Дали некогаш сте се запрашале како се прават пластични производи? Од делови за автомобили до контејнери за храна, пластика се насекаде во нашите секојдневни животи. Но, дали знаевте дека не сите процеси на производство на пластика се исти?
Инјектирање обликување и термоформирање се два вообичаени методи што се користат за создавање пластични делови, но тие имаат различни разлики. Разбирањето на овие разлики е клучно за деловните активности да донесат информирани одлуки при изборот на вистинскиот процес на производство за нивните производи.
Во оваа статија, ќе се нурнеме во светот на производство на пластика и ќе ги истражиме клучните разлики помеѓу обликувањето на вбризгување и термоформирање. Learnе дознаете за предностите и недостатоците на секој процес и ќе откриете кој е најдобро одговара за вашите специфични потреби.
Што е обликување со инјектирање?
Обидот за вбризгување е популарен процес на производство на пластика кој вклучува инјектирање на стопена пластика во калапска празнина под висок притисок. Стопената пластика има облик на празнината на калапот и се зацврстува при ладење, создавајќи гошен производ.
Процесот на обликување на инјектирање започнува со пластични пелети да се внесат во загреано барел. Пелетите се топат и формираат стопена пластика што потоа се вбризгува во шуплината на калапот. Калапот се држи затворен под притисок додека пластиката не се лади и зацврсти. Конечно, се отвора калапот и готовиот дел е исфрлен.
Обидот за вбризгување е широко користено за производство на најразлични пластични делови, од мали компоненти како копчиња и сврзувачки елементи до големи делови како браници на автомобили и куќишта. Тоа е разноврсен процес што може да создаде сложени, детални делови со тесни толеранции.
Дефиниција и основен процес на обликување на инјектирање
Процесот на обликување на инјектирање вклучува четири главни чекори:
Топење : Пластичните пелети се внесуваат во загреано барел каде што се стопат во стопена состојба.
Инјекција : стопената пластика се вбризгува во шуплината на калапот под голем притисок.
Ладење : Калапот се држи затворен под притисок додека пластиката се лади и зацврстува.
Ејекција : Калапот се отвора и готовиот дел е исфрлен.
Машините за обликување на инјектирање се состојат од бункер, загреана буре, завртка, млазница и мувла. Хопер ги држи пластичните пелети, кои се внесуваат во загреаното барел. Завртката се врти и се движи напред, туркајќи ја стопената пластика низ млазницата и во шуплината на калапот.
Предности на обликување со инјектирање
Идеално за производство со голем обем : обликувањето со инјектирање е добро прилагодено за производство на големи количини на идентични делови брзо и ефикасно. Откако ќе се создаде калапот, делови може да се произведат брзо со минимален труд.
Способност да се создадат сложени, детални делови со тесни толеранции : обликување со инјектирање може да произведе делови со сложени дизајни, прецизни димензии и тесни толеранции. Ова го прави идеален за создавање делови со сложени геометрии и фини детали.
Широк спектар на термопластични материјали на располагање : обликување со инјектирање може да се користи со најразлични термопластични материјали, вклучувајќи полипропилен, полиетилен, апс и најлон. Ова овозможува создавање делови со специфични својства како сила, флексибилност и отпорност на топлина.
Недостатоци на обликување на инјектирање
Високите почетни трошоци за алатки како резултат на скапи, трајни калапи направени од челик или алуминиум : создавање мувла за вбризгување е значајна инвестиција однапред. Калапите обично се прават од челик или алуминиум и можат да чинат десетици илјади долари, во зависност од сложеноста на делот.
Подолго време на олово за создавање мувла (12-16 недели) : Дизајнирање и измислување мувла за вбризгување е процес одземаат многу време. Може да потрае неколку месеци за да се создаде калап, што може да го одложи почетокот на производството.
И покрај овие недостатоци, обликувањето со инјектирање останува популарен избор за производство на големи количини на пластични делови. Неговата способност да создаде сложени, детални делови со тесни толеранции и широк спектар на достапни материјали го прават разноврсен и сигурен процес на производство.
Што е термоформирање?
