Prototypowe formowanie wtrysku z tworzywa sztucznego

Charakterystyka pleśni aluminiowych:
Lekki
 Niższa gęstość stopu aluminium sprawia, że ​​forma jest lekka i łatwa w przetwarzaniu, transporcie i montażu.
 Zmniejsza potrzebę tonażu maszyny do formowania wtrysku i obniża koszty korzystania z urządzeń do przetwarzania.
Wysoka przewodność cieplna
 Stopy aluminium mają doskonałą przewodność cieplną, co znacznie skraca czas chłodzenia i poprawia wydajność formowania wtrysku.
 Jest to szczególnie korzystne w przypadku szybkiego formowania i krótkiej produkcji cyklu -.
Łatwa zdolność
 Aluminium to bardziej miękki materiał, który ułatwia obróbkę CNC, cięcie, wiercenie i inne operacje.
 Cykl produkcji jest krótki, zwykle tylko 3-10 dni na ukończenie formy.
Przewaga kosztowa
 Koszty produkcji są niższe niż formy stalowe, co sprawia, że ​​nadaje się do małych projektów produkcyjnych - z ograniczonym budżetem.
 Złożone procesy obróbki cieplnej i utwardzania nie są wymagane, co dodatkowo obniża koszty produkcji.
Dobre wykończenie powierzchni
 Powierzchnia aluminium jest łatwa do wypolerowania, piaskowania, anodowana itp., Które mogą spełniać określone wymagania dotyczące wyglądu.

Zalety aluminiowych form:
Krótki cykl produkcji
 Od projektu do dostawy, aluminiowe formy zwykle zajmują tylko 3 dni do 2 tygodni, co jest szybsze niż tradycyjne stalowe formy.
Przystępny
 Nadaje się do potrzeb produkcji małej partii lub reklamy -, może znacznie zmniejszyć początkowe koszty rozwoju.
Elastyczny
 Strukturę pleśni można łatwo dostosować, co jest odpowiednie do szybkiego iteracyjnego procesu rozwoju produktu.
Odpowiednie dla szerokiej gamy produktów
 Złożone kształty lub cienkie - części mury można wytwarzać w celu spełnienia zróżnicowanych wymagań dotyczących projektowania produktu.
Łatwa konserwacja
 Obróbka powierzchni formy aluminiowej jest prosta, przy niskich kosztach utrzymania.

Wady pleśni aluminiowych:
Krótkie życie na służbie
 Stop aluminium ma niską twardość i odporność na ścieranie. Zwykle może wytrzymać tylko 500-10 000 zastrzyków, które nie mogą zaspokoić popytu na masową produkcję.
Słaba odporność na ciepło
 Aluminium ma ograniczoną zdolność do wytrzymywania wysokich temperatur, a wtrysk temperatury przedłużenia - może prowadzić do deformacji pleśni.
Niewystarczająca siła
 W przypadku produktów wymagających wysokiej wytrzymałości lub ultra - wtrysku pod wysokim ciśnieniem (np. Plastiki wzmocnione włóknem szkła), aluminiowe formy mogą nie być odpowiednie.
Ograniczona precyzja
 Chociaż aluminiowe formy mogą osiągnąć wyższą precyzję, zdolność kontroli tolerancji jest nadal nieco gorsza w porównaniu z wysokimi stalowymi formami -.

Scenariusze dla form aluminiowych:
Rozwój prototypu
 Sprawdź wykonalność projektu i szybko wygeneruj próbki do testowania.
Mała produkcja partii
 Zatrzymaj zapotrzebowanie na dziesiątki do tysięcy elementów, odpowiednich do produkcji próbnej i etapu testowania rynku.
Weryfikacja produktu
 Wyprodukuj próbki zbliżone do produkcji masy do weryfikacji funkcjonalnej lub demonstracji wyglądu.
Projekty krótkiego czasu realizacji
 Złóż wniosek do zadań produkcyjnych o ścisłych czasach dostawy, aby obsługiwać szybki zwrot.

