Produkty z tworzyw sztucznych można wytwarzać różnymi metodami. Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych i drukowanie 3D to dwa modne podejścia. Każde z nich ma swoje unikalne zalety i wady. Dlatego musisz ocenić formowanie wtryskowe w porównaniu z drukowaniem 3D, aby dowiedzieć się więcej na ich temat.

Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych to stara technika. Ludzie po raz pierwszy użyli jej w XVIII wieku. Po 100 latach od jej odkrycia wprowadzono nową metodę zwaną drukiem 3D. Obecnie oba podejścia są szeroko rozpowszechnione w przemyśle tworzyw sztucznych.

Podczas omawiania formowania wtryskowego w porównaniu z drukiem 3D dowiesz się również o ich przydatności w różnych dziedzinach. Na przykład formowanie wtryskowe jest idealne do zamówień o dużej objętości. Jednak druk 3D świetnie nadaje się do tworzenia prototypów. Podobnie, istnieje więcej różnic. Ten artykuł je znajdzie i powie Ci, które mogą najlepiej sprawdzić się w Twojej firmie.

Czym jest formowanie wtryskowe?

Formowanie wtryskowe jest najpowszechniej stosowaną metodą. Jak sama nazwa wskazuje, metoda ta polega na wtryskiwaniu plastiku do formy i tworzeniu różnych kształtów.

Ta technika jest używana do produkcji większości plastikowych części, których ludzie używają każdego dnia. Formowanie wtryskowe jest szeroko stosowane do małych części, takich jak zabawki, i dużych, takich jak artykuły kuchenne. Ta technika jest wysoce skuteczna, szczególnie w przypadku tworzenia złożonych plastikowych części. Według ekspertów, ta metoda może osiągnąć tolerancję do ±0,1 mm.

Typowa maszyna do formowania wtryskowego ma trzy jednostki centralne. (1) Jednostka wtryskowa, która wygląda jak gigantyczna strzykawka, składa się z trzech głównych części. (a) Zasobnik przyjmuje granulki plastiku i przesyła je do komory głównej. (b) Komora grzewcza podgrzewa te granulki i tworzy stopiony plastik. (c) Ekstruder pomaga wpychać plastik do przodu w kierunku formy.

(2) Jednostka formy kształtuje plastikowe części w pożądany kształt. Używa konkretnej formy dla konkretnych plastikowych części. Tak więc ta jednostka jest regulowana.

(3) Zacisk zazwyczaj otwiera i zamyka formę. Forma zazwyczaj składa się z dwóch połówek: jednostka formy trzyma jedną połowę, a jednostka zacisku zabezpiecza drugą. Gdy operator naciska zacisk, połowa formy otwiera się i odsłania nowo uformowaną część z tworzywa sztucznego.

Jak działa formowanie wtryskowe?

Proces formowania wtryskowego rozpoczyna się od włożenia granulatu plastiku do leja. Elementy grzewcze stopniowo podgrzewają te granulaty, aby utworzyć stopiony plastik. Później, za pomocą wytłaczarki, stopiony plastik dociera do komory wtryskowej.

Gdy operator jest gotowy, jednostka wtryskowa wtłacza stopiony plastik do wnęki. Po ostygnięciu części plastikowe są usuwane z formy wtryskowej, możesz przejść do naszego technologia form plastikowych strona, na której dowiesz się więcej o formach plastikowych.

Formowanie wtryskowe najlepiej sprawdza się w przypadku:

Formowanie wtryskowe to wysoce wydajny proces produkcyjny. Ta metoda jest idealna do szybszej produkcji i spójnych produktów. Oto kilka kluczowych wskazówek, gdzie formowanie wtryskowe jest najlepszym wyborem:

1. Formowanie wtryskowe nadaje się do produkcji na dużą skalę. Może produkować ponad 1000 części na cykl.
2. Ta technika nadaje się do produkcji końcowej. Nie jest idealna do prototypowania.
3. Formowanie wtryskowe zazwyczaj obsługuje wszystkie rodzaje projektów i rozmiarów. Ta elastyczność sprawia, że ta metoda jest opłacalną opcją.
4. Formowanie wtryskowe wytwarza mocniejsze części z tworzyw sztucznych. W przeciwieństwie do drukowania 3D, części formowane wtryskowo są trwałe i wytrzymują większe naprężenia.
5. Po stworzeniu formy, formowanie wtryskowe może wyprodukować miliony plastikowych części. Dzięki temu Twoja firma stanie się bardziej dochodowa i pomoże Ci uzyskać szybki zwrot z inwestycji.

