Обработка с ЧПУ или литье под давлением:какой метод подходит для пластиковых деталей?

Когда производственным группам необходимо производить большое количество пластиковых деталей с минимальными затратами, они, вероятно, рассмотрят возможность литья под давлением. Инструмент для литья под давлением требует значительных первоначальных инвестиций, но долговечность и срок службы пресс-форм могут значительно снизить себестоимость единицы продукции.

Хотя литье под давлением является одним из самых популярных и надежных методов изготовления пластиковых деталей, оно может быть не идеальным процессом для определенных работ. К счастью, пластиковые компоненты можно изготавливать несколькими способами, в том числе с помощью станков с ЧПУ, что дает ряд уникальных преимуществ.

При выборе между обработкой с ЧПУ и литьем под давлением может не быть однозначно правильного или неправильного выбора. Продуктовые группы должны оценить соответствующие преимущества и ограничения каждого процесса в сравнении с конкретными проектными требованиями, такими как стоимость, дизайн и инженерные требования. Вот с чего начать.

Ключевые аспекты обработки с ЧПУ по сравнению с литьем под давлением

Процесс литья пластмасс под давлением включает в себя нагрев гранул термопластичной смолы, впрыскивание расплавленного материала в форму из закаленной стали через сопло под давлением, выброс детали после ее охлаждения и повторение.

В отличие от этого, обработка с ЧПУ представляет собой субтрактивный процесс, в котором используются режущие инструменты и высокоскоростное вращение для создания деталей путем удаления материала из более крупной заготовки. Поскольку эти два метода производства используют совершенно разные подходы к фактическому формованию детали, каждый вариант имеет свой собственный набор преимуществ и соображений.

Выполняется

Одним из ключевых факторов, влияющих на это, является размер производственного цикла. Хотя существуют исключения, литье под давлением обычно экономически целесообразно только тогда, когда детали производятся в больших объемах, поскольку стальные и алюминиевые формы, используемые в процессе, могут быть невероятно дорогими и трудоемкими в производстве, в зависимости от сложности конструкции.

Долговечность и срок службы пресс-формы позволяют быстро изготавливать от тысяч до миллионов деталей, что значительно снижает удельную стоимость пластиковых деталей, полученных литьем под давлением, после того, как инструментальная оснастка была завершена. Увеличение объема производства не оказывает существенного влияния на удельную стоимость обрабатываемых деталей, поэтому, если ожидается, что объемы деталей будут большими, возможно, стоит рассмотреть возможность литья под давлением. Механическая обработка в расчете на единицу продукции намного дороже, чем литье пластмасс под давлением, но без учета оснастки для пресс-форм этот процесс можно использовать для создания меньшего количества деталей в более короткие сроки.

Дизайн

Дизайн части вводит еще один набор соображений, которые могут повлиять на решение команды в ту или иную сторону. Например, острые внутренние углы чрезвычайно сложно получить с помощью станков с ЧПУ, если только не используются специальные обходные пути, тогда как литье под давлением, как правило, позволяет без проблем обрабатывать эти элементы дизайна.

Однако, если команды ожидают, что конструкция детали может вскоре измениться или обновиться, механическая обработка может быть лучшим вариантом, поскольку затраты на литье пластмасс под давлением могут достигать десятков и сотен тысяч долларов за пресс-форму. Более того, обработка на станках с ЧПУ позволяет довольно легко адаптировать и вносить изменения в конструкцию, в то время как внесение изменений в конструкцию, изготовленную методом литья под давлением, обычно требует больших затрат и времени.

Материал

Также необходимо учитывать материал детали, поскольку каждый процесс подходит для разных типов материалов. В то время как многие термопласты, реактопласты и гибкие материалы, такие как резина и эластомеры, идеально подходят для литья под давлением, обработка на станках с ЧПУ может ухудшить точность обработки более мягких материалов. С другой стороны, многие более твердые пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками можно обрабатывать только механическим способом.

Допуски

Еще одним фактором являются точность и допуски детали. Допуски или количество допустимых физических отклонений в жизнеспособных частях помогают гарантировать, что детали для конечного использования подходят друг к другу и функционируют должным образом. Формы для литья под давлением обычно имеют стандартные допуски 0,005 дюйма, в то время как станки с ЧПУ способны резать заготовки с чрезвычайно точными допусками 0,001 дюйма. Однако обработка пресс-форм с очень жесткими допусками быстро становится дорогостоящей, что увеличивает затраты на литье пластмасс под давлением, поэтому во многих случаях прямая обработка деталей может быть более эффективной.

Отделка поверхности

Когда дело доходит до обработки поверхности детали, при литье под давлением используются выталкивающие штифты для принудительного удаления охлажденной детали, что может оставить небольшие косметические дефекты на поверхности изделия. Это может не иметь значения для некоторых приложений, но если командам разработчиков требуется идеально гладкая поверхность, обработка с ЧПУ может быть идеальным выбором для пластиковых деталей.

Получить экспертное заключение по производственному дизайну

И литье под давлением, и обработка на станках с ЧПУ предлагают командам по производству целый ряд соответствующих сильных сторон и подводных камней. Изменение конструкции, как правило, трудно экономично реализовать с помощью литья под давлением, в то время как пластиковые детали на станках с ЧПУ можно изготавливать быстро, в меньшем количестве и из специальных материалов.

Стоит отметить, что в некоторых случаях эти два процесса могут использоваться в тандеме. Если заявка на деталь включает в себя стандартный компонент, который также необходимо будет предлагать с дополнительными или альтернативными функциями (как в случае с модернизированными автомобильными вариантами), одним из методов минимизации затрат на оснастку для пресс-формы является обработка базовой формы, производство как можно большего количества деталей. базовую часть по мере необходимости, затем повторно обработайте пресс-форму, чтобы включить дополнительные функции. Повторная обработка существующей пресс-формы более рентабельна, чем создание совершенно новой пресс-формы, а формовочные вставки можно легко использовать для изменения конструкции детали по мере необходимости.

Подобные стратегии — лишь один из примеров опыта, который предлагает Fast Radius. Мы предоставляем гибкие цифровые производственные услуги и возможности по запросу для каждого из наших проектов, всегда следя за повышением эффективности, повышением качества и передачей экономии непосредственно нашим клиентам. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как это сделать.