Elastyczna stalowa pleśń

Charakterystyka miękkich stalowych form:
Umiarkowana siła
 Twardość materialna wynosi zwykle między 28 - 32 HRC, co może zaspokoić potrzeby formowania wtryskowego o średnim objętości (5000 do 50 000 cykli).
 Łatwiejsza w pracy niż twarde stalowe formy, zdolne do wytrzymania określonego poziomu wytrzymałości i ciśnienia.
Lepsza odporność na ścieranie
 Miękka stal ma lepszą odporność na zużycie niż formy aluminiowe, dzięki czemu nadaje się do dłuższych czasów cyklu.
Umiarkowany koszt
 Niższe koszty w porównaniu z twardymi stalowymi formami, ale znacznie wyższa siła i żywotność serwisowa niż formy aluminiowe, odpowiednie do projektów średnich o ograniczonych budżetach.
Łatwe do zmodyfikowania
 Wysoka wytrzymałość materiału umożliwia łatwe przetwarzanie i regulowanie formy po próbie pleśni, wspierając optymalizację projektowania.
Wszechstronność
 Można użyć do tworzenia złożonych struktur lub multi - form, aby zaspokoić szeroki zakres potrzeb produktu.

Zalety elastycznych stalowych form:
Dłuższe życie
 Zazwyczaj obsługuje dziesiątki tysięcy cykli wtrysku, co czyni go odpowiednim dla mediów - potrzeb produkcyjnych.
Umiarkowany czas cyklu
 Prędkość przetwarzania jest szybsza niż prędkość twardej stalowej. Ale nieco wolniej niż w przypadku form aluminiowych, z ogólnym cyklem produkcyjnym wynoszącym około 2-4 tygodni.
Koszt - skuteczny
 Równowaga między siłą, życiem i kosztami. Jest szczególnie odpowiedni do testowania funkcji, produkcji prób i niektórych projektów masowej produkcji.
Odpowiedni dla szerokiej gamy tworzyw sztucznych
 Dostosowane do formowania wtrysku większości tworzyw sztucznych inżynierii, w tym ABS, PC, PP itp.
Wyższa precyzja
 W porównaniu z formami aluminiowymi elastyczne stalowe formy mogą osiągnąć wyższą dokładność wymiarów i wykończenie powierzchni.

Wady miękkich stalowych form:
Ograniczona twardość
 Słaby dla ultra - High - formowanie wtrysku siły ciśnieniowej lub przetwarzanie szkła - Fibre - materiały wzmocnione
Słaba odporność na korozję
 Podatne na rdzę w środowisku wysokiej wilgotności lub kwaśnych, wymagających regularnego utrzymania i stosowania inhibitorów rdzy.
Waga ciężka
 Cięższe niż aluminiowe formy, co powoduje wyższe koszty transportu i montażu.
Długowieczność nie jest tak dobra, jak twarde stalowe formy
 Nie można obsługiwać długich potrzeb Mass Production Mass Production. Nie nadaje się do projektów o więcej niż milion cykli.

Typowe materiały do ​​miękkich stalowych form
P20 Stal
 Powszechnie stosowany stal do formy o niskiej twardości, twardość w 28-32 HRC, odpowiednia do produkcji średniej objętości.
 Dobra wykonalność, umiarkowana odporność na zużycie, koszt - skuteczny.
718 Stal
 Chrom - zawierający stal pleśni ma dobrą odporność na zużycie i odporność na korozję.
 Powszechnie stosowane w wymagających formach wtryskowych, takich jak przezroczyste części i części precyzyjne.
S50C Stal
 Stal narzędziowa, która jest niedroga, ale mniej trwała.
 Odpowiednie dla krótkiego - Projekty budżetowe lub niskie -.
Nak80 Steel
 Wysoce wypolerowana stal jest odpowiednia do produktów wymagających wysokiego wykończenia powierzchni, takich jak obudowy kosmetyczne.

Porównanie miękkich stalowych form z innymi formami

Formy do drukowania 3D

Cechy formy drukowanych 3D:
Wysoka elastyczność
 Złożone kształty geometryczne można wydrukować z wysokim stopniem swobody projektowania, umożliwiając realizację struktur trudnych do produkcji metodami przetwarzania, takich jak wewnętrzne kanały chłodzenia i lekki projekt.
Krótki cykl produkcji
 Zwykle 1-3 dni na ukończenie produkcji pleśni, w porównaniu z tradycyjną pleśnią, aby zaoszczędzić dużo czasu.
Niski koszt
 Szczególnie odpowiednia dla małych partii lub jednej produkcji czasowej -, unikając wysoko z góry inwestycji tradycyjnych form.
Różnorodność materialna
 Do regulacji wydajności formy można zastosować plastikowe, światłoczułe żywicę, metalu proszku i inne materiały zgodnie z zapotrzebowaniem.
Nadaje się do projektowania weryfikacji
 Prototypowe formy można szybko wykonać w celu weryfikacji projektowania produktu lub małej produkcji próby-.

