Какие виды пластмасс лучше всего подходят для литья под давлением?

Литьевая форма используется при литье под давлением — чрезвычайно популярном способе быстро выпускать большие объемы пластиковых деталей. Этот процесс быстр и эффективен, но критически важно правильно выбрать пластик. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные пластмассы для литья под давлением и области их применения.

PS (полистирол)

PS - бесформенный полимер с хорошей текучестью и низким водопоглощением (менее 0,2%). Это прозрачный пластик, который легко поддается формовке. Изделия из него имеют светопропускание 88-92%, сильную способность к окрашиванию и высокую твердость. Однако изделия из PS хрупки, склонны к растрескиванию под действием внутренних напряжений, плохо переносят нагрев (60-80°C), нетоксичны и имеют удельный вес около 1,04 г/см³ (немного тяжелее воды).

Такие вещи, как контейнеры, крышки, бутылки, медицинские принадлежности, которые вы выбрасываете, игрушки, чашки, ножи, катушки с лентой, ветровые стекла и множество пенопластовых изделий, например, яичные коробки. Подносы для мяса и птицы, этикетки для бутылок и пенопластовые прокладочные материалы, упаковка для продуктов, предметы домашнего обихода (посуда, подносы и т.д.), электротовары (прозрачные контейнеры, рассеиватели света, изоляционные пленки и т.д.).

HIPS (полистирол высокой ударной вязкости)

HIPS - это модифицированный материал PS, содержащий в своих молекулах компоненты каучука 5-15%, что увеличивает его жесткость примерно в четыре раза по сравнению с PS. Он обладает значительно улучшенной ударной прочностью (высокоударный полистирол) и выпускается в различных вариантах, таких как огнестойкий, устойчивый к растрескиванию под напряжением, с высоким глянцем, чрезвычайно высокой ударной прочностью, армированный стекловолокном, с низким содержанием остаточных летучих веществ.

В основном используется в упаковке и одноразовой продукции, бытовой технике, игрушках, развлекательных товарах и в строительной индустрии. Огнестойкие марки (UL V-0 и UL 5-V) и ударопрочный полистирол широко используются в корпусах телевизоров, коммерческом оборудовании и электротехнических изделиях.

SAN (сополимер стирола и акрилонитрила)

Химические и физические свойства: SAN - твердый, прозрачный материал, устойчивый к растрескиванию под нагрузкой. Он более прозрачен, имеет более высокую температуру размягчения и более ударопрочен, чем PS. Стирол делает SAN твердым, прозрачным и легким в обработке; акрилонитрил придает SAN химическую и термическую стабильность. SAN обладает хорошей несущей способностью, химической стойкостью, термостойкостью и стабильностью размеров.

Электротовары (розетки, корпуса и т.д.), товары повседневного спроса (кухонная утварь, холодильники, подставки под телевизоры, коробки для скотча и т.д.), автомобильная промышленность (корпуса фар, отражатели, приборные панели и т.д.), предметы домашнего обихода (посуда, ножи для еды и т.д.), косметическая упаковка, безопасное стекло, корпуса фильтров для воды и ручки кранов. Медицинские изделия (шприцы, трубки для отсасывания крови, диализаторы и реакторы). Упаковочные материалы (косметические коробки, тюбики для губной помады, колпачки для туши, крышки, баллончики и насадки), специальные изделия (корпуса одноразовых зажигалок, подложки и щетина для щеток, рыболовные снасти, зубные протезы, ручки зубных щеток, стержни ручек, мундштуки для музыкальных инструментов и направленные мононити) и т.д.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол)

ABS изготавливается из трех химических веществ: акрилонитрила, бутадиена и стирола. АБС - это светло-желтая непрозрачная смола, нетоксичная, без запаха, с низким водопоглощением, обладающая отличными комплексными физико-механическими свойствами, такими как отличные электрические свойства, износостойкость, стабильность размеров, химическая стойкость и блеск поверхности. Однако она плохо переносит атмосферные воздействия, жаростойка и легко воспламеняется.

Автомобили (приборная панель, дверцы перчаточного ящика, крышки колес, корпуса зеркал и т.д.), холодильники, высокопрочные инструменты (фены, миксеры, кухонные комбайны, газонокосилки и т.д.), корпуса телефонов, клавиатуры пишущих машинок, рекреационные транспортные средства, такие как гольф-кары и реактивные снегоуборочные машины, и т.д.