Ograniczenia formowania wtryskowego tworzyw sztucznych

Formowanie wtryskowe jest lepsze z wielu powodów, ale nadal ma ograniczenia. Ze względu na te ograniczenia drukowanie 3D jest zazwyczaj lepszym wyborem.

1. Formowanie wtryskowe wymaga wysokich kosztów początkowych. Musisz wykonać różne formy dla każdej konkretnej części z tworzywa sztucznego.
2. Ta metoda nie jest idealna, jeśli chcesz realizować zamówienia o małej objętości. Wysoki koszt oprzyrządowania znacznie zwiększy koszt produkcji.
3. Ta metoda wymaga dłuższego czasu realizacji. Może to potrwać 5-7 tygodni.
4. Ta metoda wymaga więcej czasu na skonfigurowanie.

Czym jest drukowanie 3D?

Drukowanie 3D jest jednym z rodzajów produkcji addytywnej. Zazwyczaj tworzy kształty poprzez dodawanie plastiku warstwa po warstwie, dlatego nazywa się to produkcją addytywną. Jednak drukowanie 3D, jak sama nazwa wskazuje, tworzy trójwymiarowe obiekty. Wykorzystuje głównie tworzywa sztuczne, ponieważ są lekkie i łatwo się topią.

Możesz pomyśleć o tradycyjnych procesach produkcyjnych, takich jak obróbka CNC. Wszystkie są metodami ubytkowymi. Ale drukowanie 3D dodaje materiał. W rezultacie możesz tworzyć wiele złożonych kształtów z mniejszą ilością odpadów materiałowych.

Drukarka 3D jest zazwyczaj strukturą przypominającą pudełko. Prosta drukarka 3D ma cztery kluczowe komponenty.

(1) Rama zapewnia maszynie wsparcie strukturalne. W zależności od jakości maszyny, jest ona zazwyczaj wykonana z metalu lub plastiku.

(2) Łoże drukarki jest zazwyczaj płaskie, podobnie jak w przypadku maszyny do cięcia laserowego.

(3) Dysza lub głowica drukująca jest kluczowym elementem drukarki 3D. Najczęściej jest wyposażona w ekstruder. Na podstawie zaprogramowanej ścieżki głowica drukująca może się zazwyczaj poruszać wzdłuż osi X, Y i Z.

(4) Proces ten zazwyczaj odbywa się za pomocą panelu sterowania, który umożliwia podłączenie komputera do urządzenia.

Jak działa drukarka 3D?

Najpierw musisz przygotować plik projektu. Możesz użyć dowolnego wygodnego oprogramowania, ale upewnij się, że typ pliku to STL lub OBJ. Niektóre zaawansowane kontrolery drukarek 3D mogą również obsługiwać inny typ pliku. Po włożeniu pliku do kontrolera maszyna automatycznie tworzy programy dla ścieżki głowicy drukującej.

Przedtem musisz przygotować swoją maszynę. Sprawdź, czy zainstalowałeś filament z tworzywa sztucznego z ekstruderem i głowicą drukującą. Gdy zaczynasz drukować, dysza podgrzewa filament i topi go do postaci półpłynnej. W tym samym czasie głowica drukująca podąża zaprogramowaną ścieżką. Stopniowo osadza półpłynne tworzywa sztuczne warstwa po warstwie na głowicy drukującej.

W tym przypadku specjalistyczny filament z tworzywa sztucznego szybko twardnieje i tworzy solidny kształt. Niektóre popularne filamenty z tworzywa sztucznego używane w tym przypadku to PLA, ABS, PP, PC, PETG, TPU i wiele innych. Jednak proces ten kontynuuje dodawanie plastiku warstwa po warstwie, aż powstanie całe ciało.

