Литье под давлением из АБС-пластика:знайте его процесс и соображения

Литье под давлением - это распространенный производственный процесс с различными вариантами в зависимости от используемого сырья. Одним из таких вариантов процесса является процесс литья под давлением АБС. Как следует из названия, сырьем для этого варианта литья под давлением является АБС-пластик.

Что такое АБС-пластик?

ABS означает акрилонитрилбутадиенстирол. Этот пластиковый материал состоит из трех мономеров, которые и составляют его название. Каждый из этих мономеров вносит свои свойства в полимерный пластик, придавая ему широкий спектр свойств.

Свойства, которыми обладает пластик, включают химическую стойкость, твердость и термостойкость, обеспечиваемые акрилонитрилом. Другие свойства включают ударопрочность и ударную вязкость (обеспечиваемые бутадиеном), а также прочность и блеск, обеспечиваемые стиролом. Несмотря на широкий спектр функций, это относительно один из самых дешевых пластиков для покупки. Кроме того, это один из самых простых пластиков для литья под давлением благодаря простоте обработки.

Несмотря на свою общепризнанную прочность и прочность, этот прочный пластик не так уж непроницаем для ультрафиолетового излучения. Следовательно, он имеет ограниченное использование на открытом воздухе. Однако производители деталей нашли способы манипулировать свойствами этого пластика, чтобы противостоять ультрафиолетовому излучению, используя различные добавки и наполнители, такие как акрил, стекло и волокна из нержавеющей стали. Эти добавки изменяют свойства пластика и расширяют возможности его использования в различных областях.

Эти свойства и возможность манипулирования делают АБС наиболее широко используемым полимером в процессе литья под давлением. Хотите узнать, как этот пластик используется для изготовления различных готовых изделий? Затем обязательно прочитайте следующий раздел.

Процесс литья под давлением из АБС-пластика

В этом разделе освещаются различные шаги, которые производители должны выполнить в процессе формования АБС-пластика. К ним относятся:

Предварительная обработка материала

Прежде чем использовать кусок АБС-пластика для изготовления, его необходимо правильно просушить. Используемая температура сушки находится в диапазоне 80 – 85°C в течение 2 – 4 часов. Другой метод сушки предполагает использование сушильного бункера с температурой 80°C. Однако последний процесс длится всего 1–2 часа.

Калибровка литьевой машины

После обработки материала следующим этапом является подготовка АБС-формовочной машины к работе. Это будет включать настройку таких параметров, как степень сжатия, усилие зажима и давление литья под давлением. Типичные значения этих параметров включают степень сжатия более 2, усилие смыкания в диапазоне от 4700 до 62000 тонн на квадратный метр (т/м²) и давление литья под давлением более 1500 бар.

Дизайн пресс-форм и ворот

Форма очень важна для определения того, каким получится готовый продукт из АБС. Следовательно, конструкция пресс-формы и ее ворот очень важны в этом процессе. Толщина пресс-формы из АБС-пластика составляет от 0,025 до 0,05 мм, а длина литника составляет менее 1 мм. Кроме того, диаметр канала, по которому течет расплавленный АБС, установлен равным 3 мм, а ширина вентиляционного отверстия составляет от 4 до 6 мм. Наконец, используемая температура пресс-формы всегда находится в диапазоне 60–65 °C.

Температура литья под давлением

Температура литья под давлением, используемая для конкретного процесса литья под давлением АБС, зависит от качества/марки используемого АБС. Ниже перечислены примеры некоторых марок АБС-пластика, обычно используемых при литье АБС-пластика, и оптимальная температура литья под давлением:

• Огнестойкий класс:200–240 °C, оптимальная температура в пределах 220–230 °C.
• Степень гальванического покрытия:250–275°C, оптимальная температура 270°C.
• Марка, армированная стекловолокном:230–270 °C.
• Ударопрочная марка:220–260 °C, оптимальная температура 250 °C.
• Термостойкая марка:240°C – 280°C, оптимальная температура 265°C – 270°C.

Скорость литья под давлением

Скорость литья под давлением зависит от марки АБС-пластика и требований к готовому изделию. Например, для огнестойких АБС-пластиков можно использовать только низкие скорости литья под давлением. Кроме того, для продуктов, требующих прецизионной обработки поверхности, может потребоваться многоступенчатое высокоскоростное литье под давлением.

Время пребывания

Время пребывания — это время, необходимое пластиковой грануле для перемещения из цилиндра для литья под давлением в форму для литья под давлением. Для АБС-пластиков время пребывания обычно составляет от 5 до 6 минут при температуре ниже 265°C. Однако для огнестойкого АБС-пластика время пребывания короче, а температура намного ниже.

Противодавление

Рекомендуется поддерживать противодавление в процессе литья под давлением из АБС-пластика как можно ниже, чтобы предотвратить износ. Приемлемое давление обычно составляет около 5 бар.