BS (бутадиен-стирольный сополимер)

BS представляет собой сополимер бутадиена и стирола. Он обладает прочностью, эластичностью, низкой твердостью (мягкий) и хорошей прозрачностью. Плотность смолы BS составляет около 1,01 г/см³ (как у воды). Она легко окрашивается, обладает хорошей текучестью и легко поддается формовке.

Температура обработки BS обычно находится в диапазоне 190-225°C, а температура пресс-формы предпочтительно находится в диапазоне 30-50°C. Перед обработкой материал следует высушить. Благодаря хорошей текучести давление впрыска и скорость впрыска могут быть ниже.

Он используется в литье под давлением, выдувном формовании, экструзии и других методах обработки. Широко применяется в производстве прозрачных изделий, которые трудно сломать, таких как стаканы, крышки, бутылки, коробки с петлями, вешалки, упаковка для пищевых и медицинских целей и т. д.

ПММА (полиметилметакрилат)

ПММА - это аморфный полимер, широко известный как акриловое стекло. Он обладает отличной прозрачностью, хорошей термостойкостью (температура размягчения 98°C), хорошей ударопрочностью, средней механической прочностью, низкой поверхностной твердостью, склонен к царапинам, но при этом имеет отличные оптические свойства и устойчивость к климатическим изменениям.

Автомобильные детали (поворотники, приборные панели и т.д.), медицинские товары (контейнеры для хранения крови и т.д.), промышленные товары (DVD-диски, рассеиватели света), повседневные вещи (чашки, ручки и т.д.).

ПЭ (полиэтилен)

ПЭ - самый производимый пластик в мире. Он мягкий, нетоксичный, дешевый, легко обрабатывается, обладает хорошей химической стойкостью, устойчив к коррозии и на нем трудно печатать.

Применение полиэтилена включает в себя пленки, формовку, трубы, провода и кабели, контейнеры для холодильников, контейнеры для хранения, бытовую кухонную утварь, герметичные крышки и так далее.

PP (полипропилен)

ПП - это кристаллический полимер. Среди широко используемых пластмасс ПП - самый легкий, его плотность составляет всего 0,91 г/см³ (меньше, чем у воды). ПП обладает наилучшей термостойкостью среди пластмасс общего назначения: температура тепловой деформации составляет 80-100°C, его можно кипятить в кипящей воде. ПП обладает хорошей устойчивостью к трещинам под напряжением, высоким усталостным ресурсом при изгибе, широко известным как “стократная резинка”.

Автомобили (в основном с металлическими добавками: брызговики, вентиляционные трубы, вентиляторы и т.д.), приборы (накладки на двери посудомоечных машин, вентиляционные отверстия сушилок, рамы и крышки стиральных машин, накладки на двери холодильников и т.д.), бытовые вещи (оборудование для газонов и сада, например газонокосилки и дождеватели) и т.д. Литьевой ПП - второй по величине рынок гомополимеров, включая контейнеры, уплотнители, автомобильные, бытовые, игрушечные и многие другие вещи, которыми пользуются люди.

PA (нейлон)

PA — это кристаллический пластик (нейлон — это прочная, угловатая, полупрозрачная или молочно-белая кристаллическая смола). Как инженерный пластик, молекулярная масса нейлона обычно составляет 15 000–30 000, и существует множество разновидностей, используемых в литье под давлением. Его основные преимущества: высокая механическая прочность, хорошая ударная вязкость, устойчивость к усталости, гладкая поверхность, высокая температура размягчения, термостойкость, низкий коэффициент трения, износостойкость, самосмазываемость, амортизация и звукопоглощение, маслостойкость, устойчивость к слабым кислотам, щелочам и обычным растворителям, хорошая электроизоляция, самозатухание, нетоксичность, отсутствие запаха, хорошая атмосферостойкость. Недостатком является высокое водопоглощение и плохая окрашиваемость, что влияет на стабильность размеров и электрические свойства.

ПА гигроскопичен и должен быть тщательно высушен перед переработкой, при этом содержание влаги в нем не должно превышать 0,3%. Вязкость ПА намного ниже, чем у других термопластов, а диапазон температур плавления узок (всего около 5°C). ПА обладает плохой термической стабильностью и подвержен деструкции при плавлении.

