Типы технологий литья под давлением: руководство по процессам и материалам

Что такое технология литья под давлением?

Литье под давлением — это производственный процесс. Впрыскивание расплавленных материалов в форму позволяет изготавливать большое количество идентичных деталей. Этот метод обычно используемый в производство пластиковые изделия, которые вы видите каждый день, от крышек для бутылок до автомобильных деталей. Он пользуется большой популярностью за свою способность обеспечивать единообразные формы и хорошую детализацию с высокой скоростью.

Основные этапы процесса литья под давлением

1. зажим – Половины формы надежно закрываются под высоким давлением.

2. Инъекция – Расплавленный пластик (типа АБС, полипропилен или нейлон) вдавливается в полость формы.

3. Охлаждение – Материал затвердевает, принимая желаемую форму.

4. Выброс – Готовая деталь выпускается, и цикл повторяется в всего 15–60 секунд.

Типы технологий литья под давлением

Литье под давлением не ограничивается пластиком. По мере развития технологий все больше материалов становятся пригодными для литья под давлением, расширяя его применение и потенциал экономии затрат. Следующий представляет собой общее введение в пять типов технологий литья под давлением, включая их процессы, преимущества, ограничения и области применения.

Литье под давлением с помощью газа

• Процесс: Впрыскивает азот в расплавленный пластик для создания полых секций.
• Преимущества: Уменьшает расход материала (до 40%), сводит к минимуму образование утяжин и повышает прочность детали.
• Ограничение: Требуется точный контроль давления газа, чтобы избежать таких дефектов, как выбросы.
• Приложения: Мебель, автокомпоненты, товары народного потребления.

Тонкостенное литье

• Процесс: Использует высокоскоростную инъекцию для стен толщиной <1 мм.
• Преимущества: Легкий, экономичный и сохраняющий структурную целостность.
• Ограничение: Ограничено для высокотекучих пластиков с ограниченной механической прочностью.
• Приложения: Упаковка для пищевых продуктов, корпуса для электроники.

Литье под давлением жидкого силикона (LSR)

• Процесс: Двухкомпонентный силикон с платиновым отверждением, впрыскиваемый под низким давлением.
• Преимущества: Биосовместимый, гибкий и термостойкий.
• Ограничение: Более высокая стоимость материала по сравнению с термопластами.
• Приложения: Медицинские приборы, детские товары.

Структурная пенопластовая формовка

• Процесс: Химические вспенивающие агенты создают пористую сердцевину с твердой оболочкой.
• Преимущества: Высокое соотношение прочности и веса, пониженная деформация.
• Ограничение: Грубая отделка поверхности часто требует последующей обработки.
• Приложения: Крупные промышленные детали, автомобильные панели.

Литье металлов под давлением (MIM)

• Процесс: Металлический порошок, формованный и спеченный до плотности >95%.
• Преимущества: Сложная геометрия и жесткие допуски.
• Ограничение: Ограничено небольшими деталями из-за ограничений по размеру печи.
• Приложения: Хирургические инструменты, крепежные элементы для аэрокосмической отрасли.

Материалы и добавки

Термопласты и термореактивные пластики

Термопласты как АБС, полипропилен, полиэтилен, поликарбонат, нейлон и полистирол являются наиболее распространенным выбором. Они становятся мягкими и пластичными при нагревании и затвердевают при охлаждении. Вы можете переплавлять их несколько раз, что помогает с переработка.

• АБС прочный и устойчивый к ударам, что делает его популярным для потребительских товаров.
• Полипропилен легкий и устойчивый к химикатам, часто используется в упаковке и автозапчастях.
• полиэтилен является гибким и используется для бутылок и контейнеров.
• Поликарбонат прочный и прозрачный, подходит для линз и защитного снаряжения.

Металлы, резина и специальные материалы

Помимо пластика, в некоторых формованных деталях используются такие материалы, как металлы, силиконовая резинаили другие специальные полимеры.

• Металлы могут быть изготовлены методом литья под давлением с использованием специальных процессов, что обеспечивает прочность металла при точных формах.
• Силиконовая резина гибкий и устойчивый к экстремальным температурам, широко используемый в уплотнениях, прокладках и медицинских приборах.
• Каучуки а эластомеры обеспечивают гибкость и долговечность таких изделий, как чехлы для телефонов или ручки.
• Специализированные материалы включают в себя высокоэффективные полимеры, такие как ПАИ, используемые там, где детали должны выдерживать нагрев или износ.

Красители и наполнители

Добавки помогают создавать продукты, отвечающие определенным требованиям к производительности, безопасности и дизайну.

• Красители: Индивидуальные цвета Pantone без постобработки.
• Стекловолокно: Увеличьте силу до 40% (идеально подходит для структурных деталей).
• Огнезащитные составы: Необходим для электроники (например, компоненты, соответствующие стандарту UL94).

Часто задаваемые вопросы

Каковы четыре этапа процесса литья под давлением?

Четыре основных этапа — это зажим, впрыск, охлаждение и выталкивание.

Сначала половинки формы плотно зажимаются вместе. Затем в форму впрыскивается расплавленный материал. Затем пластик остывает и затвердевает в форме формы. Наконец, готовая деталь выталкивается.

Как работают машины для литья под давлением и каковы их основные компоненты?

Машины для литья под давлением расплавляют пластиковые гранулы и помещают их в форму под высоким давлением.

Их основными частями являются узел впрыска, узел зажима и пресс-форма. Узел впрыска нагревает и перемещает пластик. Узел зажима плотно удерживает пресс-форму закрытой во время впрыска. Пресс-форма формирует конечную деталь.

Какие материалы можно использовать при литье под давлением для изготовления деталей?

Обычные используемые пластмассы: полиэтилен, полипропилен, полистирол и АБС. Некоторые специальные детали используют такие материалы, как нейлон, поликарбонат или термопластичные эластомеры.

Металлические порошки и керамика также могут использоваться в специальных видах литья под давлением. Чаще всего пластмассы составляют большую часть литьевых изделий.

Можете ли вы сравнить литье под давлением с 3D-печатью с точки зрения их применения и эффективности?

Литье под давлением идеально подходит для быстрого изготовления большого количества идентичных деталей с низкой себестоимостью за единицу. Каждая деталь получается одинаковой с высокой точностью.

3D-печать лучше подходит для изготовления прототипы или небольшие партии. Он может производить сложные формы, но медленнее и стоит дороже за единицу при массовом производстве.

Какие факторы следует учитывать при выборе машины для литья под давлением для конкретного применения?

Вам следует учесть тип материала, размер и форму вашего изделия, а также количество деталей, которые вы хотите изготовить.

Другие факторы включают силу зажима, давление впрыска и возможности системы охлаждения. Выбор правильной машины помогает избежать дефектов и снижает затраты.

Как развивалась технология литья под давлением за последние годы?

Новые достижения включают более быстрые машины, экономию энергии и улучшенное управление с помощью цифровых технологий.

Увеличились объемы переработки и использования более экологичных материалов. Улучшенные датчики и программное обеспечение машин обеспечивают большую точность и контроль в процессе формования.