Po zakończeniu drukowania możesz usunąć niepotrzebne rozszerzenia. W druku 3D te dodatkowe części nazywane są strukturami podporowymi. Możesz jednak wykonać również więcej prac wykończeniowych, takich jak wygładzanie nierównych krawędzi.

Druk 3D najlepiej nadaje się do:

Druk 3D daje elastyczne rozwiązanie do tworzenia wielu złożonych części z tworzyw sztucznych. Otwiera szeroki zakres możliwości realizacji wielu projektów DIY. W produkcji druk 3D jest szeroko stosowany. Oto kilka kluczowych wskazówek, gdzie druk 3D jest najlepszym wyborem:

1. Druk 3D jest idealny do tworzenia prototypów dowolnych części końcowych. Prototypy z tworzyw sztucznych są również używane do testowania produktu w przypadku wielu części odlewanych ciśnieniowo. Druk 3D jest szybki i dokładny, co znacznie ułatwia szybkie prototypowanie.
2. Druk 3D nadaje się do zamówień o małej objętości. W przypadku produkcji na dużą skalę, formowanie wtryskowe jest rozwiązaniem ekonomicznym.
3. Drukowanie 3D jest zazwyczaj lepszą opcją dla małych i średnich części plastikowych. Jednak wiele nowoczesnych drukarek 3D jest w stanie tworzyć duże struktury.
4. Ta metoda umożliwia szybką produkcję części. Wydrukowanie części zajmuje od kilku minut do kilku godzin.
5. Drukowanie 3D jest idealne do częstych zmian w projektach. Pozwala modyfikować i aktualizować projekty.
6. Rzeczywiście, druk 3D jest doskonałym narzędziem do tworzenia skomplikowanych kształtów.

Ograniczenia formowania 3D

Druk 3D jest znany ze swoich licznych zalet, ale nadal ma pewne ograniczenia. To właśnie tutaj formowanie wtryskowe staje się odpowiednią opcją.

1. Druk 3D jest bardzo ograniczony do niektórych materiałów plastikowych. PLA, ABS, PC, PP, PETG i TPU to popularne tworzywa sztuczne w druku 3D.
2. Jeśli chcesz, aby Twoje plastikowe części były wytrzymałe, druk 3D nie jest idealny. Formowanie wtryskowe nadaje się do produkcji wytrzymałych plastikowych części.
3. Drukowanie 3D jest stosunkowo powolnym procesem. Ukończenie serii zajmuje od kilku minut do kilku godzin. Z tego powodu drukowanie 3D nie nadaje się do produkcji na dużą skalę.
4. Drukarki 3D wymagają częstej konserwacji. Po każdym wydruku należy wyczyścić ekstruder i głowicę drukującą.

Formowanie wtryskowe kontra druk 3D: co jest lepsze?

Z powyższych dwóch sekcji jesteś już zaznajomiony z tymi technikami. Czym one są? Jak działają? Do czego są najlepiej przystosowane? Obie metody mogą być lepsze do konkretnego zastosowania, ale poziom przydatności może się różnić. W tej sekcji rozważymy kilka czynników, aby określić najlepszą przydatność każdej metody.

Zanim to nastąpi, przyjrzyjmy się podsumowaniu tej dyskusji w poniższej tabeli.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: wielkość produkcji

Wielkość produkcji odgrywa kluczową rolę w wytwarzaniu części z tworzyw sztucznych. Możesz posiadać małą, średnią lub dużą firmę. Możesz oferować swoim klientom niestandardowe lub standardowe projekty. Zatem zdecyduj, jaki rodzaj produkcji zapewnisz swoim klientom. Następnie będziesz mógł wybrać właściwy proces produkcyjny.

Formowanie wtryskowe jest idealne do produkcji na dużą skalę. Po stworzeniu formy możesz wykonać miliony plastikowych części o tym samym wzorze. Możesz tworzyć wiele kolorów, ale wzór pozostaje ten sam.