Счетчики воды и другое торговое оборудование, оболочки кабелей, механические кулачки, механизмы скольжения, подшипники, автомобильная промышленность, корпуса приборов и другие изделия, которые должны быть прочными и жесткими.

POM (полиоксиметилен)

POM - это кристаллический пластик, известный своей превосходной жесткостью, который обычно называют “сталью”. POM прочен и эластичен, обладает отличной устойчивостью к ползучести, стабильностью размеров и ударопрочностью даже при низких температурах. Он обладает отличной усталостной прочностью, сопротивлением ползучести, износостойкостью, термостойкостью и т.д.

POM обладает низким коэффициентом трения и хорошей стабильностью размеров, что делает его особенно подходящим для изготовления шестерен и подшипников. Благодаря высокой термостойкости он также используется в трубопроводной арматуре (трубопроводные клапаны, корпуса насосов), газонном оборудовании и т.д.

PC (поликарбонат)

ПК является одним из видов инженерного пластика. Он аморфный, без запаха, нетоксичный, очень прозрачный, бесцветный или слегка желтый, обладает отличными физико-механическими свойствами. Он обладает отличной ударопрочностью, высокой прочностью на растяжение, изгиб и сжатие. Он обладает хорошей вязкостью, термостойкостью, устойчивостью к атмосферным воздействиям, легко окрашивается и обладает низким водопоглощением. Температура тепловой деформации ПК составляет 135-143°C. Он обладает низкой ползучестью, стабильностью размеров, хорошей теплостойкостью, устойчивостью к низким температурам, стабильными механическими свойствами, стабильностью размеров, электрическими свойствами и огнестойкостью в широком диапазоне температур (-60-120°C). ПК может быть изготовлен методом литья под давлением, экструзии, компрессионного формования, выдувного формования, печати, склеивания, нанесения покрытий и механической обработки. Наиболее важным методом обработки является литье под давлением.

ПК имеет три основные области применения: сборка стекла, автомобильная промышленность, электроника, электротехническая промышленность, затем детали промышленного оборудования, компакт-диски, гражданская одежда, офисное оборудование, такое как компьютеры, медицина и здравоохранение, фильмы, средства отдыха и защиты и т.д.

EVA (этиленвинилацетат)

EVA - это вид пластика, который не имеет формы, не ядовит и легче воды. Вещи, сделанные из него, не выглядят блестящими, но они могут растягиваться, они легкие, не очень прочные, их легко делать и с ними легко работать. Он сильно сжимается (2%), и в него можно добавлять цвета.

Из материалов EVA можно изготавливать бытовые приборы, такие как трубы для холодильников, газовые трубы, строительные плиты, контейнеры и предметы повседневной необходимости. Он также может использоваться для изготовления упаковочных пленок, прокладок, медицинского оборудования, клея-расплава, изоляционных слоев для кабелей и т.д.

ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ - это пластик, который не любит тепла и может разрушиться, если его неправильно расплавить. Он трудно горит (хорошая огнестойкость), толстый, плохо растекается, прочный, выдерживает непогоду и не сильно меняет форму. В ПВХ обычно добавляют стабилизаторы, скользкие вещества, помощники, красители, средства для придания прочности и другие вещи.

Трубы водоснабжения, бытовые трубы, стеновые панели, корпуса коммерческих машин, упаковка электронных изделий, медицинских приборов, упаковка продуктов питания и т.д.

PPO (полифениленоксид)

PPO (NORLY) - это вид инженерного пластика с отличными комплексными характеристиками. Он имеет более высокую твердость, чем PA, POM и PC, высокую механическую прочность, хорошую жесткость, хорошую термостойкость (температура тепловой деформации 126°C), высокую стабильность размеров (скорость усадки 0,6%) и низкое водопоглощение (менее 0,1%). Недостатком является неустойчивость к ультрафиолетовому излучению, высокая цена и низкий уровень использования. PPO нетоксичен, прозрачен, имеет относительно небольшую относительную плотность, отличную механическую прочность, сопротивление релаксации напряжения, сопротивление ползучести, теплостойкость, водостойкость и сопротивление водяному пару.

Благодаря высокой вязкости расплава и температуре переработки PPO можно перерабатывать литьём под давлением, экструзией, выдувным и компрессионным формованием, вспениванием, гальванопокрытием, вакуумным напылением, печатью и другими методами. Основные области применения: электроника, автомобилестроение, бытовая техника, офисное оборудование и промышленное машиностроение.

