Выбор подходящего материала для литой детали

Производство деталей с использованием услуг литья под давлением имеет ряд преимуществ, главное из которых — возможность создавать крупносерийные производственные циклы с высокой степенью точности и прецизионности. Однако, учитывая, что производители могут выбирать из более чем 85 000 различных типов пластиковых материалов для литья под давлением, знание того, какой из них наиболее подходит для желаемой детали, может показаться ошеломляющим.

Выбор правильного материала зависит от ряда факторов, наиболее важным из которых является применение детали. Например, материал, используемый для создания детской игрушки методом литья под давлением, очевидно, должен отличаться от материала, используемого для изготовления подошв кроссовок, поскольку для каждого применения требуются разные физические характеристики. Игрушка должна выдерживать многократные тупые удары маленьких детей, а подошвы обуви должны изгибаться и амортизировать ступни и суставы бегунов. Знание того, какой материал лучше всего подходит для предполагаемого применения детали, может помочь вам производить более качественные и долговечные изделия.

В этой статье мы коснемся некоторых материалов, наиболее часто используемых в литье под давлением, а также преимуществ и идеальных областей применения каждого из них.

Наиболее распространенные материалы для литья под давлением

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС)

Этот прочный ударопрочный пластик используется в самых разных отраслях, от косметики до компьютеров. Помимо того, что он относительно недорог, АБС-пластик обладает высокой размерной стабильностью, то есть устойчивостью к изменениям температуры и стабильностью, а также низкой усадкой после изготовления по сравнению с другими материалами, а также обеспечивает хорошую химическую стойкость.

Эти физические характеристики делают АБС популярным выбором для изготовления деталей портативных устройств, таких как телефоны и пресс-формы для электроинструментов. Есть несколько потенциальных проблем, о которых следует помнить при рассмотрении ABS. Во-первых, АБС-пластик склонен к образованию складок — или мест, где встречаются два потока пластиковой смолы в процессе производства. Кроме того, могут образовываться раковины и пустоты, вызванные локальной усадкой в ​​процессе охлаждения детали. Этих проблем можно избежать, внеся стратегические коррективы в конструкцию деталей или используя смешанный материал ABS-поликарбонат.

Поликарбонат (ПК)

Прочный и чрезвычайно ударопрочный и термостойкий ПК представляет собой прозрачный пластик, обещающий низкую усадку и хорошую стабильность размеров. Детали ПК могут быть подвергнуты косметической отделке с высокой степенью детализации, что делает его серьезным конкурентом для таких приложений, как корпуса сотовых телефонов или электрические компоненты.

Кроме того, поскольку он может быть изготовлен в соответствии с оптически чистыми сортами и спецификациями, ПК часто используется в линзах, пуленепробиваемом стекле, а также в некоторых осветительных и медицинских устройствах. Как и ABS, ПК склонен к образованию пустот и впадин в более толстых секциях, поэтому выбор смеси ABS-PC или акрилового материала часто является мудрым выбором для непрозрачных деталей или деталей с толстой геометрией соответственно. Детали ПК также имеют низкую химическую стойкость.

АБС-ПК

Использование смеси АБС-ПК дает изготовленным деталям лучшее из обоих миров, сочетая прочность и термостойкость ПК с гибкостью АБС. Со смесью легче работать во время фактического процесса литья под давлением, а также она обеспечивает лучшую долговечность и стабильность размеров, чем АБС или ПК по отдельности. Он обладает хорошей ударной вязкостью даже при низких температурах и часто используется для изготовления дверных ручек, компьютеров, электроники, телекоммуникационных устройств. К сожалению, основным недостатком смеси является то, что, несмотря на сильные стороны, ABS-PC по-прежнему обладает плохой химической стойкостью.

Алифатические полиамиды (PA или PPA)

Существует множество доступных PA, каждый из которых имеет разные физические и химические свойства. Это семейство материалов для литья под давлением, также известное как нейлон, обеспечивает высокую химическую стойкость и прочность даже при высоких температурах.

Некоторые PA, такие как нейлон 6/6, создают прочные, жесткие и устойчивые к истиранию детали, в то время как другие, такие как нейлон 6/12, обеспечивают более высокую ударопрочность. Из-за множества различных физических свойств PA могут использоваться в самых разных областях — от гребенок, винтов и камер до зубчатых колес и компонентов автомобильных двигателей. Нейлоны склонны к деформации и впитывают влагу, что может привести к проблемам со структурой, если их не учитывать должным образом.

Полиметилметакрилат (ПММА)

Полиметилметакрилат, также называемый акрилом, представляет собой очень глянцевый, устойчивый к царапинам материал, обычно используемый для изготовления линз, оптических волокон, световых оттенков и знаков. Его низкая усадка и меньшая вероятность образования раковин — как в тонкой, так и в толстой геометрии — делают его хорошим вариантом для этих приложений. Однако, как и ПК, акрил обычно обладает плохой химической стойкостью. Кроме того, акрил более хрупок, чем другие материалы, и, следовательно, более подвержен разрушению под напряжением, которое можно в определенной степени компенсировать, добавив больше углов уклона в процессе проектирования детали.

Полипропилен (ПП)

Эта гибкая, прочная и недорогая смола обеспечивает высокую ударопрочность и может смешиваться с другими полимерами для создания еще более прочных деталей. Полипропилен также устойчив к износу и химическим веществам и может обеспечить высокое удлинение (или устойчивость к деформации), что делает его полезным материалом для петель, крышек для бутылок с защелками и медицинских трубок. Важно помнить, что полипропилен склонен к усадке и деформации, а более толстые секции часто имеют пустоты или пузыри.

Поиск подходящего материала для работы

Мы перечислили лишь несколько наиболее распространенных материалов для литья под давлением, но есть еще много других материалов, которые мы не затронули, таких как полиоксиметилен, полиэтилен высокой плотности и другие, о которых инженеры и проектировщики должны знать при проектировании. часть. Хотя литье под давлением является более дорогим процессом, его также можно использовать для создания прочных деталей.

При проектировании деталей важно согласовать требуемые характеристики деталей со свойствами материалов. Если один материал обеспечивает определенные желаемые качества, но имеет ограничения, возможно, что корректировка производственного материала с помощью смесей или добавление наполнителей даст что-то более подходящее для желаемого результата. Литье под давлением также способно создавать множество эстетических вариантов. Многие материалы можно смешивать с красителями для создания собственных цветов.

Если у вас есть вопросы о том, какой материал лучше всего подходит для детали, которую вы пытаетесь изготовить, свяжитесь с нами сегодня. В Fast Radius мы будем работать вместе с вами на каждом этапе — от проектирования детали и выбора материала до постпроизводства и отделки — чтобы вы получали экономичные высококачественные детали в кратчайшие сроки. насколько это возможно.

Посетите наш ресурсный центр, чтобы узнать больше о различных материалах и различных производственных процессах, которые мы предлагаем.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату