Двукратное формование в сравнении с многослойным формованием:что вам нужно знать

Литье под давлением — это популярный производственный процесс, который идеально подходит для быстрого создания точных деталей сложной формы без большого количества отходов материала. Распространенными приложениями являются упаковка, приборные панели автомобилей, механические детали, такие как шестерни, и даже популярные детские игрушки.

Под литьем под давлением подпадают многие различные процессы, включая двухэтапное формование и многослойное формование. Эти два процесса похожи, но имеют несколько ключевых отличий — вот что нужно знать инженерам и дизайнерам:

Что такое двухэтапное формование?

Двухэтапное литье, также известное как двойное, многоэтапное или двухэтапное литье, – это подкатегория литья под давлением, которая позволяет инженерам создавать многокомпонентные или разноцветные детали без добавления дополнительных этапов сборки.

Процесс двухэтапного литья под давлением лучше всего понимается с точки зрения различных слоев материалов или цветов, которые создаются машиной для литья под давлением. Первый материал впрыскивается в форму для создания подложки, вокруг которой будет формоваться другой материал или материалы. Подложка затвердевает и охлаждается перед тем, как ее перенесут — вручную, с помощью робота-манипулятора или вращающегося самолета — в другую камеру пресс-формы.

Оттуда форма открывается, и сторона с подложкой поворачивается на 180 °, чтобы встретиться с другой камерой формы и соплом для литья под давлением. Как только подложка находится на месте, впрыскивается второй материал, который связывается с подложкой, образуя прочную фиксацию. Как только второй слой остынет, последняя часть выбрасывается.

Инженеры должны знать, что двухэтапное литье под давлением можно ускорить или замедлить в зависимости от того, как субстрат переносится в другую камеру пресс-формы. Перенос вручную и роботизированным манипулятором занимает больше времени, чем с помощью вращающегося рубанка, но формование на вращающемся тигле дороже и, как правило, является эффективным вариантом только для крупносерийного производства.

Кроме того, очень важно, чтобы формы были изготовлены из материалов, которые легко соединяются друг с другом, и чтобы формы были правильно выровнены, чтобы предотвратить деформацию детали.

Преимущества и недостатки двухэтапного формования

Двухэтапное литье пластмасс под давлением является отличным методом эффективного и рентабельного производства. Этот процесс также позволяет производить очень прочные концевые детали и компоненты.

Общие области применения включают захваты для электроинструментов, петли, герметичные уплотнения и прокладки и многое другое.

С точки зрения дизайна двухэтапное литье предлагает дизайнерам большую гибкость, поскольку этот процесс позволяет создавать сложные геометрические формы и сочетать несколько цветов, что делает детали более эстетичными.

Кроме того, поскольку вся деталь изготавливается на одном станке и не требуется постобработка, инженеры могут значительно сократить время производства, что, в свою очередь, снижает затраты. Тем не менее, стоит отметить, что первоначальные затраты на двухкомпонентную форму могут быть высокими, а машина для двухэтапного литья дороже, чем стандартная машина для литья под давлением. К счастью, эти расходы часто компенсируются за счет экономии на рабочей силе и сборочных затратах при крупносерийном производстве.

Что такое многослойное формование?

Многослойное формование, как и двухэтапное литье, представляет собой многостадийный процесс литья под давлением, в ходе которого производится один конечный продукт из двух или более различных термопластов. Этот процесс идеально подходит для инженеров, которые хотят создавать прочные, функциональные и эстетически привлекательные детали, которые не будут отделяться со временем.

Чтобы начать процесс литья под давлением, инженер отливает подложку из более жесткого материала для литья под давлением. Затем подложку помещают в многоформовочный инструмент или полость многовкладыша внутри того же инструмента. Затем расплавленный формовочный материал выбрасывается в подложку, на нее или вокруг нее. После охлаждения расплавленного материала подложка и наплавляемая форма химически или механически соединяются. Весь процесс многослойного формования может занять всего 30 секунд.

Производственные группы должны помнить, что все термопласты, используемые в процессе многослойного формования, должны быть химически или термически совместимы друг с другом. Совместимость, как правило, не является проблемой для металлических подложек, потому что они могут использоваться с любым пластиковым формованием, но группы разработчиков могут столкнуться с проблемами совместимости при формовании пластика с пластиком. Если подложка и наплавляемый материал несовместимы, конечный продукт может быть деформирован или плохо связан.

Тем не менее, если необходимо использовать два пластика с далеко не идеальной совместимостью, команды могут разработать элементы механического соединения детали после ее изготовления, хотя это, вероятно, приведет к увеличению затрат.

Преимущества и недостатки многослойного формования

Многократное литье под давлением и двухэтапное литье под давлением имеют много общих преимуществ. Оба они идеально подходят для быстрого создания прочных, надежных и устойчивых к вибрации деталей со сложной геометрией, но многокомпонентное литье лучше всего подходит для мелкосерийного производства.

По сравнению с двухэтапным формованием конструкции с многослойным формованием также легче создавать, поскольку инженеры могут использовать любую стандартную машину для литья под давлением для выполнения этого процесса.

Что касается недостатков, то допуски деталей, изготовленных методом многокомпонентного формования, часто уступают допускам, которые могут быть достигнуты при двухэтапном литье под давлением. Также важно помнить, что требования совместимости с пластиком могут ограничивать дизайнеров.

Выбор между двухэтапным формованием и многослойным формованием

Двухэтапное формование и многослойное формование — это простые и эффективные процессы для создания прочных деталей из двух или более материалов или двух или более цветов. Чтобы сделать выбор между ними, инженеры должны учитывать размер производственного цикла.

Двухэтапное формование обычно имеет смысл только для больших производственных циклов, тогда как многослойное формование лучше подходит для небольших производственных циклов. Тем не менее, команды должны проявлять должную осмотрительность и оценивать все критические аспекты каждого потенциального производственного процесса в соответствии с конкретными проектными требованиями, чтобы убедиться, что они делают правильный выбор.

Работа с опытным партнером-производителем, таким как Fast Radius, может значительно упростить процесс принятия решений. Наша команда инженеров, дизайнеров, механиков и консультантов с многолетним опытом помогает нашим клиентам на всех этапах производственного процесса — от проектирования и прототипирования до производства и реализации. Мы готовы помочь каждой группе разработчиков выбрать правильный производственный процесс и вывести их проект на новый уровень с гибким обслуживанием по запросу по конкурентоспособным ценам и в кратчайшие сроки. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать стоимость литья под давлением.

Чтобы узнать больше о литье под давлением, а также о других производственных услугах, которые мы предлагаем, ознакомьтесь с соответствующими статьями блога в учебном центре Fast Radius.