Термоформирањето е процес на производство на пластика што вклучува загревање на термопластичен лист сè додека не стане остварливо, а потоа обликувајќи го преку калап со употреба на вакуум, притисок или и двете. Загреаниот пластичен лист е во согласност со обликот на калапот, создавајќи тродимензионален дел.
Термоформирањето најчесто се користи за создавање големи, едноставни делови со помалку детали во споредба со обликување на инјектирање. Тоа е разноврсен процес што може да се искористи за производство на широк спектар на производи, од пакување и дисплеи до автомобилски компоненти и медицински уреди.
Дефиниција и процес
Процесот на термоформирање започнува со рамен лист на термопластичен материјал, како што се ABS, полипропилен или ПВЦ. Листот се загрева во рерна сè додека не достигне излиена состојба, обично помеѓу 350-500 ° F (175-260 ° C), во зависност од материјалот.
Откако ќе се загрее, листот е поставен преку калап и се формира со помош на еден од трите методи:
Формирање на вакуум : Загреаниот лист е поставен над машки калап, а се нанесува вакуум за да се отстрани воздухот помеѓу листот и калапот, цртајќи ја пластиката цврсто на површината на калапот.
Формирање на притисок : Загреаниот лист е поставен над женски калап, а воздухот под притисок се користи за присилување на пластиката во празнината на калапот, создавајќи подетален дел.
Формирање на двокреветни листови : Две загреани чаршафи се поставени помеѓу две калапи, а вакуумот или притисокот се користи за формирање на секој лист против соодветниот калап. Двете формирани листови потоа се споени заедно за да создадат шуплив дел.
Откако ќе се формира и лади делот, тој е отстранет од калапот и се исече до неговата конечна форма со помош на рутер за ЦПУ или друг метод на сечење.
Предности на термоформирање
Пониски трошоци за алатки во споредба со обликување на инјектирање : Термоформските калапи обично се прават од помалку скапи материјали како алуминиум или композитни материјали, и тие се еднострани, што ги намалува трошоците за алатки во споредба со обликувањето на инјектирање.
Побрз развој и прототипирање на производот : Термоформските калапи можат да се создадат за нешто помалку од 1-8 недели, во зависност од сложеноста на делот, што овозможува побрзо прототипирање и развој на производи во споредба со обликување на инјектирање.
Способност за создавање големи, едноставни делови : Термоформирање е добро прилагодено за создавање големи делови со едноставни геометрии, како што се облоги за кревети за камиони, трупови со брод и сигнали.
Недостатоци на термоформирање
Не е погодно за производство со голем волумен : Термоформирањето е побавен процес во споредба со обликувањето на инјектирање и не е толку прилагодено за производство на големи количини на делови брзо и ефикасно.
Ограничено на термопластични листови : Термоформирање може да се користи само со термопластични материјали што доаѓаат во форма на лист, што го ограничува опсегот на материјали што можат да се користат во споредба со обликувањето на инјектирање.
Обликување со инјектирање наспроти термоформирање: клучни споредби
Дизајн на дел и сложеност
Обликување на инјектирање:
обликување со инјектирање е совршено за создавање мали, сложени делови со тесни толеранции. Овој процес овозможува детални дизајни и сложени геометрии. Честопати се користи за производство на делови како брзини, конектори и прецизни компоненти.
Термоформирање:
Термоформирањето, од друга страна, е подобро прилагодено за големи, едноставни делови со помалку детали и поголеми толеранции. Идеално е за правење предмети како што се автомобилски табла, инсерти за пакување и големи контејнери.
Алатки и создавање мувла
Обликување на инјектирање:
Калапите што се користат при обликување со инјектирање се скапи и издржливи. Тие обично се направени од челик или алуминиум, дизајнирани да издржат висок притисок и повторна употреба. Овие калапи се сложени и бараат значителни инвестиции.
Термоформирање:
Термоформирањето користи помалку скапи, еднострани калапи направени од алуминиум или композитни материјали. Овие калапи се поедноставни и поевтини за производство, со што термоформирање е поекономичен избор за помал обем на производство.
