คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าผลิตภัณฑ์พลาสติกทำอย่างไร? ตั้งแต่ชิ้นส่วนรถยนต์ไปจนถึงภาชนะบรรจุอาหารพลาสติกมีอยู่ทุกหนทุกแห่งในชีวิตประจำวันของเรา แต่คุณรู้หรือไม่ว่ากระบวนการผลิตพลาสติกทั้งหมดไม่เหมือนกัน?
การฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มเป็นสองวิธีทั่วไปที่ใช้ในการสร้างชิ้นส่วนพลาสติก แต่มีความแตกต่างที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับธุรกิจในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อเลือกกระบวนการผลิตที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน
ในบทความนี้เราจะดำดิ่งสู่โลกแห่งการผลิตพลาสติกและสำรวจความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการฉีดขึ้นรูปและการทำเทอร์โมฟอร์ม คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของแต่ละกระบวนการและค้นพบว่าอันไหนเหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ
การฉีดขึ้นรูปคืออะไร?
การฉีดขึ้นรูป เป็นกระบวนการผลิตพลาสติกยอดนิยมที่เกี่ยวข้องกับการฉีดพลาสติกหลอมเหลวลงในโพรงเชื้อราภายใต้แรงดันสูง พลาสติกหลอมเหลวจะใช้รูปร่างของโพรงแม่พิมพ์และแข็งตัวเมื่อเย็นสร้างผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
กระบวนการฉีดขึ้นรูปเริ่มต้นด้วยเม็ดพลาสติกที่ถูกป้อนเข้าไปในถังอุ่น เม็ดละลายและก่อตัวเป็นพลาสติกหลอมเหลวที่ถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ แม่พิมพ์จะถูกปิดภายใต้แรงกดดันจนกว่าพลาสติกจะเย็นลงและแข็งตัว ในที่สุดแม่พิมพ์จะเปิดขึ้นและส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกไล่ออก
การปั้นการฉีดนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่หลากหลายตั้งแต่ส่วนประกอบขนาดเล็กเช่นปุ่มและตัวยึดไปจนถึงชิ้นส่วนขนาดใหญ่เช่นกันชนรถยนต์และตัวเรือน มันเป็นกระบวนการอเนกประสงค์ที่สามารถสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีรายละเอียดด้วยความอดทนอย่างแน่นหนา
คำจำกัดความและกระบวนการพื้นฐานของการฉีดขึ้นรูป
กระบวนการฉีดขึ้นรูปเกี่ยวข้องกับสี่ขั้นตอนหลัก:
การหลอมละลาย : เม็ดพลาสติกจะถูกป้อนเข้าไปในถังอุ่นที่พวกเขาละลายในสถานะหลอมเหลว
การฉีด : พลาสติกหลอมเหลวถูกฉีดเข้าไปในโพรงเชื้อราภายใต้แรงดันสูง
การระบายความร้อน : แม่พิมพ์ถูกปิดภายใต้ความกดดันในขณะที่พลาสติกเย็นและแข็งตัว
การขับออก : แม่พิมพ์จะเปิดขึ้นและชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกไล่ออก
เครื่องฉีดขึ้นรูปประกอบด้วยถังถังอุ่นสกรูหัวฉีดและเชื้อรา ถังเก็บเม็ดพลาสติกซึ่งถูกป้อนเข้าไปในถังอุ่น สกรูหมุนและเคลื่อนที่ไปข้างหน้าผลักพลาสติกหลอมเหลวผ่านหัวฉีดและเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์
ข้อดีของการฉีดขึ้นรูป
เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก : การฉีดขึ้นรูปนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนกันในปริมาณมากอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เมื่อสร้างแม่พิมพ์ชิ้นส่วนสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วด้วยแรงงานน้อยที่สุด
ความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีรายละเอียดที่มีความคลาดเคลื่อนอย่างแน่นหนา : การฉีดขึ้นรูปสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีการออกแบบที่ซับซ้อนขนาดที่แม่นยำและความคลาดเคลื่อนที่แน่น สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและรายละเอียดที่ดี
วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่หลากหลาย : การฉีดขึ้นรูปสามารถใช้กับวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่หลากหลายรวมถึงโพลีโพรพีลีน, โพลีเอทิลีน, ABS และไนลอน สิ่งนี้ช่วยให้การสร้างชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเฉพาะเช่นความแข็งแรงความยืดหยุ่นและความต้านทานความร้อน
ข้อเสียของการปั้นการฉีด
ต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้นสูงเนื่องจากแม่พิมพ์ที่มีราคาแพงและทนทานที่ทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียม : การสร้างแม่พิมพ์ฉีดเป็นการลงทุนล่วงหน้าอย่างมีนัยสำคัญ โดยทั่วไปแล้วแม่พิมพ์จะทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียมและอาจมีราคาหลายหมื่นดอลลาร์ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน
เวลานำที่ยาวนานขึ้นสำหรับการสร้างเชื้อรา (12-16 สัปดาห์) : การออกแบบและการประดิษฐ์แม่พิมพ์ฉีดเป็นกระบวนการใช้เวลานาน อาจใช้เวลาหลายเดือนในการสร้างแม่พิมพ์ซึ่งสามารถชะลอการเริ่มต้นการผลิต
แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้การปั้นการฉีดยังคงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกจำนวนมาก ความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีรายละเอียดด้วยความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนาและวัสดุที่หลากหลายที่มีอยู่ทำให้เป็นกระบวนการผลิตที่หลากหลายและเชื่อถือได้
Thermoforming คืออะไร?
