3D-utskrifter i plast – 5 tips för att lyckas!

Robert3D-skrivare, Konstruktionstips, Plastguide

_ROB4287

Plast är idag ett välutnyttjat material för att tillverka tekniska produkter och finns i alla möjliga färger, former och funktioner. Det finns en generell uppfattning om att plast inte skulle vara hållbart och att plast lätt går sönder. Att delar gjorda i plast går sönder beror oftast på en felanvändning, åldring eller felkonstruktion. Det är den sista delen som går att påverka i utvecklingsstadiet när man designar eller konstruerar en plastdel. Det är då viktigt att förstå materialet plast och kunna designa delen eller 3D-utskriften efter det materialet. Därför kommer vi presentera en artikelserie om plast i största allmänhet, om konstruktionsregler för plast och vad man bör tänka på när man skriver ut 3D-utskrifter i plast. Vi kommer även att berätta mer om vad exempelvis ABS, PLA eller PA är för förkortningar på plast och varför de ofta nämns i samband med 3D-skrivare och 3D-utskrifter. Nedan kan du läsa del 1 i vår artikelserie.

Ett vanligt problem med plastdetaljer och 3D-utskrifter i plast är att de designas utan att ta hänsyn till materialets egenskaper, 3D-skrivarens karaktäristik eller att delarna designas som om de skulle göras i metall. Nästa steg att förstå är att en 3D-utskrift inte fungerar på samma sätt som en plastdetalj som t.ex. är formsprutad eftersom 3D-utskrifter byggs upp lager för lager.

Det viktigaste att tänka på med materialet plast för 3D-utskrifter är:

1. Plastdetaljer blir inte bättre med ökat gods

3D-utskrifter i plast

Källa: plastics.com/

En viktig aspekt med plast är att plast automatiskt inte blir starkare med ökad gods (hur mycket material det är på en viss plats i detaljen). Det beror på att plast har icke-linjära kraft och töjningsegenskaper vilket gör att bara för att tjockleken exempelvis ökar från 2 till 4 mm innebär inte det att plastbiten blir dubbelt så stark. Därför är det viktigt att använda ribbor, uttag och annan geometri för att göra plastbiten starkare. Mer om det i nästkommande artikel.

2. Plastdetaljer från en 3D-skrivare behöver orienteras rätt

3D-utskrifter i plast

Orienteringen är viktig. Källa: 3dprinteresting.com/

Eftersom en 3D-skrivare bygger detaljerna lager för lager är det viktigt att fundera på hur man orienterar en detalj. Exempelvis kan en balk som skrivs ut liggande bli starkare än om samma balk skrivs ut stående. Det beror på att om den skrivs ut stående skrivs varje lager ut som kortsidan och bryter det där vid belastning är risken större att det blir brott än om lagren hade skrivits ut vinkelrätt mot belastningen.

3. Plast är temperatur- och lastberoende

3D-utskrifter i plast

Glasomvanldingstemperatur kallas den punkt där plasten ”mjuknar” Källa: cad-resurs.se/

En annan viktig aspekt att komma ihåg är att plaster är temperatur och lastberoende. I de flesta 3D-skrivare används termoplaster som har en smältpunkt och mjuknar när temperaturen ökar. Det innebär att vid en viss temperatur tappar plastdetaljen viss styvhet och kan därför deformeras. Dessutom påverkas det av vilken kraft den utsätts för. Det är till och med så att om en plastdetalj utsätts för en kraft i rumstemperatur kommer den att förlängas åt samma håll som kraften drar. Det fenomenet kallas krypning och beror på att plastmolekylerna påverkas av kraften och flyttar på sig med tiden.

4. Plast påverkas av miljön

3D-utskrifter i plast

Svart lackerad plast, klarar sig bäst mot UV-ljus. Källa: pepctplastics.com/

En annan viktig aspekt att ta hänsyn till är att plast påverkas både av ljus och kemikalier. Det innebär att en plastdetalj som utsätts för UV-ljus kan få försämrade egenskaper. Det kan vara att den spricker, tappar lyster eller vittrar sönder. Ett sätt att skydda sig för det är att lackera detaljen eller välja exempelvis svart färg framför vit, eftersom vit är känsligare för UV-ljus. Dessutom är plaster känsliga för olika kemikalier. ABS är exempelvis känsligt för aceton och ”smälter” medan PLA är känsligt för baser som exempelvis maskindiskmedel och kan därför inte användas i diskmaskin.

5. Plast kan ändra egenskaper med tillsatser

3D-utskrifter i plast

Aramid tillsammans med Polyamid kan skapa den starka kompositen Kevlar. Källa: germes-online.com

En unik egenskap som plaster har är att det går att blanda i tillsatser för att exempelvis öka UV-beständigheten. Det gör att plasters egenskaper kan variera otroligt mycket. En känd tillsats är fibrer och aramidfibrer som tillsammans med en plast skapar en komposit som är känd som Kevlar. Det går även att glas- och kolfiberarmera plaster för att höja styrkan.

Behöver du få svar på någon mer fråga?

Mer information om material, egenskaper och designtips hittar du under fliken Material eller Hjälp och har du någon annan fråga är det bara att kontakta oss.