Plastové výrobky můžete vyrábět různými způsoby. Vstřikování plastů a 3D tisk jsou dva moderní způsoby. Každý z nich má své jedinečné výhody a nevýhody. Proto musíte posoudit vstřikování vs. 3D tisk a dozvědět se o nich více.
Vstřikování plastů je stará technika. Lidé ji poprvé použili v 18. století. Po 100 letech od jejího objevu byla zavedena nová metoda zvaná 3D tisk. V současné době jsou oba přístupy v plastikářském průmyslu široce rozšířené.
Při přehledu vstřikování vs. 3D tisk se také dozvíte o jejich vhodnosti v různých oblastech. Například vstřikování je ideální pro velkoobjemové zakázky. 3D tisk je však skvělý pro výrobu prototypů. Stejně tak existuje více rozdílů. V tomto článku je najdete a dozvíte se, který by mohl být pro vaši firmu nejvhodnější.
Co je vstřikování plastů?
Vstřikování je nejpoužívanější metodou. Jak název napovídá, při této metodě se plast vstřikuje do formy a vytváří se různé tvary.
Touto technikou se vyrábí většina plastových dílů, které lidé denně používají. Vstřikování se široce používá pro malé díly, jako jsou hračky, a velké díly, jako jsou kuchyňské potřeby. Tato technika je vysoce efektivní, zejména při vytváření složitých plastových dílů. Podle odborníků lze touto metodou dosáhnout tolerance až ±0,1 mm.
Typický vstřikovací stroj má tři centrální jednotky. (1) Vstřikovací jednotka, která vypadá jako obří injekční stříkačka, má tři hlavní části. (a) Násypka přijímá plastové pelety a posílá je do hlavní komory. (b) Ohřívací komora tyto pelety zahřívá a vytváří roztavený plast. (c) Vytlačovací zařízení pomáhá tlačit plast dopředu směrem k formě.
(2) Formovací jednotka tvaruje plastové díly do požadovaného tvaru. Používá specifickou formu pro specifické plastové díly. Tato jednotka je tedy nastavitelná.
(3) Svorka obvykle otevírá a zavírá formu. Forma se obvykle skládá ze dvou polovin: jednotka formy drží jednu polovinu a jednotka svorky zajišťuje druhou. Jakmile obsluha stiskne upínací jednotku, polovina formy se otevře a odhalí nově vytvořený plastový díl.
Jak funguje vstřikování plastů?
Proces vstřikování začíná podáváním plastových pelet do násypky. Topné komponenty tyto pelety postupně zahřívají a vytvářejí roztavený plast. Později se roztavený plast pomocí extrudéru dostane do vstřikovací komory.
Když je obsluha připravena, vstřikovací jednotka vtlačí roztavený plast do dutiny. Po ochlazení se plastové díly vyjmou ze vstřikovací formy, můžete přejít na naši stránku. technologie plastových forem se dozvíte více o plastových formách.
Vstřikování je nejvhodnější pro:
Vstřikování je vysoce efektivní výrobní proces. Tato metoda je ideální pro rychlejší výrobu a konzistentní výrobky. Zde je několik klíčových bodů, kde je vstřikování nejlepší volbou:
- Vstřikování je vhodné pro velkosériovou výrobu. Lze při něm vyrobit více než 1 000 dílů na sérii.
- Tato technika je vhodná pro finální výrobu. Není ideální pro výrobu prototypů.
- Vstřikování obvykle zvládne všechny typy konstrukcí a velikostí. Díky této flexibilitě je tato metoda výhodná.
- Vstřikováním vznikají pevnější plastové díly. Na rozdíl od 3D tisku jsou vstřikované díly odolné a snesou větší namáhání.
- Po vytvoření formy lze vstřikováním vyrobit miliony plastových dílů. Díky tomu je vaše podnikání ziskovější a investice se vám rychle vrátí.
Omezení vstřikování plastů
Vstřikování je z mnoha důvodů lepší, ale stále má svá omezení. Kvůli těmto omezením je obvykle lepší volbou 3D tisk.
- Vstřikování vyžaduje vysoké počáteční náklady. Pro každý konkrétní plastový díl je třeba vyrobit jinou formu.
- Tato metoda není ideální, pokud se zaměřujete na zakázky s malým objemem. Vysoké náklady na nástroje výrazně zvýší výrobní náklady.
- Tato metoda vyžaduje delší dobu zpracování. Může trvat 5-7 týdnů.
- Tato metoda vyžaduje více času na nastavení.
Co je 3D tisk?
