Да ли сте се икада запитали како се праве пластични производи? Са делова аутомобила до контејнери за храну, пластика је свуда у нашем свакодневном животу. Али да ли сте знали да нису сви производни процеси пластике исти?
Убризгавање и термоформирање су две уобичајене методе које се користе за креирање пластичних делова, али имају различите разлике. Разумевање ових разлика је пресудно за предузећа да доносе информисане одлуке при избору права процеса производње за своје производе.
У овом чланку ћемо заронити у свет производње пластике и истражити кључне разлике између бризгање и термоформирања. Сазнаћете о предностима и недостацима сваког процеса и откријте који је најприкладнији за ваше специфичне потребе.
Шта је убризгавање?
Убризгавање је популаран процес производње пластике који укључује убризгавање растопљеног пластике у калупну шупљину под високим притиском. Растаљена пластика заузима облик калупше шупљине и учвршћује се након хлађења, стварајући готов производ.
Процес обликовања убризгавања почиње пластичним пелетима који се суже у загрејану бачву. Пелети се топи и формирају растопљену пластику која се затим убризгава у калупну шупљину. Калуп се држи затворен под притиском док се пластичне не охлади и учвршћује. Коначно се отвара калуп и завршен део је избачен.
Убризгавање се широко користи за производњу различитих пластичних делова, од малих компоненти попут дугмади и причвршћивача до великих делова попут браника и кућишта аутомобила. То је свестрани процес који може створити сложене, детаљне делове са уским толеранцијама.
Дефиниција и основни процес убризгавања
Процес обликовања убризгавања укључује четири главна корака:
Топљење : пластичне пелете се усавршавају у загрејану бачву где се растопи у растопљену државу.
Убризгавање : растопљена пластика се убризгава у калупну шупљину под високим притиском.
Хлађење : Калуп се држи затворен под притиском док се пластична хлади и учвршћује.
Избацивање : Отвара се калуп и завршен део је избачен.
Машине за бризгање састоје се од резервоара, загрејане бачве, вијака, млазнице и плијесни. Хоппер држи пластичне пелете, који се усавршавају у загрејану цев. Вијак се ротира и креће напријед, гурајући растаљену пластику кроз млазницу и у калупну шупљину.
Предности убризгавања
Идеално за производњу високог јачине : убризгавање је добро и ефикасно погодно за производњу великих количина идентичних делова. Једном када се калуп креира, делови се могу брзо произвести са минималним радом.
Способност креирања комплексних, детаљних делова са уским толеранцијама : убризгавање може да произведе делове са замршеним дизајном, прецизним димензијама и уским толеранцијама. То га чини идеалним за креирање делова сложеним геометријама и финим детаљима.
На располагању је широк спектар термопластичних материјала : убризгавање се може користити са разним термопластичним материјалима, укључујући полипропилен, полиетилен, АБС и најлон. То омогућава стварање делова са специфичним својствима попут снаге, флексибилности и отпорности топлоте.
Недостаци убризгавања
Високи почетни трошкови алата због скупих, трајних калупа направљених од челика или алуминијума : Стварање калупа за убризгавање значајно је унапред инвестиција. Калупи се обично праве од челика или алуминијума и могу коштати десетине хиљада долара, у зависности од сложености дела.
Дужа времена вођења за креирање калупа (12-16 недеља) : Дизајн и израда калупа за убризгавање је процес дуготрајан. Може потрајати неколико месеци да створи калуп који може одложити почетак производње.
Упркос овим недостацима, обликовање убризгавања остаје популаран избор за производњу високих количина пластичних делова. Његова способност да креира сложене, детаљне делове са уским толеранцијама и широким распоном расположивих материјала чине је свестран и поуздан процес производње.
Шта је термоформирање?
Термоформирање је процес производње пластике који укључује загревање термопластичног лима док не постане подложан, а затим га обликовати преко калупа користећи вакуум, притисак или обоје. Грејни пластични лист у складу је са обликом калупа, стварајући тродимензионални део.
Термоформирање се обично користи за стварање великих, једноставних делова са мање детаља у поређењу са убризгавањем. То је свестрани процес који се може користити за производњу широког спектра производа, од амбалаже и приказује се аутомобилским компонентама и медицинским уређајима.
Дефиниција и поступак
Процес термоформирања започиње равним листом термопластичног материјала, као што су АБС, полипропилен или ПВЦ. Лист се загрева у рерни док не дође до подлоге за јавно стање, обично између 350-500 ° Ф (175-260 ° Ц), у зависности од материјала.
