Искусство и наука литья прототипов под давлением

---

Опубликовано в июне. 1 марта 2020 г. | By WayKen Rapid Manufacturing

Мы знаем множество серийно выпускаемых пластиковых изделий. Пластиковые ведра, чехлы для телефонов, большинство игрушек, таких как LEGO, все пластиковые. Тысячи термопластавтоматов работают день и ночь, чтобы производить эти повседневные вещи по всему миру. Но что делают эти компании, когда разрабатывают новый компонент? Все эти машины требуют очень сложной оснастки, так как же именно работает литье под давлением прототипа? Есть ли такая вещь, как быстрое литье под давлением, подобное быстрому прототипированию в других производственных технологиях? Здесь вы найдете ответы на все эти вопросы.

Что диктуют потребности в прототипах для литья под давлением?

Прогресс никогда не перестает держать нас в гонке развития. Компания, которая создает больше новых функций, производит больше новых продуктов за более короткий промежуток времени, выдержит жесткую конкуренцию на мировом рынке. Вот почему разработка продукта является одной из самых дорогостоящих частей производства. Литье под давлением — это процесс, обычно связанный с массовым производством. Сложные закаленные формы с охлаждающими каналами и автоматизированными процессами производят идентичные детали в ошеломляющем темпе. Но когда нам нужно сделать что-то новое, изготовить непроверенную деталь, мы приходим к проблеме. Как превратить вялую технику массового производства в гибкий метод литья под давлением прототипа? Ответом на этот вопрос является быстрое литье под давлением.

RIM — это относительно новая отрасль литья под давлением, которая предлагает хорошие перспективы гибкости. Я бы сказал, что этот метод похож на облегченную версию программного обеспечения, которое вы распаковываете на своем ПК и используете за пару минут, а не устанавливаете все это часами. Вы не сможете использовать быстрые пресс-формы постоянно, но получить из них партию прототипов формовки — выгодная сделка.

Но перед этим давайте посмотрим, как можно ускорить процесс изготовления литьевых деталей, не прибегая к специальным методам.

Дизайн для литья под давлением прототипа

Многие стартапы и инженеры-конструкторы не уделяют особого внимания методу производства при разработке продукта. Это то, что топит много хороших идей. Когда вы изготавливаете детали для литья под давлением, вы должны учитывать множество параметров. Одним из основных является толщина стенки. Идеальная формованная деталь имеет везде постоянную толщину стенки. Чем тоньше стенки, тем быстрее можно изготовить деталь. На самом деле это не всегда возможно, поэтому мы придерживаемся постепенных изменений толщины падения. Добавление углов и скруглений также является важным фактором, поскольку позволяет легко извлечь деталь. Перед подтверждением дизайна всегда проверяйте, можно ли его вытолкнуть из полости.

Найдите свое решение и получите быстрое предложение прямо сейчас!

Дизайн инструментов

Оснастка включает половинки формы для литья под давлением и выталкиватели. Инструменты для пресс-форм для быстрого литья под давлением еще более сложны, но их можно изготовить быстрее. Главное отличие — гибкость. Прото-форма должна давать возможность модифицировать ее значительно быстрее. Вот почему производители формовочных прототипов склонны разбивать формы на большее количество элементов по сравнению с обычными формами. Таким образом, если вы хотите изменить полость, вы снимаете ее с оснастки и вносите изменения только в нее, если вам нужно изменить полость, каналы охлаждения и эжекторы, вы можете удалить их все и переделать одновременно. Да и производство с нуля тоже. Когда вы сделаете все части одновременно, вы завершите весь объект быстрее.

Еще одним важным конструктивным соображением (помимо стандартного расхода жидкости, толщины стенок и охлаждающих каналов) является долговечность пресс-формы. Обычная пресс-форма рассчитана на максимальный срок службы. Вот почему они используют закаленную сталь и требуют много времени для обработки. Прототип для литья под давлением и специальные инструменты для литья под давлением должны прослужить недолго. Вот почему мы можем отказаться от твердых сталей и придерживаться более твердых алюминиевых сплавов. Их намного проще обрабатывать, но они позволяют пресс-форме выдерживать этапы прототипирования и проверки.

Почему для производства хороших пресс-форм необходимы опытные инженеры

Как только форма прототипа разработан, рекомендуется проверить производственный процесс перед изготовлением прототипа пресс-формы. Всего несколько лет назад это было невозможно. Однако современные методы инженерного анализа ушли далеко вперед. Опытный инженер-технолог может использовать передовые инструменты конечно-элементного анализа, чтобы воспроизвести, как жидкий полимер будет заполнять форму и как он будет остывать. Опыт работы в производственной сфере позволяет инженерам с высокой точностью воспроизвести процессы течения в пресс-форме. Они могут выявить недостатки конструкции на ранней стадии и предотвратить ненужные переделки прототипа.

Прототип литья под давлением

Обработка пресс-формы сама по себе является сложным процессом, поскольку основные поверхности часто располагаются в закрытых пространствах, но замена материала на более мягкий и добавление большего количества сепараторов значительно сократит время изготовления прототипа пресс-формы. Основные действия начинаются после того, как форма готова.

Затем вы должны, наконец, использовать пресс-форму и получить детали, отлитые под давлением. Не волнуйтесь, в первой части вы наверняка что-то сделаете не так. Процесс формования довольно сложен, в нем используется ряд различных свойств материалов, поэтому не всегда возможно точно учесть каждую проблему в конструкции. При литье прототипов под давлением вы запускаете систему, получаете первую деталь-прототип и переделываете форму.

Отладка инструмента

Переделка пресс-формы для лучшего соответствия вашим деталям называется отладкой инструмента. Какие проблемы могут возникнуть с вашими пресс-формами? Во-первых, могут быть дефекты, толщина стенок которых не оптимальна для данного процесса. Вы увидите небольшие вмятины в той части, где материал затвердел неравномерно, и вы можете столкнуться с некоторыми областями, куда материал вообще не может проникнуть. Поэтому важно проверить текучесть полимера в форме методом МКЭ.

Еще одна распространенная проблема – неисправности с охлаждением. Некоторым областям может потребоваться слишком много времени для охлаждения, и если вы вытащите деталь слишком рано, вы можете ее испортить. Обеспечение правильного цикла охлаждения — одна из самых сложных проблем в производстве пресс-форм для литья под давлением.

После того, как ваш инструмент был отлажен, поздравляем, вы успешно изготовили прототип методом литья под давлением. Однако вы должны понимать, что оптимизация дизайна еще не завершена и дизайнер может вернуться к любому предыдущему шагу, чтобы улучшить прототип.

Почему стоит выбрать Wayken для создания прототипов для литья под давлением?

Вам нужен более экономичный и быстрый способ производства деталей? Обладая более чем 10-летним опытом изготовления прототипов для литья под давлением, мы можем производить настоящие литые детали для функциональных испытаний, тем самым сокращая производственный пробел в производственной оснастке. Кроме того, клиенты также могут приобрести здесь высококачественные алюминиевые формы по доступным ценам, а короткие сроки изготовления помогут вам снизить проектные риски, а также снизить производственные затраты. Хотите узнать больше о нашей способности производить прототипы для литья под давлением, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нашей команде.