Що таке лиття під тиском?

Огляд процесу лиття під тиском

Лиття під тиском — це високоефективний метод виробництва, призначений для масового виробництва деталей. Процес включає введення розплавленого матеріалу у форму. Він широко використовується у великомасштабному виробництві, що робить його ідеальним для виробництва тисяч або навіть мільйонів ідентичних виробів. Хоча такі матеріали, як метали, скло, еластомери та навіть кондитерські вироби, можна використовувати, лиття під тиском найчастіше застосовується до термопластичних і термореактивних полімерів.

Процес лиття під тиском

Першим кроком лиття під тиском є ​​створення самої форми. Ці прес-форми зазвичай виготовляються з металу — як правило, алюмінію або сталі — і точно оброблені відповідно до деталей продукту, який вони вироблятимуть. Коли форма готова, матеріал для деталі подається в нагріту бочку, де він перемішується обертовим шнеком. Нагрівальні елементи навколо стовбура розплавляють матеріал, який потім вводять у порожнину форми, де він охолоджується та твердне, утворюючи кінцеву форму деталі. Час охолодження часто мінімізується шляхом включення охолоджуючих каналів у форму, через які вода або масло циркулює від зовнішнього регулятора температури.

Прес-форма встановлюється на валики, і коли матеріал затвердіє, валики відокремлюються, дозволяючи виштовхуючим штифтам виштовхувати деталь із форми. Для більш складних конструкцій можна використовувати техніку, відому як лиття під тиском у два етапи або багатоматеріальне лиття під тиском, щоб об’єднати різні матеріали в одну деталь. Цей метод може додати приємну на дотик поверхню, включити різні кольори або виготовити деталі з різними функціональними властивостями.

Види прес-форм і їх застосування

Прес-форми можуть бути виконані як однопорожнинні, так і багатопорожнинні. Форми з декількома порожнинами можуть виробляти ідентичні деталі в кожній порожнині або створювати різні геометрії одночасно. Незважаючи на те, що алюмінієві форми є дешевшими та швидшими у виробництві, вони не підходять для виробництва великих обсягів або деталей, які вимагають жорстких допусків через їх нижчу механічну міцність. Вони, як правило, зношуються, деформуються або пошкоджуються під дією багаторазових ін’єкцій і сил затискання. З іншого боку, сталеві форми більш довговічні та краще підходять для тривалого виробництва, хоча вони дорожчі у виробництві.

Основні аспекти лиття під тиском

Успіх проекту лиття під тиском залежить від кількох факторів. Конструкція деталей, вибір матеріалу та продуктивність машини для лиття під тиском відіграють вирішальну роль. Конструкція повинна гарантувати, що матеріал плавно перетікає у форму, повністю заповнює її та охолоджується таким чином, щоб підтримувати бажану форму та розміри.

Коли використовувати лиття під тиском?

Лиття під тиском ідеально підходить для виробництва широкого спектру широко використовуваних продуктів, від невеликих пластикових виробів, таких як кришки від пляшок і корпусів дистанційного керування, до медичних пристроїв, таких як шприци. Процес також використовується для виготовлення більших компонентів, як-от панелей кузова автомобіля. Лиття під тиском є ​​особливо вигідним при виробництві тисяч або мільйонів узгоджених високоякісних деталей.

Матеріали, що використовуються для лиття під тиском

З понад 85 000 комерційно доступних пластикових матеріалів і 45 сімейств полімерів існує багато варіантів для лиття під тиском. Ці полімери зазвичай поділяються на дві категорії: термореактивні пластики та термопласти. Серед найпоширеніших використовуваних пластиків є поліетилен високої щільності та поліетилен низької щільності. Ці матеріали пропонують ряд переваг, включаючи високу гнучкість, міцність на розрив, стійкість до ударів, низьке поглинання вологи та можливість вторинної переробки.

Інші часто використовувані литі пластмаси включають:

Акрилонітрилбутадієнстирол (АБС)

Полікарбонат (ПК)

Аліфатичні поліаміди (PPA)

Поліоксиметилен (POM)

Поліметилметакрилат (ПММА)

Поліпропілен (PP)

Полібутилентерефталат (PBT)

Поліфенілсульфон (PPSU)

Поліефірний ефір кетон (PEEK)

Поліефірімід (PEI)

Висновок

Лиття під тиском залишається домінуючим методом масового виробництва завдяки своїй точності, ефективності та можливості виготовляти складні деталі у великих масштабах. Незалежно від того, чи йдеться про невеликі деталі чи великі вузли, лиття під тиском забезпечує надійне рішення для виробництва узгоджених високоякісних компонентів у різних галузях промисловості.