Советы по литью под давлением из высокотемпературных пластиков

Быстрый и экономичный процесс литья под давлением хорошо подходит для крупносерийного производства точных, воспроизводимых деталей. Исторически детали, полученные литьем под давлением, изготавливались из более слабых материалов. Однако в последнее время группы разработчиков начали изучать возможности использования высокоэффективных инженерных пластиков для литья под давлением. Эти пластики придают деталям улучшенные физические и механические свойства, а также обеспечивают улучшенные термические свойства благодаря их высокой температуре плавления.

Литье под давлением с этими пластиками может быть сложной задачей, поскольку для этого требуются более прочные формы, которые были разработаны, чтобы выдерживать высокую температуру. Ваш партнер-производитель, как правило, спроектирует и изготовит пресс-форму для вас на основе конструкции вашей детали. Тем не менее, стоит знать о возможных вариантах и ​​красных флажках, на которые следует обратить внимание, когда вы разрабатываете детали для производства. Вот все, что вам нужно знать о литье под давлением высокотемпературных пластиков.

Обычные высокотемпературные пластмассы

Высокотемпературные пластмассы — инженерные пластмассы с температурой плавления от 216°C до 382°C — начинают заменять металлы, поскольку такие отрасли, как автомобилестроение, стремятся стать более энергоэффективными и экономичными. Эти пластмассы не только легкие, но и устойчивы к коррозии и обеспечивают повышенную гибкость конструкции и стабильность размеров.

Полиэфирэфиркетон (PEEK) с упорядоченной кристаллической структурой и узким диапазоном плавления является популярным высокотемпературным пластиком, способным поглощать значительное количество тепла. Кроме того, формование PEEK выделяет лишь небольшое количество дыма и газа. Высокая температура плавления PEEK, составляющая 343 °C, обеспечивает более быструю подачу и скорость, а воспламеняемость UL 94 V-0 означает, что горение на вертикальной детали прекращается в течение 10 секунд. Легкий и устойчивый к ползучести, теплу, электричеству, износу, коррозии и усталости, PEEK идеально подходит для использования в суровых или высокотемпературных средах.

ULTEMⓇ (торговая марка PEI) представляет собой аморфную пластиковую смолу, которую легко термоформовать или склеивать с помощью клеев, а также это еще один популярный высокотемпературный термопласт. ULTEMⓇ PEI имеет случайную молекулярную структуру, широкий диапазон размягчения, температуру плавления 218°C, класс воспламеняемости V-0 и способность сохранять механическую целостность и электрические свойства при высоких температурах. Прочный PEI производит минимальное количество дыма и является огнестойким и химически стойким, что делает его идеальным материалом для аэрокосмической промышленности и печатных плат.

1. Включить каналы теплопередачи

В процессе литья под давлением ваш производитель потратит немало времени на охлаждение вашей детали перед выталкиванием и на нагрев формы перед впрыском. Включение равноудаленных каналов теплопередачи в конструкцию пресс-формы может ускорить эти процессы. Эти каналы должны подвергать каждую полость воздействию одинакового количества нагревающей или охлаждающей жидкости одновременно. Это позволит производителю быстро и равномерно повышать или понижать температуру формы.

2. Используйте термобулавки

Если вы не можете включить каналы теплопередачи в определенные секции вашей формы из-за расширений или выступов, вы можете использовать термошпильки. Обладая высоким уровнем теплопроводности, эти штифты могут быстро передавать тепло из любых ранее недоступных областей в каналы теплопередачи вашей пресс-формы. Термоштифты оптимизируют внутреннюю температуру формы без нарушения давления охлаждающей жидкости.

Термоштифты содержат жидкость, запечатанную внутри цилиндра. Когда жидкость забирает тепло из формы, она испаряется и конденсируется, отдавая тепло охлаждающей жидкости. Термоштифты почти в 10 раз более эффективны при передаче тепла, чем вставки из меди и легированной меди, и являются отличным вариантом, если у вас сложная пресс-форма. Просто следите за тем, чтобы между термоштифтом и формой не было воздушных зазоров, или используйте герметик с высокой проводимостью, чтобы заполнить их.

3. Выберите правильный материал формы

Материал вашей формы может повлиять на ваш конечный продукт и должен повлиять на дизайн вашей формы. Вам нужно найти материал для высокотемпературной формы, который обеспечивает баланс между обрабатываемостью, стоимостью и стойкостью к истиранию. В конце концов, вы хотите, чтобы пресс-форма прослужила несколько циклов, но не хотите, чтобы на ее создание ушло слишком много времени или денег. Если вы планируете крупносерийное производство, рассмотрите возможность использования высокопрочных сталей, таких как H-13, S-7 или P20. Если вы занимаетесь прототипированием, алюминий — экономичный инструментальный материал.

Помните, что материалы с плохой теплопроводностью потребуют большего количества каналов охлаждения. Кроме того, любые жидкости, используемые для нагрева или охлаждения, должны иметь более высокую или более низкую температуру.

Создавайте новые возможности с помощью Fast Radius

Разработка литьевых деталей, которые будут изготавливаться из высокотемпературных пластиков, может усложнить процесс литья под давлением, но использование этих типов высокоэффективных пластиков может окупиться, когда к вашим деталям предъявляются особые требования. Жаропрочные пластики прочнее многих других материалов, и их часто можно использовать вместо металла в высокопроизводительных приложениях.

Опытный партнер по литью под давлением, такой как Fast Radius, может помочь вам на протяжении всего процесса литья под давлением, от проектирования до производства, и убедиться, что ваши пресс-формы оснащены для выполнения вашего проекта, даже если для ваших деталей требуется высокотемпературный пластик. Работая с нами, вы получаете доступ к нашей команде экспертов по литью под давлением, которые помогут вам создавать высококачественные детали быстрее и с меньшими затратами. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.