Zalety z formy drukowanej 3D:
Szybka produkcja
 Od projektowania po formowanie w ciągu kilku godzin do dni, odpowiednie do szybkiej iteracji i walidacji.
Niski koszt
 Eliminuje potrzebę drogiego tradycyjnego stalowego stali i urządzeń do obróbki, co sprawia, że ​​jest szczególnie odpowiednia do produkcji i projektów experimentalnych o niskiej produkcji -.
Produkcja złożonej struktury
 Łatwa implementacja struktur wewnętrznych, ukształtowanych powierzchni i optymalizacji funkcjonalnej, takich jak hydrodynamiczne kanały chłodzenia.
Zmniejszone marnotrawstwo materiałowe
 Produkcja addytywna wykorzystuje tylko potrzebne materiały i jest bardziej przyjazne dla środowiska niż tradycyjne procesy cięcia.
Obsługa optymalizacji projektu
 Elastyczność w celu modyfikowania projektów form w razie potrzeby podczas produkcji, aby szybko dostosować się do zmian popytu.

Wady form drukowanych 3D:
Krótsza żywotność
 W porównaniu z tradycyjnymi stalowymi formami, formy drukowane 3D - są mniej trwałe i nie nadają się do przedłużającego się stosowania pod wysokim ciśnieniem i wysokim temperaturą.
Ograniczone obciążenie - pojemność łożyska
 Zwłaszcza formy wykonane z tworzywa sztucznego lub żywicy są łatwe do zdeformacji lub uszkodzenia w procesie odlewania wstrzyknięcia lub śmierci -.
Ograniczona precyzja i jakość powierzchni
 Tekstura drukowanej warstwy może wymagać dodatkowego przetwarzania, a wykończenie powierzchni nie jest tak dobre jak tradycyjne formy.
Ograniczenia materialne
 Chociaż dostępna jest metalowa technologia drukowania 3D, koszt jest wysoki, a wspólne formy żywicy lub plastikowe są ograniczone pod względem zastosowania.
Niewystarczająca pojemność wsadowa
 Nadaje się do produkcji lub walidacji małej próby wsadowej, ale nie nadaje się na długą produkcję masową -.

Wybór materiałów dla form drukowania 3D:
Żywica światłoczula
 Nadaje się do testu lub weryfikacji formowania wtrysku przez niewielkie okres, z lepszą dokładnością formowania i wydajnością szczegółowości.
Plastik (np. PLA, ABS)
 Formy drukowane przy użyciu technologii FDM, niskich kosztów, ale niższej odporności na ciepło i wytrzymałości.
Metale
 Formy drukowane przy użyciu metalowego proszku (np. Stal nierdzewna, stop aluminium) są odpowiednie dla wysokiej wytrzymałości i wysokich potrzeb precyzyjnych, przy wyższych kosztach.
Materiały kompozytowe
 Drukowanie form przez wzmocnione plastikowe lub kompozytowe materiały dla zwiększonej trwałości i funkcjonalności.

Porównanie form drukowanych 3D i tradycyjnych form:

Silikonowa pleśń

Cechy silikonowych form:
Wysoka elastyczność i plastyczność
 Materiał silikonowy ma dobrą elastyczność i plastyczność. I może dokładnie odtworzyć szczegóły powierzchni formy matki, odpowiednie do złożonych kształtów geometrycznych.
Odporność na wysoką temperaturę i stabilność chemiczna
 Wysokie - wysokiej jakości formy silikonowe są zwykle odporne na wysokie temperatury (-60 stopni do 250 stopni) i są odporne na większość chemikaliów.
Niski koszt
 Niskie koszty produkcji sprawiają, że są one szczególnie odpowiednie dla małych - produkcji i szybkiego prototypowania.
Krótki cykl produkcji
 Proces produkcyjny jest prosty, zwykle 1-3 dni na ukończenie produkcji pleśni i zastosowanie jej.
Szeroki zakres aplikacji
 Można użyć do formowania szerokiej gamy materiałów, w tym żywic, poliuretanu, wosku, metali o niskiej temperaturze topnienia itp.

