半透明和透明的塑料注塑件

发布于2022年9月7日Protolabs

制造清晰的模压部件增加了各种考虑到您的设计和我们如何使您的部件。一个项目的理想材料是由材料的质量及其在制造和最终用户体验中的行为决定的。因为透明注射成型没有隐藏任何东西,所以在设计和制造中需要更多的技巧,而不是在成型材料时掩盖一个不完美的设计。原材料、设备、模具和成型工艺的计划和准备必须精确。

此外,由于透明塑料不会隐藏成型过程中产生的杂质,材料存储必须确保材料保持清洁。

HDPE树脂颗粒特写
HDPE树脂颗粒为您的成型部件提供了一个特别耐用的选择。

半透明和透明注塑材料的选择

在透明塑料注塑成型中,不同的材料有不同的优点。这是我们透明塑料的质量概要。

压克力(PMMA)

亚克力可以注射成型成清晰、彩色的塑料产品,而且无毒、防刮擦、抗紫外线,使其成为户外设备的流行选择。亚克力的适应性和各种各样的着色剂使其成为镜头、灯具和需要它们的物体的良好选择。不利的一面是,亚克力不灵活且易碎,因此不能用于必须承受很大压力的产品,而且在吸收水分后必须干燥,这可能会减缓制造过程,并给最终用户带来问题。

高密度聚乙烯(HDPE)

像亚克力一样,高密度聚乙烯(HDPE)抗紫外线,但更容易半透明注塑成型。HDPE没有丙烯酸那么脆,而且生产成本更低,但在高压下仍然会断裂。这些特性决定了它通常用于容器,尤其是瓶子和管道中。HDPE是通过对石油施加高温高压而形成的。这些透明注射成型的特点,以及便宜,是它被用于大规模生产的原因。

聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯比丙烯酸或高密度聚乙烯更昂贵,是透明塑料注塑成型的替代品。它和丙烯酸一样透明,抗紫外线,但不太容易因极端温度而损坏。聚碳酸酯的高抗冲击性使其成为维护安全的产品的良好选择,如窗户、容器、头盔和安全护目镜。然而,像丙烯酸一样,它必须在吸收水分后干燥,然后才能进行注塑成型。

Polyetherimide (PEI)

除了抗紫外线外,聚醚酰亚胺(PEI)不受高温、反复压力和酸的影响,适用于医疗和汽车产品。它也经常被用作航空发动机部件、温度传感器和防热罩的半透明材料。PEI更贵,因为在制造中必须使用钢模具。

聚丙烯(PP)

通常用于纺织品、包装和容器,聚丙烯(PP)的高灵活性使其成为袋和服装防水面料的理想选择。它还具有很高的电阻,因此用于电子产品,它与酸和碱的不反应性使它成为溶剂和其他腐蚀性物质的良好容器。它甚至可以作为一种非承重部件的动态铰链。

液态硅橡胶(LSR)
液态硅橡胶(LSR)是一种生物相容性的两部分热固性橡胶,具有很高的耐热性、化学性和电阻性。它还具有优异的半透明光学质量。
光学硅橡胶(OLSR)

OLSR是一种先进的材料,具有许多性能,使其成为聚碳酸酯(PC)或丙烯酸(PMMA)照明和透明光学部件的首选材料。所有材料都会减少通过它们的光量。当您的产品需要清晰的PC或PMMA部件时,您可以使用OLSR改善透光性,其透光率可达94%。

还有一个优点是不会变黄。不含添加剂的热塑性塑料不耐紫外线,这意味着由于长时间暴露在光线和阳光下,这些部件可能会变黄和降解。OLSR不发黄,因此非常适合暴露在恶劣环境中的户外设备。

在塑料设计中,厚的和薄的零件不容易不牺牲。这在OLSR设计中并不一定适用。您可以实现厚的和薄的几何图形,通常可以薄到0.010英寸。(0.25毫米),厚度为2英寸。(50mm),所有这些都在相同的部件几何结构内,因为您不会遇到材料流动、下沉或空隙的问题。OLSR对于经常产生热塑性问题的透明成型问题具有极强的弹性,包括创建微观细节的能力。你也可以设计成负吃水角,而不需要昂贵的工具,通常需要升降机,可折叠的核心,和侧动作。

最流行的注射成型材料

那么,我们生产透明塑料注塑件最常用的材料是什么呢?嗯,首先我们应该说,受欢迎程度不应该是你的决定因素。如果您不确定,我们Protolabs的应用工程师可以讨论最佳方法。每个项目都是独特的,仅仅因为一种材料是最常用的,并不意味着你也应该使用它。

  1. 亚克力/PC(取决于所需的冲击强度),LSR
  2. PETG(聚对苯二甲酸乙二醇)
  3. PP, HDPE, PEI (ultem -需要高温工装)
  4. MABS(透明ABS), k树脂
通过流行材料的光透射率

材料

光的透射率(百分比)

玻璃

95

光学光敏电阻

94

压克力(PMMA)

93

聚丙烯(PP)

90

聚碳酸酯(PC)

88 - 90

Polyetherimide (PEI)

82

高密度聚乙烯(HDPE)

80

最终,部件的热塑性性能和最终用户对部件生存能力的期望将影响您对透明塑料最佳材料的选择。在继续你的项目之前,一定要确认你选择的材料。正确的验证将节省您从设计到制造的时间和金钱。

选择最佳表面光洁度以获得最佳清晰度

手工打磨和抛光最好用于缺乏细节的简单设计。用这种整理方法生产透明产品既昂贵又耗时。最高的完成度是SPI-A2,通常适用于原型或低运行的光学项目,但如果完成度在评估原型时并不重要,那么等到生产过程中再添加它可能会为你节省一些钱。

对于平坦或接近平坦和非常透明的部件,如窗户或镜片,树脂涂层是最好的选择。因为任何离型剂都会显示在零件表面,所以一定不要使用离型剂。

表面处理的交货时间和成本因项目而异。

透明或半透明部件的设计技巧

Protolabs网站上有很多关于透明或半透明部件的设计技巧。这里有一些设计提醒。

  1. 使用均匀的壁厚
  2. 设计足够宽和厚实的闸门
  3. 根据收缩工艺设定浇口位置
  4. 确保部分过渡是渐进和平滑的,以防止任何尖角。PC产品尤其不能有缝隙
  5. 确保模具表面光滑

记住,不均匀的冷却会导致问题,包括表面缺陷和劣化。查看网站的许多伟大的设计技巧,将帮助您进行透明注射成型或透明塑料注射成型。