Resin kunnen werken. Voor hogere volume productiehulpproductie, zoals bij Eaton, kan het vervangen van Delrin productieverbruiksmaterialen met SLS 3D-geprinte Nylon 12 Powder materiaalkosten en arbeidstijd verlagen — terwijl dezelfde stijfheid en duurzaamheid als de originele Delrin-delen wordt bereikt.

Er zijn geen resins die chemisch exact hetzelfde zijn als injectiegegoten TPU, maar er zijn FDM-filamenten en SLS-poeders, zoals deze twee SLS 3D-geprinte TPU 90A Powder pakkingen, geprint op verschillende durometers op de Fuse Series met Print Settings Editor.

Thermoplastic polyurethane, of TPU, is een flexibel elastomeer met uitstekende duurzaamheid, chemische weerstand en slijtvasteheid. Het wordt gebruikt voor trillingsdempende toepassingen, schoeisel, en veel delen die buigen en terugsnellen of impact moeten absorberen. TPU kan geproduceerd worden met een reeks shore-hardheden, wat het eindproduct meer of minder stijf maakt, variërend van zacht 50A tot harder 90A+.

Hoewel Formlabs een TPU-materiaal heeft voor de SLS Fuse Series (TPU 90A Powder), is er geen resinformulering van TPU. Echter, u kunt massa-geproduceerde TPU vervangen met resin-delen geprint in Elastic 50A Resin voor zachtere durometers en Flexible 80A Resin voor iets harder durometers.

Rigid 10K Resin kan PEEK vervangen in situaties waar u op zoek bent naar een extreem stijf, sterk, rigide materiaal. Veel Formlabs-gebruikers vertrouwen op Rigid 10K Resin om 3D-print injectiegiettooling te maken die gebruikt kan worden in industriële injectiegietmachines voor duizenden shots.

Polyetheretherketone, of PEEK, is een industriële, hoogpresterende kunststof die metaal kan vervangen in luchtvaart, auto, medisch en nutsbedrijfstoepassingen. Het is niet mogelijk PEEK met één 3D-printmateriaal te vervangen — het is te compleet presterend over verschillende eigenschappen. Een structureel ander, maar verwant materiaal genaamd PEKK, is gemakkelijker te verwerken en deelt veel van de extreme eigenschappen van PEEK.

Echter, als u op zoek bent naar de stijfheid van PEEK en een deel van de impactsweerstand kunt offeren, is Rigid 10K Resin geschikt. Als u de hoge hittebestendigheid van PEEK nodig heeft, is High Temp Resin de beste keuze. En als u de biocompatibiliteit van PEEK nodig heeft, dan is de reeks biocompatibele resins van Formlabs ideaal, zoals BioMed Clear Resin, BioMed White Resin of BioMed Black Resin.

Industriële kunststoffen zoals ABS, PEEK en polypropyleen zullen niet binnenkort volledig vervangen worden door 3D-geprinte materialen — het is te kosteneffectief en efficiënt om ze via injectiegieten, blasgieten, thermovormen en andere massaproductieprocessen te produceren.

Echter, naarmate 3D-printers en materialen geavanceerder en technisch bekwamer worden, kunnen 3D-geprinte delen traditionele industriële kunststoffen in veel eindgebruiksscenario's vervangen, van consumentengoederen tot productiehulpmiddelen en functionele prototypes.

Formlabs resins zijn goede vervangingen voor deze veelvoorkomende materialen in veel situaties. Ze zijn specifiek geformuleerd en rigoureus getest om ervoor te zorgen dat ze kunnen presteren zoals nodig.

Om zelf te zien, vraag een gratis 3D-geprinte monster aan. Of neem contact op met ons team om uw specifieke toepassing te bespreken en een aangepaste monster van een van uw bestanden te krijgen.