Что такое литье пластмасс под давлением? Полное руководство

Литье пластмасс под давлением, игрушки
Литье пластмасс под давлением, игрушки
Ресурс: https://www.youtube.com/watch?v=eoaTl8Q0PQc

На протяжении многих лет литье пластмасс под давлением было самым популярным способом массового производства изделий из пластмассы. И до сих пор остается! Согласно отчету Fortune Business InsightsОжидается, что к 2028 году объем мирового рынка литья пластмасс под давлением достигнет $476,46 миллиарда. Это означает, что в период с 2021 по 2028 год темпы роста составят 4,2%.

Почему этот процесс так популярен? Какие виды пластмасс используются? В этом руководстве по литью пластмасс под давлением рассматриваются инженерные принципы, лежащие в основе этого метода производства, сам процесс и многое другое.

Что такое литье пластмасс под давлением?

Для начала - определение литья пластмасс под давлением: Литье пластмасс под давлением означает производственный процесс, в котором пластмасса или полимер в виде гранул или гранул расплавляется и впрыскивается под высоким давлением в форму.

Форма создается по профилю конечной детали или изделия. При охлаждении пластик затвердевает и принимает эту форму. Процесс литья пластмассы под давлением чрезвычайно универсален и позволяет изготавливать детали самых разных форм и размеров.

Помимо универсальности, этот метод производства также является относительно быстрым и эффективным, что делает его идеальным для массового производства. А поскольку в процессе производства образуется очень мало отходов, он также является экологически чистым.

Гранулы для литья пластмасс под давлением
Гранулы для литья пластмасс под давлением
Ресурс: https://www.plasticstoday.com

Материалы для литья пластмасс под давлением

Сырье для литья пластмасс под давлением может быть разным виды пластмассВ зависимости от требуемых свойств конечного продукта. Три наиболее распространенных типа пластиковых материалов для литья под давлением - это термопласты, эластомеры и термореактивные материалы.

Литье термопластов под давлением

Как следует из названия, термопласты можно многократно плавить и охлаждать без изменения их свойств. Это делает их лучшими пластмассами для литья под давлением. Кроме того, они более мягкие и гибкие, а также имеют низкую температуру плавления. К распространенным примерам относятся:

  • Полиэтилен (ПЭ) - бутылки для воды, упаковочные контейнеры, стулья
  • Полипропилен (PP) - протезы, автомобильные детали, корпуса
  • Полистирол (PS) - одноразовые столовые приборы, упаковочные материалы, ручки
  • Поливинилхлорид (ПВХ) - Подошвы для обуви. Пластиковые трубы, электроизоляция
  • Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) - игрушки, автозапчасти, кирпичи Lego
  • Полиамид (PA) - шестерни, втулки, корпуса электроники
  • Акриловые краски - линзы, таблички, лотки, корпуса светильников, дисплеи

Литье эластомеров под давлением

Эластомеры это тип пластика, который можно растягивать или сжимать, не изменяя его форму. Их также называют резиноподобными пластмассами. Наиболее распространенными материалами для литья под давлением являются эластомеры:

  • Полиуретан (ПУ) - Изоляция подошв обуви, игрушек
  • Силикон - уплотнения и прокладки, перчатки,

Литье термореактивных пластмасс под давлением

Термореактивные материалы это пластмассы, которые можно формовать только один раз. Это связано с тем, что они застывают или отвердевают при нагревании и не могут быть расплавлены и переделаны, как термопласты. Поэтому они не так часто используются. Примерами термореактивных пластмасс для литья под давлением являются:

  • Эпоксидная смола - композиты, армированные волокном, электрические ламинаты
  • Ненасыщенные полиэфиры - Корпуса лодок, душевые кабинки
Машина для литья пластмасс под давлением
Машина для литья пластмасс под давлением
Ресурс: https://mag.turkishplastics.net

Как работает литье пластмасс под давлением?

Пластиковый материал или материалы (обычно в виде гранул) расплавляются и под высоким давлением впрыскиваются в полость пресс-формы. Затем расплав охлаждается и застывает, приобретая окончательную требуемую форму.

Чтобы лучше понять, как работает литье пластмассы под давлением, мы сначала рассмотрим тип используемой машины и ее различные части. После этого мы шаг за шагом рассмотрим весь процесс литья пластмассы под давлением.

Машина для литья пластмасс под давлением

Давайте подробнее рассмотрим части машины, благодаря которым все это возможно. В машине для литья пластмасс под давлением есть три основные части: бункер, ствол, пресс-форма и узел выталкивания.

Бункер: Бункер термопластавтомата - это место, куда засыпаются пластиковые гранулы. Размер бункера зависит от размера машины и количества пластика, который необходимо расплавить.

Бочка: Здесь пластиковые гранулы смешиваются, расплавляются и превращаются в расплавленный пластик. Ствол термопластавтомата обычно окружен нагревательными лентами, которые служат для нагрева гранул.