Обем на производство и цена
Обликување на инјектирање:
обликувањето со инјектирање е рентабилно за производство на производство со голем волумен, обично надминува 5.000 делови. Првичната инвестиција во алатки е голема, но цената на дел од дел значително се намалува со поголеми количини.
Термоформирање:
Термоформирањето е поекономично за производство на низок и среден волумен, обично под 5.000 делови. Пониските трошоци за алатки и побрзото време на поставување го прават погоден за помали серии и прототипови.
Избор на материјал
Обликување со инјектирање:
широк спектар на термопластични материјали се достапни за обликување на инјектирање. Оваа флексибилност овозможува избор на материјали кои исполнуваат специфични механички, термички и естетски барања.
Термоформирање:
Термоформирањето е ограничено на термопластични чаршафи. Иако ова сè уште нуди одредена разновидност, има помалку опции за материјали во споредба со обликување со инјектирање. Користените материјали треба да бидат избркани и погодни за формирање во големи форми.
Водечко време и брзина на пазарот
Обликување со инјектирање:
Создавање калапи за обликување на инјектирање е потребно време, честопати помеѓу 12-16 недели. Ова подолго време на олово се должи на сложеноста и прецизноста потребна при правењето мувла.
Термоформирање:
Термоформирањето нуди побрзи времиња на олово, обично помеѓу 1-8 недели. Оваа брзина е корисна за брзо прототипирање и приближување на производи на пазарот.
Површинска завршница и пост-обработка
Обликување на инјектирање:
делови со обликување со инјектирање имаат мазна, конзистентна завршница на површината. Тие можат да бидат насликани, свилени скриени или обложени за да се исполнат специфичните естетски и функционални барања.
Термоформирање:
Термоформните делови често имаат текстурирана завршница на површината. Слично на обликувањето со инјектирање, овие делови можат да бидат насликани, свилени екран или обложени за да го подобрат нивниот изглед и издржливост.
Апликации и индустрии
Апликации за обликување со инјектирање
Обликувањето на инјектирање е широко користено во разни индустрии заради неговата разноврсност и ефикасност. Еве неколку клучни апликации:
Автомобилски компоненти:
обликување со инјектирање е од суштинско значење во автомобилската индустрија. Произведува делови како табла, браници и внатрешни компоненти. Овие делови бараат прецизност и издржливост, што ги обезбедува обликувањето на инјектирање.
Медицински уреди:
Медицинското поле многу се потпира на производи со обликување со инјектирање. Предмети како што се шприцови, ампули и хируршки инструменти се направени со овој метод. Способноста за производство на стерилни, високи прецизни делови е клучна за медицински апликации.
Производи на потрошувачи:
Многу секојдневни артикли се прават со употреба на обликување со инјектирање. Ова вклучува играчки, кујнски прибор и електронски куќишта. Процесот овозможува производство со голем обем на детални и издржливи производи за широка потрошувачка.
Апликации за термоформирање
Термоформирањето е исто така популарно во неколку индустрии. Еве неколку значајни апликации:
Пакување и контејнери:
Термоформирањето е идеално за создавање решенија за пакување. Произведува школки, ленти и пакувања на блистер. Процесот е брз и економичен за правење големи количини на материјали за пакување.
Сигнали и прикажувања:
Индустријата за малопродажба и рекламирање користат термоформинг за да направат сигнали и дисплеи. Ова вклучува дисплеи за набавка на точка и големи знаци на отворено. Способноста да се формираат големи, едноставни форми е клучна предност.
Земјоделска опрема:
Во земјоделството, термоформните делови се користат во опрема како ленти за семе и големи контејнери. Овие делови треба да бидат стабилни и лесни, што може да го постигне термоформирањето.
Алтернативи за обликување со инјектирање и термоформирање
Додека обликувањето со инјектирање и термоформирањето се два од најпопуларните процеси на производство на пластика, постојат и други методи што можат да се користат за создавање пластични делови. Овие алтернативи може да бидат посоодветни за одредени апликации, во зависност од факторите како што се дизајнот на дел, обемот на производство и материјалните барања.
Ајде да истражиме некои од најчестите алтернативи за обликување и термоформирање.
