Литье под давлением крупных деталей

Большая часть пластика производится с использованием крупных деталей, отлитых под давлением. Тенденция к созданию крупных пластиковых деталей с помощью этой технологии растет с каждым днем. Это началось после открытия машин для литья пластмасс под давлением в конце девятнадцатого века. Первая машина для литья под давлением была простой. С его помощью изготавливали пластиковые пуговицы, расчески и другие мини-пластмассовые изделия. Но теперь с его помощью можно отливать и сложные материалы, такие как металлы и стекло. Процесс литья под давлением лучше всего подходит для производства больших объемов высококачественных пластиковых деталей. Давайте прольем свет на роль процесса литья под давлением в производстве крупных пластиковых деталей.

Что такое литье под давлением крупных деталей?

Как вы знаете, в литье под давлением крупных деталей Процесс позволяет изготавливать гигантские пластиковые детали. Давайте расскажем вам о размерах большой пластиковой детали. Это позволит избежать путаницы. Пластиковые детали весом 100 фунтов и шириной 10 дюймов считаются большими. Литье под давлением больших деталей - это не просто увеличение маленьких деталей. Это сложный процесс. Для него требуются современные инструменты и оборудование.

Материалы, используемые в процессе литья под давлением

Для производства крупных деталей из пластмассы под давлением используются различные материалы. При литье под давлением используются два различных типа пластмасс. Они могут быть аморфными или полукристаллическими. Аморфные пластмассы не имеют фиксированной температуры плавления. Поэтому они могут легко расширяться и сжиматься. С другой стороны, полукристаллические пластмассы имеют фиксированную точку плавления. Поэтому они предпочтительнее аморфных. Одними из наиболее широко используемых материалов для литья под давлением крупных деталей являются:

1.    PEEK (PolyetheretherKetone)

PEEK обладает исключительными термическими и механическими свойствами. Он обладает высокой прочностью на разрыв - около 90 МПА. Поэтому он хорошо подходит для изготовления гигантских пластиковых деталей. Он также устойчив к воздействию химических веществ. Кроме того, он не впитывает влагу. Таким образом, он предотвращает коррозию. Однако PEEK - дорогой материал. Из него изготавливают высокопроизводительные компоненты, такие как шестерни, клапаны, подшипники насосов и т. д. Узнать больше о Литье пластика ПЭЭК под давлением.

2.    ULTEM (Полиэфиримид)

ULTEM представляет собой аморфное твердое вещество. Его прочность на разрыв составляет от 70 до 80 МПА. Он устойчив к влаге и химическим веществам. Кроме того, он термостабилен. Он может выдерживать суровые погодные условия. Он экономичен. Кроме того, он поддается стерилизации. Его можно легко очистить с помощью облучения или автоклава. У него высокая температура стеклования. Таким образом, он обладает теми же свойствами, что и PEEK, по доступной цене.

3.    Полимер, армированный углеродным волокном (CFRP)

CFRP - это композитный материал. Он состоит из углеродных волокон, вмонтированных в полимерную матрицу. Он обладает высоким соотношением прочности и веса. Поэтому он идеально подходит для изготовления крупных деталей. Углеродные волокна переплетены однонаправленно. Таким образом, он приобретает дополнительную прочность.

4.    Полифенилсульфон (PPSU)

Состоит из сульфоновой группы, соединенной с двумя фенильными группами. Он способен переносить удары и другие воздействия окружающей среды. Поэтому он обладает высокой ударопрочностью. Кроме того, он устойчив к гидролизу, химической деструкции и водопоглощению. Но этот материал немного дороговат. Узнать больше о ППСУ.

Передовые процессы для литья под давлением крупных деталей

Ниже перечислены современные процессы, которые находят широкое применение при литье под давлением крупных деталей

1. Литье под давлением с газовым амортизатором

Литье под давлением с использованием газа является усовершенствованием традиционного литья пластмасс под давлением. Здесь газ азот под высоким давлением подается в форму после вливания выбранной смолы. Это очень выгодно, так как позволяет равномерно распределить материал, особенно в больших и сложных формах. Это помогает экономить материал, а также улучшает эстетику детали и увеличивает время ее изготовления.

2. Печатный станок

Накладная печать - еще один ценный второй этап, который позволяет создавать детальные изображения и логотипы на изделиях из инжекционного пластика. Она заключается в использовании химических веществ для гравировки рисунка на медной пластине. Для этого ее окунают в чернила, прокатывают по силиконовой подушечке с резиновым покрытием и, наконец, прокатывают по поверхности детали. Этот метод предпочтителен, так как позволяет печатать формы толщиной в тонкую пленку и текстурированные поверхности выборочно, с надлежащим качеством и стойкостью.

3. Выдувное формование

Выдувное формование - еще одна техника, используемая для изготовления полых деталей из пластика. Предварительно нагретая пластиковая трубка (паризон) выдавливается в форму, а затем, благодаря нагнетанию воздуха, заставляет ее принять форму полости формы. Этот материал нашел несколько применений в своем использовании. Среди них - производство бутылок, контейнеров и автомобильных деталей. Этот процесс обеспечивает большую производительность, а решения позволяют создавать замысловатые формы. Кроме того, его стоимость относительно невысока для крупносерийного производства деталей.

