Ін'єкційний модінг

Лиття під тиском – складний виробничий процес.Використовуючи спеціальну гідравлічну або електричну машину, процес розплавляє, вливає та закріплює пластик у формі металевої форми, яка встановлюється в машину.

Лиття пластику під тиском є ​​найпоширенішим процесом виробництва компонентів з різних причин, зокрема:

Гнучкість:виробники можуть вибрати дизайн форми та тип термопластику, який використовується для кожного компонента.Це означає, що процес лиття під тиском може виробляти різноманітні компоненти, у тому числі складні та деталізовані деталі.

Ефективність:коли процес налагоджено та перевірено, машини для лиття під тиском можуть виробляти тисячі виробів на годину.

Консистенція:якщо параметри процесу суворо контролюються, процес лиття під тиском може швидко виробляти тисячі компонентів незмінної якості.

Економічна ефективність:після виготовлення прес-форми (яка є найдорожчим елементом) вартість виробництва кожного компонента є відносно низькою, особливо якщо їх створюють у великій кількості.

якість:Незалежно від того, чи шукають виробники міцні, міцні на розтяг або деталізовані компоненти, процес лиття під тиском дозволяє багаторазово виготовляти їх високої якості.

Така економічна ефективність, ефективність і якість компонентів є лише деякими причинами, чому багато галузей промисловості вирішують використовувати литі під тиском деталі для своїх продуктів.

Економічний спосіб створення великої кількості деталей

Лиття під тиском є ​​економічно ефективним способом виробництва багатьох деталей, що робить його ідеальним для галузей промисловості, де потрібно виготовляти багато виробів за короткий проміжок часу.

Дуже точний

Прес-форми для лиття під тиском виготовляються з дуже жорсткими допусками і можуть виробляти деталі з дуже невеликими варіаціями між собою.Це означає, що ви можете бути впевнені, що кожна деталь буде точно такою ж, як наступна, що важливо, якщо ви шукаєте послідовність у своїх продуктах або якщо вам потрібно, щоб ваш продукт ідеально поєднувався з іншою деталлю з лінії іншого виробника

Першим етапом лиття під тиском є ​​створення самої форми.Більшість прес-форм виготовлено з металу, як правило, алюмінію або сталі, і оброблено з високою точністю, щоб відповідати характеристикам продукту, який вони виготовлятимуть.

Після того, як виробник форм створив форму, матеріал для деталі подається в нагріту бочку та змішується за допомогою спірального шнека.Нагрівальні стрічки розплавляють матеріал у стовбурі, а потім розплавлений метал або розплавлений пластик подають у порожнину форми, де він охолоджується та твердіє, відповідаючи формі формі.Час охолодження можна скоротити завдяки використанню ліній охолодження, які циркулюють воду або масло від зовнішнього регулятора температури.Формувальні інструменти встановлюються на пластинчасті прес-форми (або «пластини»), які відкриваються, коли матеріал затвердіє, щоб виштовхувальні штифти могли витягнути деталь із форми.

Окремі матеріали можуть бути об’єднані в одну частину в типі лиття під тиском, який називається дворазовою формою.Цю техніку можна використовувати для додання м’якості пластиковим виробам, додавання кольорів деталям або виготовлення виробів з різними характеристиками.

Прес-форми можуть бути виготовлені з однією або кількома порожнинами.Форми з декількома порожнинами можуть мати ідентичні частини в кожній порожнині або можуть бути унікальними для створення деталей різної геометрії.Алюмінієві прес-форми не найкраще підходять для великого обсягу виробництва або деталей із вузькими допусками на розміри, оскільки вони мають нижчі механічні властивості та можуть бути схильні до зносу, деформації та пошкодження через сили впорскування та затиску.Хоча сталеві форми довговічніші, вони також дорожчі, ніж алюмінієві форми.

Процес лиття під тиском вимагає ретельного проектування, включаючи форму та особливості деталі, матеріали для деталі та прес-форми та властивості формувальної машини.Як наслідок, під час лиття під тиском необхідно враховувати різні міркування.

Перед початком лиття під тиском необхідно врахувати ряд нюансів:

1. Фінансовий

Початкова вартість виробництва лиття під тиском може бути високою, враховуючи вартість обладнання та самих форм.

2. Обсяг виробництва

Важливо визначити, скільки деталей ви хочете виготовити, щоб вирішити, чи є лиття під тиском найбільш рентабельним методом виробництва.

3. Фактори дизайну

Зведення до мінімуму кількості деталей і спрощення геометрії ваших виробів полегшать процес лиття під тиском.Крім того, конструкція прес-форми важлива для запобігання дефектам під час виробництва.

4. Виробничі міркування

Зведення до мінімуму тривалості циклу допоможе виробництву, як і використання машин з гарячеканальними формами та добре продуманим інструментом.Такі невеликі зміни та використання систем гарячого каналу можуть дорівнювати економії виробництва ваших деталей.Також буде економія коштів завдяки мінімізації вимог до складання, особливо якщо ви виробляєте багато тисяч і навіть мільйони деталей.