Druk 3D jest idealny do niestandardowych projektów. Twój klient może zamówić od 10 do 100 sztuk niestandardowych części. W takim przypadku druk 3D sprawdza się znakomicie. Nie musisz tworzyć drogich form do tej pracy.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: złożoność projektu

Obiema metodami można tworzyć bardzo złożone projekty. Jednak formowanie wtryskowe ogranicza się tylko do projektowania form. Po utworzeniu formy nie ma możliwości jej dostosowania. Zatem złożoność projektu ogranicza się tylko do projektowania form w formowaniu wtryskowym.

Drukowanie 3D daje Ci więcej możliwości personalizacji Twojego projektu. Możesz tworzyć złożone geometrie, takie jak cechy smoków lub szczegółowe starożytne wzory i wiele więcej. Nie ma dodatkowych kosztów narzędzi.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: mocne strony

Niektóre części plastikowe, takie jak części samochodowe, zabawki i urządzenia przemysłowe, wymagają dużej wytrzymałości. Te przedmioty często są poddawane nieostrożnemu obchodzeniu się z nimi i siłom uderzeniowym.

Formowanie wtryskowe może poprawić wytrzymałość przedmiotu z tworzywa sztucznego. Jak wiadomo, ta metoda całkowicie topi granulki z tworzywa sztucznego, a następnie przekształca je w stałe kształty.

Druk 3D z kolei zamienia filamenty plastikowe w formę półpłynną. Buduje obiekty 3D warstwa po warstwie. W rezultacie wytrzymałość każdej warstwy jest nieznacznie zmniejszona.

Ogólnie rzecz biorąc, formowanie wtryskowe jest najlepszą opcją jeśli chodzi o wytrzymałość.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: prototypowanie

Prototyp jest również znany jako próbka lub model produktu. Prototypy lub próbki zazwyczaj przypominają kształt i właściwości produktu końcowego.

Najlepszym sposobem na wykonanie próbek jest druk 3D. Nawet w przypadku szybkiego prototypowania druk 3D może dać najlepsze rozwiązanie. Formowanie wtryskowe nadaje się tylko do wytwarzania części finalnych. Chociaż będziesz potrzebować prototypów podczas wykonywania form, druk 3D jest również przydatny w tym przypadku.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: projektowanie narzędzi

Projektowanie narzędzi jest kluczową częścią formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Formy są również nazywane narzędziami. Formy wtryskowe są drogie, a ich projektowanie i produkcja zajmuje dużo czasu. Według wartości rynkowej z 2024 r. forma wtryskowa kosztuje około $3000 do $100000.

Wysoki koszt początkowy zwiększa również koszt jednostkowy, więc projekt oprzyrządowania może nie być pomocny w przypadku produkcji na małą skalę. Jednak cena jednostkowa spada w przypadku zamówień o dużej objętości.

Natomiast drukowanie 3D nie wymaga narzędzi. Można drukować bezpośrednio z projektu cyfrowego. Z tego powodu drukowanie 3D jest idealne do tworzenia prototypów, które mogą później pomóc w tworzeniu form wtryskowych.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: czasy realizacji

Czas realizacji to całkowity czas potrzebny do rozpoczęcia produkcji i wytworzenia gotowego produktu.

Formowanie wtryskowe ma kilka etapów produkcji. Najpierw musisz zaprojektować i stworzyć konkretne formy do części z tworzyw sztucznych. Następnie powinieneś zainstalować je we właściwym miejscu na maszynie do formowania wtryskowego. Za każdym razem musisz podawać granulki z tworzywa sztucznego do leja. Cały proces może trwać od 5 do 7 tygodni w przypadku prostszych części z tworzyw sztucznych.

