Введение: Литье под давлением - это очень крутой способ изготовления вещей. Он существует уже давно, и благодаря ему изготовление вещей стало намного быстрее. Когда вы производите много вещей, важно сделать это быстро и легко. Это потому, что делать вещи дешевле, вы можете делать больше вещей, делать их лучше и продавать больше.

В проекте литья под давлением расплавленный пластик быстро охлаждается через линии охлаждения для формирования материала, который подходит для больших объемов. Хотя литье под давлением имеет так много преимуществ, каковы недостатки литья под давлением? Эта статья объяснит этот вопрос.

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением - это производственный процесс, при котором вы берете немного расплавленного материала и заливаете его в форму. Затем вы даете ему остыть и затвердеть. После этого вы вынимаете его из формы. Вы можете использовать этот процесс для изготовления одной вещи, но обычно вы используете его для изготовления множества одинаковых вещей. Материал, который вы заливаете в форму, обычно представляет собой пластик или резину.

Как работает литье под давлением?

Литье под давлением осуществляется с помощью специального термопластавтомата. Процесс производства делится на следующие этапы:

Создание формы

Первый шаг в литье под давлением - изготовление пресс-формы для литья под давлением. Используя программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD), следуйте нескольким рекомендациям по литью под давлением, чтобы спроектировать пресс-форму для литья под давлением для детали, которую вы хотите изготовить, на основе 3D-модели детали. Затем изготовьте пресс-форму из двух частей, обычно с помощью компьютерного числового программного управления (ЧПУ). Пресс-форма изготавливается из металла, обычно из стали или алюминия.

Инъекция

Две половины формы помещаются в узел смыкания термопластавтомата и плотно удерживаются вместе с помощью узла смыкания. Сырье в виде гранул или пеллет помещается в бочку, где оно нагревается при высокой температуре и давлении до расплавления. Расплавленный материал подается в полость пресс-формы, заполняя все ее пространство. Затем он остывает и затвердевает, принимая форму формы.

Формование и отделка

Когда материал остынет и затвердеет, форму открывают с помощью зажимного устройства и выталкивают затвердевшую готовую деталь. Готовую деталь подвергают некоторым отделочным операциям. Эти операции включают удаление лишнего материала и опорных конструкций, выравнивание поверхности, а также, при необходимости, покраску, нанесение покрытия, термообработку и т. д.

Какие материалы обычно используются для литья под давлением?

Полипропилен (PP)

ПП, или полипропилен, - это универсальный термопласт, который используется для литья под давлением. Он легкий, устойчив к химическим веществам и хорошо выдерживает нагрузки. Именно поэтому он является лучшим выбором для производства таких вещей, как упаковка, контейнеры и автомобильные детали.

Полиэтилен (ПЭ)

Полиэтилен (ПЭ) - это легкий пластик, известный своей гибкостью и низкой стоимостью. Он бывает разных типов, например ПЭНД и ПЭВД, и может использоваться в самых разных отраслях - от упаковки и контейнеров до сельскохозяйственной продукции и игрушек.

Полистирол (PS)

Полистирол (ПС) - прозрачный, твердый и дешевый. Он часто используется в таких бросовых вещах, как упаковка, пищевые контейнеры и столовые приборы, потому что ему легко придать форму и он не требует больших затрат.

Нейлон (PA 6)

Нейлон, в частности нейлон 6 или PA 6, известен своей прочностью, жесткостью и износостойкостью. Он отлично подходит для изготовления механических деталей и часто используется в таких вещах, как шестерни, подшипники и другие детали, которые должны производиться с высокой производительностью, служить долго и быть сделаны очень точно.

Поликарбонат (PC)

ПК, или поликарбонат, известен тем, что он прозрачен, прочен и способен выдерживать высокую температуру. Именно поэтому он используется для изготовления линз для очков, компьютерных деталей и прозрачных материалов, которые не ломаются, в самых разных отраслях.

Каковы ограничения литья под давлением?

Высокая первоначальная стоимость пресс-формы

Одним из главных минусов литья под давлением является высокая стоимость изготовления пресс-формы. Проектирование и изготовление пресс-формы под конкретную форму детали может быть очень дорогим, особенно для сложных или причудливых конструкций. Для компаний с небольшим производством или ограниченным бюджетом эти первоначальные инвестиции могут стать решающим фактором.

Литье под давлением - это технология прецизионного производства, которая требует высоких затрат для обеспечения качества и постоянства продукции. Производство литья под давлением требует большого количества оборудования, процессов и человеческих ресурсов, что приводит к высоким производственным затратам. Кроме того, процесс литья под давлением требует использования высококачественного сырья и добавок, что еще больше увеличивает затраты.

Ограничения конструкции

Литье под давлением очень удобно для создания всевозможных форм и деталей, но все же есть некоторые моменты, о которых нужно подумать. Некоторые формы, например острые углы, тонкие стенки или глубокие канавки, могут затруднить заполнение формы, охлаждение детали или извлечение ее из формы.

