Обработка пластмасс против литья пластмасс под давлением, какой метод лучше?

При переходе от проектирования к созданию детали необходимо решить, как производить деталь. В лучшем случае вы учли это в процессе проектирования, и ваш дизайн был оптимизирован для одного из процессов. Помните, что в жизненном цикле разработки правильный выбор может измениться. Двумя распространенными методами являются обработка с ЧПУ и литье под давлением. При выборе между ними у каждого есть свои преимущества и недостатки.

В этом блоге мы обсудим факторы, влияющие на ваше решение использовать литье пластмасс под давлением или прецизионную обработку пластмасс.

Процесс прецизионной обработки пластмасс и литья под давлением

Обработка с ЧПУ:

Обработка с ЧПУ обычно начинается с куска необходимого материала и удаляет слой материала точно по одному за раз. Этот процесс позволяет использовать множество различных материалов практически без ограничений. Кроме того, поскольку он управляется компьютером, могут быть достигнуты очень точные допуски.

Литье под давлением:

Как следует из названия, этот процесс включает в себя впрыскивание материала в форму. Это делается путем плавления сырья и прессования его в форму под высоким давлением. Затем детали дают остыть в форме, а затем извлекают из формы. Повторите процесс в следующем разделе.

Преимущества и недостатки литья под давлением.

Чтобы сравнить и сопоставить литье под давлением и обработку с ЧПУ, мы должны сначала понять преимущества и недостатки литья под давлением. Ниже приводится подробное описание преимуществ и недостатков обработки на станках с ЧПУ и литья под давлением, которое поможет вам сделать лучший выбор для производства следующего прототипа или детали.

Преимущества литья под давлением

При изготовлении большого количества практически одинаковых деталей большинство производителей выбирают литье под давлением. Этот процесс подходит для всего, от игрушек до деталей автомобильных двигателей, — всего, что необходимо для массового производства из формовочной пластмассы.

Литье под давлением предлагает множество материалов, и регулярно создается больше материалов, чтобы удовлетворить спрос на высокопроизводительные пластиковые детали. Хотя обработка на станках с ЧПУ не позволяет обрабатывать более мягкие детали, для которых требуются ТЭП или резиновые материалы, литье под давлением может.

Недостатки литья под давлением

Когда партия большая, цена одной детали литья под давлением ниже. Затраты, связанные с изготовлением реальных форм для литья под давлением, увеличивают начальные затраты. Для некоторых материалов, таких как пластмассы, армированные стекловолокном, требуются пресс-формы из закаленной инструментальной стали, чтобы выдерживать повышенное давление.

Другой недостаток литья под давлением связан с расходами, связанными с заменой деталей, что обычно требует изготовления новых инструментов или пресс-форм. Кроме того, пресс-форма состоит из двух половин, которые необходимо соединить для литья под давлением, что может привести к дефектам поверхности. Система впрыска вводит пузырьки воздуха в материал, вызывая дальнейшие дефекты.

Есть много веских причин для использования литья под давлением, особенно при массовом производстве деталей. В зависимости от использования вашего продукта, характеристик материала и требуемого количества, обработка на станках с ЧПУ может стать лучшим решением для покупки высококачественных пластиковых деталей.

Какой процесс вам подходит?

Вообще говоря, это можно рассматривать как компромисс между несколькими различными характеристиками; скорость, объем, материал, допуск/шероховатость поверхности и дизайн. Каждое из них может быть связано с изготовлением ворот с использованием одного и другого процессов и даже может потребовать внесения изменений в производство.

Скорость:

Это самое простое. Для небольшого количества деталей обработка на станке с ЧПУ является самой быстрой. Если вам нужно 10 деталей за 2 недели, обработка с ЧПУ может быть вашим единственным решением. Если вам нужно 50 000 деталей за 4 месяца, литье под давлением — ваш лучший выбор. Литье под давлением требует времени, чтобы изготовить форму и убедиться, что детали находятся в пределах допуска. Это может занять от нескольких недель до нескольких месяцев. После того, как это будет сделано, создание детали с помощью пресс-формы станет очень быстрым процессом. Первоначальные инвестиции в литье под давлением принесут значительную прибыль.

