Как изготовить пластиковое изделие?

Компрессионное формование

Это метод получения желаемой формы путем помещения смолы в форму, ее нагрева и сжатия. Он используется для изготовления пластиковых изделий из термореактивной смолы, таких как наши обычные миски, тарелки, крышки и т. д.

1. Принцип производства компрессионным формованием Компрессионное формование также называют прессованием. При этом способе пластиковый порошок, гранулы, крошку или волокнистый пластик помещают в полость формы при температуре формования, затем форму закрывают и прикладывают давление, чтобы материал принял форму, затвердел и образовал требуемое пластиковое изделие.

2. Особенности компрессионного формования a. Твердый пластик загружается непосредственно в полость.

b. Давление пресса передается непосредственно на пластик через выпуклую форму.

c. Форма полностью закрыта во время окончательного формования.

3. Преимущества компрессионного формования a. Литниковая система не требуется, расход материала меньше.

b. Используемое оборудование - общий пресс.

c. Простые пресс-формы, в которых можно прессовать пластиковые изделия с большими плоскими поверхностями или использовать многогнездные пресс-формы для прессования нескольких изделий одновременно.

d. Выгодно использовать для формования пластмасс с плохой текучестью и волокно в качестве наполнителя.

4. Недостатки компрессионного формования a. Длительный производственный цикл и низкая эффективность.

b. Непросто прессовать пластиковые изделия сложной формы и с большой разницей в толщине стенок.

c. Непросто получить пластиковые изделия с высокими требованиями к точности размеров.

d. Невозможно прессовать пластиковые изделия с тонкими и легко ломающимися вставками.

5. Область применения компрессионного формования Фенольные пластики, аминопласты, ненасыщенные полиэфирные пластики, полиимиды и другие материалы; наиболее широко применяются фенольные пластики и аминопласты.

Литье под давлением

Это метод формования, при котором расплавленный пластик впрыскивается в форму и прессуется в ней из инжекционной машины.

Этот процесс подходит для изготовления сравнительно крупных пластиковых изделий (сходный метод — реакционное литье под давлением (RIM) — применяется для крупных изделий при небольших объемах), например герметичных контейнеров, бочек и другой тары; на специальных машинах для литья под давлением также можно производить CD и DVD.

1. Принцип литья пластмасс под давлением Литье пластмасс под давлением, также называемое инжекционным формованием, — это способ формования путем впрыска материала в форму.

При определенной температуре пластиковый материал полностью расплавляется при помощи шнекового перемешивания, впрыскивается в полость формы под высоким давлением и отверждается при охлаждении для получения формованных изделий.

Этот метод подходит для массового производства деталей сложной формы и является одним из важных технологических приемов.

2. Преимущества литья под давлением a. Пластификация расплава и его формование потоком происходят соответственно в цилиндре и полости формы, поэтому форма может постоянно находиться в состоянии быстрого охлаждения расплава либо его сшивания и отверждения, что сокращает цикл формования.

b. Расплав впрыскивается только после запирания формы, а текучий материал мало изнашивает гнездо, поэтому комплект форм способен выпустить большое количество изделий.

c. Один оператор часто может обслуживать две и более машины для литья под давлением, особенно если литые детали выгружаются автоматически; при этом можно обслуживать ещё больше машин, поэтому потребность в рабочей силе относительно невелика.

d. Весь процесс — закрытие формы, подача материала, пластикация, впрыск, открытие и извлечение — выполняется механизмами машины, поэтому его легко полностью автоматизировать и программно управлять.

e. Благодаря высокому давлению во время формования можно отливать пластиковые детали сложной формы, с четким рисунком поверхности и маркировкой, а также с высокой точностью размеров.

f. С помощью совместного впрыска можно формовать более одного материала, эффективно формовать материалы с твердой кожей и вспенивающейся сердцевиной, а также термореактивные и армированные волокнами пластмассы.

g. Поскольку для формовки используются прецизионные пресс-формы и прецизионная гидравлическая система, а также микрокомпьютерное управление, можно получать изделия с высокой точностью, а допуск на объем может достигать 1 мкм.

h. Высокая эффективность производства, набор пресс-форм может содержать десятки или даже сотни полостей, поэтому десятки или даже сотни пластиковых деталей могут быть отлиты в одной пресс-форме.

i. Для использования формованным деталям требуется лишь небольшая обрезка, а отходы процесса можно использовать повторно, поэтому при литье под давлением образуется мало отходов сырья.

3. Недостатки литья под давлением a. Ключевой элемент процесса — форма, однако ее проектирование, изготовление и испытания занимают много времени. Обычно перед изготовлением формы необходимо проверить функциональность на заказных пластиковых прототипах, чтобы избежать потерь времени и средств из-за крупных последующих изменений.

b. Из-за ограничения условий охлаждения трудно формовать толстостенные пластиковые детали с большими отклонениями.

c. Из-за высокой стоимости термопластавтомата и литьевой пресс-формы первоначальные инвестиции велики, поэтому процесс не подходит для производства пластиковых деталей малыми партиями.

d. Качество формованных изделий ограничивается многими факторами, поэтому сложнее освоить высокие технические требования.

iv>

Каландрирование

Этот метод производства похож на то, как мы обычно раскатываем тесто скалкой: смола помещается между нагретыми валиками и растягивается несколькими валиками до заданной толщины, чтобы сформировать желаемую форму.

Он подходит для производства широких плоских изделий, таких как пленки, листы и т.д.

1. Принцип каландрования При каландровании материал многократно сжимается и подвергается сдвигу между валками, повышая пластичность, а после дополнительной пластификации вытягивается в тонкие изделия.

Выдавливание и сдвиг валков на пластике изменяют макроструктуру и молекулярную форму материала, а также пластифицируют и растягивают пластик под воздействием температуры.

В результате работы валиков слой материала становится тоньше, а удлинитель увеличивает ширину и длину слоя.

2. Преимущества каландрования a. Высокая производительность, большая скорость выпуска, хорошее качество продукции и непрерывность производства. Годовая производительность четырехвалкового каландра φ700×1800mm может достигать от 5000 до 10000 тонн.

b. Толщина каландрированного продукта равномерна, допуск по толщине можно контролировать в пределах 10%, а поверхность гладкая. Если каландрирование совмещено с обжигом или печатью, то можно непосредственно получать различные образцы продукции.

c. Степень автоматизации производства каландров высока, а для управления передовой каландровой установкой требуется всего 1-2 человека.

3. Недостатки каландрования a. Крупное оборудование, большие капиталовложения и сложное обслуживание.

b. Ширина изделия ограничивается длиной каландровых валов и т. д.

c. Длинная производственная линия и множество процессов. Поэтому она не так быстро, как технология экструзионного формования, производит непрерывный лист.

d. Сильная специализация оборудования и сложная настройка продукции.

Выдувное формование

Это разновидность экструдированной мягкой трубки, в середине которой находится пресс-форма, сверху нагнетается воздух, а затем она формуется в соответствии с пресс-формой. Она подходит для производства различных бутылок, баллончиков и т.д.

1. Принцип формования полых изделий выдуванием Расплавленное сырье экструдируют или впрыскивают с образованием трубчатой пластиковой заготовки, которую помещают в форму заданной конфигурации и раздувают в ней определенным объемом сжатого воздуха.

После вдувания воздуха в форму, форма расширяется, что приводит к затягиванию формы, и первоначальное формование изделия завершается.

Этот процесс, говоря техническим языком, приводит к быстрой деформации полимера вблизи температуры стеклования и продолжается в этом состоянии.

Следующий этап - охлаждение, в результате которого отформованные изделия извлекаются из формы. Процесс охлаждения заключается в охлаждении изделий до температуры ниже температуры стеклования или кристаллизации в течение короткого времени после формования изделий или в замораживании отформованных изделий.

2. Преимущества формования полых изделий выдуванием a. Преимущество вакуумного формования состоит в том, что полный комплект формы не требуется: достаточно одного пуансона или матрицы; конструкция формы проста, а стоимость изготовления невысока.

b. Структура пластиковых деталей ясна, отчетлива и детальна, из них можно формировать крупные, тонкостенные и мелкие пластиковые детали, а также наблюдать за процессом формирования пластиковых деталей.

3. Недостатки формования полых изделий выдуванием a. Толщина стенок пластиковой детали легко получается неравномерной; особенно это касается выпуклых и вогнутых участков формы, где соответствующие стенки детали оказываются наиболее тонкими.

b. Угол структуры пластиковой детали под острым углом, при формовке пластиковых деталей легко появляются морщины.

c. Полосы растяжения и охлаждения часто появляются на боковой стороне детали;

d. Перепад давления, создаваемый при вакуумной формовке, очень мал (обычно 0,07-0,09 МПа), поэтому она не позволяет формовать толстостенные и глубокопустотные детали.