Thermoforming เป็นกระบวนการผลิตพลาสติกที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแผ่นเทอร์โมพลาสติกจนกว่าจะมีความยืดหยุ่นจากนั้นสร้างมันขึ้นเหนือแม่พิมพ์โดยใช้เครื่องดูดฝุ่นแรงดันหรือทั้งสองอย่าง แผ่นพลาสติกอุ่นสอดคล้องกับรูปร่างของแม่พิมพ์สร้างส่วนสามมิติ
Thermoforming มักใช้เพื่อสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่เรียบง่ายโดยมีรายละเอียดน้อยลงเมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป มันเป็นกระบวนการอเนกประสงค์ที่สามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายตั้งแต่บรรจุภัณฑ์และการจัดแสดงไปจนถึงส่วนประกอบยานยนต์และอุปกรณ์การแพทย์
คำจำกัดความและกระบวนการ
กระบวนการ Thermoforming เริ่มต้นด้วยแผ่นความร้อนแบบแบนเช่น ABS, polypropylene หรือ PVC แผ่นถูกทำให้ร้อนในเตาอบจนกว่าจะถึงสถานะที่ยืดหยุ่นโดยทั่วไประหว่าง 350-500 ° F (175-260 ° C) ขึ้นอยู่กับวัสดุ
เมื่อความร้อนแผ่นจะถูกวางไว้บนแม่พิมพ์และเกิดขึ้นโดยใช้หนึ่งในสามวิธี:
การขึ้นรูปสูญญากาศ : แผ่นอุ่นจะถูกวางไว้บนแม่พิมพ์ชายและใช้สูญญากาศเพื่อกำจัดอากาศระหว่างแผ่นและแม่พิมพ์วาดพลาสติกให้แน่นกับพื้นผิวเชื้อรา
การขึ้นรูปแรงดัน : แผ่นความร้อนจะถูกวางไว้บนแม่พิมพ์หญิงและใช้อากาศที่มีแรงดันเพื่อบังคับให้ใช้พลาสติกเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์สร้างชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดมากขึ้น
การขึ้นรูปแผ่นคู่ : แผ่นอุ่นสองแผ่นถูกวางไว้ระหว่างแม่พิมพ์สองตัวและใช้สูญญากาศหรือแรงดันในการสร้างแต่ละแผ่นกับแม่พิมพ์ที่เกี่ยวข้อง ทั้งสองแผ่นที่เกิดขึ้นนั้นจะถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างส่วนกลวง
หลังจากชิ้นส่วนถูกสร้างขึ้นและทำให้เย็นลงมันจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์และตัดแต่งเป็นรูปร่างสุดท้ายโดยใช้เราเตอร์ CNC หรือวิธีการตัดอื่น ๆ
ข้อดีของการอุณหภูมิเทอร์โมฟอร์ม
ค่าใช้จ่ายในการใช้เครื่องมือที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการขึ้นรูปการฉีด : โดยทั่วไปแล้วแม่พิมพ์เทอร์โมฟอร์มจะทำจากวัสดุที่มีราคาไม่แพงเช่นอลูมิเนียมหรือวัสดุคอมโพสิตและเป็นด้านเดียวซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายเครื่องมือเมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป
การพัฒนาผลิตภัณฑ์และต้นแบบที่เร็วขึ้น : แม่พิมพ์เทอร์โมฟอร์มสามารถสร้างขึ้นได้ในเวลาเพียง 1-8 สัปดาห์ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วนซึ่งช่วยให้การสร้างต้นแบบที่เร็วขึ้นและการพัฒนาผลิตภัณฑ์เมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป
ความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่เรียบง่าย : Thermoforming เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่ายเช่นเตียงนอนรถบรรทุกเรือลำเรือและป้าย
ข้อเสียของเทอร์โมฟอร์ม
ไม่เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก : Thermoforming เป็นกระบวนการที่ช้ากว่าเมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูปและไม่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
จำกัด เฉพาะแผ่นเทอร์โมพลาสติก : การทำเทอร์โมฟอร์มสามารถใช้กับวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่มาในรูปแบบแผ่นซึ่ง จำกัด ช่วงของวัสดุที่สามารถใช้ได้เมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป
การฉีดขึ้นรูปเทียบกับ Thermoforming: การเปรียบเทียบที่สำคัญ
การออกแบบชิ้นส่วนและความซับซ้อน
การฉีดขึ้นรูป:
การปั้นการฉีดเหมาะสำหรับการสร้างชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ซับซ้อนด้วยความอดทนแน่น กระบวนการนี้ช่วยให้การออกแบบโดยละเอียดและรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน มันมักจะใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเช่นเกียร์ขั้วต่อและส่วนประกอบที่แม่นยำ
Thermoforming:
Thermoforming ในทางกลับกันเหมาะกว่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่เรียบง่ายโดยมีรายละเอียดน้อยลงและมีความอดทนมากขึ้น เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำรายการเช่นแดชบอร์ดยานยนต์เม็ดมีดบรรจุภัณฑ์และภาชนะบรรจุขนาดใหญ่
การสร้างเครื่องมือและการสร้างแม่พิมพ์
การฉีดขึ้นรูป:
แม่พิมพ์ที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปมีราคาแพงและทนทาน โดยทั่วไปจะทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียมออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดันสูงและการใช้ซ้ำ แม่พิมพ์เหล่านี้มีความซับซ้อนและต้องการการลงทุนที่สำคัญ
Thermoforming:
Thermoforming ใช้แม่พิมพ์ด้านเดียวที่มีราคาไม่แพงและทำจากวัสดุอลูมิเนียมหรือวัสดุคอมโพสิต แม่พิมพ์เหล่านี้ง่ายกว่าและราคาถูกกว่าในการผลิตทำให้เทอร์โมฟอร์มเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่าสำหรับปริมาณการผลิตที่ลดลง
ปริมาณการผลิตและต้นทุน
การฉีดขึ้นรูป:
การฉีดขึ้นรูปมีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตในปริมาณสูงซึ่งมักจะเกิน 5,000 ส่วน การลงทุนครั้งแรกในเครื่องมือสูง แต่ต้นทุนต่อส่วนลดลงอย่างมีนัยสำคัญด้วยปริมาณที่มากขึ้น
Thermoforming:
Thermoforming ประหยัดกว่าสำหรับการผลิตต่ำถึงปานกลางโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 5,000 ส่วน ต้นทุนเครื่องมือที่ต่ำกว่าและเวลาในการตั้งค่าที่เร็วขึ้นทำให้เหมาะสำหรับแบทช์และต้นแบบขนาดเล็ก
การเลือกวัสดุ
การฉีดขึ้นรูป:
มีวัสดุเทอร์โมพลาสติกหลากหลายชนิดสำหรับการฉีดขึ้นรูป ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้สามารถเลือกวัสดุที่ตรงตามข้อกำหนดทางกลเฉพาะความร้อนและความงาม
Thermoforming:
Thermoforming จำกัด เฉพาะแผ่นเทอร์โมพลาสติก ในขณะที่สิ่งนี้ยังคงมีความหลากหลาย แต่มีตัวเลือกวัสดุน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป วัสดุที่ใช้จำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นและเหมาะสำหรับการก่อตัวเป็นรูปร่างขนาดใหญ่
เวลาและความเร็วในการตลาด
การฉีดขึ้นรูป:
การสร้างแม่พิมพ์สำหรับการปั้นการฉีดใช้เวลาบ่อยครั้งระหว่าง 12-16 สัปดาห์ เวลานำที่ยาวนานขึ้นนี้เกิดจากความซับซ้อนและความแม่นยำที่จำเป็นในการทำเชื้อรา
Thermoforming:
Thermoforming เสนอเวลานำที่เร็วขึ้นโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1-8 สัปดาห์ ความเร็วนี้มีประโยชน์สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการทำให้ผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดอย่างรวดเร็ว
พื้นผิวเสร็จสิ้นและหลังการประมวลผล
การฉีดขึ้นรูป:
ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปมีพื้นผิวเรียบเนียนและสม่ำเสมอ พวกเขาสามารถทาสี, ผ้าไหม, หรือเคลือบเพื่อตอบสนองความต้องการด้านสุนทรียศาสตร์และการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง
Thermoforming:
ชิ้นส่วนเทอร์โมฟอร์มมักจะมีพื้นผิวพื้นผิว เช่นเดียวกับการฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนเหล่านี้ยังสามารถทาสี, ผ้าไหม, หรือเคลือบเพื่อเพิ่มลักษณะที่ปรากฏและความทนทานของพวกเขา
แอปพลิเคชันและอุตสาหกรรม
แอปพลิเคชันการขึ้นรูปฉีด
การฉีดขึ้นรูปการฉีดนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากความสามารถรอบด้านและประสิทธิภาพ นี่คือแอปพลิเคชันหลักบางส่วน:
ส่วนประกอบยานยนต์:
การขึ้นรูปฉีดเป็นสิ่งจำเป็นในอุตสาหกรรมยานยนต์ มันผลิตชิ้นส่วนเช่นแดชบอร์ดกันชนและส่วนประกอบภายใน ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องการความแม่นยำและความทนทานซึ่งการฉีดขึ้นรูปให้
อุปกรณ์การแพทย์:
สาขาการแพทย์อาศัยผลิตภัณฑ์ที่ฉีดขึ้นรูปเป็นอย่างมาก รายการต่าง ๆ เช่นเข็มฉีดยาขวดและเครื่องมือผ่าตัดล้วนใช้วิธีนี้ ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่ปลอดเชื้อและมีความแม่นยำสูงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานทางการแพทย์
สินค้าอุปโภคบริโภค:
มีรายการในชีวิตประจำวันจำนวนมากโดยใช้การฉีดขึ้นรูป ซึ่งรวมถึงของเล่นเครื่องใช้ในครัวและตัวเรือนอิเล็กทรอนิกส์ กระบวนการนี้ช่วยให้การผลิตสินค้าอุปโภคบริโภคที่มีรายละเอียดและทนทานสูง
แอปพลิเคชั่น Thermoforming
Thermoforming ยังได้รับความนิยมในหลายอุตสาหกรรม นี่คือแอปพลิเคชั่นที่โดดเด่นบางประการ:
บรรจุภัณฑ์และภาชนะบรรจุ:
เทอร์โมฟอร์ดเหมาะสำหรับการสร้างโซลูชั่นบรรจุภัณฑ์ มันผลิตหอย, ถาดและชุดพุพอง กระบวนการนี้รวดเร็วและคุ้มค่าสำหรับการทำวัสดุบรรจุภัณฑ์จำนวนมาก
ป้ายและจอแสดงผล:
อุตสาหกรรมค้าปลีกและการโฆษณาใช้ thermoforming เพื่อสร้างป้ายและจอแสดงผล ซึ่งรวมถึงจอแสดงผลจุดซื้อและสัญญาณกลางแจ้งขนาดใหญ่ ความสามารถในการสร้างรูปร่างที่เรียบง่ายและเรียบง่ายเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ
อุปกรณ์การเกษตร:
ในการเกษตรชิ้นส่วนเทอร์โมฟอร์มจะใช้ในอุปกรณ์เช่นถาดเมล็ดและภาชนะขนาดใหญ่ ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องมีความแข็งแกร่งและมีน้ำหนักเบาซึ่งการทำเทอร์โมฟอร์มสามารถบรรลุได้
ทางเลือกในการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม
ในขณะที่การฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มเป็นสองกระบวนการผลิตพลาสติกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดมีวิธีอื่น ๆ ที่สามารถใช้ในการสร้างชิ้นส่วนพลาสติก ทางเลือกเหล่านี้อาจเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานบางอย่างขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นการออกแบบชิ้นส่วนปริมาณการผลิตและข้อกำหนดของวัสดุ
ลองสำรวจทางเลือกที่พบบ่อยที่สุดในการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม
การปั้น
การปั้นการเป่าเป็นกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกที่เกี่ยวข้องกับการพองท่อพลาสติกอุ่นที่เรียกว่า parison ภายในโพรงแม่พิมพ์ จากนั้น Parison จะถูกทำให้เย็นลงและทำให้แข็งตัวสร้างชิ้นส่วนพลาสติกกลวง กระบวนการนี้มักใช้เพื่อสร้างขวดภาชนะและชิ้นส่วนกลวงอื่น ๆ
มีสามประเภทหลักของการปั้นเป่า:
