Framtiden för formtillverkning och plast

Formtillverkning och plast är formsprutningsprocess som är en förenklad och effektiv tillverkningsprocess som innebär att man injicerar uppvärmt material i en plast formsprutningsform för att forma plast eller gummi.

För närvarande används formsprutning av plast inom flera industrier, t.ex. flyg- och rymdindustrin, förpackningsindustrin och formsprutning leksaker. Formsprutnings- och plastindustrin utvecklas ständigt på grund av tekniska genombrott, marknadsstörningar samt vissa ekonomiska och sociala faktorer.

Betydande genombrott

Verktygsformning, skärpning, värmebehandling, metallbearbetning och utborrning av konstruktionen utfördes för hand, vilket krävde en enorm tidsåtgång. Eftersom människor utförde nästan hela processen manuellt blev problem med överensstämmelse oundvikliga, eftersom ingen av formarna hade liknande egenskaper.

I takt med den tekniska utvecklingen har dock två tekniker för formtillverkning bidragit starkt till övergången från manuell till datorstödd bearbetning -

CNC-fräsmaskiner

Dessa maskiner utgjordes ursprungligen av 2D Bridgeport-fräsmaskiner, som integrerades med CNC-tillbehör. Dessa maskiner tog marknaden med storm och förändrade sättet som verktygsmakare skapade detaljer på eftersom de erbjöd snabba bearbetningshastigheter i kombination med större noggrannhet och minimal manuell tillsyn.

Dagens CNC-fräsmaskiner erbjuder snabba bearbetningshastigheter samtidigt som de uppnår hög noggrannhet även vid arbete med komplexa formar.

CAD-program

CAD-program har haft en avgörande inverkan på utvecklingen av formtillverkningsindustrin genom att effektivisera processen för formdesign. Dessa program gjorde det möjligt för branschfolk att skapa 2D- och senare 3D-renderingar, som snabbt och enkelt kunde redigeras, testas och ändras.

Den framtida omfattningen av formsprutning och plast

Formsprutningsindustrin har fortsatt att blomstra under åren och har visat en enorm potential för förbättringar när det gäller effektivitet, till exempel att skapa direkt-till-metall-gjutformar i snabbare takt och samtidigt hålla sig inom budget.

Här är några viktiga branschtrender som potentiellt kan definiera utvecklingsvägen för plastform och plasttillverkning, formsprutning och plast för många år framöver -

Kompositmaterial

Sedan 2020 har kompositmaterial tagit fart som en av de viktigaste ledande trender inom flyg-, rymd- och fordonsindustrin. Ett kompositämne är en heterogen blandning av två eller flera material som används för att få en starkare slutprodukt. 

Trots att de är lätta är kompositer betydligt starkare än högpresterande ämnen som stål. Dessa egenskaper gör dem till ett idealiskt val för flyg-, fordons- och byggindustrin.

Kompositer är flexibla, hållbara och kostnadseffektiva ersättare för de material som används för formsprutning och formtillverkning. Under de kommande åren kommer kompositmaterial att användas inom den medicinska sektorn och vid tillverkning av militär utrustning.

Ökad automatisering

Implementeringen av automation och mjukvara, avancerad analys och maskininlärning i tillverkningsprocesser ökar snabbt i takt med de senaste tekniska genombrotten. Programmeringen har blivit betydligt enklare, vilket har lett till minimerad stilleståndstid, snabbare produktionscykler och effektivt underhåll.

Automation gör det möjligt för tillverkare och ingenjörer att utöva en högre grad av kontroll över formsprutningsprocessen. Det kan också hjälpa konstruktörer och produktutvecklare att behålla en konkurrensfördel på marknaden.

En form av automatisering som kallas analys av formflöde får allt större genomslag inom tillverkningssektorn. Här används programvara för att simulera formsprutningscykeln och ge insikter i formfyllningsprocessen. Denna simulering är särskilt effektiv när man gör ändringar i produktdesignen under designfasen. Formflödesanalys kan också testa för skevhet, krympning, felaktiga fyllningsmönster med mera före prototyptillverkning.

