Компресионно формоване срещу леене под налягане: Каква е разликата

Формоването под налягане и формоването под налягане са два от най-разпространените производствени процеси, използвани за производство на пластмасови части в голям мащаб. Въпреки че и двата включват оформяне на пластмаса в калъп под топлина и налягане, има някои ключови разлики в това как работи всеки метод.

Разбирането на разликите между формоването под налягане и формоването под налягане е важно за производителите, за да определят кой подход е най-подходящ за дадено приложение. Спецификата на процесите обаче може да бъде объркваща дори за тези, които са запознати с производството на пластмаси.

Тази статия има за цел да предостави ясен преглед на приликите и разликите между формоването под налягане и формоването под налягане. Ще разбием основните стъпки, включени във всяка техника и как те се различават. Фактори като пригодност на дизайна на частта, времена на цикъла, материални отпадъци и рентабилност също ще бъдат изследвани.

Общ преглед на шприцването и формоването под налягане

Разбиране на леенето под налягане

Инжекционното формоване е метод на производство, който включва нагряване на материал, обикновено термопластичен, и шприцването му в затворена форма през бункер и шнек. Материалът се охлажда и втвърдява, приемайки желаната форма. Шприцоването предлага различни предимства, като например:

1. Подходящ за сложни части: Той е много подходящ за части със сложни детайли и сложни форми.
2. Висока автоматизация: Този процес обикновено не се нуждае от постоянен човешки надзор.
3. Бързо време за производство: Инжекционното формоване има по-кратки цикли от формоването под налягане.

Въпреки това, леенето под налягане има своите недостатъци, включително високи първоначални разходи за инструменти и трудности при производството на много големи части.

Дефиниране на компресионно формоване

Компресионното формоване е производствен процес, при който предварително загрят материал, обикновено термореактивна пластмаса, се поставя в кухината на формата. След това формата се затваря и се прилага натиск, за да се принуди материалът да съответства на формата на матрицата. Този процес е много подходящ за прости геометрии и големи панели. Той обаче има някои ограничения, включително:

• Ограничено до по-прости дизайни: Компресионното формоване не е най-добрият избор за сложни детайли или сложни геометрии.
• По-бавни темпове на производство: Времената на цикъла са по-дълги в сравнение с леенето под налягане.
• Трудоемки: Поставянето на материала често изисква повече ръчен труд.

Основните разлики между компресия и леене под налягане:

• Компресионното формоване обикновено се използва за по-големи, по-прости части като уплътнения. Инжектирането е по-добро за малки, сложни детайли с висока точност.
• Компресионното формоване има по-ниски разходи за инструменти, но по-бавни времена на цикъла. Шприцоването има по-бързи цикли и е по-добро за висококачествени части, което го прави популярен избор за много индустрии.
• Шприцоването предлага по-висока прецизност на размерите и последователност.

В обобщение, формоването под налягане е отличен избор за по-прости части с по-големи панели, докато формоването под налягане е по-добро за по-сложни и детайлни компоненти. Въпреки че и двата процеса са полезни и многостранни, разбирането на специфичните изисквания на вашия проект ще ви помогне да изберете най-добрата техника за вашите нужди.

Материални съображения

Избор на материал за формоване под налягане

Компресионното формоване използва термореактивни материали, които предлагат отлична здравина, стабилност на размерите и устойчивост на високи температури. Някои често използвани материали за формоване под налягане включват:

• Насипна формовъчна смес (BMC): Смес от полиестерна смола, стъклени влакна и минерални пълнители, която осигурява механична якост и стабилност на размерите. Обикновено се използва за автомобилни, електрически и потребителски продукти.
• Композиция за формоване на листове (SMC): Подобно на BMC, SMC се състои от термореактивна смола, комбинирана със стъклени влакна. SMC се характеризира с по-високи съотношения на якост към тегло и е подходящ за по-големи компоненти, като части на автомобилни каросерии и авиационни компоненти.
• Диалил фталат (DAP): Термореактивна пластмаса, предлагаща отлични електрически изолационни свойства, DAP често се използва в електрически компоненти и разпределителни устройства.
• Фенолни и винилови естери: Тези материали се отличават със силна устойчивост на химикали и топлина. Фенолите често се използват за електрически компоненти, докато виниловите естери намират своето място в устойчиви на корозия приложения.