Z drugiej strony drukowanie 3D ma zazwyczaj krótszy czas realizacji. Nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych narzędzi; to coś w rodzaju „podłącz i graj”. W tym przypadku, w przypadku złożonych części z tworzyw sztucznych, czas realizacji wynosi około 1 do 2 tygodni.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: rozmiar części i tolerancja

Formowanie wtryskowe zazwyczaj wytwarza części z tworzyw sztucznych o różnych rozmiarach. Może zachować wysoką tolerancję, nawet jeśli część jest ogromna. Z tego powodu formowanie wtryskowe jest wysoce odpowiednie do produkcji wielkoseryjnej.

Drukowanie 3D ma pewne ograniczenia dotyczące rozmiaru części. Zasadniczo można pracować z małymi lub średnimi częściami z tworzyw sztucznych. Aby tworzyć duże części, należy je wytwarzać w sekcjach i później je montować.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: personalizacja

Drukarka 3D jest zwycięzcą w zakresie personalizacji. Umożliwia tworzenie złożonych projektów bez konieczności używania specjalnych narzędzi lub form. W razie potrzeby można również zmieniać projekty i produkować unikalne przedmioty. Zmiany można wprowadzać szybko. Te zalety sprawiają, że drukowanie 3D jest idealne do tworzenia spersonalizowanych produktów.

Formowanie wtryskowe jest mniej elastyczne. Możesz tworzyć niestandardowe formy, jeśli Twój klient potrzebuje dużych ilości niestandardowych części z tworzyw sztucznych. Jednak projektowanie formy jest procesem czasochłonnym. Być może będziesz musiał dostosować formę, aby zmienić mały projekt, a każda zmiana wiąże się z dodatkowymi kosztami. Dlatego formowanie wtryskowe nie nadaje się do personalizacji.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: wykończenie powierzchni

Formowanie wtryskowe zazwyczaj zapewnia części z tworzyw sztucznych o gładszym wykończeniu niż drukowanie 3D. Poza linią podziału, części formowane wtryskowo nie mają ostrych krawędzi.

W druku 3D dolna warstwa zazwyczaj podtrzymuje górną warstwę. Z tego powodu możesz znaleźć dodatkowe części na powierzchni drukowanego obiektu. Te dodatkowe części zazwyczaj utrudniają gładkość drukowanego obiektu. Dlatego możesz potrzebować dodatkowej pracy postprodukcyjnej, aby powierzchnia była gładsza.

Większość produktów konsumenckich, w tym części samochodowe, zabawki i obudowy urządzeń elektronicznych, wymaga wysokiej jakości wykończenia. Formowanie wtryskowe jest lepszym wyborem dla tych produktów.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: odpady materiałowe

Formowanie wtryskowe generalnie generuje mniej odpadów. Możesz znaleźć trochę dodatkowego materiału z powodu wlewów, gumy i linii podziału. W porównaniu do drukowania 3D ta ilość jest znacznie mniejsza. Dobrze, że możesz ponownie wykorzystać ten dodatkowy materiał, podając go do leja w następnym cyklu produkcyjnym.

Druk 3D tworzy wiele dodatkowych warstw, które nie są konieczne. Maszyna zazwyczaj tworzy te dodatkowe warstwy w celu wsparcia strukturalnego. Jednak nie można użyć tego dodatkowego materiału później, ponieważ druk 3D wykorzystuje tylko rolkę filamentu plastikowego.

Formowanie wtryskowe kontra drukowanie 3D: koszty

Oceniając koszty, musisz je najpierw rozbić. Po pierwsze, formowanie wtryskowe wymaga wysokich początkowych kosztów. Mogą one obejmować zarówno ceny maszyn, jak i projekt oprzyrządowania. W takim przypadku drukarka 3D jest tańszą opcją.

W oparciu o wolumen produkcji, formowanie wtryskowe oferuje tańsze rozwiązanie dla produkcji wielkoseryjnych. Koszt jednostkowy dla produkcji niskoseryjnej wzrasta dramatycznie z powodu wysokich kosztów oprzyrządowania. Druk 3D utrzymuje tę samą cenę zarówno dla produkcji małoseryjnej, jak i wielkoseryjnej.