Zalety silikonowych form
Prosta produkcja
 Prosty proces produkcji, nie ma potrzeby złożonego sprzętu lub procesów.
Low - zdolność adaptacji kosztów
 Idealny do małej produkcji partii lub szybkiego prototypowania, przy znacznych oszczędnościach kosztów rozwoju.
Dokładność wysokiej reprodukcji
 Może dokładnie odtworzyć szczegóły głównej formy, w tym drobne tekstury i złożone struktury.
Elastyczny
 Łatwy w uwolnieniu formy, unikając uszkodzenia gotowego produktu.
Szeroki wybór materiałów
 Może być używany do formowania szerokiej gamy materiałów, takich jak żywica, poliuretan, gips i metale o niskiej temperaturze topnienia.

Wady silikonowych form:
Krótkie życie na służbie
 W porównaniu z metalowymi formami silikonowe formy mają krótszy odporność na zużycie i żywotność. I ogólnie może wytwarzać tylko dziesiątki do setek produktów.
Ograniczone właściwości mechaniczne
 Formy silikonowe mają niską twardość i wytrzymałość, co utrudnia wytrzymanie wysokiego - ciśnienie lub wysokie - formowanie wtrysku temperatury.
Niewystarczająca stabilność wymiarowa
 Formy silikonowe są podatne na odkształcenie z powodu powtarzanego użycia, wpływając na dokładność wymiarową produktów.
Wrażliwy na środowisko
 Materiały silikonowe są podatne na wilgotność i temperaturę i muszą być przechowywane w odpowiednich warunkach.

Wybór materiału do formy silikonowej:
Przezroczysty silikon
 W przypadku form o wysokiej precyzji i zastosowań form wizualnych.
Silikon o wysokiej twardości
 Zapewnia lepszą odporność na ścieranie i stabilność wymiarową i jest odpowiednia do małej produkcji partii -.
Silikon z klasy spożywczej
 Używany do tworzenia pleśni żywności, takich jak formy czekolady i ciasta.
Silikon przemysłowy
 Nadaje się do produkcji części przemysłowych, takich jak części samochodowe, uszczelki itp.

Forma żywicy epoksydowej

Charakterystyka form żywicy epoksydowej:
Wysoka wytrzymałość i odporność na zużycie
 Żywica epoksydowa stwardnieje, tworząc twardą powierzchnię, która może wytrzymać wysokie naprężenie mechaniczne, odpowiednie dla złożonych procesów i długie - użycie czasu.
Dobra odporność chemiczna
 Odporny na kwas, alkaliczne i większość rozpuszczalników chemicznych, szczególnie odpowiednie do formowania impregnacji żywicy materiałów kompozytowych.
Doskonała stabilność termiczna
 Formy żywicy epoksydowej mogą wytrzymać wysokie temperatury (zwykle 120 stopni -180 stopni, specjalna epoksyja może wytrzymać do 250 stopni), odpowiednie do procesu formowania gorącego prasy.
Dokładność wysokiej wymiaru
 Niski kurczenie się utwardzania (zwykle mniej niż 1%) utrzymuje dokładność szczegółów i kształtu mistrzowskiej formy.
Wysoka gładkość powierzchni
 Powierzchnię formy można wypolerować do efektu lustrzanego, co pomaga poprawić jakość gotowego produktu i efekt uwalniania.

Zalety pleśni żywicy epoksydowej:
Stosunkowo niski koszt produkcji
 Niższe koszty niż metalowe formy, odpowiednie do produkcji małej działki i prototypowania.
Lekki
 W porównaniu z metalowymi formami, formy żywicy epoksydowej mają lżejszą wagę, dzięki czemu są łatwiejsze w obsłudze i manipulacji.
Wysoka odporność na korozję
 Odporny na szeroki zakres rozpuszczalników i materiałów chemicznych, przedłużając żywotność formy.
Wysoka elastyczność przetwarzania
 Właściwości pleśni można regulować za pomocą wypełniaczy lub innych materiałów wzmacniających, aby zaspokoić szeroki zakres potrzeb procesowych.
Możliwość szybkiego formowania
 Krótki cykl produkcji, odpowiedni do szybkiej reagowania na popyt rynkowy.