3D tisk je jedním z typů aditivní výroby. Obvykle vytváří tvary přidáváním plastů vrstvu po vrstvě, proto se nazývá aditivní výroba. 3D tisk však, jak název napovídá, vytváří trojrozměrné objekty. Využívá především plasty, protože jsou lehké a snadno se taví.
Můžete si vzpomenout na tradiční výrobní procesy, jako je CNC obrábění. Všechny tyto metody jsou subtraktivní. Ale 3D tisk přidává materiál. Díky tomu můžete vytvářet mnoho složitých tvarů s menším odpadem materiálu.
3D tiskárna je obecně krabicovitá konstrukce. Jednoduchá 3D tiskárna má čtyři klíčové součásti.
(1) Rám poskytuje stroji konstrukční oporu. V závislosti na kvalitě stroje je obvykle vyroben z kovu nebo plastu.
(2) Tiskové lože je obvykle ploché, stejně jako u laserového řezacího stroje.
(3) Tryska nebo tisková hlava je klíčovou součástí 3D tiskárny. Většinou se dodává s extruderem. Na základě naprogramované dráhy se tisková hlava může obecně pohybovat podél os X, Y a Z.
(4) Tento proces obvykle řídí ovládací panel, který umožňuje připojení počítače k počítači.
Jak funguje 3D tiskárna?
Nejprve je třeba připravit soubor návrhu. Můžete použít jakýkoli vhodný software, ale musíte se ujistit, že typ souboru je STL nebo OBJ. Některé pokročilé ovladače 3D tiskáren mohou podporovat i jiný typ souboru. Jakmile soubor vložíte do řídicí jednotky, stroj automaticky vytvoří programy pro cestu tiskové hlavy.
Ještě předtím je třeba stroj připravit. Zkontrolujte, zda jste nainstalovali plastové vlákno s extrudérem a tiskovou hlavou. Když začnete tisknout, tryska zahřeje filament a roztaví jej do polotekuté formy. Současně tisková hlava sleduje naprogramovanou dráhu. Postupně ukládá polotekutý plast vrstvu po vrstvě na tiskovou hlavu.
V tomto případě specializované plastové vlákno rychle ztvrdne a vytvoří pevný tvar. Mezi oblíbená plastová vlákna používaná v tomto případě patří PLA, ABS, PP, PC, PETG, TPU a mnoho dalších. Proces však pokračuje přidáváním plastů vrstvu po vrstvě, dokud se nevytvoří celé těleso.
Po dokončení tisku můžete odstranit nepotřebná rozšíření. Při 3D tisku se těmto dodatečným dílům říká podpůrné konstrukce. Můžete však provádět i další dokončovací práce, například vyhlazovat hrubé hrany.
3D tisk je nejvhodnější pro:
3D tisk vám nabízí flexibilní řešení pro vytváření mnoha složitých plastových dílů. Otevírá široké možnosti pro realizaci mnoha kutilských projektů. Ve výrobě je využití 3D tisku široké. Zde je několik klíčových ukazatelů, kde je 3D tisk nejlepší volbou:
- 3D tisk je ideální pro vytváření prototypů jakýchkoli finálních dílů. Plastové prototypy se také používají k testování výrobku pro mnoho dílů odlévaných pod tlakem. 3D tisk je rychlý a přesný, což výrazně napomáhá rychlé tvorbě prototypů.
- 3D tisk je vhodný pro nízkoobjemové zakázky. Pro velkosériovou výrobu je cenově výhodné vstřikování.
- 3D tisk je obvykle lepší volbou pro malé až středně velké plastové díly. Mnoho moderních 3D tiskáren je však schopno vytvářet velké konstrukce.
- Tato metoda umožňuje rychlou výrobu dílů. Dokončení tisku dílu trvá jen několik minut až několik hodin.
- 3D tisk je ideální pro časté změny designu. Umožňuje upravovat a aktualizovat návrhy.
- 3D tisk je skutečně vynikajícím nástrojem pro vytváření složitých tvarů.
Omezení 3D lisování
3D tisk je známý svými mnoha výhodami, ale stále má určitá omezení. Proto se vhodnou volbou stává vstřikování.
- 3D tisk je do značné míry omezen na určité plastové materiály. V 3D tisku jsou trendy plasty PLA, ABS, PC, PP, PETG a TPU.
- Pokud chcete, aby vaše plastové díly byly pevné, není 3D tisk ideální. Pro výrobu robustních plastových dílů je vhodné vstřikování.
- 3D tisk je relativně pomalý proces. Dokončení jedné série trvá několik minut až několik hodin. Z tohoto důvodu není 3D tisk vhodný pro velkosériovou výrobu.
