11 Plastik Berperforma Tinggi Teratas untuk Pemesinan CNC: Manfaat Utama

Plastik adalah bagian integral dari industri manufaktur modern — mereka banyak tersedia, sebagian besar terjangkau, dan kompatibel dengan proses manufaktur populer seperti cetak injeksi, 3D printing, dan pemesinan CNC.

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur subtractive yang menggunakan alat putar dan bor untuk secara sistematis menghapus bahan dari blok bahan padat, sehingga membentuk bagian. Ketika datang ke manufaktur bagian plastik, pemesinan CNC lebih presisi daripada cetak injeksi. Yang lebih baik lagi, pemesinan CNC kompatibel dengan rentang plastik yang lebih luas dibandingkan banyak metode manufaktur lainnya, menjadikan produksi bagian melalui pemesinan pilihan yang diinginkan bagi banyak tim produk. Berikut adalah 11 plastik pemesinan CNC yang paling umum yang tersedia saat ini:

11 plastik CNC umum

1. Akrilonitril Butadien Stiren (ABS)

ABS adalah termoplastik teknik yang populer dikenal karena kekuatan dan resistensi dampak, resistensi panas yang tinggi, dan kemampuan pemesinan yang baik. Plastik ini adalah isolator yang baik, ideal untuk aplikasi listrik, dan tetap stabil secara mekanis seiring waktu.

Karena ABS sangat ringan, terjangkau, dan banyak tersedia, banyak tim produk menggunakannya untuk prototipe cepat. Aplikasi umum lainnya termasuk enclosure elektronik, tutup keyboard, dan komponen dasbor dalam mobil.

Meski ABS kuat, ia sangat rentan terhadap aus oleh beberapa lemak, pelarut, dan alkohol. Juga, grade ABS biasa yang tidak telah diperlakukan dengan stabilizer panas mudah terbakar dan terkadang akan terus terbakar bahkan setelah nyala api dicabut.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 10 – 50%
• Modulus lentur: 1.6 – 2.4 GPa
• Kekuatan tarik: 29.8 – 43 MPa
• Kekerasan shore D: 100

2. Nylon 66

Nylon, juga dikenal sebagai poliamida (PA), adalah kategori luas termoplastik teknik dengan geseran rendah, kekuatan dampak tinggi, resistensi aus dan kimia yang tinggi, dan properti mekanik yang secara keseluruhan luar biasa.

Nylon 66 sangat cocok untuk pemesinan CNC karena cukup kuat dan awet untuk berbagai aplikasi di banyak industri termasuk otomotif dan alat medis. Plastik ini secara alami berkinerja tinggi, dapat menahan banyak aus dan kerusakan, dan menahan kerusakan dari minyak dan bahan bakar. Namun, nylon 66 memiliki stabilitas dimensi rendah saat menyerap kelembaban, dan ia menyerap kelembaban dengan sangat mudah. Ia juga tidak tahan lama dalam keberadaan asam mineral yang kuat.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 150 – 300%
• Modulus lentur: 2965 MPa
• Kekuatan tarik: 76 MPa
• Kekerasan: 116, Rockwell R

3. Polyetheretherketone (PEEK)

PEEK adalah termoplastik berkinerja tinggi yang dikenal karena kombinasi unusual properti mekaniknya. Plastik ini tahan terhadap kimia, aus, creep, lelah, cairan, dan suhu hingga 260°C (480°F). Ia juga ringan, cukup kuat untuk menahan kondisi lingkungan yang keras, dan tidak larut dalam semua pelarut umum. Plus, PEEK dapat didaur ulang dan biokompatibel.

Seperti nylon, PEEK sering digunakan untuk mengganti logam dalam pemesinan CNC. Aplikasi umum termasuk unit piston, bagian mesin pesawat kritis, dan jering gigi.

Untuk semua kekuatannya, PEEK tidak tahan terhadap cahaya UV dan tidak tahan lama dalam keberadaan halogen atau natrium. Juga, ia adalah salah satu plastik pemesinan CNC yang paling mahal di pasar — tim produk hanya harus mempertimbangkan menggunakannya untuk aplikasi paling menuntut mereka.

Spesifikasi mekanis (PEEK tanpa pengisi):

• Peregangan saat patah: 30 – 150%
• Modulus lentur: 3.7 – 4 GPa
• Densitas: 1.26 – 1.32 g/cm3
• Ketahanan (Notched Izod Impact at Room Temperature): 80 – 94 J/m

4. (Polyacetal polyoxymethylene) POM

Paling umum dikenal dengan nama komersialnya, Delrin, POM adalah salah satu plastik CNC yang paling mudah diproses. Tim produk memilih POM ketika mereka membutuhkan plastik dengan kekuatan dan kekakuan tinggi dengan resistensi panas, aus, cuaca, kimia, dan bahan bakar yang luar biasa.