Wady pleśni żywicy epoksydowej:
Ograniczona trwałość
 W porównaniu z metalowymi formami, formy żywicy epoksydowej są mniej odporne na uderzenie i ścieranie. I są odpowiednie dla masy i średniego - Mass Production.
Niższa przewodność cieplna
 Przewodność cieplna jest niższa niż formy metalowe, co może zmniejszyć wydajność w niektórych procesach grzewczych.
Wysokie wymagania dotyczące zdemolowania
 Łatwo jest uszkodzić powierzchnię formy podczas demoldingu, dlatego konieczne jest użycie wysokiej jakości środka uwalniania formy -.
Łatwy do zdeformowania w dużych rozmiarach
 Duże formy rozmiaru - mogą być zdeformowane pod naprężeniem lub wysokim środowiskiem temperaturowym -.

Opieka i konserwacja pleśni żywicy epoksydowej:
Wyczyść powierzchnię
 Oczyść powierzchnię formy po każdym użyciu, aby uniknąć uszkodzenia resztek formy.
Regularna inspekcja
 Regularnie sprawdzaj formę pod kątem pęknięć, deformacji lub zużycia.
Zastosowanie środka uwalniania pleśni
 Zastosuj równomiernie środek uwalniania, zanim każdy użyje, aby zmniejszyć uszkodzenie powierzchni formy.
Środowisko przechowywania
 Przechowuj formę w suchym i chłodnym miejscu, unikaj bezpośredniego światła słonecznego lub środowiska temperaturowego wysokiego -.
Naprawa i renowacja
 Jeśli pleśń zostanie uszkodzona, można ją naprawić za pomocą materiału żywicy epoksydowej, aby przedłużyć żywotność obsługi formy.

Tabela porównawcza liczby razy używa się pleśni

Typ pleśni	Cykl produkcyjny	Liczba używanych	Obowiązujące scenariusze
Aluminiowa forma	5-15 dni	Około 500-1000 razy	Nadaje się do produkcji małej partii lub rozwoju prototypu, rzadziej stosowania, odpowiednie do szybkiego prototypowania.
Elastyczna stalowa pleśń	10-30 dni	Około 5000-10000 razy	Nadaje się dla małych i średnich - Produkcja partii, dłuższa żywotność serwisowa, odpowiednia do masowej produkcji o średnich wymaganiach precyzyjnych.
Silikonowa pleśń	2-7 dni	Około 10-50 razy	Nadaje się do szybkiego prototypowania, produkcji małej partii lub dzieła sztuki itp. Ograniczone użycie, łatwo uszkodzone, odpowiednie do części o złożonych kształtach.
Formy do drukowania 3D	1-7 dni	Około 10-100 razy	Nadaje się do produkcji o niskiej objętości, prototypowaniu lub złożonych części w kształcie, ale słabej trwałości i nie nadającej się do długotrwałego użycia.
Forma żywicy epoksydowej	5-10 dni	Około 100-500 razy	Mające zastosowanie do małej i średniej produkcji masy wielkości, wyższa precyzja, stosunkowo częstsze stosowanie, ale wciąż mniej trwałe niż metalowe formy.

 

Jak wybrać najlepszą odpowiednią formę wtrysku?

Ilość próbki

Wybierz formę drukowania 3D lub formę silikonową dla niewielkiej ilości; Wybierz aluminiową formę lub miękką stalową formę do średniej ilości.

Wymagania produktu

Aluminiowe lub miękkie stalowe formy dla wysokiej precyzji i wykończenia powierzchni.

Koszt czasu

Gdy czas jest ciasny, wybierz formę drukowania 3D lub formę silikonową.

Ograniczenia budżetowe

Podczas niskiego budżetu wybierz żywicę epoksydową lub formę silikonową.

Należy zauważyć, że wybór wszystkich prototypów formowania wtrysku powinien najpierw odnosić się do własnych wymagań i ceny produktu, kombinację tych dwóch, aby wybrać najbardziej odpowiednie prototypowe formy