Литье под давлением – как это работает и когда выбирать?

Что такое плесень?

Процесс литья под давлением состоит из нескольких этапов и требует сложного оборудования для выполнения. Однако этот процесс легко понять, если вы познакомитесь с его центральным компонентом:формой.

Пресс-форма – это инструмент, изготовленный из твердого металла, например стали или алюминия, который содержит полость. в форме изготавливаемой детали . Таким образом, форма является прообразом детали, а пространство внутри формы представляет реальный объект, будь то корпус электроники, упаковка для пищевых продуктов, бутылка, деталь автомобиля или, может быть, даже детская игрушка.

Эта пресс-форма с полостью, имеющей форму желаемой детали, дает производителям большие возможности и свободу. Поскольку изготовление самой металлической формы может занять много времени, пластиковые детали, созданные компанией форму можно сделать очень и очень быстро.

Это означает, что производители потенциально могут использовать одну форму для создания сотен тысяч идентичных деталей за короткий промежуток времени. Они делают это, впрыскивая расплавленный пластик в точно сформированную полость формы, позволяя ему остыть и затвердевать, а затем выталкивая затвердевший пластик из формы. Удаленный кусок пластика теперь имеет точную форму полости пресс-формы.

Поскольку формы долговечны, процесс можно повторять снова и снова, что позволяет создавать огромные объемы одинаковых пластиковых деталей.

Как работает литье под давлением?

В принципе, литье под давлением — это просто процесс выдавливания жидкого пластика в форму и ожидания его затвердевания. Однако на практике все немного сложнее.

При литье под давлением существует широкий спектр материалов, поэтому первый этап процесса включает в себя выбор подходящего термореактивного пластика — материала, который можно расплавить, впрыснуть, а затем охладить для быстрого формирования пластиковой детали. Для этого процесса можно использовать многие материалы, в том числе жесткие, гибкие и резиноподобные пластики.

Перед началом цикла литья под давлением материал обычно приобретается в гранулированной форме. Но прежде чем его можно будет превратить в деталь, его нужно нагреть и превратить в расплавленную форму. Этот процесс осуществляется нагретым стволом. Материал, хранящийся в бункере , под действием тарана в нагретую бочку , где он сжижается. Затем он подталкивается к форме с помощью поршневого винта. .

Сила шнека, который вращается двигателем, перемещает расплавленный пластик туда, где он должен быть. Когда материал достигает конца нагретой камеры, он выбрасывается из сопла через несколько тонких каналов (известных как канавки). ) и в полость пресс-формы. Это процесс внедрения, который дает процессу его имя.

Поскольку металлическая форма холодная, пластик почти сразу затвердевает, образуя конечную деталь. Затем эту твердую часть удаляют, открывая форму, что позволяет подготовить следующую порцию пластика.

Процесс можно повторять снова и снова, пока работа не будет завершена или пока не потребуется заменить пресс-форму. Во многих случаях замена пресс-формы не потребуется, так как пресс-формы из очень твердой стали можно использовать более миллиона раз.

Преимущества литья под давлением

Эффективность

Процесс литья под давлением очень быстрый. Расплавленные термопласты быстро остывают в металлической форме, а время между циклами может составлять всего 20 секунд, что делает процесс высокоэффективным и экономичным.

Машины также могут работать круглосуточно, что сокращает общее время производства.

Материал и цвет

Процесс литья под давлением совместим со многими различными пластиками и красителями. В зависимости от проекта пластик можно выбирать на основе нескольких факторов, включая прочность на растяжение и удар, эластичность и термостойкость.

Детали, полученные литьем под давлением, также легко окрашиваются, что является одной из причин, по которой этот процесс широко используется для потребительских товаров. Краски можно наносить в виде гранул и в жидкой форме, а некоторые формовочные смолы предварительно окрашивают.

Сила

Формованные детали могут быть изготовлены из термопластов с высокими эксплуатационными характеристиками, а вставки могут использоваться для дальнейшего повышения прочности. В отличие от деталей, напечатанных на 3D-принтере, формованные детали не имеют линий слоев и, следовательно, не проявляют слабости в определенных плоскостях.

Сложные и подробные детали

Несмотря на то, что необходимо соблюдать определенные принципы проектирования, формы для литья под давлением могут быть изготовлены в различных сложных формах, что позволяет создавать сложные пластиковые детали.

Кроме того, высокое давление, используемое для впрыска пластика, позволяет создавать детали с мелкими и сложными деталями.

Отделка поверхности

Одним из самых больших преимуществ литья под давлением является высокое качество поверхности деталей, даже если они выходят прямо из формы. Хотя детали можно обрабатывать с помощью процедур окончательной обработки, отлитые детали имеют гладкую поверхность, подходящую для многих конечных целей.

Соответствие

Поскольку одна пресс-форма может использоваться для сотен тысяч циклов, детали отличаются высокой стабильностью и могут соответствовать требуемым стандартам и сертификатам.

Недостатки литья под давлением

Стоимость формы

Хотя стоимость единицы отлитой под давлением детали может быть очень низкой, первоначальные затраты на оснастку высоки. Металлические формы должны изготавливаться с использованием таких процессов, как обработка на станках с ЧПУ или аддитивное производство металлов, а это требует значительных материальных и трудовых затрат.

Тем не менее, появление быстрой оснастки в качестве метода прототипирования сделало мелкосерийное литье под давлением более доступным. Благодаря быстрой оснастке формы изготавливаются быстро и с меньшими допусками, что позволяет производителям сократить время выполнения заказа.

Ограничения дизайна

Инженеры должны работать в рамках определенных конструктивных параметров при создании металлических форм. И хотя можно создавать огромное разнообразие литьевых деталей, некоторые альтернативные методы производства могут обеспечить большую гибкость конструкции. 3D-печать, например, позволяет создавать более сложную внутреннюю геометрию.

Сроки выполнения

Поскольку литье под давлением — это двухэтапный процесс — за изготовлением пресс-формы следует изготовление деталей — оно может быть медленнее, чем некоторые альтернативные процессы, по крайней мере, в меньших объемах.

Стоимость заказов малого объема

Поскольку металлические инструменты стоят значительно дороже, чем одна порция пластика, объемные заказы имеют гораздо меньшую стоимость за единицу.

Является ли литье под давлением лучшим соотношением цены и качества, зависит от нескольких факторов, таких как количество необходимых деталей, стоимость инструментов и доступность альтернативных технологий.