- 3D tiskárny potřebují častou údržbu. Po každé tiskové úloze je třeba vyčistit extrudér a tiskovou hlavu.
Vstřikování vs. 3d tisk: Co je lepší?
Z předchozích dvou kapitol jste se s těmito technikami již seznámili. Jaké to jsou? Jak fungují? K čemu jsou nejvhodnější? Obě metody mohou být pro konkrétní použití vhodnější, ale míra vhodnosti se může přesto lišit. V tomto oddíle zvážíme několik faktorů, které nám pomohou určit nejlepší vhodnost jednotlivých metod.
Ještě předtím se podívejme na shrnutí této diskuse v následující tabulce.
| Faktory | Vstřikování | 3D tisk |
| Objem výroby | Vhodné pro velkosériovou výrobu díky nízkým nákladům na jednotku. | Vhodné pro malosériovou výrobu |
| Složitost návrhu | Omezení konstrukcí formy: po vytvoření formy můžete vyrobit pouze určitý design. | Vhodné pro časté změny designu; velmi flexibilní |
| Síla | Vyrábí díly s vysokou pevností | Relativně nižší pevnost |
| Vytváření prototypů | Nevhodné | Vhodné |
| Konstrukce nástrojů | Vyžaduje vlastní formy | Není třeba |
| Doba zpracování | Delší doba seřízení a výroby kvůli vytvoření formy; po dokončení seřízení rychlejší | Krátká doba nastavení, rychlá doba obratu |
| Velikost dílu a tolerance | Lze vyrábět malé i velké plastové díly; tolerance až ±0,1 mm. | Vhodné pro malé a střední plastové díly; tolerance až ±0,25 mm. |
| Přizpůsobení | Omezeno pouze na konstrukci formy | Vysoce přizpůsobitelné |
| Povrchová úprava | Hladká povrchová úprava | Možná bude potřeba následné zpracování. |
| Materiálový odpad | Méně odpadu | Střední až vysoký materiálový odpad |
| Náklady | Vysoké počáteční náklady, ale nižší jednotkové náklady u velkoobjemových zakázek | Nižší počáteční náklady, ale vysoké jednotkové náklady |
Vstřikování vs. 3D tisk: Objem výroby
Při výrobě plastových dílů hraje zásadní roli objem výroby. Můžete vlastnit malou, střední nebo velkou firmu. Svým zákazníkům můžete nabízet zakázkové nebo standardní provedení. Rozhodněte se tedy, jaký typ výroby budete svým zákazníkům poskytovat. Pak budete moci zvolit správný výrobní proces.
Vstřikování je ideální pro velkosériovou výrobu. Po vytvoření formy můžete vyrobit miliony plastových dílů se stejným designem. Můžete vytvořit mnoho barev, i když design zůstává stejný.
3D tisk je ideální pro zakázkové návrhy. Váš zákazník si může objednat 10 až 100 kusů dílů navržených na zakázku. V takovém případě 3D tisk odvede skvělou práci. Pro tuto práci nemusíte vytvářet drahé formy.
Vstřikování vs. 3D tisk: Složitost designu
Pomocí obou metod můžete vytvářet velmi složité návrhy. Vstřikování je však omezeno pouze na konstrukci formy. Jakmile je forma vytvořena, nemáte možnost ji upravovat. Složitost designu je tedy u vstřikování omezena pouze na design formy.
3D tisk vám dává více možností přizpůsobení designu. Můžete vytvářet složité geometrie, jako jsou rysy draků nebo detailní starověké vzory a další. Nevznikají žádné další náklady na nástroje.
Vstřikování vs. 3D tisk: .
Některé plastové díly, například automobilové díly, hračky a průmyslová zařízení, vyžadují vysokou pevnost. Tyto předměty jsou často vystaveny hrubému zacházení a nárazovým silám.
Vstřikováním lze zvýšit pevnost plastového předmětu. Jak víte, při této metodě se plastové pelety zcela roztaví a poté se zformují do pevných tvarů.
3D tisk naproti tomu převádí plastová vlákna do polotekuté formy. Vytváří 3D objekty vrstvu po vrstvě. V důsledku toho se pevnost každé vrstvy mírně snižuje.
Celkově je vstřikování nejlepší volbou z hlediska pevnosti.
Vstřikování vs. 3D tisk: Vytváření prototypů
Prototyp je také známý jako vzorek nebo model výrobku. Prototypy nebo vzorky se obvykle podobají tvaru a vlastnostem konečného výrobku.
