Materiale prototipazione: come scegliere quello giusto?
Come sapere quale è il materiale più idoneo per realizzare il nostro prototipo?
Ogni lavorazione è strettamente connessa alla conoscenza specifica dei materiali lavorati. La scelta del materiale infatti, non è indipendente dai risultati che si vogliono conseguire e dal processo di lavorazione che verrà utilizzato.
Si parte da una vasta scelta di materiali disponibili che viene immediatamente limitata sulla base delle proprietà intrinseche di ciascuno di essi e che porta all’esclusione di quei materiali che non sono in grado di soddisfare i requisiti di progetto.
Infine, una volta identificati i possibili materiali è necessario individuare quale di essi ha la capacità di massimizzare le prestazioni dei componenti che devono essere realizzati.
Perchè è importante scegliere correttamente il materiale?
Questa lunga e accurata analisi è determinata dalla capacità del materiale di influenzare la bontà e la corretta realizzazione dei componenti.
Il materiale offre un importante contributo nella creazione di prototipi che siano in grado di raggiungere elevati livelli di performance; sia sotto il profilo tecnico che estetico. Da una corretta scelta del materiale può dipendere infatti, il corretto funzionamento di sistemi o componenti o semplicemente la qualità estetica di oggetti di design destinati all’esposizione.
Quali sono i materiale più utilizzati nella prototipazione?
Questo è un elenco dei materiali più popolari utilizzati nel mondo della prototipazione:
POLIMETILMETACRILATO (PMMA)
Date le sue caratteristiche di ottima trasparenza è conosciuto anche come “vetro acrilico”. Di norma infatti è anche più trasparente del vetro, tanto da possedere caratteristiche comportamentali assimilabili alla fibra ottica per qualità di trasparenza e con la proprietà di essere più o meno infrangibile a seconda della sua “mescola”. Di conseguenza è un materiale usato praticamente ovunque: fanali, finestrini, display, lampade ecc.
Oltre alla sua valenza estetica è un materiale che offre molti vantaggi in sede di lavorazione:
– è trasparente e infrangibile,
– è resistente alla corrosione,
– è molto facile da lavorare: può essere tagliato, colato o formato,
– è rigido, dimensionalmente stabile e lavora a temperature fino a 160 gradi C,
Nonostante le sue grandi qualità, il PMMA presenta anche delle criticità:
-è più fragile rispetto alle altre plastiche
– non resiste agli idrocarburi e si gonfia a contatto con l’acqua
NYLON
La proprietà più interessante del nylon è che può essere scisso in fibre. Da ciò, ne derivano le sue ineguagliabili caratteristiche:
– è flessibile e allo stesso tempo resistente, soprattutto all’usura
-è molto leggero e la sua resistenza alla temperatura è persino superiore a quella del PMMA che arriva fino a 195 gradi C
-è ottimo per realizzare parti che sfregano l’una contro l’altra, cuscinetti o meccanismi ad ingranaggi
Di contro:
–Non ha grande resistenza alle sostanze chimiche e alla corrosione
– Risente dei raggi UV che ne indeboliscono la struttura e dell’acqua
–Ha un elevato tasso di restringimento che lo penalizza nello stampaggio ad iniezione.
ABS
Ampiamente utilizzata nel mondo della prototipazione, questa termo plastica deve la sua diffusione al suo basso costo e alla sua grande stabilità.
Tra i suoi pro si possono considerare:
-la sua tenacità e resistenza agli urti
-ha un basso coefficiente di ritiro e un’elevata stabilità dimensionale
-è resistente alla maggior parte degli acidi
Tuttavia ha una temperatura di lavoro molto bassa, inferiore a 90 gradi C e un coefficiente di ritiro da tenere in considerazione.
POM
Essendo un termoplastico cristallino è il materiale più simile ai metalli in termini di proprietà e quindi, ampiamente utilizzato per parti e macchine industriali.
I prodotti a base POM offrono:
– Elevata resistenza meccanica, rigidità e tenacità
– Buona resistenza agli urti, anche a basse temperature
– Ottima resistenza all’usura e buone proprietà di attrito
– Eccellente resilienza ed elasticità
Diversamente, uno dei più scoraggianti svantaggi è il suo ritiro irregolare. È molto difficile da prevedere e diventa una seccatura quando viene fuso o termoformato. Inoltre, questa plastica è piuttosto dura a causa delle particelle di rinforzo e può determinare problematiche in fase di taglio.