Једном загрејано, лист се поставља преко плијесни и формира се користећи једну од три методе:
Формирање вакуума : Грејни лист се поставља преко мушког калупа, а наноси се вакуум да уклони ваздух између лима и калупа, чврсто цртајући пластику чврсто на површини калупа.
Формирање притиска : Грејни лист се поставља преко женског калупа, а ваздух под притиском користи се за присиљавање пластике у калупну шупљину, стварајући детаљнији део.
Двоструки лим који се формира : Две грејне листове постављене су између два калупа, а вакуум или притисак користи се за формирање сваког листа против свог калупа. Две формиране листове су тада спојене да створе шупљи део.
Након што је део формиран и охлађен, уклоњен је из калупа и подређен на свој коначни облик користећи ЦНЦ рутер или друга метода сечења.
Предности термоформирања
Нижи трошкови алата у поређењу са обликовањем убризгавања : Калупи термоформирања се обично праве од мање скупих материјала попут алуминијумских или композитних материјала, а они су једнострани, што смањује трошкове алата у поређењу са убризгавањем.
Бржи развој производа и прототипи : Термоформни калупи се могу створити у само 1-8 недеља, у зависности од сложености дела, који омогућава бржи прототипирање и развој производа у поређењу са убризгавањем.
Способност стварања великих, једноставних делова : термоформирање је добро прилагођено за стварање великих делова једноставним геометријама, као што су камион за кревете кревета, труп и потписује.
Недостаци термоформирања
Није погодно за производњу високих количина : термоформирање је спорији процес у поређењу са убризгавањем, а то није тако добро и ефикасно погодно за производњу великих количина делова.
Ограничено на термопластичне листове : термоформирање се може користити само са термопластичним материјалима који долазе у облику лима, који ограничава распон материјала који се могу користити у поређењу са убризгавањем.
Убризгавање у односу на термоформирање: Кључне поређења
Део дизајн и сложеност
Убризгавање:
убризгавање је савршено за стварање малих, замршених делова са уским толеранцијама. Овај процес омогућава детаљне дизајне и сложене геометрије. Често се користи за производњу делова попут зупчаника, конектора и прецизних компоненти.
Термоформирање:
Термоформирање, с друге стране, боље је погодан за велике, једноставне делове са мање детаља и већих толеранција. Идеалан је за прављење предмета као што су аутомобилске плоче, уметци за паковање и велики контејнери.
Стварање алата и калупа
Убризгавање:
Калупи који се користе у убризгавању су скупи и издржљиви. Обично су направљени од челика или алуминијума, дизајниране да издрже висок притисак и поновљену употребу. Ови калупи су сложени и захтевају значајна улагања.
Термоформирање:
термоформирање користи јефтиније, једностране калупе израђене од алуминијумских или композитних материјала. Ови калупи су једноставнији и јефтинији за производњу, чинећи термоформирање економичнијег избора за мање производње.
Волуме и трошкови производње
Калупљење убризгавања:
Убризгавање је исплативо за производњу високог обима, обично прелазе 5.000 делова. Почетна улагања у алату је висока, али целови учествују се значајно смањује са већим количинама.
Термоформирање:
Термоформирање је економичније за производњу ниског до средње запремине, обично испод 5.000 делова. Нижи трошкови алата и брже време подешавања чине га погодним за мање групе и прототипове.
Избор материјала
Убризгавање:
Широк спектар термопластичних материјала доступно је за убризгавање. Ова флексибилност омогућава одабир материјала који испуњавају одређене механичке, топлотне и естетске захтеве.
Термоформирање:
Термоформирање је ограничено на термопластичне листове. Иако ово и даље нуди неку разноликост, постоје мање опција материјала у поређењу са убризгавањем. Материјали који се користе морају бити подложни и погодни за формирање у велики облици.
Вријеме и брзина вођења на тржиште
Убризгавање:
Стварање калупа за убризгавање треба времена, често између 12-16 недеља. Ово дуже време вођења је последица сложености и прецизности која је потребна у прављењу калупа.
Термоформирање:
Термоформирање нуди брже временске прилике, обично између 1-8 недеља. Ова брзина је корисна за брзо прототипирање и брзо добијање производа на тржиште.
Површинска завршна обрада и накнадна обрада
Калупљење убризгавања:
делови за убризгавање имају глатку, доследан површински завршњак. Могу се обојити, свилени приказивани или пресвучени да би испунили посебне естетске и функционалне захтеве.
Термоформирање:
Термоформирани делови често имају текстурирана површинска завршница. Слично и убризгавање, ови делови се такође могу осликавати, свилени приказивани или пресвучени да би побољшали њихов изглед и издржљивост.
