Литье под давлением, также известное как литье пластмасс под давлением, относится к крупномасштабному производству пластиковых деталей. Как правило, оно используется в процессах массового производства идентичных изделий. Процесс формования происходит, когда расплавленные материалы впрыскиваются в пресс-форму.
Изготовление пресс-форм, придающих деталям различные формы, происходит на этапе оснастки. Изготовление пресс-форм позволяет создавать неограниченное количество деталей одинаковых размеров и форм. Это включает в себя сложные пресс-формы и конструкции, допускающие лишь низкие допуски по размерам.
Если вы хотите начать заниматься литьем пластмасс под давлением, вам необходимо узнать стоимость пресс-форм и способы ее снижения, прежде чем приступать к процессу литья. К счастью, эта статья вам поможет. В ней обсуждаются затраты на литье пластмасс под давлением и различные факторы, влияющие на них, что позволит вам оценить средние производственные затраты на литье.
Как работает литье под давлением?
Процесс литья довольно прост. Начинается все с создания пресс-формы. Ее можно изготовить из таких металлов, как сталь и алюминий. Однако алюминиевую пресс-форму следует использовать только при производстве пластмасс с жесткими допусками.
Кроме того, это не лучший вариант для производства деталей в больших объемах, поскольку такие формы быстро изнашиваются и обладают низкими механическими свойствами. Стальные формы — лучший вариант для крупносерийного производства, поскольку они долговечны и обладают лучшими механическими свойствами.
Следующий шаг — подача используемых материалов в нагретую среду для смешивания. После расплавления материалов их следует впрыскивать в закрытую металлическую форму. Когда расплавленный пластик остынет, он примет форму формы. Для сокращения времени охлаждения расплавленных деталей можно использовать внешний регулятор температуры, который циркулирует масло или воду.
После затвердевания пластиковых форм установите пресс-формы на плиты (формовочные плиты), чтобы выталкивающие штифты могли извлечь пластиковые детали. Следующий шаг — разделение материалов и их соединение в двухкомпонентной форме (тип литья пластмасс под давлением), чтобы смягчить воздействие формы на пластик, получить изделия с различными эксплуатационными характеристиками и даже добавить цвета.
Можно изготовить как одногнездную, так и многогнездную форму. При использовании многогнездных форм можно создавать как идентичные, так и уникальные детали во всех гнездах. Однако изготовление одногнездных и многогнездных форм требует тщательного проектирования и использования качественных материалов.
При этом, вот несколько моментов, которые следует учесть при реализации вашего проекта по литью под давлением:
- Финансы: Если вы планируете начать производство методом литья под давлением, вам следует хорошо подготовиться с финансовой точки зрения. Начальные затраты на процесс литья под давлением могут быть невероятно высокими, поскольку вам придется приобрести пресс-формы и оборудование.
- Объем производства: Еще один важный фактор, который следует учитывать перед началом производства пресс-форм, — это количество деталей, которые вы хотите изготовить. Это поможет вам определить, будет ли литье под давлением экономически выгодным.
- Факторы проектирования: Конструкция деталей, которые вы собираетесь производить, может упростить или усложнить процесс литья под давлением. Простая геометрия упрощает процесс литья под давлением. Хорошая конструкция минимизирует повреждения и дефекты во время производства.
- Производственные соображения: Также необходимо учитывать общее время, необходимое для изготовления деталей. Минимизация времени способствует повышению эффективности производства. Поэтому следует рассмотреть возможность использования тщательно продуманной оснастки и пресс-форм для горячего проката, чтобы сократить цикл обработки.
Факторы, влияющие на стоимость литья под давлением
Стоимость литья под давлением варьируется от одной пластиковой формы к другой в зависимости от типа, формы и размера пресс-формы. К факторам, влияющим на стоимость литья, относятся следующие:
Затраты на оборудование
Необходимое для вашего проекта оборудование существенно повлияет на стоимость литья под давлением. Для начала можно приобрести небольшие литьевые машины. Они дешевле и легко впишутся в ваши производственные затраты.
Для крупномасштабного производства методом литья под давлением лучше подходит более крупное оборудование. Если оборудование поставляется из-за границы, стоимость пресс-форм для литья под давлением увеличится из-за транспортных расходов.
Если у вас нет возможности оплатить изготовление пресс-форм для литья под давлением, вы можете передать эту задачу сторонним специалистам, обладающим высокотехнологичными возможностями в этой области.
Стоимость оснастки
Еще одним фактором, который окажет существенное влияние, являются затраты на оснастку. В отличие от оборудования, изготовление пресс-форм — это не разовое вложение. Необходимо периодически создавать новые основания для пресс-форм, что увеличивает стоимость оснастки и самих пресс-форм.