Лиття під тиском може бути дорогим процесом, але є кілька способів, за допомогою яких можна зменшити витрати на форму, зокрема:

Усуньте підрізи

Видаліть непотрібні функції

Використовуйте підхід із стрижневою порожниною

Зменшити кількість косметичних покриттів

Дизайн частин, які самоз’єднуються

Змініть і повторно використовуйте існуючі форми

Монітор аналізу DFM

Використовуйте прес-форму з декількома порожнинами або групою

Враховуйте розміри деталей

З більш ніж 85 000 доступних варіантів комерційного пластику та 45 сімействами полімерів існує велика кількість різних пластмас, які можна використовувати для лиття під тиском.З них полімери можна розділити на дві групи;реактопласти і термопласти.

Найпоширенішими типами пластику є поліетилен високої щільності (HDPE) і поліетилен низької щільності (LDPE).Поліетилен має низку переваг, включаючи високу пластичність, міцність на розрив, міцну ударостійкість, стійкість до поглинання вологи та можливість вторинної переробки.

Інші часто використовувані пластмаси для лиття під тиском включають:

1. Акрилонітрил-бутадієн-стирол (АБС)

Цей міцний, ударостійкий пластик широко використовується в промисловості.Маючи хорошу стійкість до кислот і лугів, ABS також забезпечує низьку швидкість усадки та високу стабільність розмірів.

2. Полікарбонат (ПК)

Цей міцний, ударостійкий пластик має низьку усадку та хорошу стабільність розмірів.Прозорий пластик, доступний у різних оптично прозорих класах, PC може забезпечити високий косметичний вигляд і гарну термостійкість.

3. Аліфатичні поліаміди (PPA)

Існує багато різних типів PPA (або нейлону), кожен з яких має свої переваги.Загалом кажучи, нейлон має високу міцність і термостійкість, а також хімічно стійкий, за винятком сильних кислот і лугів.Деякі нейлонові тканини є стійкими до стирання та мають добру твердість і жорсткість із хорошою ударною міцністю.

4. Поліоксиметилен (POM)

Цей пластик, широко відомий як ацеталь, має високу твердість, жорсткість, міцність і міцність.Він також має гарну змащувальну здатність і стійкий до вуглеводнів і органічних розчинників.Хороша еластичність і ковзкість також забезпечують переваги для деяких застосувань.

5. Поліметилметакрилат (ПММА)

ПММА, також відомий як акрил, забезпечує хороші оптичні властивості, високий блиск і стійкість до подряпин.Він також забезпечує низьку усадку та менше опускання для геометрій із тонкими та тонкими ділянками.

6. Поліпропілен (PP)

Цей недорогий полімерний матеріал забезпечує високу ударостійкість у певних класах, але може бути крихким при низьких температурах (у випадку гомополімеру пропілену).Сополімери пропонують більшу стійкість до ударів, тоді як ПП також є зносостійким, гнучким і може забезпечити дуже високе подовження, а також стійкий до кислот і лугів.

7. Полібутилентерефталат (PBT)

Хороші електричні властивості роблять PBT ідеальним для енергетичних компонентів, а також для автомобільних застосувань.Міцність коливається від помірної до високої залежно від наповнювача скла, причому сорти без наповнювача є міцними та гнучкими.PBT також показує паливо, олії, жири та багато розчинників, а також не вбирає запахи.

8. Поліфенілсульфон (PPSU)

Стабільний матеріал з високою міцністю, температурою та термостійкістю, PPSU також стійкий до радіаційної стерилізації, лугів і слабких кислот.

9. Поліефірний ефір кетон (PEEK)

Ця високотемпературна високоефективна смола забезпечує термостійкість і вогнестійкість, відмінну міцність і стабільність розмірів, а також хорошу хімічну стійкість.

10. Поліефірімід (PEI)

PEI (або Ultem) забезпечує високу термостійкість і вогнестійкість, а також відмінну міцність, стабільність розмірів і хімічну стійкість.

Лиття під тиском забезпечує низький рівень браку порівняно з традиційними виробничими процесами, як-от обробка з ЧПУ, яка відрізає значний відсоток оригінального пластикового блоку чи листа.Однак це може бути негативним по відношенню до адитивних виробничих процесів, таких як 3D-друк, які мають ще нижчий рівень браку.

Пластикові відходи виробництва лиття під тиском зазвичай надходять із чотирьох областей:

Літник

Бігуни

Розташування воріт

Будь-який переливний матеріал, який витікає з самої порожнини деталі (стан, який називається «спалах»)

Термореактивний матеріал, такий як епоксидна смола, яка твердне під дією повітря, є матеріалом, який твердне і буде горіти після твердіння, якщо його спробувати розплавити.Термопластичний матеріал, навпаки, є пластичним матеріалом, який можна розплавити, охолодити і затвердіти, а потім знову розплавити без горіння.

Завдяки термопластичним матеріалам їх можна переробляти та використовувати знову.Іноді це відбувається прямо на заводі.Вони шліфують литники/направляючі та будь-які браковані частини.Потім вони додають цей матеріал назад у сировину, яка надходить у прес для лиття під тиском.Цей матеріал називають «повторним подрібненням».

Як правило, відділи контролю якості обмежують кількість перемеленої продукції, яку можна повертати назад у прес.(Деякі експлуатаційні властивості пластику можуть погіршуватися, коли його постійно формувати).

Або, якщо у них є багато, фабрика може продати цей перемелений якомусь іншому заводу, який може його використовувати.Зазвичай шліфований матеріал використовується для низькоякісних деталей, які не потребують високих характеристик.