ПБТ (полибутилентерефталат)

PBT - один из самых прочных инженерных термопластов. Это полукристаллический материал с отличной химической стабильностью, механической прочностью, электроизоляционными свойствами и термостойкостью. Эти материалы обладают хорошей стабильностью в широком диапазоне условий окружающей среды.

Такие вещи, как лезвия для кухонных комбайнов, детали пылесосов, электрические вентиляторы, корпуса фенов, детали кофеварок и все остальное. А также выключатели, корпуса электродвигателей, блоки предохранителей, компьютерные ключи и прочая электрическая мелочь. А также автомобильные мелочи: решетки радиатора, детали кузова, колпаки, детали дверей и окон и все остальное.

Как выбрать материалы для литья под давлением?

Убедитесь, что вы точно знаете, что должен делать ваш продукт. Подумайте о том, насколько прочным он должен быть, насколько гибким, с какими химическими веществами он должен быть способен работать, насколько горячим он должен быть и насколько красивым он должен быть.

Для различных областей применения требуются материалы с определенными механическими свойствами. Определите желаемые уровни прочности, гибкости и ударопрочности для вашего продукта. Например, автомобильные детали могут требовать высокой прочности и ударопрочности, в то время как для потребительских товаров приоритетны гибкость и долговечность.

Подумайте, в каком диапазоне температур будет работать ваш продукт. Выбирайте материалы с подходящей термостойкостью и точками плавления, чтобы они оставались стабильными при формовке и использовании. Если вы будете использовать свой продукт при высоких температурах, вам могут понадобиться материалы, которые остаются стабильными при нагревании, например поликарбонат или полифениленсульфид (PPS).

Если ваше изделие будет подвергаться воздействию химических веществ или факторов окружающей среды, вам следует выбирать материалы, устойчивые к коррозии и разрушению. Например, если вы производите продукцию для автомобильной, медицинской или химической промышленности, вам могут понадобиться материалы, которые действительно хорошо противостоят химическим веществам, такие как полипропилен (PP) или полиэтилентерефталат (PET).

Подумайте, сколько стоят необходимые вам вещи и сможете ли вы их достать. Вы хотите быть уверены, что получаете максимальную выгоду, но также вы должны быть уверены, что вещи, которые вы получаете, будут работать. Кроме того, убедитесь, что вы сможете достать нужные вам вещи, когда они вам понадобятся, чтобы вам не пришлось прекращать их производство.

Подумайте о том, как будет выглядеть и ощущаться ваш продукт. Некоторые материалы бывают разных цветов и с разной отделкой, что дает вам больше вариантов того, как будет выглядеть ваш продукт. Если вы хотите, чтобы ваш продукт был прозрачным, вы можете использовать такие материалы, как поликарбонат (PC) или акрил (PMMA). Кроме того, вы можете добавлять в материал различные элементы, чтобы придать ему определенный цвет или сделать что-то особенное.

Изучите свойства и характеристики широко применяемых материалов для литья под давлением, таких как полиэтилен (PE), полипропилен (PP), акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) и другие. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбирайте тот, который лучше всего отвечает требованиям вашего изделия.

Обратитесь к поставщикам материалов, специалистам по литью под давлением или инженерам, имеющим опыт работы в вашей отрасли. Они могут дать вам хороший совет и рассказать, какие материалы доступны и какие процессы доступны. Они расскажут вам, что можно делать, а что нельзя.

Прежде чем окончательно выбрать материал, обязательно создайте прототип и протестируйте его. Это поможет вам выявить любые проблемы на ранней стадии и внести необходимые коррективы.

При выборе материалов учитывайте экологию и закон. Используйте материалы, которые могут быть переработаны, разложены природой или соответствуют правилам и стандартам, чтобы сохранить окружающую среду и не попасть в беду.

Заключение

Правильный выбор пластика крайне важен для успеха литья под давлением. Оптимальный материал для конкретного применения выбирают с учетом прочности, термостойкости, химической стойкости, стоимости, внешнего вида и доступности. Понимание свойств и назначений разных пластмасс — ключ к быстрому и экономичному производству качественных деталей.

Получите конкурентную цену, рекомендации DFM и график производства от инженерной команды ZetarMold.

Запросить бесплатное предложение → Ознакомьтесь с нашим материалом «Полное руководство по литью под давлением», чтобы получить исчерпывающий обзор.