Обликување на удар
Обликувањето на удар е процес на пластика што вклучува надувување на загреана пластична цевка, наречена паризон, во шуплина од калап. Паризонот потоа се лади и зацврстува, создавајќи шуплив пластичен дел. Овој процес најчесто се користи за создавање шишиња, контејнери и други шупливи делови.
Постојат три главни типа на обликување на удари:
Образец за искачување на удар : Паризонот е екструдиран од умре, а потоа е заробен од половините на калапот.
Обликување на ударни удари : Паризонот е инјекција обликувана околу јадрото игла, а потоа се пренесува во калапот за удар.
Обликување на истегнување на удар : Паризонот е испружена и разнесена истовремено, создавајќи биаксијално ориентиран дел со засилена јачина и јасност.
Обликувањето на удари е добро прилагодено за создавање големи, шупливи делови со униформа дебелина на wallидот. Најчесто се користи во пакувањето, автомобилската и медицинската индустрија.
Обликување на екструзија
Образецот за екструзија е континуиран процес на формирање на пластика што вклучува принудување на стопена пластика преку умирање за да се создаде дел со постојан пресек. Екструдираниот дел потоа се лади и зацврстува и може да се сече на посакуваната должина.
Образување со екструзија се користи за создавање широк спектар на производи, вклучително и:
Образецот за екструзија е процес на производство со голем обем што може да создаде долги, континуирани делови со постојан квалитет. Компатибилен е со широк спектар на термопластични материјали, вклучувајќи ПВЦ, полиетилен и полипропилен.
3Д печатење
3Д печатење, познато и како производство на адитиви, е процес кој создава тродимензионални предмети со депонирање на материјален слој по слој. За разлика од обликувањето со инјектирање и термоформирање, кои се потпираат на калапи за да ја обликуваат пластиката, 3Д печатење гради делови директно од дигитален модел.
Постојат неколку 3Д технологии за печатење кои можат да се користат со пластични материјали, вклучувајќи:
Моделирање на депонирање на фузирано (FDM) : стопената пластика се екструдира преку млазницата и се депонира слој по слој.
Стереолитографија (SLA) : Ласер селективно лечи течна смола од фотополимер за да се создаде секој слој.
Селективно ласерско испирање (SLS) : Пластичен материјал со ласерски синтри за да го спои во цврст дел.
3Д печатењето често се користи за прототипирање и производство на мали серии, бидејќи овозможува брзо и економично создавање на сложени делови без потреба од скапа алатки. Сепак, 3Д печатењето е генерално побавно и поскапо од обликување на инјектирање или термоформирање за производство со голем волумен.
Кога се споредува со обликување и термоформирање, 3Д печатење нуди неколку предности:
Побрзо прототипирање и итерација
Способност за создавање сложени геометрии и внатрешни карактеристики
Нема трошоци за алатки
Прилагодување и персонализација на делови
Сепак, 3Д печатење има и некои ограничувања:
Побавно време на производство
Повисоки материјални трошоци
Опции со ограничен материјал
Јачина и издржливост на долниот дел и издржливост
Бидејќи 3Д технологиите за печатење продолжуваат да напредуваат, тие може да станат поконкурентни со обликување на инјектирање и термоформирање за одредени апликации. Сепак, засега, 3Д печатењето останува комплементарна технологија која е најдобро одговара за прототипирање, производство на мали серии и специјализирани апликации.
Размислувања за животната средина
При изборот помеѓу обликување со инјектирање и термоформирање за производство на пластично дело, важно е да се земе предвид влијанието врз животната средина на секој процес. И двата метода имаат свои предности и недостатоци кога станува збор за материјален отпад, рециклирање и потрошувачка на енергија.
Ајде да ги разгледаме овие фактори и како тие се разликуваат помеѓу обликување на инјектирање и термоформирање.
Материјален отпад и рециклирање
Обликување на инјектирање : Една од главните предности на обликување на инјектирање е тоа што генерира минимален материјален отпад. Процесот на обликување е многу прецизен, а количината на пластика што се користи за секој дел е внимателно контролирана. Секој вишок материјал, како што се тркачи и Спреи, може лесно да се рециклира и повторно да се користи во идните текови на производство.