Когда вы проектируете детали для литья под давлением, вам нужно продумать такие моменты, как углы осадки, толщина стенок и другие, чтобы пресс-форма работала и детали получались хорошими. Иногда приходится добавлять дополнительные элементы в пресс-форму или делать дополнительные элементы в детали, чтобы она работала, а это может сделать ее более дорогой.

Видимые дефекты в готовом продукте

Несмотря на высокую точность процесса, готовое изделие может иметь незначительные дефекты, оставшиеся после литья под давлением. Обратите внимание, что такие дефекты не влияют на функциональность детали. К дефектам относятся искажения, слюни из сопла, следы от раковин, потеки и следы от сварных швов.

Более высокая стоимость

Для литья под давлением требуется большое количество оборудования, включая термопластавтоматы, пресс-формы, автоматическое транспортное оборудование и сопутствующее вспомогательное оборудование. Это оборудование нуждается в строгом обслуживании и управлении, а в случае поломки стоимость ремонта будет довольно высокой.

Для литья под давлением также требуются высокоточные системы контроля температуры и давления, а оборудование должно обладать высокой степенью стабильности и надежности.

Стоимость установки литья под давлением высока. Необходимое оборудование и инструменты стоят очень дорого. Прототипы пресс-форм также необходимо неоднократно изготавливать и тестировать. Кроме того, для проектирования пресс-форм требуются опытные технические работники, чтобы избежать дополнительных затрат в процессе производства.

Длительный производственный цикл

Производственный цикл литья пластмасс под давлением относительно длительный, обычно он занимает от нескольких дней до нескольких недель. В основном это связано с тем, что литье под давлением требует нескольких звеньев, таких как изготовление пресс-формы, испытание пресс-формы и массовое производство, и каждое звено занимает много времени. Это также делает производственный цикл литья под давлением не самым благоприятным для обработки срочных заказов.

По сравнению с некоторыми методами быстрого прототипирования, такими как 3D-печать, литье пластмасс под давлением обычно требует больше времени на настройку и начало работы. Этот процесс включает в себя проектирование и изготовление пресс-форм, испытания пресс-форм и настройку параметров процесса, прежде чем вы сможете приступить к изготовлению деталей в больших количествах. Таким образом, время от разработки концепции до получения готовых деталей может быть больше, чем при использовании более быстрых методов создания прототипов.

Загрязнение окружающей среды

Когда вы производите вещи с помощью литья под давлением, вы можете производить и плохие вещи. Из неиспользованного или отработанного пластика, например, можно получить газ и воду, что вредно для всего мира. А для производства вещей методом литья под давлением требуется много энергии и прочего, что тоже вредно для мира.

Ограничения в материалах

Материалами для литья под давлением обычно служат термопласты, такие как полипропилен, полиуретан и т. д. Эти материалы обладают определенными химическими и физическими свойствами, поэтому их специфические характеристики также имеют ограничения.

При литье под давлением необходимо учитывать текучесть и индекс расплава материала, поэтому некоторые специальные материалы не подходят для литья под давлением, например, некоторые материалы с высокими требованиями к высокотемпературным характеристикам и стойкости к химической коррозии.

Ограничения по размеру

Литье под давлением имеет некоторые ограничения, когда речь идет о размерах деталей. Как правило, литье под давлением хорошо подходит для деталей малого и среднего размера. Но если вы делаете большие детали, вам придется задуматься о том, насколько сложна пресс-форма и сколько она стоит.

Кроме того, литье под давлением обычно применяется для деталей размером 300 мм или меньше. Если вы изготавливаете детали размером более 300 мм, вам придется использовать другие методы литья.

Литье под давлением может быть ограничено в размерах, особенно для больших деталей. Размер машины для литья под давлением и размер полости пресс-формы могут ограничить размер самой большой детали, которую вы можете изготовить. Если вы хотите изготовить слишком большую деталь, вам может потребоваться специальное оборудование или несколько полостей пресс-формы, что делает процесс более дорогим и сложным.

Ограничения по форме

Литье под давлением имеет некоторые ограничения по форме детали. Литье под давлением лучше всего подходит для изготовления деталей простой формы, например цилиндрических, коробчатых и т. д. Для деталей сложной формы требуется несколько операций литья под давлением и последующей обработки, что увеличивает стоимость и сложность.

Заключение

Литье под давлением - отличный способ быстро изготовить большое количество деталей. С его помощью можно изготовить очень точные детали с большим количеством деталей. Но у него есть и некоторые проблемы. Изготовление пресс-форм стоит дорого. Изготовление деталей занимает много времени.

Нельзя делать слишком сложные детали. Нужно использовать нужный вид пластика и делать детали нужного размера. Покупка машин и их эксплуатация обходятся недешево. Это может привести к беспорядку и нанести вред окружающей среде. Нельзя использовать его для производства всего.