Апликације и индустрије
Апликације за бризгање
Убризгавање се широко користи у разним индустријама због његове свестраности и ефикасности. Ево неких кључних апликација:
Аутомобилске компоненте:
Убризгавање је од суштинског значаја у аутомобилској индустрији. Производи делове попут инструмената, одбојника и унутрашњих компоненти. Ови делови захтевају прецизност и издржљивост, које предвиђа убризгавање.
Медицински уређаји:
Медицинско поље се увелико ослања на производе убризгавања. Предмети попут шприцева, бочица и хируршких инструмената све су дају коришћењем ове методе. Способност израде стерилних, високо прецизних делова је пресудна за медицинске примене.
Потрошачки производи:
Много свакодневних предмета направљено је коришћењем убризгавања. Ово укључује играчке, посуде за кухиње и електронске кућишта. Процес омогућава високу производњу детаљних и издржљивих потрошачких производа.
Апликације за термоформирање
Термоформирање је такође популарно у више информација. Ево неких приметних апликација:
Паковање и контејнери:
Термоформирање је идеално за креирање решења за паковање. Производи ЦЛАМСХЕЛЛС, ЛАЧИ и Блистер пакете. Процес је брз и исплатив за доношење великих количина амбалажних материјала.
Списак и прикази:
Малопродајна и рекламна индустрија користе термоформирање за израду натписа и приказивања. Ово укључује екране тачке куповине и велике знакове на отвореном. Способност формирања великих, једноставних облика је кључна предност.
Пољопривредна опрема:
у пољопривреди, термоформирани делови се користе у опреми попут ладица за семенки и великих контејнера. Ови делови морају бити робусни и лагани, које термоформирање може постићи.
Алтернативе за убризгавање и термоформирање
Иако су убризгавање и термоформирање два од најпопуларнијих процеса производње пластике, постоје и друге методе које се могу користити за стварање пластичних делова. Ове алтернативе могу бити погодније за одређене апликације, у зависности од фактора као што су дизајн дијела, обим производње и материјалне захтеве.
Истражимо неке од најчешћих алтернатива за убризгавање и термоформирање.
Калупање
Укључивање пухања је процес формирања пластике који укључује надувану пластичну цев, која се зове парисон, унутар калупшне шупљине. Парисон се затим охлади и очвршћује, ствара шупљи пластични део. Овај поступак се обично користи за стварање боца, контејнера и других шупљих делова.
Постоје три главне врсте калупа на ударац:
Екструзија Укључивање пухања : Парисон се екструдира из матрице, а затим је заробљени половима калупа.
Убризгавање калупљење : Парисон је убризгавање обликовано око језгра, а затим је пребачен у калуп за ударац.
Потпуно калупа : Парисон се истовремено растезира и испушта се, стварајући биаксички оријентисан део са побољшаном снагом и јасноћом.
Калупљење ударац је погодно за стварање великих, шупљих делова са јединственом дебљином зида. Обично се користи у амбалажи, аутомобилу и медицинској индустрији.
Екструзирање
Олујање за екструзију је непрекидни процес формирања пластике који укључује присиљавање растаљене пластике кроз умред да би се направио део сталног пресека. Екструдирани део се затим охлади и очвршћује се и може се смањити на жељену дужину.
Изврсно обликовање користи се за креирање широког спектра производа, укључујући:
Изврсно обликовање је процес производње високог обима који може створити дуге, континуиране делове са доследном квалитетом. Компатибилан је са широким распоном термопластичних материја, укључујући ПВЦ, полиетилен и полипропилен.
3Д штампање
3Д штампање, такође познато као додатна производња, процес је који ствара тродимензионалне објекте депоновањем слоја материјала по слоју. За разлику од обликовања убризгавања и термоформирања, који се ослања на калупе да обликују пластику, 3Д штампање гради делове директно са дигиталног модела.
Постоји неколико 3Д технологија штампања које се могу користити са пластичним материјалима, укључујући:
Моделирање спојеног таложења (ФДМ) : растопљени пластик се екструдира кроз млазницу и депоновани слој слојем.
Стереолитографија (СЛА) : Ласерски селективно лечи течни фотополимерни смоли да би се створио сваки слој.
Селективни ласерски синтеровање (СЛС) : Ласерски налепница у праху у праху да га осигура у чврст део.
3Д штампање се често користи за прототипирање и малу производњу, јер омогућава брзо и исплативо стварање сложених делова без потребе за скупом алатом. Међутим, 3Д штампање је углавном спорије и скупље од убризгавања или термоформирања за производњу високог обима.
