Топ-5 трендов формообразования и литья под давлением, формирующих 2021 год

Литье под давлению — простой и эффективный процесс с богатой историей. Первая машина — 1872 г., Джон Уэсли и Исайя Уайатт, плунжер впрыскивал пластик через нагретый цилиндр в форму.

Индустрия развивалась медленно, но ренессанс в 1940-х: Вторая мировая → спрос на массовое производство. Джеймс Уотсон Хендри построил первый экструзионно-винтовой станок 1946 г. — больший контроль инженерам, многие вклады, определяющие современное литье.

2020: литье пластика в авиации, упаковке, детских игрушках. Технология давно существует, но область эволюционирует под новые технологии, рыночные сбои, соц.-эконом. факторы. 5 трендов для формообразования, пластиков, литья в грядущем году.

1. Глобальный сдвиг к устойчивому развитию

Устойчивость важна для любого производства, но пластиковая индустрия под особой критикой. С 1950 г. — 8 млрд тонн пластика, только 9% переработано — 91% сожжено или на свалках. Производство ~21% парниковых газов.

Эко-сознательные потребители и культурный сдвиг заставляют компании пересматривать операции: эффективнее станки (энергосбережение), 100% рециклованные материалы, возобновляемые/гибридные источники энергии на заводах, осознанность к отходам.

Но команды должны учитывать влияние на критические требования. Рециклованные материалы могут ухудшать физ.-мех. свойства детали.

Многие рециклованные филаменты сегодня имеют проблемы качества — сложно добиться стабильно высокого качества от серии к серии. Виргинский пластик может быть лучшим для чистой, функциональной детали. Уход от виргинского пластика к устойчивому будущему займет время и исследования, но достоин усилий для большинства компаний.

2. Возрожденный интерес к биопластикам

Вдохновлено трендом устойчивости. Биопластики (PLA) — альтернатива нефтяным пластикам из биомассы: кукуруза, сахарный тростник, водоросли, раковины креветок. Биоразлагаемые, углеродно-нейтральные, распадаются на биомассу, CO₂, воду в природе. Продукты/упаковка из биопластиков → эко-рынки, меньше вреда среде.

Тренд обещает. European Bioplastics: глобальный рынок биопластиков +25% к 2023 г. PLA экологичен, мех. свойства сравнимы с нефтяными полиэстерами, но ограничения есть.

Не полностью без загрязнений — затраты на сбор, переработку, доставку. Рециклабельность легко компрометируется: биопластики комбинируют с нерециклируемыми полимерами для прочности. Гибриды разлагаются на нетоксичные вещества за 3 месяца при специфическом компостировании. На свалке — минимум 100 лет. Идеального пластика нет, но ждем прогресса 2021.

3. Эксперименты с альтернативными материалами

2020: композитные материалы — الكبرى тренд в авто и авиа, продолжится. Композит — гетерогенная смесь 2+ материалов для более прочного продукта. Стекловолокно/углеродное волокно в полимерной матрице → еще прочнее.

На фунт — композиты прочнее высокопрочных сталей и легче. Идеальны для авто, авиа, стройки. Дорогие, гибкие, стоимостноэффективные альтернативы привычным материалам формообразования/литья. Ожидаем больше композитов в 2021, особенно в медицине и военном.

4. Рост спроса на легкие материалы

Потребители и производители хотят легче. Авто/авиа — легче детали = лучше расход топлива или дольше жизнь батареи.

Медицина: суставные импланты и стенты из легких материалов — драматически улучшают исходы для пациентов. Тренд легковесов + композиты → инженеры должны включать вес в дизайн-планы 2021.

5. Расширенное использование автоматизации

Автоматизация, ПО, машинное обучение, продвинутая аналитика в производстве — растущие тренды на 2021. Сегодня программирование проще — быстрее циклы, меньше простоев, эффективнее обслуживание.

Автоматизация = больше контроля литья. Команды должны использовать ПО для продвижения формообразования/литья, если еще нет.

Дизайнеры/команды должны использовать анализ течения формы (mold flow analysis) в 2021 для конкурентного преимущества. ПО симулирует цикл литья, предсказывает заполнение формы — особенно полезно на дизайне. Тест на усадку, искривление, неравномерное заполнение до прототипирования. Интеллектуальное ПО предсказывает реакцию формы на напор расплава под давлением.

Технология дорогая, но технические/экономические преимущества перевешивают затраты.

Бlick в будущее формообразования

2020 — непредсказуемый и беспрецедентный. Некоторые могут хотеть вернуться к статус-кво, но лучшие результаты в 2021 — захват возможностей из трендов. Автоматизация, легковесы, эко-производство — взбудят формообразование скоро. Опытный партнер поможет сделать следующий шаг лучшим.

Fast Radius — опыт и инновации. Годы совершенствования мультипроцессного on-demand производства — надежная основа, пальцы на пульсе будущего формообразования, пластиков, литья. Партнеры: низкий брак, низкие трудозатраты, экспертная дизайнерская/инженерная помощь на всех стадиях. Свяжитесь за котировкой — создадим невероятное.