设计提示

探索弹性体组件的制造选择

如果您正在寻找增加灵活性、耐久性和阻力的材料属性,弹性体是原型和最终用途部件的绝佳选择

材料科学家喜欢给他们的发明起复杂的名字。聚对苯二甲酸乙二醇酯(聚酯的一种)。丙烯腈丁二烯苯乙烯(你知道这种不透明的热塑性塑料更像ABS)。这只是当今使用的数千种聚合物中的两个例子。许多人深刻地改变了我们的生活。然而,有一种聚合物并没有如此崇高的名字,它的存在时间比多音节聚合物要长得多。它耐用、灵活、耐温度,在许多情况下具有生物相容性,适用于各种制造工艺,包括注塑和3D打印。beplay体育下载ios是什么?你最熟悉的可能是它的日常绰号:橡胶。

弹性体种类

橡胶是轮胎、发动机软管等的材料,但这里我们具体谈论的是硅橡胶,从技术上讲,它是一种粘弹性聚合物(粘性和弹性的简称)。把这一项再压缩一点就得到了弹性体。弹性体坚固且(通常)灵活,有多种等级,可提供增强的机械、化学和光学性能。Protolabs提供以下类型的弹性材料

beplay体育下载ios 3 d打印技术
光敏电阻 数码感光性树脂
LSR(氟硅酮) TPU(也用于注塑)beplay体育下载ios
LSR(光学) TPE /冠捷科技
TPU(也用于3D打印)

本设计提示进一步深入探讨了使用弹性体设计需要灵活性的部件的细节,还探讨了适用于每种弹性体的制造工艺。

清除LSR部分
这种用于高性能LED硅雾灯的光学透明部件是为一家汽车OEM使用液态硅橡胶(LSR)成型工艺生产的。
注塑用弹性体beplay体育下载ios

如果你曾经在家庭维修项目中混合过两部分环氧树脂,你已经很熟悉了液态硅橡胶(LSR)部件制造。使用与塑料注射成型类似但在某些方面完全相反的设备,LSR成型将等量的化学催化剂与液态硅橡胶一起送入冷却混合室。beplay体育下载ios从这里,它被注入模具型腔,在LSR的情况下,加热以加速硫化过程。

LSR成型的设计规则是相当宽容的。对壁厚、吃水角度、底边和角半径的担忧在很大程度上可以被抛到窗外。这是因为LSR在进入模具时具有水的一致性——在尖锐的角落或深肋骨周围没有水槽、针织线和空隙(当然,假设模具已经正确地门关和通风)。零件弹射也不是问题,lsr零件通常保持足够的灵活性,甚至可以从最直壁的模具中拉出。设计师唯一需要关注的是闪光,因为LSR粘度很低,应该尽可能使用干净一致的分型线。

o形环或垫圈部件
采用PolyJet工业3D打印技术,设计师可以构建具有灵活功能的多材料原型,还可以将材料属性组合到单个构建中。

在Protolabs,有四种类型的lsr可用。所有游戏都遵循相同的基本设计规则,但各具特色:

  1. 光敏电阻-Elastosil LR 3003系列有5个硬度计级别,Shore A从30到70,像大多数lsr一样,与颜料搭配得很好。适用的应用包括汽车电气元件、食品工业的密封件和垫圈,以及任何需要灵活、耐用、不受温度影响的聚合物的地方。
  2. LSR(氟硅酮)-硅橡胶FL非常耐恶劣环境。这是一个很好的选择密封,垫片和膜周围的溶剂和化学品,或任何寒冷的温度(低至-86°F)是一个问题。
  3. LSR(医疗)-道康宁专门为医疗行业开发了QP-1 LSR。它是外科和牙科零件、保健产品以及与人类接触的任何地方的最爱。QP-1还表现出优异的撕裂强度,最高可达52.4 kN/ m,是Protolabs的最高撕裂强度。
  4. LSR(光学)-需要制作一个清晰但耐用的镜片或其他透明部件?许多注塑机可能首先选择聚碳酸酯,但光学级LSR明显更可塑,具有更好的光学质量,仅次于玻璃。它也是生物兼容的,在72 Shore A的lsr中排名靠前。
听诊器
这个听诊器是3D打印(PolyJet)弹性体构建两种材料原型的一个例子。

TPE和TPV材料通常用于寻找成型弹性体部件,但它们真正在双材料成型过程中发挥作用,如过模。例如,当您准备将PolyJet (3D打印)原型带入下一个开发阶段时,Protolabs提供了许多等级的弹性体材料,都属于TPE/TPV(热塑性硫化橡胶/热塑性弹性体)家族。例如,Santoprene 111-45 TPV具有出色的抗疲劳性,可以为你的智能手机做一个很好的保护套。同样,Santoprene 101-73适用于转向柱靴和扬声器周围。

在TPE一端,Versaflex OM 1040X-1具有柔软的手感,优异的外观(可着色),并良好地结合聚碳酸酯或ABS,使其成为紧握医疗设备表面的良好选择。另一种可着色的TPE是Versaflex OM 6240-1,以其对尼龙的亲和力而闻名。还有海翠3078,有些人可能会认为它是弹性体中的“万无一遇的兔子”,因为它具有比标准橡胶材料更长的弯曲、弯曲和拉伸能力。

所有这些材料的设计指南介于LSR的“几乎任何东西”和传统热塑性塑料之间。如果有疑问,请将您的CAD模型上传到Protolabs自动报价系统,并密切关注最终设计的可塑性分析。

红色LSR部分
弹性体部件经常用于医疗行业,包括这里的示例。液体硅橡胶(LSR)成型工艺用于创建该部分,为血液样本提供密封。
3D打印弹性体

PolyJet 3D打印使用一种特殊类型的“喷雾”液态感光性树脂硬度可以在飞行中调整,在同一构建中,使其成为原型零件的一个很好的选择,在某些时候会过度成型-例如,电动工具的柔软,可抓握的手柄,或科学仪器外壳的耐风雨垫圈盖。数字光聚合物有白色、黑色和透明/半透明可供选择,肖尔A硬度等级从30硬度计到完全刚性。如果你想验证一个过模设计,这可能是一个很好的开始,只是一定要检查Protolabs,你的3d打印部分也适合成型-一些设计师把自己涂到增材制造的角落,却发现他们的设计不能以经济有效的方式大规模制造。

直到最近,另一种3D打印工艺,bepaly下载app (SLS),仅限于尼龙类聚合物在白色,黑色和玻璃填充变体。这并不是一件坏事,但有时人们需要额外的材料选择,特别是对于像SLS这样灵活而坚固的添加工艺。输入热塑性聚氨酯或TPU。在塑料注射成型领域,聚氨酯是首beplay体育下载ios选聚合物之一,具有优异的机械性能,广泛的硬度范围,并且根据TPU是聚酯基还是聚醚基,具有各种理想的属性,包括化学、微生物、水解和耐磨性。

这就是为什么Protolabs现在在SLS聚合物系列中加入了tpu——一种具有最佳拉伸性能的弹性体。需要原型一些符合人体工程学的自行车握把,但不想投资在一个快速转弯的模具?为包装机设计一套坚固耐用的软管怎么样?继续和3D打印一些样品。而且,尽管这些部件变得柔软而灵活,但SLS过程本身并没有什么特别的不同,所以不需要学习一套新的设计标准。再次,上传CAD文件并审查设计反馈。

如有任何问题,请致电877-479-3680或联系我们的应用工程师(电子邮件保护)