Термоформирање : Термоформирањето, од друга страна, има тенденција да произведе поголем материјален отпад заради процесот на кастрење. Откако ќе се формира дел, вишокот на материјал околу рабовите мора да биде исечен. Додека овој материјал за отпадоци може да се рециклира, тој бара дополнителна обработка и потрошувачка на енергија. Сепак, напредокот во технологијата, како што е роботскиот софтвер за кастрење и гнездење, може да помогне во минимизирање на отпадот во термоформирањето.
И обликувањето со инјектирање и термоформирање можат да користат рециклирани пластични материјали, што помага да се намали влијанието врз животната средина на производството на пластика. Многу термопластични материјали, како што се ПЕТ, HDPE и ПП, можат да се рециклираат повеќе пати без значително губење на својствата.
Потрошувачка на енергија
Обликување на инјектирање : обликувањето со инјектирање обично бара поголема потрошувачка на енергија во споредба со термоформирањето. Процесот на обликување на инјектирање вклучува топење на пластичниот материјал на високи температури и вбризгување во калапот под голем притисок. Ова бара значителни количини на енергија, особено за големи производствени работи.
Термоформирање : За разлика од нив, термоформирањето, генерално, троши помалку енергија од обликувањето на инјектирање. Процесот вклучува загревање на пластичен лист сè додека не стане остварливо, а потоа го формира преку калап со помош на вакуум или притисок. Иако ова сè уште бара енергија, обично е помалку од она што е потребно за обликување на инјектирање.
Вреди да се напомене дека и двата процеса можат да бидат оптимизирани за да се намали потрошувачката на енергија. На пример, користејќи поефикасни системи за греење, изолациски калапи и буриња и оптимизирање на времето на циклус може да помогне во минимизирање на употребата на енергија.
Покрај материјалниот отпад и потрошувачката на енергија, постојат и други фактори на животната средина што треба да се земат предвид при изборот помеѓу обликување на инјектирање и термоформирање:
Избор на материјали : Некои пластични материјали имаат помало влијание врз животната средина од другите. Био-базирана пластика, како што е PLA и рециклирани материјали можат да помогнат во намалувањето на отпадот од јаглерод на пластичното производство.
Дизајн на дел : Дизајнирање на делови со минимална употреба на материјал, намалена дебелина на wallидот и оптимизирана геометрија може да помогне во минимизирање на потрошувачката на отпад и енергија и во обликување со инјектирање и во термоформирање.
Транспорт : Локацијата на производните капацитети и производите за далечина мора да патуваат за да ги достигнат потрошувачите, исто така, можат да влијаат на целокупното отпечаток на животната средина на пластичните делови.
Избор помеѓу обликување со инјектирање и термоформирање
Избирањето на вистинскиот процес на производство на пластика е клучно за успешен исход на проектот. Инјектирање обликување и термоформирање имаат уникатни јаки и слаби страни. Изборот зависи од вашите специфични барања.
Фактори што треба да се земат предвид при изборот на процес на производство
Дизајн на дел и сложеност : обликување на инјектирање е идеално за мали, сложени делови со тесни толеранции. Термоформирањето е подобро за големи, едноставни делови со помалку детали.
Обем и цена на производство : обликувањето со инјектирање е рентабилно за производство со голем обем (> 5.000 делови). Термоформирањето е поекономично за производство на низок и среден волумен (<5.000 делови) како резултат на пониските трошоци за алатки.
Барања за материјал : обликување со инјектирање нуди широк спектар на термопластични материјали. Термоформирањето има поограничен избор на материјал.
Време и брзина на олово до пазарот : Термоформирањето нуди побрзо време на олово (1-8 недели) и е идеално за брзо прототипирање. Образување со инјектирање бара подолго време на олово (12-16 недели) како резултат на сложеност на мувла.
Влијание на животната средина : обликувањето со инјектирање создава минимален отпад и овозможува лесно рециклирање. Термоформирањето произведува повеќе отпад, но троши помалку енергија.
Матрица на одлуки или табела за да помогне во водењето на процесот на селекција
Матрицата на одлуки или табелата со проток го поедноставува процесот на донесување одлуки. Внесете ги специфичните барања на вашиот проект за да се утврди најпогодниот процес на производство.