Внутри ствола также находится так называемый возвратно-поступательный шнек. Задача шнека - перемешивать пластиковые гранулы и равномерно их расплавлять.

Mold: Форма - это негатив желаемой формы, которую необходимо создать. Обычно она изготавливается из металла, как правило сталь или алюминийи может содержать одну или несколько полостей.

Устройство выброса: Эта часть машины для литья пластмасс под давлением помогает извлекать готовое изделие из формы.

Технологическая схема процесса литья под давлением
Технологическая схема процесса литья под давлением
Ресурс: https://www.researchgate.net

Процесс литья пластмасс под давлением

Попав в машину, пластик должен пройти процесс литья под давлением. Этапы процесса литья пластмассы под давлением делятся на следующие: загрузка пластиковых гранул в бункер, их плавление, подача расплава в форму, охлаждение и выталкивание.

Загрузка: Пластиковые гранулы самотеком подаются из бункера в бочку. Это первый этап литья пластмассы под давлением для формирования различных деталей.

Таяние: Гранулы плавятся в стволе, частично под действием нагревателей, которые обхватывают его, а в основном под действием давления и трения, создаваемых винтом.

Инъекция: Расплавленный пластик впрыскивается в форму. Для этого необходимо открыть сопло и впрыснуть расплавленный пластик под высоким давлением.

Охлаждение: Пластик охлаждается в пресс-форме до тех пор, пока не застынет и не примет форму полости формы. Чаще всего пресс-форма имеет систему каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (обычно вода).

Выброс: Последним этапом процесса литья пластмассы под давлением является извлечение готового изделия из формы. Это делается путем открытия формы, обычно с помощью выталкивающих штифтов. Для того чтобы изделие не прилипало к форме, может использоваться разделительный агент.

Во время окончательной обработки выброшенных деталей производится обрезка, чтобы удалить излишки пластика, которые могли остаться. Отходы от процесса обрезки могут быть переработаны и использованы для производства новых гранул или собраны и проданы другим компаниям, занимающимся литьем пластмасс под давлением.

Стулья для литья пластмасс под давлением
Стулья для литья пластмасс под давлением
Ресурс: https://youtu.be/USg7An6OIPE

Преимущества литья пластмасс под давлением

Как мы уже видели, литье пластмасс под давлением - самый популярный способ производства пластиковых изделий. Причин тому много, но мы упомянем лишь несколько основных преимуществ.

Массовое производство: Одно из главных преимуществ литья пластмасс под давлением заключается в том, что это быстрый способ создания большого количества одинаковых пластиковых деталей. После создания пресс-формы процесс происходит очень быстро и может быть легко автоматизирован. Это делает его идеальным для массового производства.

Минимальные отходы: При литье под давлением в процессе работы образуется очень мало отходов. Излишки пластика, особенно при использовании термопластов, могут быть переработаны и используется для производства новых гранул или даже новых продуктов.

Экономическая эффективность: Еще одно из многочисленных преимуществ литья пластмасс под давлением заключается в том, что это очень экономичный способ производства пластиковых деталей. Первоначальные затраты на установку могут быть высокими, но после создания пресс-формы стоимость единицы продукции становится очень низкой.

Точность: Процесс литья пластмасс под давлением - это еще и очень точный способ производства пластиковых деталей. Этот процесс обеспечивает очень жесткие допуски и позволяет создавать детали с очень сложным дизайном.

Сколько стоит литье пластмасс под давлением?

Стоимость литья пластмассы под давлением зависит от нескольких факторов, таких как сложность детали, ее размер, количество деталей и используемый материал. Обычно большую часть стоимости составляет оснастка, поскольку пресс-форма должна быть изготовлена с соблюдением определенных размеров и допусков

  • Для простой детали стоимость изготовления пресс-формы может составлять от $100 до $500. Для более сложной детали стоимость может составлять $100 000 и выше. Если пресс-форма очень большая и требует больше времени на изготовление, она также будет стоить дороже.
  • У разных компаний, занимающихся производством пластмассовых инъекций, также разные цены, поэтому важно сравнить расценки нескольких поставщиков, прежде чем принимать решение.

Хотя первоначальные затраты на литье пластмасс под давлением могут быть высокими, долгосрочная экономия оказывается значительной: детали получаются очень стабильными по качеству, а отходов и брака практически нет.

Кроме того, процесс автоматизирован, поэтому его можно завершить быстро и без особых трудозатрат. Это означает, что вы быстрее и с меньшими затратами выводите свою продукцию на рынок.

Заключение

Литье пластмасс под давлением - самый распространенный метод производства пластиковых деталей, от мелких, как пуговицы, до крупных, как компоненты автомобилей. Как мы уже убедились, он обладает множеством преимуществ. Но есть и некоторые сложности, которые необходимо учитывать, например, более высокие первоначальные затраты. Однако при правильном подходе литье под давлением может стать лучшим способом производства пластиковых деталей

Оглавление
Последние сообщения
Свяжитесь с нами
ru_RURussian