Om du driver ett litet företag och arbetar med en budget, investera i en Vertikal kvarn eftersom det är relativt kostnadseffektivt och erbjuder hyfsade noggrannhetsnivåer.

Hållbar utveckling

Tillverkningsindustrin går mot hållbarhet, och följaktligen måste även plastindustrin ta ett steg i den riktningen. Miljömedvetna köpare har blivit allt fler, vilket har inspirerat tillverkningsföretag att effektivisera sin verksamhet och avsevärt minska svinnet.

Formtillverkningsindustrin har utvecklat sätt att arbeta formsprutning maskiner med högre effektivitet för att minska energiförbrukningen, byta till hållbara energikällor, använda återvunna råvaror, minimera materialspill och mycket mer.

Samtidigt som hållbarhetsutvecklingen går snabbt framåt måste tillverkningsföretag uppfylla kritiska projektspecifikationer för att säkerställa optimala kvalitetsparametrar. Detta beror på att återvunna produkter ofta inte uppfyller de fysiska och mekaniska specifikationerna för den slutliga varan.

Bioplaster

Bioplaster är ett direkt resultat av hållbar utveckling eftersom flera tillverkare har börjat utforska dess fördelar och implementering i formsprutning och formtillverkning.

Bioplaster är petroleumbaserade plastsubstitut som framställs av biomassor som sockerrör, majs, sjögräs och andra. Bioplaster är unika eftersom de är biologiskt nedbrytbara och koldioxidneutrala.

Tillverkning och förpackning av produkter med bioplaster kan driva formtillverkningsföretag mot att bli mer miljövänliga och minimera negativa miljöeffekter.

Det är dock viktigt att notera att bioplaster inte är helt fria från föroreningar. Bioplaster blandas ofta med icke återvinningsbara polymerer för att förbättra deras styrka. Om dessa hybridbioplaster hamnar på en vanlig soptipp kan det ta cirka 100 år att bryta ned dem, vilket kan vara giftigt för miljön.

Lättviktiga alternativ 

Tillverkare och konsumenter letar efter produkter med låg vikt. Inom flyg- och fordonssektorn leder lättare komponenter till längre körsträckor och effektivare laddning av batterier.

För tillverkning av medicintekniska produkter kan stentar och ledproteser som tillverkas av lättviktsmaterial avsevärt öka patientens återhämtning. Lättviktsmaterial kostar också mindre under transport.

Slutord

De ovan nämnda trenderna kan hjälpa ingenjörer och tillverkare att uppnå bättre resultat genom att minimera felmarginalen och tidsåtgången. Förutom de två genombrotten, nämligen CNC-fräsmaskinerna och CAD-programmen, har det skett en betydande utveckling inom plastgjutning sektorn med den senaste tekniken.

Några lovande framtidstrender är ersättningsmaterial för lättviktsmaterial, automatisering och ett engagemang för hållbar tillverkning som kommer att ge en skjuts åt formtillverkningsindustrin.

Om författaren:

Peter Jacobs är Senior Director of Marketing på CNC-mästare. Han är aktivt involverad i tillverkningsprocesser och bidrar regelbundet med sina insikter till olika bloggar om CNC-bearbetning, 3D-utskrift, snabbverktyg, formsprutning, metallgjutning och tillverkning i allmänhet.

Om du letar efter leverantörer av gjutformar för att göra ditt plastformsprutningsprojekt, välkommen att kontakta oss. Vi är en av de 10 bästa plastformsprutningsföretag i Kina som erbjuder anpassad plastinsprutningsform och formgjutning, pressgjutning, CNC-bearbetning, delkonstruktion, testning, prototypning, montering och leverans, allt i en tjänst här.