Что такое литье под давлением? | Все основы, которые вы должны знать

Литье под давлением – это вид производственного процесса, который широко используется практически во всех отраслях промышленности. Это распространенный способ изготовления индивидуальной продукции или частной маркировки.

Оглавление

1. Что такое литье под давлением?
2. Как оно работает?
3. Стоимость литья под давлением (разбор конкретного случая).
4. Преимущества и недостатки литья под давлением.
5. Четыре основных фактора для выбора подходящих услуг литья под давлением.
6. Сравнение материалов для литья под давлением пластмассы, резины, металла.
7. Пять распространенных материалов для литья пластмасс под давлением.
8. Общие области применения литья под давлением (бытовая техника, продукты питания и напитки).
   

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением – это процесс производства деталей в больших объемах путем заливки расплавленных материалов в формы. Более того, многие продукты в повседневной жизни производятся с помощью этого процесса, например, чашки, игрушки, ключи и так далее. Помимо этого, могут использоваться различные материалы, в основном пластик, металл, стекло, резина и так далее.

Как происходит литье под давлением?

После создания пресс-формы она загружается в машину для литья под давлением. И тогда начинается процесс. Гранулы материала помещают в бункер; расплавляют в бочке; вводят в пресс-форму. Затем она остывает и затвердевает в форме детали. В заключение деталь выталкивается наружу.

В целом, процесс включает шесть простых этапов. Это кемпинг, инъекция, выемка, охлаждение, открытие формы, извлечение изделий.

Стоимость литья под давлением

Если говорить строго, стоимость литья под давлением = стоимость оборудования + стоимость пресс-формы + стоимость материала + стоимость рабочей силы. Стоимость пресс-формы и стоимость рабочей силы выше.

На самом деле, завод возьмет с вас деньги за замену пресс-формы или создание пресс-формы для литья под давлением на заказ. По данным TWI, обычно стоимость пресс-формы колеблется от $1 000 до $5 000. Очень большие или сложные пресс-формы стоят дороже – до $80 000, а то и больше. Конкретная цена зависит от продукции.

По моему многолетнему опыту работы с индивидуальными изделиями:

пресс-форма для пластмассовых изделий обычно стоит от $1 000 до $3 000. MOQ составляет от 300 до 500 штук.
Пресс-форма для резиновых деталей будет стоить дороже, и MOQ выше, более 3000 штук, потому что она сложнее, чем литье пластмассы под давлением в процессе производства.
В то время как для металлических изделий цена пресс-формы ниже, от $500 до $1000.

Распределение дел по литью резины под давлением:

Один из моих клиентов покупает 3000 штук силиконовых детских пластин, как показано на рисунке слева.

Стоимость формы составляет $1900, стоимость труда и материалов – $6472. Таким образом, общая стоимость составляет $8372.

Примечание: Это изображение с Alibaba, а не продукт нашего клиента, просто для справки.

Преимущества и недостатки литья под давлением

Как уже упоминалось, стоимость литья под давлением не является низкой. Поэтому вы должны знать все аспекты литья под давлением, прежде чем платить за него. Тогда вы сможете решить, подходит ли вам этот процесс.

Топ-4 плюсов литья под давлением

1. Быстрое производство, высокая производительность и эффективность.

После разработки и изготовления новых пресс-форм машина для литья под давлением может производить большое количество продукции с высокой скоростью. При этом вероятность человеческих ошибок будет меньше.

2. Однородность продукции

Поскольку вы используете одни и те же пресс-формы, а процесс литья под давлением повторяем. Поэтому последний продукт будет таким же, как и первый. Таким образом, обеспечивается стабильность деталей.

3. Экономическая эффективность для огромного производства

Литье под давлением очень подходит для огромных объемов заказов по дешевой цене. Как только вы начнете производство, стоимость одной детали будет довольно низкой.

4. Разнообразие материалов и цветов

После изготовления пресс-форм вы можете выбрать любой материал и цвет, который вам нравится или необходим для деталей. От того, какой материал вы используете, напрямую зависит текстура ваших изделий. Кроме того, на текстуру влияет и пресс-форма. Поэтому у вас есть широкий выбор материалов, цветов и текстур для заказных изделий.

Другие преимущества литья под давлением

5. Подходит для повышения прочности изделий

Если вы хотите производить прочные и долговечные детали для некоторых специальных применений, хорошим выбором будут наполнители (например, стекловолокно). Хотя при этом плотность материала уменьшится, формованная деталь приобретет большую прочность.

6. Меньше ручного труда

Процесс литья под давлением в значительной степени ориентирован на машины. Поэтому оператор может управлять почти всем производственным процессом. Другими словами, для управления им не требуется много рабочих.

7. Низкое количество отходов, экологически чистый процесс

Литье под давлением может производить меньше отходов по сравнению с другими традиционными производственными процессами. Ведь отходы могут быть перемолоты и переработаны позже. А отходящий газ будет собран, очищен и утилизирован.

8. Мало дополнительной работы после производства продукции

После выпуска продукции зачастую не требуется много дополнительной работы. Потому что детали обычно имеют законченный вид. Например, когда вы производите ключи, они практически идеальны после завершения производства. Вам не нужно их шлифовать или полировать.

Минусы литья под давлением

1. Высокая первоначальная стоимость пресс-формы

Прежде чем начать процесс литья под давлением, необходимо спроектировать и создать пресс-формы. Но на это может уйти много времени и рабочей силы. Это означает высокие расходы. Если у вас есть заказы на небольшие партии, литье под давлением не рекомендуется. Потому что каждая единица продукта при таком способе стоит очень дорого.

2. Более высокие требования к квалифицированным рабочим

В процессе литья под давлением может возникнуть множество дефектов, таких как линии текучести, раковины, вакуумные пустоты и так далее. Чтобы уменьшить или даже предотвратить эти дефекты литья под давлением и производить высококачественные детали, необходим профессиональный и надежный завод с группой квалифицированных рабочих.

3. Длительное начальное время

На проектирование, создание и изготовление новой пресс-формы уходит около 15-20 дней. Иногда это может занять несколько месяцев или даже больше, все зависит от сложности вашего проекта.

4. Ограничения на проектирование

Предел для крупных деталей составляет около 60 кубических дюймов. Для чего-то большего литье под давлением не может этого достичь. Тем не менее, вы можете выбрать другой метод производства, например, изготовление из пластмассы. Более того, пресс-форма состоит из двух половинок, которые легко раздвигаются. Поэтому вы должны спроектировать пресс-форму таким образом.

5. Точный бюджет затрат трудно составить

Вообще говоря, стоимость литья под давлением состоит из затрат на пресс-формы, рабочую силу и материалы. Поскольку в этих трех составляющих есть неопределенность, очень трудно составить точный бюджет затрат. Даже если у вас есть профессиональная группа, она может предложить вам только относительно точную оценку затрат.

Факторы, которые следует учитывать при выборе услуг литья под давлением

Как упоминалось выше, этот процесс кажется сложным из-за множества недостатков и неопределенностей. Поэтому при выборе услуг литья под давлением необходимо учитывать некоторые важные факторы.

Отличная команда дизайнеров
Дизайн является одним из наиболее значимых факторов литья под давлением. Выбор надежной компании с отличной командой дизайнеров определяет качество конечной продукции. Потому что профессиональная команда дизайнеров предложит вам точную концепцию дизайна и поможет ее реализовать. Неважно, новичок вы в этой отрасли, у вас есть только идея продукта и пресс-формы, или вы эксперт с множеством требований.

Качество и эффективность

Чтобы предложить клиентам лучший сервис, опытная компания по литью под давлением должна иметь высококачественные и эффективные машины с квалифицированными работниками. Более того, хорошая компания будет соответствовать спецификациям вашей продукции и следить за тем, чтобы детали проходили проверку и соответствовали стандартам безопасности и качества.

Широкий выбор материалов

Хорошая компания может предложить широкий выбор материалов, таких как пластик (PP, PS), резина и металл, чтобы удовлетворить все ваши требования. Поскольку детали применяются в различных отраслях промышленности, различные материалы имеют различные характеристики, такие как высокая прочность на изгиб и эластичность.

Время

Время, которое занимает весь процесс, зависит от сложности вашего проекта. Однако вы можете обсудить все этапы времени заранее. Потому что это поможет компании хорошо разбираться с проектами клиентов и эффективно управлять командой. Это важно для профессиональной компании.

Сравнение 3 распространенных материалов для литья под давлением

Пластик – это первый тип материала, используемый в литье под давлением. Его можно датировать 1872 годом, когда Исайя и Джон Хайатт изобрели первую машину и запатентовали ее.

Затем в литье под давлением используются многие другие материалы, такие как резина и металл. Все эти материалы объединяет то, что они расплавляются при определенной температуре плавления, вводятся в форму через бегунок и застывают в нужной форме после остывания материала в пресс-форме.

Различные материалы имеют почти такой же базовый процесс, как и пластиковые, за исключением некоторых небольших различий. Поскольку литье пластмассы под давлением является исходным процессом, для лучшего понимания ниже я сравниваю резину и металл с пластмассой.

Разница между резиновыми и пластиковыми материалами для литья под давлением

• В процессе производства резины давление будет больше.
• При производстве резины время цикла формования меньше.
• Резина в процессе производства вулканизируется, а пластик – нет.
• Кроме того, резиновое литьевое изделие отличается от пластикового по твердости по шкале Шора. Однако твердость по Шору у резины ниже. Например, твердость по Шору силиконовой детской тарелки составляет 75, в то время как у обычных пластиковых деталей – почти 100.

Более того, по нашим ощущениям, резиновые изделия мягче, комфортнее и эластичнее пластиковых. Поэтому вы можете отличить их, прикоснувшись к ним.

Разница между металлическими и пластиковыми материалами для литья под давлением

Разница между литьем пластмассы и металла под давлением заключается в том, что в первом случае в форму вводят некий расплавленный полимер, а во втором – металлический силок и болванку. Вот фотография процесса литья металла под давлением.

Распространенные материалы для литья пластмасс под давлением

Когда речь заходит о литье пластмасс под давлением, мы думаем о полипропилене и полиэтилене. Однако существует множество видов распространенных пластиковых материалов. Давайте посмотрим.

1. Полипропилен (PP)
   Характеристика: термопластик, второй по распространенности пластик. Чистый полипропилен имеет самую низкую плотность

Преимущество: легко доступен, относительно дешевый, высокая прочность на изгиб, скользкая поверхность, высокая защита от влаги, анти-химическая защита, стабильная форма, возможность переработки четыре раза

Недостатки: Разрушение под воздействием ультрафиолетовых лучей, чрезвычайно огнеопасен, легко растворяется во вредных веществах при температуре выше 100° C, трудно поддается окраске.

Применение: детские игрушки, контейнеры для хранения, спортивные товары, упаковка, корпуса электроинструментов

2. Полистирол (PS)
   (Два типа: полистирол общего назначения (GPPS) и высокопрочный полистирол (HIPS)).

Характеристика: оба непрозрачны, оба имеют предсказуемую и равномерную усадку. HIPS – хрупкий, меньшая стабильность размеров, прозрачность, как у стекла.

Преимущество: дешевый, легкий, анти-влажность, анти-бактерии, отличное анти-гамма излучение, хорошее анти-химическое действие

Недостаток: легковоспламеняющийся, подвержен ультрафиолетовому излучению, плохо противостоит углеводородным растворителям, легко растрескивается, не поддается биологическому разложению.

Применение: медицинские, оптические, электрические приложения (PS) приборы и оборудование (HIPS) пластиковые игрушки, контейнеры (GPPS)

3. Акрил (PMMA)

Характеристика: прочный, прозрачный термопласт, легкий по весу, прочная альтернатива стеклу, прозрачный отличная оптическая чистота

Преимущество: высокая прочность на разрыв, устойчивость к солнечному свету/погоде/водной деградации

Недостаток: дороже стекла, склонен к царапинам, легко окрашивается жирами и маслами, низкая температура эксплуатации, низкий уровень антирастворителя, легко растрескивается от напряжения.

Применение: окна, теплицы, солнечные панели, наружные вывески и другие прозрачные компоненты

4. Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS)

Характеристика: термопласт инженерного класса, относительно низкая температура плавления, высокая прочность, устойчивость к ударам.

Преимущество: прочный, относительно дешевый, устойчив к нагреванию/маслам/кислотам/щелочам

Недостаток: слабая защита от солнечного света или погоды, густой дым при горении, плохое анти-высокое трение.

Применение: электронные компоненты, клавиши клавиатуры, потребительские товары, спортивное оборудование; автомобильные компоненты – крышки колес, детали кузова автомобилей

5. Нейлон Полиамид (ПА)
Характеристика: большая группа материалов (натуральных или синтетических), склонны к усадке

Преимущество: защита от нагрева/абразивного износа/хорошая усталость, гашение шума, низкий коэффициент трения, прочность

Недостаток: плохо противостоит кислотам/основаниям/солнечному свету; нет присущей огнестойкости

Применение: прочные механические детали, такие как подшипники, втулки, шестерни, направляющие; зубные щетки, колеса, медицинские имплантаты.

Применение литья под давлением в производстве товаров повседневного спроса

Бытовые изделия
Давайте заглянем в ваш дом. Повсюду вы найдете множество литых под давлением изделий и деталей, таких как игрушки, часы, тарелки для фруктов, чашки, стулья, мусорное ведро, компьютер и т. д. Одним словом, почти вся электроника – это литые под давлением изделия и детали.

Таким образом, изделия и детали, изготовленные методом литья под давлением, повсеместно присутствуют в нашей повседневной жизни. Это огромный рынок со значительной прибылью.

Продукты питания и напитки

Очень важно использовать безопасные продукты литья под давлением, связанные с продуктами питания и напитками. Потому что эти продукты имеют непосредственное отношение к здоровью и безопасности потребителей. Поэтому литьевые изделия должны соответствовать отраслевым нормам и сертификатам, таким как BPA-free конструкция и сертификация FDA. А также убедиться, что технологические компоненты, пищевые контейнеры и прочее соответствуют пищевому классу.

Другие области применения литья под давлением

Строительство и строительная промышленность

Из-за особых характеристик некоторых материалов детали, изготовленные методом литья под давлением, стали более важными для строительной промышленности. Вы можете найти различные литьевые детали в некоторых строительных инструментах, стенах, окнах, трубах, дверях, тяжелом оборудовании и так далее.

Индустрия здравоохранения

Медицинские изделия, такие как шприцы для утилизации, пробирки, термометры и т.д., очень востребованы на фоне COVID-19. Все они представляют собой литые под давлением детали. Ниже приведены распространенные медицинские изделия.

• Мензурки, пробирки и другие контейнеры
• Корпуса и оболочки для медицинского и лабораторного оборудования
• Хирургическое оборудование и компоненты
• Оборудование и компоненты для доставки лекарств Ортопедические изделия
• Используемый материал должен быть прочным, гигиеничным и устойчивым. Конечно, это еще более строгие требования, чем к бытовым товарам. Поскольку продукция должна соответствовать большему числу требований, таких как нормы FDA и сертификаты ISO.

Автомобильная промышленность

Процесс литья под давлением позволяет получать автомобильные детали из самых разных материалов. Сначала материал, из которого изготавливаются автомобили, почти полностью состоит из металла. Постепенно в автомобильной промышленности стали использовать пластик и другие материалы.

Как внешние, так и внутренние автомобильные компоненты могут быть изготовлены методом литья под давлением, например, внутренние поверхности, решетки радиатора, бамперы, дверные ручки, дверные панели, вентиляционные отверстия, приборные панели и т.д.

Заключение

Я надеюсь, что вы узнали больше о литье под давлением для вашего индивидуального бизнеса. Если у вас есть вопросы или другие идеи, оставляйте свои комментарии ниже.

Источник информации: https://jingsourcing.com/b-what-is-injection-moulding/