Използване на материал при леене под налягане

От друга страна, често се използва леене под налягане термопластични материали, които могат да се стопят и използват повторно. Следват някои популярни термопласти, използвани при леене под налягане:

1. Полиетилен (PE): Универсална пластмаса, използвана в широк спектър от приложения като опаковки, играчки и потребителски стоки. Може да се намери в различни форми, включително полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиетилен с ниска плътност (LDPE).
2. Полипропилен (PP): Известен със своята химическа устойчивост, якост на удар и издръжливост, PP се използва в автомобилни части, опаковки за храни и медицински устройства.
3. Поливинилхлорид (PVC): Обикновено използван за тръби и фитинги, PVC предлага отлична устойчивост на химикали и атмосферни влияния.
4. Полистирен (PS): От хранителни продукти за еднократна употреба до домакински уреди, PS е често използван материал поради ниската си цена и лесната му обработка.
5. Найлон: Отличаващ се със своята здравина и топлоустойчивост, найлонът се използва в приложения като автомобилни части, текстил и електрически компоненти.

Машината за формоване

Машини за формоване под налягане

Основните компоненти на машината за формоване под налягане включват:

• Форма – Обикновено изработена от стомана, алуминий или епоксидна смола. Състои се от две половини, които съдържат кухината на формата.
• Нагревателни плочи – Загрейте формата, за да разтопите пластмасовата смола. Често се нагрява с масло или електричество.
• Хидравличен бунт – Прилага високо налягане, за да затвори формата и да компресира материала.
• Ежекторна система – щифтове, втулки, стрипери, които помагат за отстраняването на формованата част.

Суровината започва под формата на гранули и се загрява предварително и се поставя в кухината на формата. Плочите се затварят и се прилага натиск, принуждавайки суровия пластмасов материал да приеме формата на формата. След охлаждане и втвърдяване, формата се отваря и детайлът се изхвърля.

Машини за леене под налягане

Основните компоненти на машината за леене под налягане включват:

• Бункер – Задържа пластмасовите пелети или гранули преди формоване
• Варел – Съдържа възвратно-постъпателния винт, който се върти, за да разтопи материала
• Винт – Завърта и смесва топящата се пластмаса, след което я инжектира във формата
• Затягащ блок – Отваря и затваря половинките на формата
• Нагреватели – Лентовите нагреватели обграждат цевта, за да разтопят пластмасата
• Хидравлични системи – Приложете налягане за инжектиране и затягане
• Система за изхвърляне – Щифтове, втулки и стрипери помагат за отстраняването на частта

Гранулите се подават в цевта от бункера. Докато винтът се върти, триенето и топлината разтопяват материала. След това винтът инжектира разтопената пластмаса под високо налягане в кухината на формата. Материалът се охлажда и втвърдява в крайната форма на детайла, преди да бъде изхвърлен.

Инжектиране срещу компресия: Процесът на формоване в детайли

Процесът на формоване под налягане

В компресионно формоване процес, вашата суровина, обикновено предварително загрята гума или термореактивна пластмаса, се поставя директно в кухината на формата. Тази кухина е оформена като желания краен продукт и е предварително нагрята, което спомага за потока на материала и втвърдяването. След това формата се затваря и се прилага натиск, за да се гарантира, че материалът напълно запълва кухината на формата.

Процесът на леене под налягане

Шприцоване, от друга страна, е малко по-сложно. Първо, ще трябва да заредите суровината, обикновено под формата на пластмасови пелети, в бункер. След това материалът ще бъде избутан през винт, който загрява и разтопява пластмасата, превръщайки я в течно състояние.

След това втечнената пластмаса се инжектира в нагрятата кухина на формата под високо налягане, като я изпълва напълно. Материалът изстива и се втвърдява във формата, като приема желаната форма. Накрая формата се отваря и готовият продукт се изхвърля.

Този процес е идеален за производство в голям обем, предвид потенциала му за производство на много детайлни и сложни части. Инжекционното формоване може също да постигне по-бързи производствени темпове в сравнение с компресионното формоване.

Накратко, ето кратко сравнение на двата процеса:

Инструментална екипировка и производствени разходи

Когато обмисляте формоване под налягане и формоване под налягане за вашия проект, важно е да разберете разликите в инструменталната екипировка и производствените разходи. Следната информация ще ви помогне да разберете по-добре тези процеси от гледна точка на разходите.

Разходи за инструменти

Компресионно формоване: Разходите за инструменти за компресионно формоване обикновено са по-ниски от тези за леене под налягане. Формите са по-лесни за поддръжка и имат по-дълъг живот. Това прави компресионното формоване жизнеспособна опция за рентабилен производствен процес, особено за по-малки производствени тиражи и по-прост дизайн на части.

Инжекционно леене: Разходите за инструменти за леене под налягане могат да бъдат по-високи поради сложността на формите, които често изискват множество части и охладителни системи. В дългосрочен план обаче първоначалната инвестиция в качествени инструменти за леене под налягане може да се изплати, особено ако планирате големи производствени тиражи или имате нужда от по-сложни части.