>

Экструзионное формование

В этом методе смола подается в производственное оборудование, подобное мясорубке, и нагревается, пока смола подается вперед с помощью вращающегося шнека.

Смола подается из сопла, расплавляется и экструдируется одновременно с приданием формы. Он подходит для производства таких изделий, как трубы.

1. Принцип экструзионного формования В переработке пластмасс экструзионное формование также называют экструзией. При обработке на некаучуковом экструдере материал выдавливается через фильеру под действием гидравлического давления в самой головке.

Это метод обработки, при котором материал термопластифицируется под действием давления между стволом экструдера и шнеком, при этом шнек продвигается вперед и непрерывно проходит через головку для получения различных изделий или полуфабрикатов различного сечения.

2. Преимущества экструзионного формования По сравнению с другими способами формования полимеров экструзия имеет ряд существенных преимуществ.

a. Непрерывное производство Трубки, листы, стержни, профили, пленки, кабели и мононити любой длины могут производиться по мере необходимости.

b. Высокая эффективность производства Производительность одной машины экструдера высока, например, экструзионная установка диаметром 65 мм, производящая пленку ПВХ, может выпускать более 450 т в год.

c. Широкий спектр применения Этот метод обработки широко используется в обработке резины, пластика и волокна, особенно пластиковых изделий, почти большинство термопластичных пластиков и некоторые термореактивные пластики могут быть обработаны этим методом.

d. Многоцелевое использование Один экструдер может обрабатывать множество видов материалов и изделий. Меняя различные шнеки и головки в зависимости от характеристик материалов, а также формы и размера изделий, можно производить различные продукты.

e. Простое оборудование, меньшие инвестиции. По сравнению с литьём под давлением и каландрированием экструзионное оборудование проще, легче в изготовлении, дешевле и удобнее при монтаже и вводе в эксплуатацию. Оборудование занимает небольшую площадь, а требования к цеху и вспомогательной инфраструктуре относительно просты.

3. Недостатки экструзионного формования a. Изделия, полученные экструзией, имеют невысокую плотность структуры.

b. Плохое сочетание оболочки и сердечника оборудования.

Вакуумная формовка

Вакуумная формовка - это метод нагрева листа или пластины, предварительно изготовленной каландрированием или экструзионной формовкой, для размягчения, поглощения воздуха в форме и прижатия к форме под атмосферным давлением.

Из него изготавливают относительно тонкие контейнеры, такие как ланч-боксы и подносы.

1. Принцип вакуумного формования Лист термопластичной смолы нагревают и размягчают подходящим нагревательным устройством, накладывают на модель с множеством мелких отверстий для вакуумного притяжения, изолируют его внешнюю поверхность от окружающего воздуха, а затем быстро удаляют воздух из полости формы через вакуумные отверстия.

2. Преимущества вакуумного формования a. Небольшие инвестиции в оборудование.

b. Простые в изготовлении формы (гипсовая форма, медная форма, алюминиевая форма)

c. Высокая эффективность производства.

d. Сильная адаптивность спецификации продукта. Благодаря методу вакуумной формовки мы можем производить различные продукты - сверхбольшие, сверхмалые, сверхтолстые и сверхтонкие.

e. Широкий ассортимент товаров повседневного спроса, игрушек, канцелярских товаров, медицинских препаратов, оборудования, электроники, продуктов питания и т.д.

3. Недостатки вакуумного формования a. Вакуумным формованием можно изготавливать только простые изделия в виде полуоболочек.

b. Толщина стенок изделий должна быть более равномерной, и пластиковые изделия с разной толщиной стенок не могут быть изготовлены.

c. Глубина вакуумного всасывания формовочных изделий ограничена до определенного предела, в целом, отношение глубины к диаметру контейнера не превышает.

d. Точность формовки деталей низкая, относительная погрешность обычно превышает 1%.

e. С помощью вакуумно-отсасывающего формования не только трудно добиться постоянства формы или размера различных деталей, но и трудно обеспечить однородность толщины стенок каждой части одной и той же детали.

f. Некоторые детали пресс-формы не полностью отражаются в изделии в процессе вакуумно-отсасывающего формования.

block-heading”>Ротационное формование

Вращательное формование, также известное как ротационное формование, ротационное формование, ротационное формование и т.д., представляет собой метод полого формования термопластичных материалов.

Этот метод заключается в том, что сначала в форму добавляется пластиковый материал, затем форма непрерывно вращается по двум вертикальным осям и нагревается. Пластиковый материал внутри формы постепенно и равномерно покрывается, плавится и прилипает к всей поверхности полости формы под действием силы тяжести и тепла, образуя желаемую форму, а затем охлаждается и формирует изделие.