У поређењу са убризгавањем и термоформирањем, 3Д штампање нуди неколико предности:
Бржи прототипирање и итерација
Способност стварања сложених геометрија и унутрашњих функција
Нема трошкова алата
Прилагођавање и персонализација делова
Међутим, 3Д штампање такође има одређена ограничења:
Како технологије 3Д штампања и даље напредују, они могу постати конкурентнији са убризгавањем и термоформирањем за одређене апликације. Међутим, за сада, 3Д штампање остаје комплементарна технологија која је најприкладнија за прототипирање, производњу мале серије и специјализоване апликације.
Еколошка разматрања
Приликом одабира између убризгавања и термоформирања за производњу пластичних делова, важно је размотрити утицај на животну средину сваког процеса. Обе методе имају своје предности и недостатке када је у питању материјално отпад, рециклирање и потрошњу енергије.
Погледајмо све факторе и како се разликују између бризгања и термоформирања.
Материјални отпад и рециклирање
Убризгавање : Једна од главних предности убризгавања је да ствара минималан материјални отпад. Процес обликовања је врло прецизан, а количина пластике која се користи за сваки део пажљиво се контролише. Сваки вишак материјала, попут тркача и опружних, може се лако рециклирати и поново користити у будућим производњи.
Термоформирање : Термоформирање, с друге стране, има тенденцију да произведе више материјалног отпада због процеса обрезивања. Након формирања дела, вишак материјала око ивица мора бити подрезан. Иако се овај материјал за отпад може рециклирати, захтева додатну прераду и потрошњу енергије. Међутим, унапређења технологије, као што су роботски софтвер за подрезивање и гнездо, могу помоћи у минимизирању отпада у термоформирању.
И брижно ливење и термоформирање могу користити рециклиране пластичне материјале, што помаже у смањењу утицаја животне средине пластичне производње. Многи термопластични материјали, као што су ПЕТ, ХДПЕ и ПП, могу се рециклирати више пута без значајног губитка некретнина.
Потрошња енергије
Калупљење убризгавања : Убризгавање обично захтева већу потрошњу енергије у поређењу са термоформирањем. Процес ливења убризгавања укључује топљење пластике на високим температурама и убризгавајући је у калуп под високим притиском. Ово захтева значајне количине енергије, посебно за велике производне траке.
Термоформирање : термоформирање, насупрот томе, углавном троши мање енергије него убризгавање. Процес укључује загревање пластичног лима док не постане подложан, а затим га формира преко калупа користећи вакуум или притисак. Иако то још увек захтева енергију, то је обично мање од онога што је потребно за убризгавање.
Вриједно је напоменути да се оба процеса могу оптимизовати да би се смањила потрошња енергије. На пример, користећи ефикасније системе грејања, изолационе калупе и бачве и циклус оптимизације могу помоћи у минимизирању употребе енергије.
Поред материјалног отпада и потрошње енергије, постоје и други фактори заштите животне средине који треба узети у обзир при избору између бризгања и термоформирања:
Избор материјала : Неки пластични материјали имају нижи утицај на животну средину од других. Пластика заснована на биолошкој, попут ПЛА и рециклираног материјала могу помоћи у смањењу угљеног отиска пластичне производње.
Делимично дизајн : Дизајн делова са минималним употребом материјала, смањене дебљине стијенке и оптимизована геометрија може помоћи у минимизирању потрошње отпада и енергије у ињекционом ливењу и термоформирању у ињекцији.
Транспорт : Локација производних објеката и производи за даљину морају да путују до достила потрошача такође могу утицати на укупни утицај на животну средину пластичних делова.
Избор између бризгања и термоформирања
Одабир праве процеса производње пластике је пресудан за успешан резултат пројекта. Убризгавање и термоформирање имају јединствене снаге и слабости. Избор зависи од ваших специфичних захтева.
Фактори за разматрање при избору производног процеса
Део дизајн и сложеност : Убризгавање је идеално за мале, сложене делове са уским толеранцијама. Термоформирање је боље за велике, једноставне делове са мање детаља.
Јачина производа и трошкови : убризгавање је исплативо за производњу високог обима (> 5.000 делова). Термоформирање је економичније за производњу ниског до средње запремине (<5000 делова) због нижих трошкова алата.
МАТЕРИЈАЛНИ ЗАХТЕВИ : Убризгавајуће калупове нуди широк спектар термопластичних материјала. Термоформирање има ограниченији избор материјала.