Основна матрица на одлуки:
| фактори | за обликување на инјектирање на | Термоформирање |
| Дел сложеност | Високо | Ниско |
| Волумен на производство | Високо | Ниско до средно |
| Избор на материјал | Широк опсег | Ограничено |
| Време на олово | Подолго | Пократко |
| Трошоци за алатки | Високо | Ниско |
| Влијание на животната средина | Низок отпад, висока енергија | Повеќе отпад, пониска енергија |
Доделете тегови на секој фактор врз основа на приоритетите на вашиот проект. Споредете ги резултатите за да го одредите најдобриот процес.
Табелата со проток може да ве води низ процесот на донесување одлуки:
Дали вашиот дел дизајн е комплекс со тесни толеранции?
Дали вашиот очекуван обем на производство е висок (> 5.000 делови)?
Дали ви треба широк спектар на материјални својства?
Дали ви треба брзо прототипирање или имате кратко време на олово?
Разгледајте ги овие фактори и користете алатки за донесување одлуки за да изберете помеѓу обликување на инјектирање и термоформирање. Консултирајте се со искусни професионалци за стручно водство.
Комбинирање на обликување со инјектирање и термоформирање
Комбинирањето на обликување и термоформирање може да даде значителни придобивки. Со искористување на јаките страни на секој процес, производителите можат да ги оптимизираат трошоците, перформансите и функционалноста.
Можности за користење на двата процеса во еден производ
Користете компоненти обликувани со вбризгување како инсерти во термоформиран дел (на пр., Автомобилски внатрешни панели со сврзувачки елементи, клипови или ребра за засилување).
Создадете декоративен или заштитен надворешен слој за инјекција обликуван дел со употреба на термоформирање.
Користете обликување со инјектирање и термоформирање во низа за да создадете единствен производ (на пр. Медицински уред со термоформирано куќиште и инјектирање обликувани внатрешни компоненти).
Предности на комбинирање на двата процеса
Искористување на јаките страни на секој процес : Оптимизирајте ги перформансите и функционалноста со употреба на обликување со инјектирање за мали, сложени делови и термоформирање за големи, лесни компоненти.
Оптимизирање на трошоците и перформансите : Трошоците за рамнотежа и перформансите со стратешки користење на секој процес каде што е најпогоден.
Подобрување на естетиката и издржливоста на производот : Подобрување на визуелната привлечност, тактилни квалитети и издржливоста со употреба на термоформирање за создавање сопствени текстури, бои и заштитни слоеви.
Овозможување на создавање на комплексни, мултифункционални производи : Создадете иновативни решенија со високи перформанси со користење на секој процес за производство на компоненти оптимизирани за нивната специфична улога.
Кога размислувате за комбинирање на обликување со инјектирање и термоформирање, внимателно проценете ги барањата за дизајн, обемот на производство и импликациите на трошоците. Работа со искусни професионалци за да обезбеди успешна интеграција на компонентите.
Резиме
Инјектирање обликување и термоформирање се два различни процеси на производство на пластика. Обезбедување на инјектирање е идеално за производство на голем обем на мали, сложени делови. Термоформирањето е подобро за поголеми, поедноставни делови со помал волумен.
Внимателно оценете ги барањата на вашиот проект за да го изберете најдобриот процес. Разгледајте ги факторите како што се дизајнот на дел, обемот на производство, материјалните потреби и времето на олово.
Дали барате сигурен партнер за да ги донесете вашите идеи за пластичен производ во живот? Team MFG нуди најсовремени услуги за обликување и термоформирање за обликување на инјектирање за да ги задоволи сите ваши потреби за прототипирање и производство. Нашиот искусен тим е подготвен да обезбеди стручни насоки и поддршка во текот на вашиот проект, од избор на материјали до оптимизација на дизајнирање и конечно производство. Те молам Контакт за да дознаете повеќе за нашите можности и да побарате бесплатна консултација за не-обврзување. Дозволете му на Team MFG да ви помогне да ја претворите вашата визија во реалност со нашите врвни решенија за производство на пластика.