การปั้นการอัดขึ้นรูป : parison จะถูกอัดจากแม่พิมพ์แล้วจับโดยครึ่งเชื้อรา
การปั้นเป่าฉีด : parison เป็นฉีดขึ้นรูปรอบพินแกนกลางจากนั้นถ่ายโอนไปยังแม่พิมพ์เป่า
การปั้นแบบยืดกล้ามเนื้อ : Parison ถูกยืดและเป่าไปพร้อม ๆ กันสร้างส่วนที่มุ่งเน้นไปที่ bixially ด้วยความแข็งแรงและความชัดเจนที่เพิ่มขึ้น
การปั้นการเป่านั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่กลวงที่มีความหนาของผนังสม่ำเสมอ มันมักจะใช้ในบรรจุภัณฑ์ยานยนต์และอุตสาหกรรมการแพทย์
การปั้นแบบอัดรีด
การปั้นแบบอัดรีดเป็นกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกอย่างต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องกับการบังคับให้พลาสติกหลอมเหลวผ่านการตายเพื่อสร้างส่วนที่มีภาพตัดขวางคงที่ ส่วนที่อัดแล้วจะถูกทำให้เย็นลงและทำให้แข็งตัวและสามารถตัดเป็นความยาวที่ต้องการได้
การขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูปใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายรวมถึง:
ท่อและท่อ
โพรไฟล์หน้าต่างและประตู
ลวดและฉนวนสายเคเบิล
แผ่นและภาพยนตร์
การฟันดาบและพื้น
การขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่มีปริมาณมากซึ่งสามารถสร้างชิ้นส่วนที่ยาวและต่อเนื่องด้วยคุณภาพที่สอดคล้องกัน มันเข้ากันได้กับวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่หลากหลายรวมถึงพีวีซีโพลีเอทิลีนและโพรพิลีน
การพิมพ์ 3 มิติ
การพิมพ์ 3 มิติหรือที่เรียกว่าการผลิตสารเติมแต่งเป็นกระบวนการที่สร้างวัตถุสามมิติโดยการฝากชั้นวัสดุด้วยเลเยอร์ ซึ่งแตกต่างจากการฉีดขึ้นรูปและการทำเทอร์โมฟอร์มซึ่งขึ้นอยู่กับแม่พิมพ์เพื่อกำหนดรูปแบบพลาสติกการพิมพ์ 3 มิติสร้างชิ้นส่วนโดยตรงจากแบบจำลองดิจิตอล
มีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติหลายอย่างที่สามารถใช้กับวัสดุพลาสติกรวมถึง:
การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม (FDM) : พลาสติกหลอมเหลวถูกอัดผ่านหัวฉีดและชั้นวางโดยชั้น
Stereolithography (SLA) : เลเซอร์เลือกรักษาเรซิ่นโฟโตโพลิเมอร์ของเหลวเพื่อสร้างแต่ละชั้น
การคัดเลือกเลเซอร์ซินเทอร์ (SLS) : วัสดุพลาสติกผงเลเซอร์เลเซอร์เพื่อหลอมรวมเป็นส่วนที่เป็นของแข็ง
การพิมพ์ 3 มิติมักใช้สำหรับการสร้างต้นแบบและการผลิตชุดเล็ก ๆ เนื่องจากช่วยให้การสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนอย่างรวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายโดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีราคาแพง อย่างไรก็ตามการพิมพ์ 3 มิตินั้นช้ากว่าและมีราคาแพงกว่าการฉีดขึ้นรูปหรือเทอร์โมฟอร์มสำหรับการผลิตในปริมาณมาก
เมื่อเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มการพิมพ์ 3 มิติมีข้อดีหลายประการ:
การสร้างต้นแบบและการวนซ้ำที่เร็วขึ้น
ความสามารถในการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและคุณสมบัติภายใน
ไม่มีค่าใช้จ่ายเครื่องมือ
การปรับแต่งและการปรับแต่งชิ้นส่วน
อย่างไรก็ตามการพิมพ์ 3D ยังมีข้อ จำกัด บางประการ:
เนื่องจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติยังคงดำเนินต่อไปเรื่อย ๆ พวกเขาอาจแข่งขันได้มากขึ้นด้วยการฉีดขึ้นรูปและการทำเทอร์โมฟอร์มสำหรับการใช้งานบางอย่าง อย่างไรก็ตามสำหรับตอนนี้การพิมพ์ 3 มิติยังคงเป็นเทคโนโลยีเสริมที่เหมาะที่สุดสำหรับการสร้างต้นแบบการผลิตชุดขนาดเล็กและแอปพลิเคชันพิเศษ
การพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม
เมื่อเลือกระหว่างการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มสำหรับการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกสิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแต่ละกระบวนการ ทั้งสองวิธีมีข้อได้เปรียบและข้อเสียของตนเองเมื่อพูดถึงขยะวัสดุการรีไซเคิลและการใช้พลังงาน
ลองมาดูปัจจัยเหล่านี้อย่างใกล้ชิดและความแตกต่างระหว่างการฉีดขึ้นรูปและการทำเทอร์โมฟอร์ม
ของเสียวัสดุและการรีไซเคิล
การฉีดขึ้นรูป : หนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของการฉีดขึ้นรูปคือการสร้างของเสียจากวัสดุน้อยที่สุด กระบวนการขึ้นรูปมีความแม่นยำสูงและปริมาณพลาสติกที่ใช้สำหรับแต่ละส่วนจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวัง วัสดุส่วนเกินใด ๆ เช่นนักวิ่งและ Sprues สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างง่ายดายและนำกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตในอนาคต
Thermoforming : Thermoforming ในทางกลับกันมีแนวโน้มที่จะผลิตของเสียจากวัสดุมากขึ้นเนื่องจากกระบวนการตัดแต่ง หลังจากที่มีการก่อตัวเป็นส่วน ๆ วัสดุส่วนเกินรอบ ๆ ขอบจะต้องถูกตัดออกไป ในขณะที่วัสดุที่สนใจนี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ต้องใช้การประมวลผลเพิ่มเติมและการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเช่นซอฟต์แวร์การตัดแต่งหุ่นยนต์และการทำรังสามารถช่วยลดของเสียในการทำเทอร์โมฟอร์ม
ทั้งการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มสามารถใช้วัสดุพลาสติกรีไซเคิลซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตพลาสติก วัสดุเทอร์โมพลาสติกจำนวนมากเช่น PET, HDPE และ PP สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้งโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติอย่างมีนัยสำคัญ
การใช้พลังงาน
การฉีดขึ้นรูป : โดยทั่วไปแล้วการฉีดขึ้นรูปต้องใช้พลังงานที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการทำเทอร์โมฟอร์ม กระบวนการฉีดขึ้นรูปเกี่ยวข้องกับการละลายวัสดุพลาสติกที่อุณหภูมิสูงและฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ภายใต้ความดันสูง สิ่งนี้ต้องใช้พลังงานจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตขนาดใหญ่
Thermoforming : ในทางตรงกันข้ามการอุณหภูมิโดยทั่วไปใช้พลังงานน้อยกว่าการฉีดขึ้นรูป กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแผ่นพลาสติกจนกว่าจะมีความยืดหยุ่นแล้วสร้างมันขึ้นมาบนแม่พิมพ์โดยใช้เครื่องดูดฝุ่นหรือความดัน ในขณะที่สิ่งนี้ยังคงต้องใช้พลังงาน แต่โดยทั่วไปจะน้อยกว่าสิ่งที่จำเป็นสำหรับการฉีดขึ้นรูป
เป็นที่น่าสังเกตว่ากระบวนการทั้งสองสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงาน ตัวอย่างเช่นการใช้ระบบทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นฉนวนและถังและการเพิ่มประสิทธิภาพรอบเวลาสามารถช่วยลดการใช้พลังงานได้
นอกเหนือจากการใช้ของเสียจากวัสดุและการใช้พลังงานแล้วยังมีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกระหว่างการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม:
