Fremtiden for formfremstilling og plast

Formfremstilling og plast er sprøjtestøbningsprocessen, som er en forenklet og effektiv fremstillingsproces, der involverer indsprøjtning af opvarmet materiale i en plast sprøjtestøbeform til at forme plast eller gummi.

I øjeblikket bruges plastsprøjtestøbning i flere industrier som f.eks. rumfart, emballage og... sprøjtestøbning af legetøj. Sprøjtestøbe- og plastindustrien er i konstant udvikling på grund af teknologiske gennembrud, markedsforstyrrelser og visse økonomiske og sociale faktorer.

Væsentlige gennembrud

Værktøjsdannelse, slibning, varmebehandling, metalbearbejdning og udboring af designet blev udført i hånden, hvilket krævede et enormt tidsforbrug. Da mennesker udførte næsten hele processen manuelt, blev overensstemmelsesproblemer uundgåelige, da ikke to forme havde samme egenskaber.

Men med den teknologiske udvikling bidrog to teknikker til fremstilling af støbeforme i høj grad til skiftet fra manuel til computerassisteret bearbejdning.

CNC-fræsemaskiner

Disse maskiner havde oprindeligt form af 2D Bridgeport-fræsere, som var integreret med CNC-udstyr. Disse maskiner tog markedet med storm og ændrede den måde, værktøjsmagere skabte dele på, da de tilbød hurtige bearbejdningshastigheder kombineret med større nøjagtighed og minimalt manuelt tilsyn.

Moderne CNC-fræsere giver hurtige bearbejdningshastigheder, samtidig med at de opnår høj nøjagtighed, selv når de arbejder med komplekse forme.

CAD-programmer

CAD-programmer har haft en afgørende indflydelse på udviklingen af støbeformsindustrien ved at strømline processen med at designe støbeforme. Disse programmer gjorde det muligt for branchefolk at lave 2D- og senere 3D-gengivelser, som hurtigt og nemt kunne redigeres, testes og ændres.

Det fremtidige omfang af sprøjtestøbning og plast

Sprøjtestøbningsindustrien er fortsat med at trives gennem årene og har udvist et enormt potentiale for forbedringer med hensyn til effektivitet, som f.eks. at skabe direkte metalforme i et hurtigere tempo og samtidig holde sig inden for budgettet.

Her er nogle vigtige branchetrends, der potentielt kan definere udviklingen af plastform og plast, sprøjtestøbning og plast i mange år fremover.

Sammensatte materialer

Siden 2020 har kompositmaterialer fået momentum som en af de mest førende tendenser i rumfarts- og bilindustrien. Et kompositstof er en heterogen blanding af to eller flere materialer, der udføres for at opnå et stærkere slutprodukt. 

Kompositter er betydeligt stærkere på trods af deres lave vægt end højtydende stoffer som stål. Disse egenskaber gør dem til et ideelt valg for luftfarts-, bil- og byggeindustrien.

Kompositter er fleksible, holdbare og omkostningseffektive erstatninger for de materialer, der bruges til sprøjtestøbning og fremstilling af støbeforme. I de kommende år vil kompositmaterialer finde vej til den medicinske sektor og til fremstilling af militært udstyr.

Øget automatisering

Implementering af automatisering og software, avanceret analyse og maskinlæring i produktionsprocesser stiger hurtigt med de seneste teknologiske gennembrud. Programmering er blevet betydeligt enklere, hvilket har ført til minimeret nedetid, hurtigere produktionscyklusser og effektiv vedligeholdelse.

Automatisering gør det muligt for producenter og ingeniører at udøve en højere grad af kontrol over sprøjtestøbningsprocessen. Det kan også hjælpe designere og produktudviklere med at bevare en konkurrencefordel på markedet.

En form for automatisering kaldet analyse af formflow er ved at vinde indpas i fremstillingssektoren. Den bruger software til at simulere sprøjtestøbningscyklussen og give indsigt i formfyldningsprocessen. Denne simulering er især effektiv, når der foretages ændringer i produktdesignet i designfasen. Mold flow-analyse kan også teste for skævvridning, krympning, ukorrekte fyldningsmønstre og meget mere før prototyping.