Другие операции

Другие действия, выполняемые во время процессов формования АБС, включают декорирование молдингов с использованием лазерной маркировки или горячего тиснения, ультразвуковой сварки и т. д.

Очистка

Некоторые марки АБС имеют тенденцию прилипать к винту пресс-формы после извлечения детали. Таким образом, лучший способ очистить это — немного подождать, пока остатки сойдут, а затем тщательно очистить отсеки литьевой машины с помощью полистирола.

Преимущества литья под давлением из АБС

Есть много причин, по которым литье под давлением из АБС-пластика является одной из самых популярных форм литья пластмасс. Вот некоторые из преимуществ:

Точная воспроизводимость

Благодаря технологичности ABS, это наиболее подходящий материал для изготовления сложных деталей. Его технологичность позволяет легко воспроизводить сложные и функциональные детали из пластика. Помимо того, что детали изготовлены аккуратно, они по-прежнему сохраняют функциональную целостность даже при использовании в экстремальных условиях благодаря твердости пластика.

Высокая прочность на растяжение

Литые детали из АБС-пластика подходят для использования в приложениях, требующих поддержки больших нагрузок из-за их высокой прочности на растяжение. Их способность выдерживать сильные механические воздействия делает этот пластик хорошим бюджетным вариантом для приложений с высоким напряжением.

Пригодность для повторного использования

Возможность вторичной переработки АБС делает его идеальным материалом для многоразового использования. Заводы по переработке могут легко измельчить пластиковые детали и смешать их со свежим АБС-пластиком для производства новых деталей.

Недостатки литья под давлением из АБС-пластика

Несмотря на многочисленные преимущества, ABS имеет и недостатки. Вот некоторые из этих недостатков:

Плохое сопротивление усталости

Хотя детали из АБС-пластика обычно обладают высокой прочностью на растяжение, они не могут выдерживать большие нагрузки в течение длительного времени из-за своей низкой усталостной прочности. Деталь из АБС-пластика может легко испортиться, если она будет постоянно подвергаться высоким нагрузкам.

Плохая устойчивость к УФ-излучению

Одним из основных недостатков АБС-пластика является его плохая устойчивость к солнечному свету. Материал имеет свойство деградировать при постоянном воздействии солнечных лучей. Однако производители деталей улучшают его характеристики на солнце, добавляя добавки в АБС-пластик во время формования.

Факторы, которые следует учитывать при литье под давлением из АБС-пластика

При попытке запустить партию для литья под давлением из АБС-пластика необходимо учитывать несколько факторов. Эти факторы имеют жизненно важное значение для успешного формования деталей. К ним относятся:

Влажность материала перед формованием

АБС-пластик обладает некоторыми гигроскопическими свойствами (он может поглощать влагу из воздуха), а также поглощать воду вокруг себя. Однако присутствие воды в любом формованном АБС-пластике может вызвать структурные дефекты пластика. Следовательно, очень важно обеспечить правильную сушку используемого АБС-пластика. Существует два типа параметров сушки пластика:либо сушка при 80–95°C в течение 3–4 часов, либо использование сухого бункера при 80°C в течение 1–2 часов.

Контроль температуры

Контроль температуры имеет решающее значение во время литья под давлением из АБС-пластика, поскольку перегрев пластика может привести к термической деградации. Это термическое разложение происходит из-за разрушения химических связей в пластике, что может привести к образованию коричневых гранул на готовой детали.

Работа с машиной для литья под давлением с хорошим контролем температуры имеет важное значение, поскольку этот процесс все еще требует много тепла. Например, когда детали из АБС-пластика в производстве имеют высокий уровень глянца, температура, используемая в производстве, превышает нормальную. Однако важно отметить, что чем выше температура, используемая для процесса впрыска, тем короче должно быть время воздействия.

Проектирование деталей и пресс-форм

Проектирование деталей до процесса литья под давлением позволяет определить, действительно ли возможно изготовление детали. Ниже приведены некоторые общие принципы проектирования деталей из АБС-пластика.

• Толщина стенок детали должна быть одинаковой. Если и должна быть какая-либо вариация, то она не должна превышать 25% друг от друга. Это важно, потому что однородные стенки помогают предотвратить нагрузку на поврежденную стенку.
• Кроме того, толщина стенки должна определять размер радиуса. Отношение радиуса к толщине стенки должно быть не менее 0,3. Золотое правило здесь заключается в том, что чем больше радиус, тем меньше напряжение. Однако радиус должен оставаться в разумных пределах, так как большой радиус приводит к возникновению утяжин на детали.
• Толщина пресс-формы должна составлять от 0,025 до 0,05 мм. Кроме того, длина литника должна быть около 1 мм, диаметр проточного канала – около 3 мм, а ширина вентиляционного отверстия – от 4 до 6 мм.