Nejlepší způsob, jak vyrobit vzorky, je 3D tisk. I v případě rychlé výroby prototypů vám 3D tisk může poskytnout nejlepší řešení. Vstřikování je vhodné pouze pro výrobu finálních dílů. Přestože při výrobě forem budete potřebovat prototypy, 3D tisk se hodí i v tomto případě.
Vstřikování vs. 3D tisk: Návrh nástrojů
Konstrukce nástrojů je klíčovou součástí vstřikování plastů. Formy se také nazývají nástroje. Vstřikovací formy jsou drahé a jejich návrh a výroba vyžadují čas. Podle tržní hodnoty pro rok 2024 stojí vstřikovací forma přibližně $3 000 až $100 000.
Vysoké počáteční náklady rovněž zvyšují náklady na jednotku, takže konstrukce nástrojů nemusí být užitečná pro malosériovou výrobu. Cena za jednotku však klesá u velkoobjemových zakázek.
Naproti tomu 3D tisk nepotřebuje nástroje. Můžete tisknout přímo z digitálního návrhu. Z tohoto důvodu je 3D tisk ideální pro vytváření prototypů, které mohou později pomoci při výrobě vstřikovacích forem.
Vstřikování vs. 3D tisk: Doba realizace
Doba obratu je celková doba potřebná k zahájení výroby a výrobě hotového výrobku.
Vstřikování má několik výrobních kroků. Nejprve je třeba navrhnout a vytvořit specifické formy pro plastové díly. Poté byste je měli nainstalovat na správné místo na vstřikovacím stroji. Plastové pelety musíte pokaždé vložit do násypky. Celý proces může u jednodušších plastových dílů trvat 5 až 7 týdnů.
Na druhou stranu 3D tisk má obecně kratší dobu realizace. Není potřeba složité nástrojové vybavení, je to jako plug-and-play. V tomto případě je u složitých plastových dílů doba realizace přibližně 1 až 2 týdny.
Vstřikování vs. 3D tisk: Velikost a tolerance dílů
Vstřikováním se obvykle vyrábějí plastové díly všech velikostí. Dokáže zachovat vysokou toleranci, i když je díl obrovský. Z tohoto důvodu je vstřikování velmi vhodné pro velkosériovou výrobu.
3D tisk má určitá omezení týkající se velikosti dílů. Obecně lze pracovat s malými až středně velkými plastovými díly. Chcete-li vytvořit velké díly, musíte je vyrobit po částech a později je sestavit.
Vstřikování vs. 3D tisk: Přizpůsobení
V oblasti přizpůsobení vítězí 3D tiskárna. Umožňuje vytvářet složité návrhy, aniž byste potřebovali speciální nástroje nebo formy. V případě potřeby můžete návrhy také měnit a vyrábět jedinečné předměty. Změny můžete provádět rychle. Díky těmto výhodám je 3D tisk ideální pro vytváření personalizovaných výrobků.
Vstřikování je méně flexibilní. Pokud váš zákazník potřebuje velkoobjemové plastové díly na zakázku, můžete vytvořit formy na míru. Návrh formy je však časově náročný proces. Možná budete muset upravit formu, abyste změnili malý design, a každá změna zvyšuje další náklady. Vstřikování tedy není vhodné pro zakázkovou výrobu.
Vstřikování vs. 3D tisk: Povrchová úprava
Vstřikování obecně nabízí plastové díly s hladším povrchem než 3D tisk. Kromě dělící čáry nemají vstřikované díly žádné hrubé hrany.
Při 3D tisku spodní vrstva zpravidla podpírá horní vrstvu. Z tohoto důvodu můžete na povrchu vytištěného objektu najít některé části navíc. Tyto dodatečné části obvykle brání hladkosti vytištěného objektu. Proto může být zapotřebí další práce po zpracování, aby byl povrch hladší.
Většina spotřebních výrobků, včetně autodílů, hraček a elektronických krytů, vyžaduje vysoce kvalitní povrchovou úpravu. Vstřikování je pro tyto výrobky lepší volbou.
Vstřikování vs. 3D tisk: Materiálový odpad
Při vstřikování obecně vzniká méně odpadu. Může se stát, že se vyrobí nějaký materiál navíc kvůli vtokům, gumě a dělící čáře. Ve srovnání s 3D tiskem je toto množství výrazně menší. Je dobré, že tento přebytečný materiál můžete znovu použít podáním do zásobníku v další výrobní sérii.
3D tisk vytváří mnoho dalších vrstev, které nejsou nutné. Stroj obvykle vytváří tyto dodatečné vrstvy pro podporu konstrukce. Tento dodatečný materiál však později nemůžete použít, protože při 3D tisku se používá pouze role plastového vlákna.
Vstřikování vs. 3D tisk: .