การเลือกวัสดุ : วัสดุพลาสติกบางชนิดมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำกว่าวัสดุอื่น ๆ พลาสติกที่ใช้ชีวภาพเช่น PLA และวัสดุรีไซเคิลสามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของการผลิตพลาสติก
การออกแบบชิ้นส่วน : การออกแบบชิ้นส่วนที่มีการใช้วัสดุน้อยที่สุดความหนาของผนังที่ลดลงและรูปทรงเรขาคณิตที่ดีที่สุดสามารถช่วยลดการใช้ของเสียและพลังงานในการฉีดขึ้นรูปและการทำเทอร์โมฟอร์ม
การขนส่ง : สถานที่ตั้งของโรงงานผลิตและผลิตภัณฑ์ระยะทางต้องเดินทางไปเข้าถึงผู้บริโภคสามารถส่งผลกระทบต่อรอยเท้าสิ่งแวดล้อมโดยรวมของชิ้นส่วนพลาสติก
การเลือกระหว่างการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม
การเลือกกระบวนการผลิตพลาสติกที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลลัพธ์ของโครงการที่ประสบความสำเร็จ การฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มมีจุดแข็งและจุดอ่อนที่เป็นเอกลักษณ์ ตัวเลือกขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของคุณ
ปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกกระบวนการผลิต
การออกแบบชิ้นส่วนและความซับซ้อน : การฉีดขึ้นรูปเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ซับซ้อนและมีความอดทนแน่น Thermoforming ดีกว่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่เรียบง่ายโดยมีรายละเอียดน้อยลง
ปริมาณการผลิตและค่าใช้จ่าย : การฉีดขึ้นรูปมีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตในปริมาณมาก (> 5,000 ส่วน) Thermoforming ประหยัดกว่าสำหรับการผลิตต่ำถึงปานกลาง (<5,000 ส่วน) เนื่องจากต้นทุนการใช้เครื่องมือลดลง
ข้อกำหนดของวัสดุ : การฉีดขึ้นรูปมีวัสดุเทอร์โมพลาสติกหลากหลายชนิด Thermoforming มีการเลือกวัสดุที่ จำกัด มากขึ้น
เวลาและความเร็วนำไปสู่การตลาด : Thermoforming เสนอเวลานำที่เร็วขึ้น (1-8 สัปดาห์) และเหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว การปั้นการฉีดต้องใช้เวลานำที่ยาวนานขึ้น (12-16 สัปดาห์) เนื่องจากความซับซ้อนของเชื้อรา
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม : การฉีดขึ้นรูปสร้างของเสียน้อยที่สุดและช่วยให้การรีไซเคิลได้ง่าย Thermoforming ผลิตของเสียมากขึ้น แต่ใช้พลังงานน้อยลง
เมทริกซ์การตัดสินใจหรือผังงานเพื่อช่วยแนะนำกระบวนการเลือก
เมทริกซ์การตัดสินใจหรือผังงานทำให้กระบวนการตัดสินใจง่ายขึ้น ป้อนข้อกำหนดเฉพาะของโครงการของคุณเพื่อกำหนดกระบวนการผลิตที่เหมาะสมที่สุด
เมทริกซ์การตัดสินใจขั้นพื้นฐาน:
| ฟอร์ม | การฉีดเทอร์ | โม |
| ความซับซ้อนส่วนหนึ่ง | สูง | ต่ำ |
| ปริมาณการผลิต | สูง | ต่ำถึงปานกลาง |
| การเลือกวัสดุ | ช่วงกว้าง | ถูก จำกัด |
| เวลานำ | อีกต่อไป | สั้นลง |
| ต้นทุนเครื่องมือ | สูง | ต่ำ |
| ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม | ของเสียต่ำพลังงานสูง | ของเสียมากขึ้นพลังงานที่ลดลง |
กำหนดน้ำหนักให้กับแต่ละปัจจัยตามลำดับความสำคัญของโครงการของคุณ เปรียบเทียบคะแนนเพื่อกำหนดกระบวนการที่ดีที่สุด
ผังงานสามารถแนะนำคุณผ่านกระบวนการตัดสินใจ:
การออกแบบชิ้นส่วนของคุณมีความซับซ้อนที่มีความคลาดเคลื่อนหรือไม่?
ใช่: การฉีดขึ้นรูป
ไม่: คำถามต่อไป
ปริมาณการผลิตที่คุณคาดหวังสูง (> 5,000 ส่วน) หรือไม่?
ใช่: การฉีดขึ้นรูป
ไม่: คำถามต่อไป
คุณต้องการคุณสมบัติของวัสดุที่หลากหลายหรือไม่?