Громкость:

Давайте посмотрим, что это не имеет ничего общего со временем. Вместо этого основное внимание здесь уделяется цене каждой детали. Что дешевле, зависит от количества. Когда вам нужны сотни деталей, ЧПУ будет дешевле. Хотя вы получаете некоторые количественные преимущества от цены, обычно вы видите от нескольких до ста штук. В больших объемах вы не получите никаких дополнительных преимуществ от объема. Это необходимо для распределения затрат на установку в зависимости от количества изготовленных деталей.

Фактическая стоимость каждой детали, изготовленной методом литья под давлением, намного дешевле, чем обработанных деталей. К сожалению, для литья под давлением создание пресс-формы может потребовать значительных первоначальных затрат. Это соотношение распространяется на количество изготовленных деталей для определения стоимости каждой детали. Для определенного количества, даже если первоначальная стоимость пресс-формы высока, литьевые детали дешевле, чем обработанные детали. По мере того, как производится больше деталей, разрыв в стоимости становится больше. Это пересечение может происходить от 100 до примерно 5000 частей.

Материал:

Обработка с ЧПУ предоставляет больше вариантов материалов, которые можно использовать для изготовления деталей. Если требуются пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками или специальные пластмассы, это может быть очень важным решающим фактором. Вообще говоря, твердые пластмассы легче обрабатывать, чем более мягкие материалы

Для деталей, отлитых под давлением, выбор материала может быть более ограниченным. Все больше и больше высокоэффективных материалов рассматриваются для литья под давлением. Solvay — одна из компаний, производящих различные формовочные пластмассы. Некоторые материалы нельзя обработать, но можно придать им форму. В эту категорию попадают резина и другие гибкие материалы.

Допуск/шероховатость поверхности:

Преимущество еще раз отражено в обработке с ЧПУ. Для большинства материалов могут быть сохранены более жесткие допуски и может быть получено лучшее качество поверхности. Одним из преимуществ литья под давлением является повторяемость между партиями. Пресс-форма может выдерживать миллионы деталей с минимальным износом. Это позволяет деталям быть почти одинаковыми из одной партии в другую. При обработке с ЧПУ каждая деталь помещается на создаваемый станок, и вы увидите больше вариаций.

Дизайн

Если в ближайшем будущем дизайн ваших нестандартных пластиковых деталей изменится, вкладывать деньги в дорогие пресс-формы будет экономически неэффективно. Если вы планируете изменить свою конструкцию, лучше всего обработать детали. Вы можете не только не тратить тысячи долларов на пресс-формы, которые больше не используются; Вы получите выгоду от возможности изменить дизайн в любое время. Как мы все знаем, переработка пластика — более гибкий производственный процесс.

Стоит отметить, что в некоторых случаях эти два процесса можно использовать последовательно. Если заявка на деталь включает стандартный компонент, этот компонент также должен обеспечивать дополнительные или альтернативные функции (например, модернизированный автомобиль), метод минимизации стоимости пресс-формы заключается в обработке эталонной пресс-формы и производстве как как можно больше базы. Затем детали перерабатываются, чтобы включить дополнительные функции. Переработка существующих форм более рентабельна, чем создание новых форм, а вставки для литья можно легко использовать для изменения конструкции детали по мере необходимости.

Как видите, выбор между механической обработкой и литьем под давлением непрост. Если вам нужны определенные преимущества с точки зрения допусков, цены и конструктивных особенностей, вам может потребоваться рассмотреть двухэтапную операцию, где основной особенностью детали является литье под давлением, и выполнить вариант вторичной обработки для выполнения заключительного этапа. Это распространенный метод, который сочетает в себе преимущества двух процессов.