Při posuzování nákladů je třeba je nejprve rozdělit. Za prvé, vstřikování vyžaduje vysoké počáteční náklady. Může zahrnovat jak cenu stroje, tak konstrukci nástrojů. V tomto případě je levnější variantou 3D tiskárna.
V závislosti na objemu výroby nabízí vstřikování levnější řešení pro velkosériovou výrobu. U nízkoobjemového vstřikování se náklady na jednotku výrazně zvyšují v důsledku vysokých nákladů na nástroje. 3D tisk zachovává stejnou cenu jak pro malosériovou, tak pro velkosériovou výrobu.
A konečně, pro dlouhodobou práci vítězí vstřikování. 3D tisk si však stále udržuje vysoké náklady na jeden díl. Proto je 3D tisk vhodný pouze pro prototypy, krátké série a rychlé změny.
Často kladené otázky
Je 3D tisk levnější než vstřikování?
3D tisk je obecně levnější pro malosériovou výrobu. Nevyžaduje náklady na nástroje. Kromě toho jsou 3D tiskárny také levnější než vstřikovací stroje. Pro velkosériovou výrobu však vstřikování nabízí cenově dostupnější řešení. Po vytvoření formy můžete vyrobit miliony plastových dílů pomocí stejné formy.
Používá se PVC při vstřikování?
Ano, PVC se běžně používá při vstřikování. Je levnější než PC, ABS a PP. Z tohoto důvodu se z PVC vyrábí mnoho plastových dílů. Tento plast nabízí vynikající chemickou odolnost, trvanlivost a všestrannost. Je ideální pro výrobu trubek, tvarovek, automobilových dílů a mnoha dalších spotřebních předmětů.
Která země je nejlepší pro vstřikování plastů?
Čína je přední zemí ve výrobě vstřikovacích forem. Mnoho továren v této zemi nabízí cenově výhodné plastové díly při zachování vysoké kvality. Pro velkoobjemové zakázky je Čína tím nejlepším místem, které si můžete pro své podnikání vybrat.
Kolik stojí výroba vstřikovací formy?
Cena formy pro vstřikování plastů se může pohybovat mezi $3 000 a $100 000. Formy pro malé a jednoduché konstrukční díly mohou stát $3 000 až $6 000. Na druhou stranu formy pro složité konstrukce a vysoce kvalitní nástroje mohou stát od $25 000 do $50 000. Cena závisí na designu, velikosti a kvalitě plastového dílu.
Jaká je průměrná cena dobré 3D tiskárny?
Průměrná cena dobré 3D tiskárny se může pohybovat od $1 000 do $4 000. 3D tiskárny můžete najít i za $200, ale ty jsou určeny pouze pro stavebnice pro začátečníky. Kromě toho je řada 3D tiskáren $500 až $1 500 ideální pro hobbyisty. Pro profesionální práci si však musíte nastavit rozpočet o něco vyšší.
Souhrn
Zkontrolovali jsme podrobnou příručku o plastových vstřikování vs. 3D tisk. Článek poukázal na všechny detaily, které potřebujete k výběru nejlepší možnosti. Pojďme si však shrnout naše tipy a zkontrolovat, které by mohly být pro váš projekt nejlepší.
Vstřikování je ideální pro velkoobjemové zakázky. Různé továrny uvádějí, že minimální objem musí být větší než 500 kusů. Tato metoda je vhodná pro vytváření mnoha spotřebních výrobků, automobilových dílů a dalších.
3D tisk je vhodný především pro rychlou výrobu prototypů, malosériové zakázky a zakázkové plastové díly. Na rozdíl od vstřikování, 3D tisk nepotřebuje nejmenší objem. Přesto tato technika vyžaduje čas i náklady na vlákna pro velkovýrobu.
Tabulka 1 3D tisk plastů vs. vstřikování plastů: Co je lepší?
| Faktor | Nejlepší možnost |
| Velkoobjemová výroba | Vstřikování |
| Malosériová výroba | 3D tisk |
| Vytváření prototypů | 3D tisk |
| Nákladová efektivita | Vstřikování pro velkosériovou výrobu, 3D tisk nebo malosériovou výrobu |
| Flexibilita materiálu | Vstřikování |
| Spotřební zboží | Vstřikování |
Pokud hledáte služby vstřikování plastů, kontaktujte nás. Dong Guan Sincere Tech je jedním z 10 nejlepších společnosti zabývající se vstřikováním plastů v Číně které nabízejí injekce plastové formy a zakázkové vstřikování plastů. Nabízíme také další služby, jako je tlakové lití forem, CNC obrábění, povrchová úprava a montáž.