1. Принцип ротационного формования Смолу загружают в форму, форму закрывают и нагревают, одновременно непрерывно вращая и перекатывая ее в трех измерениях вокруг двух пересекающихся под прямым углом осей.

Смола равномерно распределяется во внутренней полости формы под действием собственной силы тяжести и постепенно расплавляется, пока смола полностью не расплавится и равномерно не приклеится к внутренней стенке полости формы, затем нагрев прекращается и переходит в процесс охлаждения, продукт охлаждается, застывает и расплавляется для получения желаемого бесшовного полого изделия.

Преимущества ротационного формования a. Стоимость формы для ротационного формования невелика. Для изделий одного размера она составляет примерно от 1/3 до 1/4 стоимости формы для выдувного формования и литья под давлением, поэтому метод подходит для крупных пластиковых изделий.

b. Подходит для производства многовидовых и мелкосерийных пластиковых изделий.

Ротационное формовочное оборудование обладает хорошей мобильностью, ротационная формовочная машина может установить большую пресс-форму, но также может организовать ряд небольших шахматных комплектов.

Он может не только формовать детали разных размеров, но и одновременно формовать изделия разных размеров и форм. Если сырье, используемое для ротоформования, одинаково, а толщина изделий одинакова, они могут быть отформованы одновременно, а формы не подвержены воздействию внешних сил, поэтому формы просты, недороги и легки в производстве.

c. Эта форма также относительно дешевле, поскольку в ней нет внутренних стержней, которые необходимо изготавливать.

d. Вращательное формование очень легко изменить цвет изделий, каждый раз материал добавляется непосредственно в форму, что делает материал весь в продукты, и после того, как продукты вынимаются из формы, то при следующем формовании добавляется необходимый материал.

Поэтому, когда нам нужно изменить цвет изделия, мы не потратим ни капли сырья, и нам не нужно тратить время на очистку машины и пресс-формы.

e. Подходит для формовки всех видов сложных полых деталей, процесс ротоформовки требует только прочности рамы для поддержки материала, веса формы и самой рамы, а также для предотвращения утечки материала, чтобы закрыть форму с усилием.

Поэтому даже для ротационного формования крупных и очень крупных пластиковых деталей не требуется особо громоздкое оборудование и оснастка, а обработка и изготовление форм выполняются удобно, за короткий срок и с относительно низкими затратами.

f. Процесс ротоформования экономит сырье Толщина стенок ротоформованных изделий относительно равномерна и немного толще на фаске, поэтому они могут в полной мере использовать эффективность материала, что способствует экономии сырья.

g. Форма изделий ротоформовки может быть очень сложной, а толщина - превышать 5 мм.

3. Недостатки ротационного формования a. Стоимость сырья относительно высока. Большинство пластиков выпускается в гранулах, поэтому перед ротационным формованием материал необходимо измельчить в порошок.

Процесс измельчения значительно увеличивает стоимость сырья, а качество измельчения является одним из наиболее важных факторов в процессе ротоформования.

b. Сырье, пригодное для ротоформования, ограничено. Несмотря на многолетнее развитие, виды пластикового сырья, пригодного для ротоформования, все еще ограничены, и на долю полиэтилена приходится более 90% материалов, используемых в ротоформовании.

c. Низкая эффективность производства и высокое энергопотребление. Потому что для формовки каждого изделия необходимо нагреть порошок смолы до температуры плавления смолы, а затем охладить до комнатной температуры, поэтому весь производственный цикл длительный, обычно занимает несколько минут.

d. Высокая трудоемкость производства. При ротоформовании процесс загрузки и распалубки обычно требует ручного управления, поэтому трудоемкость высока. Это особенно актуально для сложных изделий.

e. Твердые изделия, твердые детали трудно поддаются формованию. Ротационное формование обычно может производить только полые или оболочковые изделия, только через пенопласт весь продукт может быть сделан цельным. Ротационное формование также затрудняет формование твердых вкладок и армирующих конструкций, используемых для повышения прочности изделия.

f. Низкая точность размеров. Размеры ротоформованных изделий зависят не только от разновидностей сырья, но и от скорости охлаждения, разделительных средств и других факторов, поэтому точность размеров сложнее контролировать.

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

Запросить бесплатный расчет → Полный обзор см. в нашем полном руководстве по литью под давлением.