Что такое литье под давлением?

Обзор процесса литья под давлением

Литье под давлением — это высокоэффективный метод производства, предназначенный для массового производства деталей. Этот процесс включает впрыскивание расплавленного материала в форму. Он широко используется в крупномасштабном производстве, что делает его идеальным для производства тысяч или даже миллионов идентичных изделий. Хотя можно использовать такие материалы, как металлы, стекло, эластомеры и даже кондитерские изделия, литье под давлением чаще всего применяется к термопластичным и термореактивным полимерам.

Процесс литья под давлением

Первым шагом в литье под давлением является создание самой формы. Эти формы обычно изготавливаются из металла (обычно алюминия или стали) и подвергаются точной механической обработке, чтобы соответствовать детальным характеристикам продукта, который они будут производить. Когда форма готова, материал для детали подается в нагретую бочку, где перемешивается вращающимся шнеком. Нагревательные элементы вокруг цилиндра плавят материал, который затем впрыскивается в полость формы, где он охлаждается и затвердевает, образуя окончательную форму детали. Время охлаждения часто сводится к минимуму за счет включения в форму охлаждающих каналов, по которым циркулирует вода или масло от внешнего регулятора температуры.

Пресс-форма в сборе устанавливается на плиты, и как только материал затвердевает, плиты отделяются, позволяя выталкивающим штифтам вытолкнуть деталь из формы. Для более сложных конструкций можно использовать метод, известный как двухэтапное литье под давлением или литье под давлением нескольких материалов, для объединения различных материалов в одну деталь. Этот метод позволяет добавить мягкую на ощупь поверхность, использовать различные цвета или создавать детали с разными функциональными свойствами.

Типы форм и их применение

Пресс-формы могут быть выполнены как одногнездные, так и многогнездные. Многоместные формы могут либо производить одинаковые детали в каждой полости, либо одновременно создавать детали разной геометрии. Алюминиевые формы, хотя и дешевле и быстрее производятся, не подходят для крупносерийного производства или изготовления деталей, требующих жестких допусков из-за их более низкой механической прочности. Они имеют тенденцию изнашиваться, деформироваться или повреждаться под воздействием повторяющихся усилий впрыска и зажима. С другой стороны, стальные формы более долговечны и лучше подходят для длительных производственных циклов, хотя их производство обходится дороже.

Ключевые аспекты литья под давлением

Успех проекта литья под давлением зависит от нескольких факторов. Конструкция детали, выбор материала и производительность машины для литья под давлением — все это играет решающую роль. Конструкция должна гарантировать, что материал плавно течет внутри формы, полностью заполняет ее и охлаждается таким образом, чтобы сохранять желаемую форму и размеры.

Когда использовать литье под давлением?

Литье под давлением идеально подходит для производства широкого спектра широко используемых изделий: от небольших пластиковых изделий, таких как крышки для бутылок и корпуса пультов дистанционного управления, до медицинских устройств, таких как шприцы. Этот процесс также используется для производства более крупных компонентов, таких как панели автомобильного кузова. Литье под давлением особенно выгодно при производстве тысяч или миллионов одинаковых высококачественных деталей.

Материалы, используемые при литье под давлением

Имея более 85 000 коммерчески доступных пластиковых материалов и 45 семейств полимеров, существует множество вариантов литья под давлением. Эти полимеры обычно делятся на две категории: термореактивные пластмассы и термопласты. Наиболее распространенными пластиками являются полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности. Эти материалы обладают рядом преимуществ, включая высокую гибкость, хорошую прочность на разрыв, ударопрочность, низкое поглощение влаги и возможность вторичной переработки.

Другие часто используемые пластмассы, полученные литьем под давлением, включают:

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)

Поликарбонат (ПК)

Алифатические полиамиды (ППА)

Полиоксиметилен (ПОМ)

Полиметилметакрилат (ПММА)

Полипропилен (ПП)

Полибутилентерефталат (ПБТ)

Полифенилсульфон (ППСУ)

Полиэфирэфиркетон (PEEK)

Полиэфиримид (PEI)

Заключение

Литье под давлением остается доминирующим методом массового производства благодаря его точности, эффективности и способности производить сложные детали в больших масштабах. Будь то мелкие детали или более крупные сборки, литье под давлением обеспечивает надежное решение для производства стабильных, высококачественных компонентов в различных отраслях.