Литье против литья под давлением

Разработчики продуктов, которые рассматривают выбор материалов для продукта или компонентов, должны помнить о производственных процессах, делая свой выбор. Двумя распространенными производственными процессами являются литье под давлением и литье под давлением. Литье под давлением — это процесс, при котором материал вводится в форму под высоким давлением, находясь в жидком состоянии. Литье под давлением, с другой стороны, использует силу тяжести для введения материала в форму. Каждый из этих процессов играет важную роль в производстве, но есть различия, которые необходимо учитывать при принятии проектных решений. Ниже приведены некоторые из наиболее важных различий между литым уретаном и литьем под давлением.

Совместимость материалов

Каждый из этих производственных процессов оптимизирован для набора материалов. В случае литья под давлением, для которого требуются материалы с очень низкой вязкостью в жидком состоянии, в том числе термопластические материалы, такие как АБС, полипропилен, ТПУ и полиэтилен, обычно используются. Их низкая вязкость позволяет материалу принимать форму. В литье под давлением чаще всего используются термореактивные материалы, которые необратимо формируются по мере отверждения материала, как в случае с термореактивными полиуретанами.

Из-за своего химического состава термореактивные и термопластичные эластомеры имеют большие различия в свойствах материалов. Термореактивные полиуретаны, например, имеют гораздо более широкий диапазон твердости, улучшенную стойкость к истиранию и повышенную устойчивость к химическим веществам, чем их термопластичный родственник ТПУ. Физические свойства, необходимые для работы разрабатываемого продукта или компонента, помогут определить правильный материал для применения и, в свою очередь, соответствующий производственный процесс.

Инструменты и производственные затраты

Из-за высокого давления и перепадов температур, связанных с литьем под давлением, затраты на инструмент иногда могут быть выше. Инструменты для литья под давлением чаще всего представляют собой закрытые металлические формы, которые включают в себя сложные системы для регулирования температуры и потока материала. Эти формы обычно требуют дорогостоящих операций механической обработки и чистовой обработки. Из-за их стоимости может потребоваться много времени, чтобы амортизировать расходы на инструменты для литья под давлением, часто требующие очень больших объемов производства.

Литье под давлением, как правило, использует гораздо более простую оснастку для пресс-форм, и эта простота обычно сопровождается гораздо более низкими затратами на оснастку. Литье под давлением может использовать открытые формы, закрытые формы, пресс-формы и многие другие типы конструкций форм. Это обеспечивает большую гибкость при разработке правильного процесса формования продукта. В результате литье под давлением часто является отличным решением для продуктов с небольшими и большими объемами.

Быстрое прототипирование

Создание прототипов продуктов и компонентов из предполагаемого материала быстрым и недорогим способом может ускорить процесс разработки вашего продукта; чем быстрее вы сможете проверить материал в приложении, тем быстрее вы сможете вывести продукт на рынок. Процесс литья под давлением требует сложных инструментов для прототипирования, что сопряжено с более высокими затратами и более длительными сроками изготовления. Более того, если материал не удовлетворяет потребностям применения, вы можете столкнуться с дорогой формой, которую вы не сможете использовать, или, возможно, ее модернизация будет сопряжена с большими затратами. Низкая сложность литья под давлением дает возможность изготовления прототипов с использованием мягких форм из различных материалов. Формы-прототипы для литья могут быть легко и быстро изготовлены, что позволяет быстро и многократно создавать прототипы.

Несколько слов о RIM

В результате этот процесс позволяет дизайнерам продуктов экспериментировать с различными материалами, геометрией и функциями. Кроме того, он позволяет вам проверить концепцию формования, прежде чем инвестировать в дорогостоящие инструменты производственного качества. Реакционное литье под давлением RIM использует процесс, аналогичный литью под давлением, путем введения материала под высоким давлением в закрытую форму. Однако RIM используется в сочетании с термореактивными полиуретанами, что позволяет протекать химической реакции в полости формы. Эта технология позволяет разработчикам продуктов использовать гораздо более прочный набор материалов, а также пользоваться некоторыми преимуществами литья под давлением. RIM чаще всего используется для изготовления более крупных деталей сложной геометрии или уникальной обработки поверхности, которую трудно получить в процессе литья.

Рассматриваете ли вы RIM Reaction Injection Molding для производства вашего продукта? Ознакомьтесь с нашей недавней записью в блоге «5 советов по дизайну для успешного дизайна RIM».

Заключение

При оценке различных методов производства важно учитывать требования к материалам для продукта, инструменты и производственные затраты, а также то, как производственный процесс вписывается в ваш цикл разработки продукта. Как литье под давлением, так и литье под давлением имеют свои преимущества и недостатки, и понимание этих методов производства может помочь разработчику продукта в принятии решений о материалах и дизайне. Определение правильного производственного процесса на ранней стадии процесса проектирования может стать решающим фактором между своевременным запуском и дорогостоящими задержками.