ใช่: การฉีดขึ้นรูป
ไม่: คำถามต่อไป
คุณต้องการการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหรือมีเวลานำสั้น ๆ ?
ใช่: thermoforming
ไม่: การฉีดขึ้นรูป
พิจารณาปัจจัยเหล่านี้และใช้เครื่องมือการตัดสินใจเพื่อเลือกระหว่างการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม ปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์เพื่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ
การรวมการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์ม
การรวมการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มสามารถให้ประโยชน์อย่างมีนัยสำคัญ ด้วยการใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของแต่ละกระบวนการผู้ผลิตสามารถเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนประสิทธิภาพและการใช้งานได้
ความเป็นไปได้ในการใช้กระบวนการทั้งสองในผลิตภัณฑ์เดียว
ใช้ส่วนประกอบการฉีดขึ้นรูปเป็นเม็ดมีดในส่วนอุณหภูมิ (เช่นแผงด้านในยานยนต์ที่มีตัวยึดคลิปหรือซี่โครงเสริม)
สร้างชั้นนอกตกแต่งหรือป้องกันสำหรับชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปโดยใช้เทอร์โมฟอร์ม
ใช้การฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มตามลำดับเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์เดียว (เช่นอุปกรณ์การแพทย์ที่มีตัวเรือนเทอร์โมฟอร์มและการฉีดขึ้นรูปส่วนประกอบภายใน)
ข้อดีของการรวมกระบวนการทั้งสอง
การใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของแต่ละกระบวนการ : เพิ่มประสิทธิภาพและการทำงานให้เหมาะสมโดยใช้การฉีดขึ้นรูปสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ซับซ้อนและเทอร์โมฟอร์มสำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักเบา
การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนและประสิทธิภาพ : สมดุลต้นทุนและประสิทธิภาพโดยใช้เชิงกลยุทธ์โดยใช้แต่ละกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด
การเพิ่มความสวยงามของผลิตภัณฑ์และความทนทาน : ปรับปรุงการดึงดูดสายตาคุณภาพที่สัมผัสและความทนทานโดยใช้เทอร์โมฟอร์มเพื่อสร้างพื้นผิวสีและชั้นป้องกันที่กำหนดเอง
การเปิดใช้งานการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและใช้งานได้ : สร้างโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมและประสิทธิภาพสูงโดยใช้แต่ละกระบวนการเพื่อผลิตส่วนประกอบที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับบทบาทเฉพาะของพวกเขา
เมื่อพิจารณาการรวมการฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มให้ประเมินความต้องการการออกแบบอย่างระมัดระวังปริมาณการผลิตและผลกระทบด้านต้นทุน ทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์เพื่อให้แน่ใจว่าการรวมส่วนประกอบที่ประสบความสำเร็จ
สรุป
การฉีดขึ้นรูปและเทอร์โมฟอร์มเป็นสองกระบวนการผลิตพลาสติกที่แตกต่างกัน การฉีดขึ้นรูปเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ซับซ้อน Thermoforming ดีกว่าสำหรับชิ้นส่วนที่ใหญ่กว่าและง่ายกว่าด้วยปริมาตรที่ต่ำกว่า
ประเมินข้อกำหนดของโครงการของคุณอย่างรอบคอบเพื่อเลือกกระบวนการที่ดีที่สุด พิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นการออกแบบชิ้นส่วนปริมาณการผลิตความต้องการวัสดุและเวลานำ
คุณกำลังมองหาพันธมิตรที่เชื่อถือได้เพื่อนำแนวคิดผลิตภัณฑ์พลาสติกของคุณมาใช้ชีวิตหรือไม่? Team MFG ให้บริการการฉีดขึ้นรูปและบริการเทอร์โมฟอร์มที่ทันสมัยเพื่อตอบสนองความต้องการในการสร้างต้นแบบและการผลิตทั้งหมดของคุณ ทีมงานที่มีประสบการณ์ของเราพร้อมที่จะให้คำแนะนำและการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญตลอดโครงการของคุณตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพและการผลิตขั้นสุดท้าย โปรด Contactus เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความสามารถของเราและขอคำปรึกษาฟรีและไม่มีข้อผูกมัด ให้ทีม MFG ช่วยให้คุณเปลี่ยนวิสัยทัศน์ของคุณให้เป็นจริงด้วยโซลูชั่นการผลิตพลาสติกที่ทันสมัยของเรา
