Wprowadzenie:Proces formowania wtryskowego w przemyśle motoryzacyjnym polega na użyciu formowanie wtryskowe do produkcji części samochodowych. Za pomocą formowania wtryskowego tworzyw sztucznych można wykonać wiele różnych części samochodowych, takich jak deska rozdzielcza, zderzak, reflektory i części pod maską.

W tym artykule zamierzamy zagłębić się w to, w jaki sposób formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest wykorzystywane w przemyśle produkcji części samochodowych, jakie rodzaje materiałów do formowania wtryskowego są stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, rodzaje technik formowania wtryskowego stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym, zalety formowania wtryskowego w zastosowaniach motoryzacyjnych oraz zastosowania produkcyjne formowania wtryskowego w przemyśle motoryzacyjnym.

Jak formowanie wtryskowe zaczęło być stosowane w przemyśle motoryzacyjnym?

Dawniej firmy motoryzacyjne nie korzystały zbyt często z formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Do produkcji części używali głównie tłoczenia metalu, ale te części były ciężkie i drogie. Jednak wraz z rozwojem przemysłu motoryzacyjnego trzeba było znaleźć sposoby na szybsze i tańsze wytwarzanie części.

W latach 50. zaczęto wykorzystywać formowanie wtryskowe do produkcji elementów dekoracyjnych. Następnie, w późnych latach 70-tych i 80-tych, formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych stało się sposobem na tworzenie form do wszelkiego rodzaju części samochodowych, takich jak deski rozdzielcze, reflektory i tablice przyrządów.

W latach 2000 tworzywa sztuczne zyskały na znaczeniu w przemyśle motoryzacyjnym. Były lżejsze niż części metalowe, dzięki czemu samochody były bardziej oszczędne i tańsze w produkcji.

Zalety formowania wtryskowego sprawiły, że stało się ono sposobem na wytwarzanie rzeczy również dla wielu innych branż. Obecnie wiele gałęzi przemysłu wykorzystuje formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych do produkcji wszelkiego rodzaju części.

Dlaczego warto wybrać formowanie wtryskowe części samochodowych?

Formowanie wtryskowe jest świetne, ponieważ pozwala tworzyć naprawdę skomplikowane części o wąskich tolerancjach i ładnym wykończeniu powierzchni.

Ponadto formowanie wtryskowe to bardzo wszechstronny proces, który producenci wykorzystują do produkcji wszelkiego rodzaju komponentów samochodowych, od elementów silnika po panele nadwozia. Jest to skalowalny proces, dzięki któremu można wyprodukować tysiące takich samych elementów.

Jakie materiały są wykorzystywane do produkcji samochodowych produktów formowanych wtryskowo?

Ponieważ producenci samochodów wytwarzają wiele różnych części za pomocą formowania wtryskowego tworzyw sztucznych, nie jeden materiał nadaje się do wszystkiego. Dlatego do produkcji części samochodowych używa się różnych polimerów. 

Oto lista tworzyw sztucznych wykorzystywanych przez producentów samochodów do produkcji części samochodowych.

Polipropylen (PP)

Polipropylen jest polimerem propylenu i jednym z powszechnie stosowanych materiałów do produkcji części samochodowych. Jest on używany do produkcji zewnętrznych części samochodów, takich jak zderzaki, ponieważ nie szkodzą mu chemikalia, promienie UV ani woda. Jest również używany do pokrywania kabli.

Polichlorek winylu (PVC)

PVC stanowi około 16% plastikowych części w samochodach. Ponieważ jest elastyczny i odporny na ciepło, producenci części samochodowych używają go do produkcji różnych części o różnej twardości, w tym paneli wewnętrznych i elementów deski rozdzielczej.

Poliuretan (PU)

Rzeczy, które muszą być giętkie, takie jak piankowe siedzenia, często wykorzystują poliuretan. Przykładem są fotele samochodowe. Poliuretan jest również używany do produkcji uszczelek, paneli izolacyjnych i tulei zawieszenia w samochodach.

Akrylonitryl-butadien-styren (ABS)

ABS, jak sama nazwa wskazuje, jest polimerem akrylonitrylu i styrenu. Jest twardy i błyszczący, dlatego stosuje się go do produkcji desek rozdzielczych i osłon kół.

Akryl (PMMA)

Akryl to przezroczysty plastik, który jest mocny, przezroczysty i twardy. Stosowany jest zamiast szkła i używany do produkcji osłon reflektorów i ekranów.

Poliamid (nylon)

Nylon, znany również jako poliamid, jest bardzo wytrzymały i jest używany do produkcji tulei i łożysk.

