Освоение литья под давлением высокотемпературных инженерных пластиков

Быстрый и стоимоэффективный процесс, литье под давлением хорошо подходит для крупносерийных производственных запусков точных, повторяющихся деталей. Исторически литые под давлением детали делались из более слабых материалов. Недавно, однако, команды разработчиков начали исследовать, что возможно, когда они используют высокопроизводительные инженерные пластики для литья под давлением. Эти пластики наделяют детали улучшенными физическими и механическими свойствами и предлагают улучшенные термические свойства благодаря их высоким точкам плавления.

Литье под давлением с этими пластиками может быть сложным, потому что оно требует более прочных форм, спроектированных для выдерживания тепла. Ваш производственный партнер обычно спроектирует и сделает вашу форму для вас на основе дизайнов ваших деталей. Однако стоит быть в курсе ваших опций и красных флагов, за которыми нужно следить, когда вы проектируете детали для производства. Вот всё, что вам нужно знать о литье под давлением с высокотемпературными пластиками.

Частые высокотемпературные пластики

Высокотемпературные пластики — инженерные пласты с точками плавления между 216°C и 382°C — начинают заменять металлы, по мере того как отрасли вроде автомобильной стремятся стать более энерго- и топливноеффективными. Не только эти пластики легкие, но они также коррозионно-устойчивы и предлагают увеличенную гибкость дизайна и размерную стабильность.

С упорядоченной кристаллической структурой и узким диапазоном плавления, полиэтерэтеркетон (PEEK) — популярный высокотемпературный пластик, способный поглощать значительные количества тепла. Также, литье PEEK только излучает низкие уровни дыма и газа. Высокая точка плавления PEEK 343°C позволяет более быстрые подачи и скорости, в то время как его горючесть UL 94 V-0 означает, что горение остановится в течение 10 секунд на вертикальной детали. Легкий и устойчивый к ползучести, теслу, электричеству, износу, коррозии и усталости, PEEK идеален для использования в суровых или высокотемпературных средах.

ULTEM® (брендовое название для PEI) — аморфная пластиковая смола, легкая для термоформования или склеивания клеями, и еще один популярный высокотемпературный термопласт. ULTEM® PEI имеет случайную молекулярную структуру, широкий диапазон размягчения, точку плавления 218°C, рейтинг горючести V-0 и способность удерживать свою механическую целостность и электрические свойства при высоких температурах. Долговечный PEI производит минимальный дым и огне- и химически-устоен, делая его идеальным материалом для аэрокосмической отрасли и печатных плат.

1. Включайте каналы теплопередачи

Во время процесса литья под давлением ваш производитель потратит довольно много времени на охлаждение вашей детали перед извлечением и нагрев вашей формы перед закачкой. Включение равноудаленных каналов теплопередачи в дизайн вашей формы может ускорить эти процессы. Эти каналы должны подвергать каждую полость одинаковому количеству нагревательного или охлаждающего жидкости одновременно. Это позволит вашему производителю быстро и равномерно повышать или понижать температуру вашей формы.

2. Используйте термические плавки (thermal pins)

Если вы не можете включить каналы теплопередачи в определенных секциях вашей формы из-за выступов или выступов, вы можете использовать термические плавки. С высокими уровнями теплопроводности, эти плавки могут быстро передавать тепло из любых ранее недоступных областей в каналы теплопередачи вашей формы. Термические плавки оптимизируют внутреннюю температуру вашей формы без нарушения давления охлаждающей жидкости.

Термические плавки содержат жидкость, запечатанную внутри цилиндра. Когда жидкость забирает тепло от формы, она испаряется, и она конденсирует, когда освобождает тепло к охлаждающей жидкости. Почти в 10 раз более эффективные в передаче тепла, чем медные и медные стальные вставки, термические плавки — отличный вариант, когда у вас сложная форма. Просто убедитесь, что избегаете любых воздушных зазоров между вашей термической плавкой и вашей формой или используете высокопроводящий герметик для их заполнения.

3. Выбирайте правильный материал формы

Материал вашей формы может повлиять на ваш конечный продукт и должен влиять на дизайн вашей формы. Вам понадобится найти материал формы для высоких температур, который балансирует между обрабатываемостью, стоимостью и абразивной устойчивостью. В конце концов, вы хотите, чтобы форма прослужила несколько запусков, но вы не хотите, чтобы она занимала чрезмерное количество времени или денег для создания. Если вы планируете крупносерийные производственные запуски, рассмотрите использование высокопрочных сталей вроде H-13, S-7 или P20. Если вы прототипируете, алюминий — стоимоэффективный инструментальный материал.

Помните, что материалы с плохой теплопередаточной способностью потребуют больше охлаждающих каналов. Также любые жидкости, используемые для нагрева или охлаждения, будут нуждаться в более высоких или более низких температурах.

Сделайте новые вещи возможными с Fast Radius

Проектирование литых под давлением деталей, которые будут сделаны с высокотемпературными пластиками, может сделать процесс литья под давлением более хитрым, но использование этих типов высокопроизводительных пластиков может окупиться, когда ваши детали имеют специфические требования. Высокотемпературные пластики сильнее многих других материалов и часто могут использоваться вместо металла для высокопроизводительных применений.

Опытный партнер по литью под давлением вроде Fast Radius может помочь вам через весь процесс литья под давлением, от дизайна до производства, и гарантировать, что ваши формы оборудованы для обработки вашего проекта — даже когда ваши детали требуют высокотемпературные пластики. Когда вы работаете с нами, вы получите доступ к нашей команде экспертов по литью под давлением, которые могут помочь строить высококачественные детали быстрее и за меньше. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.