Hvis du driver en lille virksomhed og arbejder på et budget, skal du investere i en vertikal mølle da det er relativt omkostningseffektivt og giver en rimelig grad af nøjagtighed.

Bæredygtig udvikling

Fremstillingsindustrien bevæger sig i retning af bæredygtighed, og derfor skal plastindustrien også bevæge sig i den retning. Antallet af miljøbevidste indkøbere er vokset, og det har inspireret produktionsvirksomhederne til at gøre deres drift mere effektiv og reducere spildet betydeligt.

Formfremstillingsindustrien har udtænkt måder at arbejde på sprøjtestøbning maskiner med større effektivitet for at begrænse strømforbruget, skifte til bæredygtige strømkilder, bruge genanvendte råmaterialer, minimere materialespild og meget mere.

Mens bæredygtighed er på hastig fremmarch, skal produktionsvirksomheder opfylde kritiske projektspecifikationer for at sikre optimale kvalitetsparametre. Det skyldes, at genbrugsprodukter ofte ikke opfylder de fysiske og mekaniske specifikationer for den endelige vare.

Bioplast

Bioplast er et direkte resultat af bæredygtig udvikling, da flere producenter er begyndt at udforske fordelene og implementeringen af det i sprøjtestøbning og formfremstilling.

Bioplast er petroleumsbaserede plasterstatninger, der stammer fra biomasser som sukkerrør, majs, tang og andre. Bioplast er unikt, fordi det er bionedbrydeligt og kulstofneutralt.

Fremstilling og emballering af produkter ved hjælp af bioplast kan skubbe støbeformsfirmaer i retning af at blive mere miljøvenlige og minimere negative miljøpåvirkninger.

Det er dog vigtigt at bemærke, at bioplast ikke er helt forureningsfri. Bioplast bliver ofte blandet med ikke-genanvendelige polymerer for at forbedre deres styrke. Hvis denne hybridbioplast ender på en konventionel losseplads, kan det tage omkring 100 år at nedbryde den, hvilket kan være giftigt for miljøet.

Letvægtsalternativer 

Producenter og forbrugere er på udkig efter letvægtsprodukter. I luftfarts- og bilindustrien fører lettere komponenter til flere kilometer under hele rejsen og et effektivt forbrug af opladning i batterierne.

Ved fremstilling af medicinsk udstyr kan stents og ledproteser, der er fremstillet af letvægtsmaterialer, øge patientens helbredelse betydeligt. Letvægtsmaterialer koster også mindre under transport.

Sidste ord

De ovennævnte tendenser kan hjælpe ingeniører og producenter med at opnå bedre resultater ved at minimere fejlmulighederne og tidsforbruget. Ud over de to gennembrud, nemlig CNC-fræserne og CAD-programmerne, er der sket en betydelig udvikling inden for plaststøbning med den nyeste teknologi.

Nogle lovende fremtidstendenser omfatter erstatninger for letvægtsmaterialer, automatisering og en forpligtelse til bæredygtig produktion, som vil give støbeformsindustrien et skub fremad.

Om forfatteren:

Peter Jacobs er Senior Director of Marketing hos CNC Masters. Han er aktivt involveret i fremstillingsprocesser og bidrager regelmæssigt med sin indsigt til forskellige blogs om CNC-bearbejdning, 3D-printning, hurtig værktøjsfremstilling, sprøjtestøbning, metalstøbning og fremstilling i almindelighed.

Hvis du er på udkig efter Leverandører af støbeforme for at lave dit plastsprøjtestøbningsprojekt, velkommen til at kontakte os. Vi er en af de 10 bedste plastsprøjtestøbningsvirksomheder i Kina der tilbyder brugerdefinerede plastindsprøjtningsforme og -støbninger, trykstøbning, CNC-bearbejdning, deledesign, testning, prototyping, montering og levering, alt sammen i én service her.