Стоимость оснастки варьируется от процесса к процессу. Примерами таких процессов являются:
3D-печать: Это один из самых быстрых и экономически эффективных методов, которые можно использовать для изготовления деталей методом литья под давлением.
Считается, что это более дешевый способ изготовления пресс-форм, поскольку для создания формы нужен только 3D-принтер. Кроме того, не требуется привлекать специалистов, что снижает общую стоимость литья под давлением.
Обработка с ЧПУ: Обработка на станках с ЧПУ используется при изготовлении металлических пресс-форм. Этот метод эффективен и позволяет получать качественные пресс-формы. Однако станки с ЧПУ имеют более короткий срок службы, а это значит, что вам придется время от времени покупать новые, что увеличит стоимость пресс-форм для литья под давлением.
Электроэрозионная обработка: Электроэрозионная обработка (ЭЭО) позволяет создавать сложные пресс-формы. Она изгибает металл, придавая ему желаемую форму, за счет нагрева. ЭЭО очень точна, но может использоваться только для обработки металлов.
Многогранность
Еще одним фактором, определяющим стоимость литья под давлением, является эстетика и сложность конструкции. Более сложные конструкции приводят к увеличению стоимости пресс-форм для литья пластмасс под давлением.
Пластиковая смола
Тип пластиковой смолы, используемой для литья под давлением, также будет определять, насколько экономичным окажется этот процесс. Чем больше смолы требуется, тем выше общая стоимость процесса литья под давлением. Меньшее количество смолы снижает стоимость пресс-формы.
Затраты на оплату труда
Несмотря на то, что большинство процессов автоматизировано, вам все равно придется нести затраты на настройку, эксплуатацию и ремонт, что увеличивает общую стоимость пресс-формы для литья под давлением.
Стоимость впрыскиваемого материала
Другие факторы,
К другим факторам, влияющим на общую стоимость цикла литья под давлением, относятся следующие:
- Вторичные услуги
- Особенности продукта
- Объем производства
Как снизить затраты на литье под давлением
Литье под давлением может быть очень дорогостоящим процессом. Для управления затратами необходимо понимать, как их снизить. Вот некоторые из способов снижения этих затрат:
- Повторное использование пресс-форм
- Использование технологии литья с закладными элементами
- Избегание ненужных функций
- Упрощение конструкции деталей.
- Использование многогнездных и семейных форм
Классификация пресс-форм для литья пластмасс под давлением
Выбор оптимальной пресс-формы для литья пластмасс под давлением имеет решающее значение, поскольку он влияет на общие производственные затраты, скорость и качество выпускаемой продукции. Пресс-формы для литья под давлением классифицируются по различным параметрам. К ним относятся следующие:
Исходя из формы для отливки.
Плиты используются в полостях пресс-формы для обеспечения удовлетворительного качества продукции. Различные типы пресс-форм можно определить по количеству плит. К литьевым пресс-формам, которые можно идентифицировать по количеству плит, относятся следующие:
Литье под давлением многослойной формы
Стоимость многослойных литьевых форм выше, чем у двухплитных и трехплитных. Однако общие эксплуатационные расходы ниже, поскольку наличие нескольких параллельных плит делает процесс более эффективным и снижает количество дефектов. Главное преимущество заключается в том, что для одного цикла требуется всего несколько тонн смыкания.
Трехплитная литьевая форма
В ней есть третья плита, называемая съемной плитой. В отличие от двухплитной пресс-формы, она имеет две линии разъема между сердечником и полостью. Линии разъема отделяют формованную деталь от литниковой системы. Она не так распространена, как двухплитная литьевая форма, но быстрее и эффективнее, поскольку литниковая система не требует повторного использования или ручного разделения.
Двухплитная литьевая форма
Это наиболее распространенный тип пресс-форм для литья под давлением в этой категории благодаря доступной стоимости оснастки. Она имеет одну линию разъема, соединяющую полость и сердечник. Эту пресс-форму можно использовать со всеми системами литников, но она больше подходит для одногнездных пресс-форм.
Исходя из количества полостей в пресс-форме.
Еще одним фактором, позволяющим различать типы пресс-форм для литья пластмасс под давлением, является количество деталей, производимых за один цикл. К ним относятся следующие:
Пресс-форма с одной полостью
Этот тип формовочных полостей позволяет изготавливать одну деталь, поскольку внутри них всего одна полость. Они дешевле по сравнению с многогнездными и групповыми формами, но имеют более низкую производительность, что приводит к увеличению стоимости литья пластмасс под давлением.