Poliwęglan

Poliwęglan to wytrzymały, twardy i trwały materiał. Ponieważ jest odporny na wysokie temperatury i warunki atmosferyczne, jest najlepszym wyborem do produkcji zderzaków samochodowych.

Polietylen

Polietylen jest wytrzymały, lekki i odporny na uderzenia. To świetne rozwiązanie, gdy potrzebujesz czegoś, co poradzi sobie z wilgocią, a nie chcesz wydawać dużo pieniędzy.

Jakie są rodzaje technik formowania wtryskowego stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym?

W branży motoryzacyjnej zwykle spotykamy się z trzema głównymi sposobami formowania: wtryskiem termoplastycznym, wtryskiem elastomerowym i wtryskiem termoutwardzalnym.

Termoplastyczne formowanie wtryskowe

Termoplastyczne formowanie wtryskowe jest najpopularniejszym rodzajem formowania wtryskowego w przemyśle motoryzacyjnym. Służy do produkcji części z materiałów termoplastycznych, takich jak polipropylen, nylon i ABS.

Ta technika formowania samochodów ma wiele zalet w porównaniu z innymi rodzajami formowania wtryskowego, w tym niski koszt, wysoką prędkość produkcji i wszechstronność.

Formowanie wtryskowe elastomerów

Formowanie wtryskowe elastomerów służy do produkcji części z materiałów elastomerowych, takich jak guma i silikon. Ma wiele takich samych zalet jak termoplastyczne formowanie wtryskowe, np. jest tanie, szybkie i wszechstronne. Ponadto świetnie pochłania wstrząsy i redukuje wibracje.

Termoutwardzalne formowanie wtryskowe

Termoutwardzalne formowanie wtryskowe jest stosowane do produkcji części z materiałów termoutwardzalnych, takich jak epoksydy i poliestry. Ta technologia formowania dla przemysłu motoryzacyjnego ma wiele takich samych zalet jak formowanie termoplastyczne, takich jak precyzyjne tolerancje wymiarowe i powtarzalność.

Ma jednak również pewne zalety w porównaniu z formowaniem termoplastycznym. Nie topi się ani nie odkształca łatwo w wysokich temperaturach, dlatego producenci motoryzacyjni wybierają termoutwardzalne formowanie wtryskowe.

Jakie są zalety formowania wtryskowego w zastosowaniach motoryzacyjnych?

Formowanie wtryskowe to ugruntowany proces produkcyjny, w którym stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane do gniazda formy. Stopiony plastik stygnie i twardnieje, po czym gotowa część jest usuwana.

Chociaż proces projektowania form jest krytyczny i wymagający (źle zaprojektowane formy mogą prowadzić do wad), formowanie wtryskowe to niezawodna metoda produkcji solidnych części z tworzyw sztucznych o wysokiej jakości wykończenia powierzchni.

Oto kilka powodów, dla których proces ten jest korzystny dla produkcji części z tworzyw sztucznych dla przemysłu motoryzacyjnego:

Projektowanie złożonych kształtów

Kolejną zaletą formowania wtryskowego jest możliwość tworzenia części o skomplikowanych kształtach. Wtryskarki wykorzystują proces zwany "posuwem ślimaka" do wtryskiwania stopionego tworzywa sztucznego do gniazda formy.

Proces ten pozwala na tworzenie bardzo szczegółowych i złożonych części. Formowanie wtryskowe może być również wykorzystywane do produkcji części z wewnętrznymi wnękami, takimi jak kolektory dolotowe silnika.

Powtarzalność

W branży motoryzacyjnej trzeba być w stanie produkować tę samą część w kółko. Kiedy tworzysz plastikową część samochodową za pomocą metalowej formy, za każdym razem otrzymujesz tę samą część. Jest wiele rzeczy, które mogą zepsuć formowanie wtryskowe, ale jeśli masz dobrą formę, możesz produkować tę samą część przez cały dzień.

Skala i koszty

Formowanie wtryskowe może być kosztowne ze względu na koszt formy. Jest to jednak wysoce skalowalny proces, w którym koszt jednej części zmniejsza się wraz z wytwarzaniem większej liczby części.

Tak więc, w przypadku zastosowań masowych, formowanie wtryskowe jest świetne. Ale w przypadku wszystkiego, co nie jest produkowane masowo, koszty oprzyrządowania formowania wtryskowego mogą sprawić, że będzie to zbyt kosztowne.