Производствен процес и разходи

Компресионно формоване: В процеса на компресионно формоване предварително загрятите материали се поставят в кухината на формата, която след това се затваря и се подлага на топлина и налягане. Поради своя трудоемък характер, този метод може да доведе до по-високи разходи за част, особено за по-малки производствени обеми.

Инжекционно формоване: Процесът на инжекционно формоване включва инжектиране на разтопен материал в кухината на формата под високо налягане. Този процес има предимството на по-бързи производствени темпове в сравнение с компресионното формоване, което може да намали разходите за части при работа с големи производствени серии. Автоматизираният характер на леенето под налягане може също да доведе до по-добра последователност и качество на готовите части.

За да обобщим:

Приложения и фактори за пригодност

Приложенията на компресионното формоване включват автомобилни, индустриални и потребителски продукти. Това е популярен избор за производство на уплътнения, уплътнения и други гумени компоненти.

Чрез леене под налягане се произвеждат и автомобилни продукти. Той създава сложни, високо прецизни части в индустрии като медицината.

Ето резюме:

Здравина и издръжливост на формоване под налягане и шприцване

Когато сравнявате формоването под налягане и формоването под налягане, важно е да вземете предвид здравината и издръжливостта на произведените части. И двата процеса могат да произведат материали с висока якост, но някои фактори влияят на общата якост.

Ето кратко сравнение на двата процеса по отношение на здравина и издръжливост:

Често задавани въпроси

Какви са основните разлики между формоването под налягане и формоването под налягане?

При пресоване, предварително измерено количество материал се поставя в кухината на формата, която след това се затваря и компресира под топлина и налягане, за да се образува желаната форма. Инжекционното формоване, от друга страна, включва инжектиране на нагрят, втечнен материал (обикновено пластмаса) в кухината на формата за създаване на компоненти и части. Докато леенето под налягане обикновено е по-автоматизирано и по-подходящо за сложни части, формоването чрез компресия често се използва за по-прости геометрии и може да изисква повече човешка намеса.

Как се сравняват разходите между формоването под налягане и формоването под налягане?

Разходите за компресиране и леене под налягане могат да варират в зависимост от конкретните изисквания на проекта. Компресионното формоване обикновено е по-достъпно за изграждане на прости компоненти, особено когато се вземат предвид първоначалните разходи за инструменти и оборудване. Въпреки това, по-голямата автоматизация и ефективност на леенето под налягане може да предложи предимства в разходите при мащабно производство или при създаване на сложни компоненти.

Какви материали са подходящи за формоване под налягане срещу леене под налягане?

И двата процеса могат да обработват различни материали, включително термопластмаси, термореактивни пластмаси и еластомери. Инжекционното формоване се използва предимно за термопласти, докато компресионното формоване обикновено се използва за термореактивни пластмаси и каучукови материали. От съществено значение е да изберете правилния процес на формоване въз основа на специфичните свойства на материала и изискванията за приложение.

В кои индустрии най-често се използват формоването под налягане и формоването под налягане?

Компресирането и леенето под налягане се използват в широк спектър от индустрии, като автомобилостроене, космическа индустрия, медицина, електроника и потребителски стоки. Шприцоването често се избира за производство на сложни части за електроника и медицински устройства. Компресионното формоване обикновено се използва при създаването на гумени компоненти, като уплътнения или уплътнения, и производството на големи панели в автомобилната и космическата индустрия.

Какви са основните предимства на леенето под налягане пред пресоването?

Шприцоването предлага няколко предимства пред компресионното формоване. Те включват по-голяма автоматизация, която намалява разходите за труд и необходимостта от постоянен надзор, повишена прецизност и повторяемост при създаването на сложни компоненти и по-бързи производствени темпове поради намалените времена на цикъла. Това прави леенето под налягане предпочитан избор за широкомащабно производство и сложен дизайн на детайли.

Как се различават времената на цикъла и производствените нива между формоването под налягане и формоването под налягане?

Инжекционното формоване обикновено има по-кратки цикли и по-високи производствени нива в сравнение с компресионното формоване. Това е така, защото леенето под налягане е по-автоматизиран процес, позволяващ по-бързо инжектиране на материала, охлаждане и втвърдяване. Компресионното формоване, от друга страна, изисква време за поставяне на материала във формата, компресиране, нагряване и след това охлаждане, преди да бъде извадено. Следователно, по-бавните времена на цикъла на компресионно формоване могат да доведат до по-ниски общи производствени нива за този процес.