Wreszcie, jeśli chodzi o prace długoterminowe, zwycięzcą jest formowanie wtryskowe. Jednak druk 3D nadal utrzymuje wysoki koszt na część. Dlatego druk 3D nadaje się tylko do prototypów, krótkich serii i szybkich zmian.

Często zadawane pytania

Czy drukowanie 3D jest tańsze niż formowanie wtryskowe?

Drukowanie 3D jest generalnie tańsze w przypadku produkcji niskoseryjnej. Nie wymaga kosztów oprzyrządowania. Poza tym drukarki 3D są również tańsze niż maszyny do formowania wtryskowego. Jednak w przypadku produkcji na dużą skalę formowanie wtryskowe oferuje bardziej przystępne cenowo rozwiązanie. Po stworzeniu formy możesz wykonać miliony plastikowych części przy użyciu tej samej formy.

 Czy PVC jest stosowane w formowaniu wtryskowym?

Tak, PVC jest powszechnie stosowany w formowaniu wtryskowym. Jest tańszy niż PC, ABS i PP. Z tego powodu wiele części plastikowych jest wykonanych z PVC. Ten plastik oferuje doskonałą odporność chemiczną, trwałość i wszechstronność. Doskonale nadaje się do produkcji rur, złączek, części samochodowych i wielu innych dóbr konsumpcyjnych.

Który kraj jest najlepszy do formowania wtryskowego?

Chiny są wiodącym krajem produkującym formowanie wtryskowe. Wiele fabryk w tym kraju oferuje niedrogie części plastikowe, zachowując jednocześnie wysoką jakość. W przypadku zamówień o dużej objętości Chiny są najlepszym miejscem dla Twojej firmy.

Ile kosztuje wykonanie formy wtryskowej?

Forma wtryskowa z tworzywa sztucznego może kosztować od $3000 do $100000. Formy do małych i prostych części mogą kosztować od $3000 do $6000. Z drugiej strony, skomplikowana konstrukcja i wysokiej jakości oprzyrządowanie mogą kosztować od $25000 do $50000. Cena zależy od konstrukcji, rozmiaru i jakości części z tworzywa sztucznego.

Jaka jest średnia cena dobrej drukarki 3D?

Średnia cena dobrej drukarki 3D może wahać się od $1000 do $4000. Można również znaleźć drukarki 3D za $200, ale są one przeznaczone tylko do zestawów startowych. Poza tym drukarki 3D z serii $500 do $1500 są idealne dla hobbystów. Jednak w przypadku prac profesjonalnych należy ustalić nieco wyższy budżet.

Streszczenie

Przejrzeliśmy szczegółowy przewodnik dotyczący plastiku formowanie wtryskowe kontra druk 3D. Artykuł wskazał każdy szczegół, który jest potrzebny do wybrania najlepszej opcji. Podsumujmy jednak nasze wskazówki i przejrzyjmy, które mogą być najlepsze dla Twojego projektu.

Formowanie wtryskowe jest idealne do zamówień o dużej objętości. Różne fabryki twierdzą, że minimalna objętość musi wynosić ponad 500 jednostek. Ta metoda nadaje się do tworzenia wielu produktów konsumenckich, części samochodowych i innych.

Druk 3D nadaje się głównie do szybkiego prototypowania, zamówień niskoseryjnych i niestandardowych części z tworzyw sztucznych. W przeciwieństwie do formowania wtryskowego, Drukowanie 3D nie wymaga najmniejszej objętości. Jednak ta technika wymaga zarówno czasu, jak i kosztów filamentu w przypadku produkcji na dużą skalę.

Tabela 1 Drukowanie 3D tworzyw sztucznych kontra formowanie wtryskowe: co jest lepsze?

Jeśli szukasz usług formowania wtryskowego, skontaktuj się z nami. Dong Guan Sincere Tech jest jednym z 10 najlepszych Firmy zajmujące się formowaniem wtryskowym tworzyw sztucznych w Chinach które oferują zastrzyki Formy plastikowe i niestandardowe usługi formowania wtryskowego. Oferujemy również inne usługi, takie jak formy odlewnicze, obróbka CNC, wykańczanie powierzchni i usługi montażowe.