Формы с несколькими полостями
Она имеет несколько полостей, что позволяет производить несколько деталей одновременно. Производительность таких пресс-форм выше, чем у одногнездных, что делает их более экономически выгодными. Если вы производите более крупные пластиковые детали, вам следует рассмотреть возможность приобретения литьевой формы с несколькими полостями.
Семейные формы
Подобно многогнездным литьевым формам, семейные формы имеют несколько полостей. Однако полости не идентичны, а это значит, что их можно использовать только для производства деталей, различающихся по форме и размеру.
Например, его можно использовать для производства пластиковых контейнеров и их крышек за один цикл формования. Использование такого типа активации пресс-формы будет дороже из-за стоимости самой пресс-формы, но это позволит увеличить объемы производства и снизить общие эксплуатационные расходы.
В зависимости от системы кормления
В этой категории выделяют три типа литьевых форм. Различают их по системе подачи и литниковой системе. Система подачи представляет собой ряд каналов, таких как литники, затворы и литники, направляющих расплавленную массу в полости. К этой категории относятся следующие формы:
Формовочные формы с горячим каналом для литья под давлением
Это формы, которые нагреваются стержнями или спиралями изнутри или снаружи. Формы постоянно заключены в неподвижную коллекторную плиту, что предотвращает их извлечение вместе с пластиковыми компонентами.
Процесс литья под давлением с горячими каналами обеспечивает эффективность и сокращает количество отходов. Кроме того, не требуется перешлифовка или какие-либо дополнительные процессы для удаления каналов. Если вы планируете быстро производить большие объемы продукции, пресс-формы с горячими каналами в сочетании с многогнездными формами являются наилучшим вариантом оснастки для литья под давлением.
Однако у литьевых форм с горячим каналом есть и свои недостатки. Во-первых, это относительно высокая стоимость пресс-формы. Кроме того, она требует тщательного технического обслуживания и ухода, а также найма квалифицированного специалиста для контроля процесса литья пластмасс под давлением.
Как уже упоминалось, формы скрыты в коллекторных плитах. Это затрудняет очистку, а значит, вы не сможете удалить остатки пластика или следы предыдущих процессов. Возможно, вам стоит рассмотреть использование другой системы подачи, если вы хотите производить цветные контейнеры.
Еще одним недостатком использования системы горячего литья является то, что контейнеры могут прилипать к полостям. Поэтому, возможно, стоит рассмотреть использование этой системы при работе с материалами, не чувствительными к высоким температурам.
литьевые формы с холодным каналом
В этой системе используются необогреваемые литники для подачи расплавленных деталей в полость пресс-формы. Это означает, что их можно использовать даже при работе с термочувствительными материалами. Литье под давлением в этой системе осуществляется без нагрева, поэтому вы всегда будете знать, когда требуется очистка.
Они также просты в обслуживании и менее затратны. Ещё одно преимущество заключается в возможности легко менять цвета и материалы в процессе производства. Кроме того, внесение изменений в дизайн довольно просто благодаря расположению направляющих и быстро меняющимся литникам.
Недостатком использования системы литья под давлением с холодным каналом является необходимость подготовки новой системы каналов при каждом запуске нового цикла, поскольку при извлечении компонентов происходит повреждение пресс-формы. Кроме того, может потребоваться отделение системы каналов от отлитой детали.
Еще один недостаток заключается в том, что они производят большое количество отходов, а это значит, что вам понадобятся дополнительные процессы для повторного измельчения и удаления отходов, что может повлиять на конечный результат.
Изолированные литниковые каналы для литья под давлением
Литье под давлением с изолированными литниковыми каналами основано на тех же принципах, что и литье под давлением с холодными литниковыми каналами. Однако конечный результат аналогичен литью под давлением с горячими литниковыми каналами. В этих пресс-формах используется тот же принцип, что и в пресс-формах с холодными литниковыми каналами, но для создания слоев применяются картриджные нагреватели. Образовавшиеся слои окружают расплавленный пластик, образуя изолированные заготовки.
Они являются лучшей альтернативой системам горячего литья, поскольку стоят дешевле, и не требуют постоянного контроля температуры. Также позволяют быстро менять материал и цвета. Однако их можно использовать только для конструкционных пластмасс.
Заключение
Литье под давлением — один из наиболее распространенных процессов в обрабатывающей промышленности. Он экономически выгоден при производстве больших объемов деталей, и вам следует рассмотреть его, если вы планируете открыть компанию по производству пластмассовых изделий.