Вријеме и брзина вођења до тржишта : Термоформирање нуди брже временске прилике (1-8 недеља) и идеалан је за брзо прототипирање. Убризгавање је потребно дуже време вођења (12-16 недеља) због сложености плијеса.
Утицај на животну средину : Убризгавање убризгавање ствара минималан отпад и омогућава лако рециклирање. Термоформирање производи више отпада, али троши мање енергије.
Матрица за одлуке или проток за вођење поступка селекције
Матрица или проток одлуке поједностављује поступак доношења одлука. Унесите специфичне захтеве свог пројекта да бисте одредили најприкладнији процес производње.
Основна одлука матрица:
| факторско | убризгавање | термоформираности |
| Сложеност дела | Високо | Низак |
| Јачина производње | Високо | Низак до средње |
| Избор материјала | Широк распон | Ограничен |
| Временско време | Дуже | Краћи |
| Трошак алата | Високо | Низак |
| Утицај на животну средину | Низак отпад, висока енергија | Више отпада, нижа енергија |
Доделите утеге за сваки фактор заснован на приоритетима вашег пројекта. Упоредите резултате да бисте одредили најбољи поступак.
Флок-цвијет вас може водити кроз процес доношења одлука:
Да ли је ваш дизајн дизајна са уским толеранцијама?
Да: Убризгавање
Но: Следеће питање
Да ли је ваша очекивана количина производње висока (> 5.000 делова)?
Да: Убризгавање
Но: Следеће питање
Да ли вам је потребан широк спектар материјалних својстава?
Да: Убризгавање
Но: Следеће питање
Да ли вам треба брзи прототипирање или имате кратко време вођења?
Да: Термоформирање
НЕ: Убризгавање
Размотрите ове факторе и користите алате за доношење одлука да бирате између бризгања и термоформирања. Посаветујте се са искусним професионалцима за стручно упутство.
Комбиновање убризгавања и термоформирања убризгавања
Комбиновање убризгавања и термоформирања може дати значајне користи. Коришћењем снага сваког процеса, произвођачи могу оптимизирати трошкове, перформансе и функционалност.
Могућности коришћења оба процеса у једном производу
Користите компоненте убризгавања као уметке у термоформираном делу (нпр. Аутомобилске унутрашње плоче са причвршћивачима, клиповима или ребрима ојачања).
Направите украсни или заштитни спољни слој за ињекцију облучиног дела помоћу термоформирања.
Користите убризгавање и термоформирање у низу да бисте креирали јединствени производ (нпр. Медицински уређај са термоформираним стамбеним и убризгавањем унутрашњих компонената).
Предности комбиновања два процеса
Коришћење јачине сваког поступка : оптимизирајте перформансе и функционалност помоћу ињекционог ливења за мале, замршене делове и термоформирање за велике, лагане компоненте.
Оптимизација трошкова и перформанси : трошкови биланса и перформансе стратешки коришћењем сваког процеса у којем је најприкладнији.
Повећавање естетике и трајности производа : Побољшати визуелно жалбе, тактилне квалитете и трајност помоћу термоформирања за креирање прилагођених текстура, боја и заштитних слојева.
Омогућавање стварања сложених, мултифункционалних производа : креирати иновативна, висока решења коришћењем сваког процеса производње компоненти оптимизованим за њихову специфичну улогу.
Када размотрите комбиновање обликовања и термоформирања убризгавања, пажљиво процењују захтеве за дизајн, обим производње и импликације трошкова. Радите са искусним професионалцима како би се осигурала успешна интеграција компоненти.
Резиме
Убризгавање и термоформирање су два различита процеса производње пластике. Убризгавање је идеално за производњу малог, замршеног дела. Термоформирање је боље за веће, једноставније делове са доњим количинама.
Пажљиво процените захтеве вашег пројекта да бисте одабрали најбољи поступак. Размислите о факторима попут дизајна дијела, запремине производње, материјалне потребе и време вођења.
Да ли тражите поузданог партнера да вам живот донесете пластичне производе? Теам МФГ нуди најсавременије услуге убризгавања и термоформирањем за суочавање са свим вашим прототипизацијама и производним потребама. Наш искусни тим је спреман да пружи стручне смернице и подршку у вашем пројекту, из селекције материјала на оптимизацију дизајна и коначне производње. Молимо вас Контактирајте да сазнате више о нашим могућностима и затражити бесплатну консултацију о не-обавези. Нека вам тим МФГ помогне да вам вид претворите у стварност са нашим решеним решењима за производњу пластике.