Delrin 570 dan 150 adalah grade POM yang paling umum digunakan dalam pemesinan CNC karena memiliki stabilitas dimensi yang luar biasa dan ideal untuk membuat bagian yang presisi dengan toleransi ketat. Namun, plastik ini memiliki resistensi asam yang buruk. Plus, ia dapat sulit untuk diikat. Aplikasi umum untuk POM termasuk komponen sabuk pengaman, rokok elektronik, pena insulin, dan meter air.

Spesifikasi mekanis (Delrin 570):

• Modulus tarik: 4900 MPa
• Modulus lentur: 4600 MPa
• Kekuatan dampak, notched IZOD: 6 kJ/m²
• Kekuatan tarik saat patah: 53 MPa

5. Polycarbonate (PC)

PC sangat dikenal dan banyak digunakan di industri manufaktur. Ia tahan namun ringan, secara alami tahan api, dan menawarkan properti isolasi listrik yang luar biasa. PC juga lebih efisien dibandingkan termoplastik teknik lainnya.

Perancang harus tahu bahwa PC secara alami transparan dan dapat mentransmisikan cahaya seperti kaca — plus ia menerima warna dengan sangat baik. Aplikasi umum termasuk kacamata pengaman, alat bedah, saklar cirkuit, dan CD/DVD.

Untungnya, properti mekanik yang baik PC akan menurun setelah paparan berkepanjangan terhadap air di atas 60°C. Juga, meskipun PC tahan terhadap asam yang diencerkan, minyak, dan lemak, ia rentan terhadap aus hidrokarbon dan akan menguning seiring waktu setelah paparan berkepanjangan terhadap sinar UV.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 50-120%
• Modulus lentur: 2.2-2.5GPa
• Kekuatan tarik saat patah: 55-77MPa
• Kekerasan shore D: 90-95

6. Polytetrafluoroethylene (PTFE)

PTFE, umum dikenal sebagai Teflon, adalah polimer berkinerja tinggi serbaguna dengan sejumlah properti mekanis yang membuatnya berharga bagi tim produk yang merancang produk komersial. Plastik ini tahan terhadap kimia, suhu, cahaya, UV, air, pengawetan cuaca, dan lelah. Dikenal karena properti anti-lekat yang luar biasa, PTFE paling banyak ditemukan dalam pelapis wajan non-stick, tetapi juga digunakan untuk gasget, bagian semikonduktor, dan bahkan tempal jantung.

PTFE memiliki koefisien geser terendah dari semua bahan padat dan adalah salah satu lima plastik paling tahan korosi. Namun, properti mekanis PTFE umumnya inferior dibandingkan plastik teknik lainnya pada suhu kamar — meskipun ini dapat diperbaiki dengan menambahkan pengisi yang sesuai. Juga penting untuk dicatat bahwa ada batas pada ketebalan bagian yang dibuat dengan PTFE karena ia biasanya hanya tersedia dalam plat atau batang tebal dua inci. PTFE juga sensitif terhadap creep dan aus.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 300-550%
• Modulus tarik: 550 MPa
• Kekuatan dielektrik: 19.7 kV/mm
• Koefisien geser dinamis: 0.04

7. Plastik polietilena tebal tinggi (HDPE)

HDPE adalah plastik lentur, mudah diproses yang tahan terhadap retakan stres, kimia, dan korosif bahkan pada suhu rendah. Ia menawarkan kekuatan dampak luar biasa yang sama dengan polietilena tebal rendah (LDPE) dengan kekuatan tarik yang empat kali lebih tinggi. Namun, bahan ini memiliki resistensi UV yang buruk. Aplikasi umum termasuk stopper, gasget, dan isolator listrik.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 500%
• Kekuatan tarik: 4,000 PSI
• Densitas: 0.035 lbs / cu. in.
• Kekerasan: Rockwell R65

8. Polietilena bobot molekuler ultra tinggi (UHMW)

UHMW adalah plastik tahan, serbaguna, dan sangat mudah diproses dengan resistensi aus dan aus yang tinggi. Tim produk beralih ke bahan ini ketika mereka membutuhkan plastik yang awet dan geseran rendah untuk aplikasi industri mereka.