Наконец, процесс охлаждения формы для литья под давлением требует оптимальной конструкции, чтобы предотвратить проблемы с усадкой.

Применение литья под давлением из АБС-пластика

АБС-пластик используется в разных отраслях промышленности по разным причинам. Благодаря простоте формования, дешевизне производства, устойчивости к физическим и химическим изменениям этот полимер стал фаворитом у производителей. Вот несколько примеров отраслей, в которых нашли применение детали из АБС-пластика:

• Строительная отрасль: Из-за его устойчивости к физическим и химическим и сильным воздействиям производители используют АБС-пластик для изготовления труб и фитингов, используемых в зданиях.
• Автомобильная промышленность: АБС-пластик является распространенным сырьем для легких автомобильных деталей. К автомобильным деталям, изготовленным из АБС-пластика, относятся детали ремней безопасности, дверные проемы, обшивки стоек, компоненты приборной панели и т. д.
• Потребительская промышленность: АБС-пластик используется во многих бытовых приборах, таких как кухонные комбайны, пылесосы, холодильники и т. д.

Другие области применения включают здравоохранение, спорт и электротехническую промышленность.

Стоимость процесса литья под давлением из АБС-пластика

Если вы пытаетесь изготовить некоторые детали с помощью литья под давлением, будет правильно, если вы узнаете о стоимости всего процесса, прежде чем приступать к нему. Чтобы оценить связанные с этим затраты, необходимо учитывать различные затраты. Примеры различных затрат включают:

Стоимость оборудования

Скорее всего, вы отдадите производство на аутсорсинг компаниям с необходимым оборудованием. Эти компании взимают с вас отдельную плату за используемое оборудование. Однако, если вы планируете получить оборудование, вам придется внести сумму в диапазоне от 50 000 до 200 000 долларов. Помимо покупки оборудования, вам также придется обслуживать оборудование, что может стоить вам целое состояние. Экономически эффективным вариантом будет передача производства на аутсорсинг.

Стоимость пресс-формы

Это также известно как стоимость инструментов. Это увеличивает стоимость процесса литья под давлением из АБС-пластика. При изготовлении пресс-форм для литья под давлением используются три различных метода. К ним относятся обработка с ЧПУ, 3D-печать и электроэрозионная обработка (EDM). Эти методы могут стоить всего 100 долларов США для простых 3D-печатных форм небольшого объема. Цена также может доходить до 100 000 долларов США за большие партии продукции или пресс-формы со сложной конструкцией.

Материальные затраты

Это стоимость покупки материала (в данном случае ABS). Вы сможете найти материал по цене от 1 до 5 долларов США за кг.

Стоимость услуг

Затраты здесь отвечают за вознаграждение персонала, выполняющего задачи, а также за настройку и обслуживание машин. Примеры учитываемых здесь параметров включают:

• Расходы на мониторинг:они идут на операторов, управляющих машинами.
• Затраты на настройку:это время, необходимое для настройки пресс-формы и производства готовой детали.
• Расходы на ремонт. Расходы на ремонт включают обслуживание дефектных деталей и инструментов, используемых для обслуживания оборудования.
• Хотя фиксированной цены на литье из АБС-пластика не существует, общее правило заключается в том, что чем больше количество деталей, тем меньше цена за деталь.

Заключение

Литье под давлением из АБС – это процесс, который кажется довольно простым. Однако в его технических тонкостях разбираются только специалисты. Вот почему важно передать литье из АБС-пластика компаниям, которые действительно понимают практические принципы производственного процесса.

В WayKen, с передовыми производственными технологиями и ресурсами, мы можем предоставить нашим клиентам профессиональные услуги по быстрому прототипированию, включая механическую обработку с ЧПУ, быстрое литье под давлением, вакуумное литье и т. д. Итак, получите предложение сегодня, и вы можете быть уверены, что получите высокие -качественные литые детали по конкурентоспособной цене.

Часто задаваемые вопросы

При какой температуре плавится АБС-пластик?

ABS аморфен, поэтому у него нет истинной температуры плавления. Однако его температура перехода составляет около 105 °C (221 °F).

Насколько токсичен АБС-пластик?

ABS безвреден и нетоксичен. Это одна из многих причин, по которой он является популярным пластиковым материалом в производстве. Однако его не рекомендуется использовать в медицинских имплантатах.

Как Я решаю проблему огнестойкости Литье под давлением из АБС-пластика ?

Чтобы предотвратить выделение газа из огнестойкого АБС-пластика, поглощающего влагу, необходимо убедиться, что материал полностью высох. Кроме того, вам необходимо обеспечить хороший контроль температуры и времени пребывания в процессе литья под давлением, чтобы предотвратить термическое разложение АБС-пластика.