Мастерство отделки литья под давлением: стандарты SPI и VDI

Полимерные детали литья под давлением часто требуют отделки для конечного использования. Существует множество вариантов отделки поверхности, влияющих на текстуру, вид, тактильные ощущения и другие характеристики. Не только для клиента, но и для дизайнера и инженера — важное проектное соображение, так как это критично для дизайна формы.

Необходимость отделки поверхности

Большинство форм обрабатываются из алюминия и/или стали, и литая деталь подхватит даже малейшую несовершенность поверхности формы. Следы фрез от концевых фрез переносятся на деталь, если не убраны переносом или полировкой. Во многих случаях, особенно внутри детали, невидимой глазу, следы обработки можно оставить на форме — не повлияет на функцию или косметику.

Однако видимые поверхности требуют дополнительной отделки. Почти все формы обрабатываются до некоторой степени, но чем больше полировки нужно, тем выше стоимость инструмента и дольше изготовление формы.

Ключевые факторы, решающие отделку поверхности

Отделка в литье под давлением отличается от ЧПУ или 3D-печати. В последних двух отделка делается после изготовления детали как доп. шаг, а в первом — сама поверхность формы готовится (текстурируется) так, что деталь выходит уже отделанной. Например, если нужна матовая отделка, внутренность формы текстурируется так, что деталь выходит матовой. Факторы:

Повышение визуальной привлекательности детали

Дизайнеры выбирают текстурирование по эстетическим причинам. Гладкая или мадовая текстура не только улучшает вид и дает готовый вид, но и скрывает дефекты: линии течения, линии сварки, западины, теневые следы от литья под давлением. Коммерчески детали с хорошей отделкой привлекают клиента.

Улучшение функциональности детали

Текстурирование поверхности улучшает адгезию краски и наклеек. Матовая деталь дольше держит краску и хороша для этикеток. Улучшает сцепление (грип) детали. Текстурирование формы также избегает пластиковых дефектов: недоливы (short shots) и завалы (flash). Правильно спроектированная и текстурированная форма помогает удалять застрявшие газы.

Категории отделки поверхности

Две самые популярные категории на рынке:

SPI

Общество пластовой индустрии (SPI) установило стандартные процедуры отделки, дающие разные отделки деталей. Форму можно текстурировать станками или полировать вручную. Объяснено в таблице ниже.

SPI отделка	Описание	Применения	Шероховатость Ra (мкм)	Подходящие материалы
A-1	Град #3, 6000 алм. паста	Высокоглянцевые детали	0.012–0.025	Акрил
A-2	Град #6, 3000 алм. паста	Высокоглянцевые детали	0.025–0.05	Акрил, PC
A-3	Град #15, 1200 алм. паста	Высоко-малые глянцевые детали	0.05–0.10	ABS, Акрил, PS, Нейлон, PC
B-1	600 наждач. бумага	Среднеглянцевые детали	0.05–0.10	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон, PC
B-2	400 наждач. бумага	Среднеглянцевые детали	0.10–0.15	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон, PC
B-3	320 наждач. бумага	Средне-малые глянцевые детали	0.28–0.32	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон
C-1	600 камень	Мало глянцевые детали	0.35–0.40	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон, TPU
C-2	400 камень	Мало глянцевые детали	0.45–0.55	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон, TPU
C-3	320 камень	Мало глянцевые детали	0.63–0.70	ABS, Акрил, PP, PS, HDPE, Нейлон, TPU
D-1	Сухой перенос стеклянными бусинами	Сатиновая отделка	0.80–1.00	ABS, PP, PS, HDPE, Нейлон, PC, TPU
D-2	Сухой перенос #240 оксид	Матовая отделка	1.00–2.80	ABS, PP, PS, HDPE, Нейлон, TPU
D-3	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	3.20–18	ABS, PP, PS, HDPE, Нейлон, TPU

VDI (STD)

Поверхностная отделка VDI 3400 (известная как VDI) — стандарт текстуры формы от Verein Deutscher Ingenieure (Общество немецких инженеров). VDI 3400 в основном обрабатывается электроэрозией (ЭРО) при обработке формы. Можно и традиционным текстурированием (как SPI). Хотя стандарты от немецких инженеров, широко используется у инструментовладельцев везде: Северная Америка, Европа, Азия.

Значения VDI основаны на шероховатости. На изображении разные текстуры с разными значениями шероховатости.

Значение VDI	Описание	Применения	Шероховатость (Ra мкм)
12	600 камень	Мало глянцевые детали	0.40
15	400 камень	Мало глянцевые детали	0.56
18	Сухой перенос стеклянными бусинами	Сатиновая отделка	0.80
21	Сухой перенос #240 оксид	Матовая отделка	1.12
24	Сухой перенос #240 оксид	Матовая отделка	1.60
27	Сухой перенос #240 оксид	Матовая отделка	2.24
30	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	3.15
33	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	4.50
36	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	6.30
39	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	9.00
42	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	12.50
45	Сухой перенос #24 оксид	Матовая отделка	18.00

Заключение

Из двух категорий отделки литья под давлением, SPI классы A и B считаются самыми гладкими с очень низкой шероховатостью и дороже. С точки зрения шероховатости, VDI 12 (высшее качество VDI) равно SPI классу C.

Xometry предлагает и SPI, и VDI отделки для деталей литья под давлением. Наши эксперты по литью под давлением с радостью помогут советом по вариантам. Загрузите дизайн в наш движок котировок — получите расчет за 48 часов.

Компрессионное vs литье под давлением: выбор оптимального процесса для вашего изделия Экспертные рекомендации по дизайну для качественного литья под давлением

Смола