Tim produk harus ingat bahwa UHMW tidak cocok untuk aplikasi beban tinggi karena sangat rentan terhadap creep, dan tidak boleh digunakan pada suhu melebihi 80 hingga 100°C. UHMW biasanya ditemukan dalam liner bak truk, bagian mesin pengolahan makanan, strip aus, dan penutup pelabuhan laut.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik: 3,100 PSI
• Modulus lentur: 110,000 PSI
• IZOD impact (notched): 18.0

9. Polymethyl methacrylate (PMMA)

PMMA, umum dikenal sebagai akrilik atau kaca akrilik, adalah termoplastik rigid yang dikenal luas karena tahan pecah. Ia tahan, ringan, tahan terhadap sebagian besar kimia laboratorium. Namun, ia hancur saat digunakan dengan hidrokarbon klorinasi atau aromatik, keton, atau eter.

Dibandingkan polistiren, PMMA mentransmisikan cahaya lebih baik dan lebih tahan terhadap cuaca dan UV. Dari segi desain, plastik ini menawarkan opsi pewarnaan tak terbatas dan indeks bias 1.49.

Namun, PMMA tidak sangat tahan terhadap panas, dampak, aus, atau pengikisan. Juga, bahan ini rentan terhadap retakan di bawah beban berat. Sebagai akibatnya, tim produk hanya harus mempertimbangkan PMMA untuk aplikasi tekanan rendah seperti kanopi rumah kaca, tutup lampu indikator mobil, panel surya, dan alat uji obat.

Spesifikasi mekanis:

• Peregangan saat patah: 2 – 10%
• Modulus lentur: 2.5 – 3.5 GPa
• Kekerasan shore D: 90 – 99
• Kekuatan tarik saat patah: 38 – 70 MPa

10. Polipropilena (PP)

Polipropilena adalah plastik pemesinan CNC hemat biaya yang menawarkan kombinasi unik properti yang tidak ditemukan dalam banyak plastik lainnya. Ia ringan, sangat tahan terhadap kimia di lingkungan korosif, dan tahan terhadap sebagian besar pelarut organik, agen degreasing, dan elektrolit.

Dibandingkan LDPE dan HDPE, PP memiliki kekuatan dampak lebih rendah tetapi ia menseimbangkannya dengan kekuatan tarik. Mirip dengan PTFE, PP biasanya terbatas pada lembar tiga inci untuk pemesinan, jadi ukuran bagian terbatas.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik pada titik leleh: 4800 PSI
• Kekuatan lentur: 5400 PSI
• Modulus lentur: 160,000 PSI
• Kekerasan: 80 Rockwell R

11. Polietilena tebal rendah (LDPE)

LDPE adalah plastik pemesinan CNC yang tahan namun lentur yang dikenal karena fleksibilitas suhu rendah dan resistensi korosi. Ia mudah di-sol dan di-seal panas dan menawarkan resistensi kimia yang baik.

LDPE terutama digunakan untuk ortosis dan prosesis. Namun, LDPE tidak boleh digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kekakuan, kekuatan struktural tinggi, dan resistensi suhu tinggi. Ukuran bagian juga terbatas karena batasan ketebalan LDPE yang tersedia secara komersial.

Spesifikasi mekanis:

• Kekuatan tarik: 1,400 PSI
• Modulus lentur: 30,000 PSI
• Kekuatan dampak IZOD (notched): tidak patah

Mulai dengan Fast Radius

Pemesinan CNC adalah proses manufaktur serbaguna yang memungkinkan tim pengembangan produk dan insinyur untuk membuat bagian berkualitas tinggi dengan geometri kompleks. Namun, karena pemesinan CNC kompatibel dengan hampir semua bahan yang dapat diproses, insinyur dilema dengan banyak pilihan. Menyelusuri semua opsi yang mungkin dan memilih bahan yang terbaik untuk kasus penggunaan mereka bisa tantang dan memakan waktu.

Mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius dapat menyederhanakan proses pemilihan bahan. Tim kami memiliki tahun pengalaman menemani pelanggan melalui seluruh proses manufaktur — dari optimasi desain dan pemilihan bahan hingga produksi dan pemenuhan yang cepat. Kami siap membantu tim produk menargetkan bahan pemesinan CNC yang tepat untuk proyek unik mereka. Hubungi kami hari ini untuk memulai.

Untuk informasi lebih lanjut tentang pemesinan CNC plastik dan tips ahli untuk pemilihan bahan, kunjungi pusat pembelajaran Fast Radius.

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?