Литье под давлением крупных деталей в сравнении с обычным литьем под давлением

Вам может быть интересно, какие факторы отличают крупные детали, изготовленные методом литья под давлением, от обычных деталей, изготовленных методом литья под давлением. Вот подробное сравнение для вашего удобства.

1. Сложность пресс-формы

Пресс-форма имеет простую геометрию при обычном литье под давлением. Кроме того, в ней меньше полостей. Размер пресс-формы при обычном литье под давлением составляет от 1000 до 10 000 квадратных дюймов. Однако в значительной степени размеры пресс-форм для литья под давлением составляют от 10 000 до 50 000 квадратных дюймов. Пресс-форма, в основном, имеет сложную геометрию. Она также имеет множество полостей.

2. Размер машины

Для крупных деталей, изготовленных методом литья под давлением, требуются машины больших размеров. Размер зажима обычно составляет от 1000 до 5000 тонн. Таким образом, он может вмещать большие пресс-формы. С другой стороны, обычная машина для литья под давлением имеет меньшие плиты. Его усилие смыкания составляет от 100 до 1000 тонн.

3. Выбор материала:

Для изготовления крупных деталей литьем под давлением используются специальные материалы с высокой термостойкостью. К таким материалам относятся PEEK, ULTEM и стеклонаполненные полимеры. В отличие от этого, в обычном процессе литья под давлением используются стандартные пластмассы, такие как поликарбонаты и полипропилены.

4. Время охлаждения

Литье под давлением крупных деталей сложнее. Они имеют больший размер. Поэтому требуется более длительное время охлаждения. Оно длится до нескольких минут. Время цикла также больше - до 30 минут. Напротив, обычное литье под давлением имеет более короткое время охлаждения. Оно длится до нескольких секунд. Время цикла также варьируется от 1 до 55 секунд.

5.    Выброс

Для литья под давлением крупных деталей требуются специализированные системы выталкивания. Также требуется современная система перемещения для работы с такими крупными деталями. Однако для обычного литья под давлением требуются стандартные системы выталкивания. Аналогично, для небольших деталей требуется общее оборудование для перемещения.

6.    Обслуживание

Размер пресс-формы большой. Поэтому литье пластмасс под давлением для крупных деталей требует значительного технического обслуживания. Напротив, обычное литье под давлением требует меньшего обслуживания.

Таким образом, его можно свести в таблицу:

 

Аспект	Литье под давлением крупных деталей	Обычное литье под давлением
Эффективность затрат	Низкая стоимость одной детали при массовом производстве	Низкая стоимость одной детали при массовом производстве
Первоначальная стоимость пресс-формы	Высокий	Высокий
Точность и воспроизводимость	Высокий	Высокий
Универсальность материала	Разнообразные варианты материалов	Разнообразные варианты материалов
Скорость производства	Быстрые производственные циклы	Быстрые производственные циклы
Расходы на рабочую силу	Сокращение за счет автоматизации	Сокращение за счет автоматизации
Возможность работы со сложными геометриями	Да	Да
Прочность и долговечность	Прочные и долговечные детали	Прочные и долговечные детали
Время изготовления инструмента	Длинный	Длинный
Сложность конструкции пресс-формы	Сложные и трудные	Менее сложные
Требования к оборудованию	Требуются большие и дорогие машины	Требуются стандартные машины
Материальные отходы	Потенциал материальных отходов	Потенциал материальных отходов
Предельные размеры деталей	Ограничено размерами машины и пресс-формы	Ограничено размерами машины и пресс-формы
Время охлаждения и деформация	Более длительное время охлаждения, риск деформации	Более короткое время охлаждения, меньший риск коробления

 

Крупнотоннажная машина для литья под давлением

Мы уже обсуждали литье пластмасс под давлением для крупных деталей. Обсуждение было бы неполным, если бы мы не знали о крупнотоннажной литьевой машине. Это машина, предназначенная для производства сложных деталей. Производительность впрыска, диаметр шнека и размер пресс-формы определяют возможности машины. Мощность впрыска измеряет количество материала, которое можно впрыснуть за один цикл. Диаметр шнека и размер пресс-формы определяют размер производимых пластиковых деталей. Некоторые из основных технических характеристик тоннажного инжекционного станка следующие

• Мощность инъекции: Емкость для инъекций составляет 100 унций или 2500 г.
• Размер пресс-формы: Размер пресс-формы составляет от 1500 до 4000 квадратных дюймов.
• Диаметр винта: Диаметр винта варьируется от 4 до 12 дюймов.
• Объем ствола: Количество пластика, которое можно расплавить и впрыснуть за один цикл. Емкость ствола составляет почти 550 фунтов
• Система управления: Он включает в себя современную компьютеризированную систему, которая контролирует температуру, давление и скорость.
• Дополнительные функции: Гидравлические приводы, мультизональные системы температурного контроля, системы клапанных затворов и повышенная безопасность - вот его дополнительные характеристики.

Области применения процесса литья под давлением крупных деталей

Литье под давлением крупных деталей - полезный процесс. Вот его применение в различных отраслях промышленности:

 

1. Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность в значительной степени зависит от крупногабаритного литья под давлением. Крупногабаритное литье под давлением позволяет производить ударопрочный материал. Таким образом, многие крупные компоненты автомобилей создаются с помощью этого метода. Вот некоторые из них:

• Бамперы
• DashBoards
• Дверные панели
• Дверные ручки
• Корпус зеркала
• Другие декоративные детали

2. Аэрокосмическая промышленность

Литье под давлением позволяет изготавливать различные полезные изделия аэрокосмической промышленности в больших объемах. Оно широко используется, поскольку позволяет получать легкие изделия. Кроме того, это доступный метод. Таким образом, с его помощью формируются различные изделия аэрокосмической промышленности. Вот некоторые из них:

• Панели для летательных аппаратов
• Компоненты интерьера
• Запчасти для спутников
• Компоненты ракеты

3. Промышленное оборудование

При литье под давлением крупных деталей производятся прочные изделия. Они могут выдерживать перепады температур. Поэтому с его помощью мы создаем множество промышленных компонентов. Вот некоторые из них:

• Корпуса машин
• Корпуса клапанов
• Компоненты насоса
• Коробки передач
• Промышленная робототехника

4. Медицинские приборы

Литье под давлением крупных деталей позволяет получать стерильные изделия. Поэтому оно используется для изготовления большого количества медицинских изделий. Эти медицинские приборы легко очищаются. Устройства отличаются высокой точностью. Этот процесс необходим для создания критически важных компонентов. К числу важных медицинских изделий относятся:

• Имплантируемые устройства (замена суставов, зубные имплантаты)
• Хирургические инструменты (ручки, футляры)
• Диагностическое оборудование (корпус машины)
• Медицинское оборудование для визуализации (МРТ, КТ)
• Протезные устройства

Каковы преимущества и недостатки литья под давлением крупных деталей?

Ниже приведена краткая таблица, позволяющая понять преимущества, недостатки и ограничения литья под давлением крупных деталей.

Преимущества	Недостатки
Низкая стоимость одной детали при массовом производстве	Высокая первоначальная стоимость пресс-формы
Высокая точность и повторяемость	Длительное время создания пресс-формы
Разнообразные варианты материалов	Сложные и трудные конструкции пресс-форм
Быстрые производственные циклы	Требуются большие и дорогие машины
Снижение трудозатрат за счет автоматизации	Потенциал материальных отходов
Возможность создания сложных геометрических форм	Ограничения на размер деталей
Прочные и долговечные детали	Риск деформации и длительное время охлаждения

Проблемы, связанные с литьем под давлением крупных деталей

В этом мире нет ничего идеального. Все имеет какие-то недостатки и проблемы, связанные с этим. Так что давайте поговорим об ограничениях литье под давлением крупных деталей:

1.    Высокие инвестиции

Для изготовления крупных деталей нам нужны большие пресс-формы. Поэтому создание больших пресс-форм требует значительных инвестиций и опыта. Кроме того, проектирование пресс-формы со сложной геометрией является сложной задачей. Материалы пресс-форм должны выдерживать высокие температуры и давление.

2.    Усадка

Крупные детали более уязвимы к усадке. В процессе охлаждения они могут сморщиться или деформироваться. Неравномерное охлаждение также может привести к деформации. Это может привести к деформации пластиковой структуры. Это также может повлиять на размеры детали.

3.    Совместимость материалов

Для крупных деталей нужны материалы с особыми свойствами. Они должны обладать необходимой прочностью и жесткостью. Кроме того, они должны быть совместимы с пресс-формой. Выполнить оба этих требования одновременно очень сложно.

4.    Сложно извлечь

Крупные детали сложно выталкивать. Для них требуется специализированная система выталкивания. При неправильном извлечении сформированная деталь может деформироваться. Поэтому распалубка должна тщательно контролироваться для предотвращения деформации. Процесс выталкивания должен быть отрегулирован для получения высококачественной продукции.

Заключение:

Литье под давлением больших деталей - это процесс, в ходе которого из пластика изготавливаются крупные детали. Этот метод лучше всего подходит для массового производства желаемого продукта. В качестве сырья для него используются высокопрочные пластмассы, такие как PEEK или ULTEM. Он отличается от традиционного литья под давлением по многим параметрам. В нем используются более сложные формы и конструкции по сравнению с традиционными формами. Он производит большой объем продукции с помощью тоннажного термопластавтомата. Его ограничениями являются усадка, деформация и несовместимость материалов.

Часто задаваемые вопросы

Q1. Каков максимальный размер для литья под давлением крупных деталей?

Максимальный размер для литьё под давлением крупных деталей колеблется от 10 до 100 дюймов. Это зависит от различных факторов. Конструкция пресс-формы и станка также играют роль в определении размера.

Q2. Как вы обеспечиваете точность размеров в крупных деталях, изготовленных методом литья под давлением?

Точность размеров обычно обеспечивается точной конструкцией пресс-формы. Кроме того, мы можем проверить точность размеров с помощью таких методов контроля качества, как 3D-сканирование и компьютерная томография.