Dostępność materiałów

Jedną z największych zalet stosowania formowania wtryskowego w produkcji motoryzacyjnej jest szeroki zakres sztywnych, elastycznych i gumowych tworzyw sztucznych, które proces ten może obsługiwać.

Producenci wykorzystują różnego rodzaju polimery do różnych zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, w tym ABS, polipropylen, akryl, acetal, nylon, poliwęglan i inne.

Wysoka precyzja i wykończenie powierzchni

Formowanie wtryskowe świetnie nadaje się do tworzenia plastikowych części o prostych kształtach, które wyglądają naprawdę ładnie. Kiedy tworzysz części z formowanie wtryskoweMożesz wybierać spośród wielu różnych wykończeń powierzchni.

Możesz tworzyć części, które są błyszczące, części, które są szorstkie lub części, które są czymś pomiędzy. Można to zrobić, nakładając różne tekstury na formę zamiast na część. Ale rodzaj użytego plastiku może również zmienić wygląd części.

Opcje kolorów

Jeśli chodzi o samochodowe formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych, łatwo jest zmienić kolor formowanej części samochodowej, aby dopasować ją do schematu kolorów pojazdu.

W przeciwieństwie do innych procesów, formowanie wtryskowe umożliwia mieszanie barwników z granulatem surowca przed rozpoczęciem produkcji. Zapewnia to jednolity, spójny kolor bez konieczności malowania lub barwienia po zakończeniu formowania.

Szybkie prototypowanie i szybkie oprzyrządowanie

Producenci samochodów często wykorzystują formowanie wtryskowe do produkcji części samochodowych, ale używają go również do tworzenia prototypów. Mogą szybciej tworzyć krótkie serie prototypowych części samochodowych dzięki szybkiemu oprzyrządowaniu, które polega na tworzeniu szybkich, tanich form aluminiowych - zwykle za pomocą druku 3D lub obróbki CNC - zamiast tradycyjnych (stalowych) form.

Jakie są zastosowania produkcyjne formowania wtryskowego w przemyśle motoryzacyjnym?

Jeśli chodzi o produkcję plastikowych części samochodowych, formowanie wtryskowe jest jednym z głównych sposobów, w jaki robią to producenci. Istnieje tak wiele plastikowych części w samochodzie, które są wykonane przy użyciu formowania wtryskowego, że trudno jest wymienić wszystkie części samochodowe formowane wtryskowo, ale przyjrzymy się niektórym z największych.

Podzespoły pod maską

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat wielu producentów przestawiło się na tworzywa sztuczne w częściach pod maską, które wcześniej były wykonane z metalu.

W tych zastosowaniach powszechne są mocne polimery, takie jak ABS, nylon i PET. Obecnie producenci wykorzystują formowanie wtryskowe do produkcji części takich jak pokrywy głowic cylindrów i miski olejowe. Metoda ta jest lżejsza i tańsza niż części metalowe.

Elementy zewnętrzne

Formowanie wtryskowe to proces, który istnieje już od jakiegoś czasu i jest wykorzystywany do produkcji wielu zewnętrznych części samochodów, takich jak błotniki, grille, zderzaki, panele drzwiowe, listwy podłogowe, osłony świateł i inne.

Osłony przeciwbryzgowe są dobrym przykładem tego, jak wytrzymałe mogą być części formowane wtryskowo. Zazwyczaj są one wykonane z gumy lub innego wytrzymałego, elastycznego materiału, a ich zadaniem jest zapobieganie uderzaniu kamieni i innych przedmiotów w samochód oraz zapobieganie rozpryskiwaniu się wody na samochód.

Części wewnętrzne

Samochodowe formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest również wykorzystywane przez producentów do produkcji wielu części samochodowych. Obejmują one elementy instrumentów, powierzchnie wewnętrzne, panele deski rozdzielczej, klamki drzwi, schowki na rękawiczki, otwory wentylacyjne i inne. Używają również formowania wtryskowego do wykonywania dekoracyjnych elementów z tworzyw sztucznych.

W niektórych samochodach o wysokich osiągach tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym są często stosowane w kluczowych elementach konstrukcyjnych (takich jak panele nadwozia, dach, podwozie) w celu osiągnięcia optymalnej wydajności i optymalizacji masy.

Wnioski

Formowanie wtryskowe jest wykorzystywane w wielu branżach do produkcji masowej. Koszt jednej części jest niski po zapłaceniu za formy i oprzyrządowanie. Formowanie wtryskowe to dobre rozwiązanie dla producentów samochodów, którzy muszą produkować wiele części i czynić je skomplikowanymi.