8 советов по экономичному литью под давлением

Литье под давлением - это производственный процесс, в котором используется сопло под давлением для впрыска расплавленного материала в прочную металлическую форму, извлечения детали после ее затвердевания и быстрого заполнения формы. Это позволяет экономично производить идентичные детали с повторяемыми допусками в больших объемах, включая такие продукты, как компоненты пластиковых бутылок, медицинские устройства, корпуса электроники и автомобильные детали.

Литье под давлением — это легко адаптируемый процесс, который совместим с широким спектром материалов и обеспечивает хорошую гибкость конструкции с точки зрения геометрии детали. Но сколько стоит литье под давлением? Это может быть довольно дорогой метод производства из-за затрат времени и средств, необходимых для правильной оснастки и испытаний пресс-форм из закаленной стали — поэтому группы разработчиков могут извлечь выгоду из поиска нескольких эффективных способов снижения затрат на протяжении всего процесса разработки продукта. . Вот несколько мест, с которых можно начать.

1. Избегайте подрезов

Поднутрения — это выступающие конструктивные элементы (например, защелкивающиеся выступы), препятствующие извлечению детали из пресс-формы без повреждения. Во многих случаях поднутрений можно избежать, ориентируя элементы детали так, чтобы они были параллельны линии натяжения, когда форма открыта. Однако, если поднутрений не избежать, включение побочных действий окажется выгодным в долгосрочной перспективе, но приведет к увеличению затрат на литье под давлением.

2. Эффективное проектирование деталей (и пресс-форм)

Целью эффективных конструкций литья под давлением должно быть достижение заданных требований при минимальном использовании материалов и без ущерба для качества. Удаление ненужных пользовательских элементов литья под давлением, таких как брендинг, текстурированные поверхности и номера деталей, из конструкций пресс-форм является ключом к снижению затрат.

Включение дополнительного материала в конструкцию детали может фактически повредить структурную целостность детали. Это связано с тем, что крупные детали и толстые секции не только склонны к короблению и проседанию, но также увеличивают материальные затраты и время охлаждения. Кроме того, оптимизация ориентации деталей в пресс-форме может повысить скорость заполнения, свести к минимуму брак и снизить затраты.

3. Используйте многогнездные формы

Если материал и геометрия позволяют, включение дополнительных полостей в конструкцию пресс-формы является довольно простым способом повышения эффективности производства. Хотя дополнительные полости увеличат стоимость резки отдельных форм, их производство гораздо более экономично, чем отдельные формы и инструменты для каждой детали. Многогнездные пресс-формы увеличивают скорость производства и помогают значительно снизить себестоимость единицы продукции с течением времени.

4. Объединение похожих деталей в одну форму

Если семейства деталей или несколько проектов литья пластмасс под давлением включают компоненты, которые используют один и тот же материал и имеют примерно одинаковый размер, возможно, их можно объединить в единую форму, что является еще одним способом снижения затрат на инструменты. Это называется «семейный шаблон».

Соединение компонентов деталей с помощью «живого шарнира» или самосоединяющихся элементов — это еще один способ исключить этапы последующей обработки (хотя они могут ограничивать жизнеспособные варианты материалов такими материалами, как полипропилен, который обладает хорошей прочностью и гибкостью).

5. Оптимизация допусков деталей

Хотя при производстве неизбежна определенная степень вариации, допуски — или допустимый диапазон вариаций между компонентами и партиями — позволяют командам разработчиков гарантировать, что жизнеспособные детали имеют одинаковый размер, форму и качество.

Жесткие допуски требуют лучшего определения формы, а затраты на обработку с ЧПУ, связанные с инструментами с жесткими допусками, быстро растут. Если есть место для гибкости в допуске детали, разработчики продуктов потенциально могут сократить расходы на инструменты, указав только критические допуски.

6. Изменяйте формы вместо того, чтобы создавать новые

Если деталь проходит через несколько итераций, прежде чем будет завершен рабочий дизайн, группы разработчиков могут сократить расходы, изменив свои существующие формы, а не оснастив их новыми. Поэтапное проектирование вставок инструмента или повторная обработка пресс-формы для включения дополнительных функций устраняет необходимость в многократном наборе инструментов. Это часто значительно снижает затраты на разработку.

7. Воспользуйтесь преимуществами инструментов анализа заливки формы

Инструменты для литья под давлением, такие как программное обеспечение для моделирования заполнения формы, могут оказаться полезными для уточнения конструкции формы до начала изготовления инструментов. Прототипы цифровых пресс-форм позволяют командам повысить эффективность охлаждения, оптимизировать время цикла и проверить такие проблемы, как неравномерная скорость заполнения, воздушные карманы и коробление. При правильном применении эти инструменты способствуют повышению качества пресс-форм и предотвращают дорогостоящие исправления.

8. Отслеживание времени цикла

Более быстрое время цикла снижает себестоимость единицы продукции. В целом время цикла литья под давлением превышает время цикла других производственных методов, что позволяет производить быстрое и рентабельное производство деталей в больших объемах.

Материал детали, геометрия детали и состав формы влияют на скорость охлаждения термопластичной смолы, что является одним из основных факторов, влияющих на время цикла. Алюминий обеспечивает лучшую скорость теплопередачи, чем передовые высокопрочные стали, что позволяет сократить время цикла, но при этом гораздо менее долговечен, и поэтому не может производить столько деталей.

Формы из закаленной стали требуют больше времени для обработки, но с меньшей вероятностью будут повреждены сложной геометрией компонентов или сложными материалами. Формы, требующие нагрева и охлаждения, должны быть оборудованы водяными контурами, чтобы сократить время цикла.

Начните повышать эффективность затрат уже сегодня

Операционная эффективность является ключом к снижению затрат на производство литья под давлением и может быть достигнута за счет сочетания шагов, включая оптимизацию конструкции деталей для оптимального времени цикла, ограничение дорогостоящего времени на инструменты и добавление нескольких одинаковых деталей в одну и ту же пресс-форму. Наконец, один из самых надежных и эффективных способов снизить затраты – сотрудничать с таким опытным производителем, как Fast Radius.

Fast Radius предлагает очень гибкие и эффективные производственные решения по требованию, от литья под давлением и литья уретана до услуг по аддитивному производству промышленного уровня. Наша команда специализируется на оптимизации сквозных процессов, чтобы сделать разработку, производство и реализацию продукции более эффективными и экономичными. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Посетите учебный центр Fast Radius, чтобы узнать больше о литье под давлением, включая наши руководства по распространенным термопластам и добавкам к материалам.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату