Подходящо ли е ротационното формоване за вас?

Така че имате нужда от пластмасова част или продукт по поръчка, но не знаете как да го направите.

Голяма ли е или малка?Трябва ли да е гъвкав или твърд?Дали е кръгла, квадратна или някаква странна форма?Имате ли вече калъп или трябва да направите такъв?

Това ръководство ще обясни различните видове процеси на формоване, налични днес, за да ви помогне да откриете идеалния процес за вашия продукт.

Какво е формоване на пластмаса?

Формоването, също понякога изписвано формоване, е процесът на производство чрез оформяне на течен или гъвкав материал с помощта на твърда рамка, наречена форма или матрица.

Когато се формоват пластмаси, прахообразен или течен полимер като полиетилен или полипропилен се поставя в куха форма, така че полимерът да може да приеме своята форма.В зависимост от вида на използвания процес, различни диапазони на топлина и налягане се използват за създаване на краен продукт.

Историята на формоването на пластмаса

Пластмасовото формоване започна в края на 1800 г., за да запълни нуждата от пластмасови билярдни топки, за разлика от често използваните билярдни топки от слонова кост по онова време.През 1868 г. Джон Уесли Хаят изобретява начин да прави билярдни топки чрез инжектиране на целулоид в калъп.Четири години по-късно Хаят и брат му изобретяват и патентоват машина за автоматизиране на процеса.Това беше първата съществуваща машина за шприцване на пластмаса и тя използва основно бутало за инжектиране на пластмаса в матрица през нагрят цилиндър.

През 1946 г. винтовата шприц машина е изобретена от Джеймс Хендри, която заменя техниката на шприцване с бутало.Това е най-често използваната техника днес.

Съвременното ротационно формоване също има богата история, започваща през 1855 г., когато въртенето и топлината са използвани за производството на метални артилерийски снаряди във Великобритания.

Пластмасите бяха въведени в процеса в началото на 50-те години на миналия век, когато ротационното формоване беше използвано за първи път за производството на глави на кукли.И тогава през 60-те години на миналия век беше разработен модерният процес на ротационно формоване, който ни позволява да създаваме големи празни контейнери с полиетилен с ниска плътност.В новата история подобренията на процесите, по-доброто оборудване и разработките на пластмасов прах ускориха процеса на създаване на готови продукти, което доведе до бързо нарастване на популярността на ротационното формоване.

Видове формоване на пластмаси

Най-популярните техники за формоване на пластмаса са ротационно формоване, леене под налягане, формоване чрез издуване, формоване чрез компресия, формоване чрез екструдиране и термоформоване.Ще разгледаме всички тези техники в това ръководство, за да ви помогнем да откриете най-добрия процес за направата на вашата част или продукт.

Ротационно формоване

Ротационното формоване, наричано още ротационно формоване, е производствен процес за производство на големи кухи части и продукти чрез поставяне на прахообразна или течна смола в метална форма и въртенето й във фурна, докато смолата покрие вътрешността на матрицата.Постоянното въртене на матрицата създава центробежна сила, образувайки продукти с равномерни стени.След като формата се охлади, втвърдената пластмаса се отстранява от формата.

По време на процеса се губи много малко материал, а излишният материал често се използва повторно, което го прави икономичен и екологичен.

Често използвани за ротационно формоване

Ротационното формоване обикновено се използва за направата на големи кухи пластмасови продукти като помощни колички, резервоари за съхранение, части за автомобили, морски шамандури, къщи за домашни любимци, кошчета за рециклиране, пътни конуси, корпуси на каяци и пързалки за детски площадки.

Ротационните форми са много адаптивни и рентабилни

Самата форма може да бъде много сложна, за да улесни формоването на широка гама от продукти.Формите могат да включват вложки, криви и контури, както и лога и слотове за пластмасови или метални вложки, които да бъдат поставени след формоване на продукта.

Разходите за инструментална екипировка са по-ниски с ротационните форми, отколкото с инжекционните или раздувните форми.Резултатите са по-ниски начални разходи и рентабилни производствени серии, дори когато се произвеждат само 25 артикула наведнъж.

Инжекционно формоване

Инжекционното формоване е процес на изработване на пластмасови части по поръчка чрез инжектиране на разтопен пластмасов материал под високо налягане в метална форма.Точно както при други форми на формоване на пластмаса, след като разтопената пластмаса се инжектира във формата, формата се охлажда и отваря, за да се разкрие твърда пластмасова част.

Процесът е подобен на желе форма, която се пълни и след това се охлажда, за да се създаде крайният продукт.

Често използвани за леене под налягане

Инжекционното формоване обикновено се използва за изработване на пластмасови части с голям обем по поръчка.Големите машини за леене под налягане могат да формоват автомобилни части.По-малките машини могат да произвеждат много прецизни пластмасови части за хирургически приложения.В допълнение, има много видове пластмасови смоли и добавки, които могат да се използват в процеса на леене под налягане, увеличавайки неговата гъвкавост за дизайнери и инженери.

Инжекционните форми, които обикновено са направени от стомана или алуминий, носят солидна цена.Въпреки това цената на част е много икономична, ако имате нужда от няколко хиляди части на година.

При леене под налягане инструменталната обработка обикновено отнема 12-16 седмици с още до четири седмици за производство.

Издухване

Издухването е метод за изработване на кухи, тънкостенни пластмасови части по поръчка.Използва се предимно за изработване на продукти с еднаква дебелина на стената и където формата е важна.Процесът се основава на същия принцип като духането на стъкло.

Машините за формоване чрез издухване загряват пластмасата и впръскват въздух, който издухва горещата пластмаса като балон.Пластмасата се издухва във форма и докато се разширява, тя се притиска към стените на матрицата, приемайки своята форма.След като пластмасовият „балон“ запълни формата, той се охлажда и втвърдява и детайлът се изхвърля.Целият процес отнема по-малко от две минути, така че среден 12-часов ден може да произведе около 1440 броя.

Обичайни употреби за издухване

Процесите на формоване чрез раздуване генерират в повечето случаи бутилки, пластмасови варели и резервоари за гориво.Ако имате нужда от сто хиляди пластмасови бутилки, това е процесът за вас.Формоването чрез издуване е бързо и икономично, като самата форма струва по-малко от леене под налягане, но повече от ротационно формоване … понякога до 6 до 7 пъти повече от инструмент за ротационно формоване.

Компресионно формоване

Формоването чрез компресиране се извършва точно както подсказва името.Нагрят пластмасов материал се поставя в нагрята форма и след това се пресова в специфична форма.Обикновено пластмасата се предлага на листове, но може да бъде и в насипно състояние.След като пластмасата бъде компресирана в правилната форма, процесът на нагряване гарантира, че пластмасата запазва максимална здравина.Последните стъпки в този процес включват охлаждане, подрязване и след това отстраняване на пластмасовата част от формата.

Обичайни употреби на компресионно формоване

Най-доброто използване на компресионното формоване е замяната на метални части с пластмасови.Използва се най-вече за малки части и продукти в много голям обем.Автомобилната индустрия използва масово формоване под налягане, тъй като крайните продукти са много здрави и издръжливи.

Първоначалната цена на пресована форма е значителна и зависи от няколко фактора, включително броя на кухините, размера на частите, сложността на частите и повърхностното покритие, наред с други неща.Но цената на всяка отделна част е ниска при големи количества, така че големите количества части са идеални за тази форма на формоване.

Формоване чрез екструдиране

Формоването чрез екструдиране е подобно на формоването под налягане с изключение на това, че се получава дълга непрекъсната форма.Друга разлика при екструзионното формоване е, че процесът използва „матрица“, а не „мухъл“.

Екструдираните части се изработват чрез изстискване на гореща суровина през специална матрица.Една опростена визуализация би била като изстискване на Play Doh през оформен отвор.

Докато други форми на формоване използват екструзия, за да вкарат пластмасовите смоли в матрица, този процес екструдира разтопената пластмаса директно в матрица.Формата на матрицата, а не формата, определя формата на крайния продукт.

Обичайни употреби на екструзионно формоване

Частите, изработени от екструзия, имат фиксиран профил на напречното сечение.Примери за екструдирани продукти включват PVC тръби, сламки и маркучи.Не е необходимо частите да са кръгли, но трябва да имат еднаква форма по дължината на частта.

Цената на формоването чрез екструдиране е сравнително ниска в сравнение с други процеси на формоване поради простотата на матрицата и самите машини.

Естеството на процеса на формоване чрез екструдиране обаче ограничава видовете продукти, които могат да бъдат произведени с тази техника.

Термоформоване

Термоформоването е производствен процес, при който пластмасов лист, наречен термопласт, се нагрява до гъвкава температура на формоване, оформя се в специфична форма във форма и се подрязва, за да се създаде използваем продукт.Термопластмасата се предлага в голямо разнообразие от материали, цветове, покрития и дебелина.

Термоформоването използва няколко различни вида форми и процеси, за да се постигне крайният продукт.За създаване на 3D продукти матрицата обикновено е единична 3D форма, изработена от алуминий.Тъй като термоформоването използва ниско налягане, формите могат да бъдат произведени на ниска цена, като се използват евтини материали.

Обичайни употреби на термоформоване

Термоформоването с тънък калибър обикновено се използва за производство на чаши за еднократна употреба, контейнери, капаци, тави, блистери, миди и други продукти за хранително-вкусовата промишленост и общата търговия на дребно.Термоформоването с дебели габарити включва разнообразни части като панели на врати и табла на превозни средства, облицовки на хладилници и легла за товарни автомобили.

Средно са необходими около 8 седмици, за да се подготви термоформована форма за производство.Цената на термоформова форма се основава на размера на детайла, който трябва да бъде произведен.Формата за малка част може да струва само 20 000 долара, докато цената на по-голяма форма може да надхвърли 50 000 долара.