Какие материалы можно использовать в индивидуальном литье под давлением?
Какие материалы можно использовать в индивидуальном литье под давлением?
Индивидуальное литье под давлением может использовать термопластичные смолы, термореактивные смолы, эластомеры, металлические порошковые заготовки для литья металлов под давлением и керамические порошковые заготовки для литья керамики под давлением. Практическая проблема запроса предложений заключается не только в указании семейства материалов, но и в согласовании марки материала, процесса формования, геометрии детали, целевых допусков, требований к поверхности и результатов контроля до начала проектирования пресс-формы.
Для покупателя один и тот же чертеж детали может привести к разным выборам материала в зависимости от теплового воздействия, механической нагрузки, электроизоляции, износа, внешнего вида, химического контакта и объема производства. Пластиковый корпус, защелка из нержавеющей стали MIM и изолятор из диоксида циркония CIM используют принципы литья под давлением, но каждый вариант имеет различную усадку, вторичные операции и критерии приемки.
Как покупателям следует выбирать смолы для литья пластмасс под давлением?
Материалы для литья пластмасс под давлением обычно выбираются по механической прочности, жесткости, ударной вязкости, теплостойкости, химической стойкости, стабильности размеров, внешнему виду и целевой стоимости. К распространенным семействам смол относятся ABS, PC, ABS-PC, PA, POM, PP, PE, HDPE, PBT, PC-PBT, TPU, TPE и PEEK, в зависимости от доступности марки и проверки чертежа. Семейство смол должно быть привязано к функции детали, а не выбираться только по названию материала.
Например, литье ABS под давлением может рассматриваться для общих корпусов и крышек, когда важны ударная вязкость и внешний вид. Литье поликарбоната под давлением может быть рассмотрено, если требуется прозрачность, прочность или термостойкость. Литье PEEK под давлением может рассматриваться для сложных термических или химических сред, когда покупатель определяет рабочие требования и метод валидации.
Запрос предложений должен указывать, имеет ли формованная пластиковая деталь декоративные поверхности, защелки, винтовые бобышки, зажимы, тонкие стенки, живые шарниры, уплотнительные поверхности или плотные интерфейсы сборки. Течение смолы, усадка, коробление, следы утяжки, линии спая и остатки литника могут повлиять на эти особенности. Покупатели также должны предоставить требования к цвету, текстуре, классу огнестойкости, воздействию ультрафиолета, контакту с пищевыми продуктами, медицинскому использованию или другие требования, если они применимы.
Когда используются материалы MIM для индивидуального литья под давлением?
Литье металлов под давлением использует заготовку из металлического порошка и связующего для формирования небольших сложных металлических деталей перед удалением связующего и спеканием. Материалы MIM могут включать нержавеющие стали, такие как MIM 17-4 PH и MIM 316L, а также низколегированные стали, инструментальные стали, магнитные сплавы и другие варианты материалов MIM, когда требования к детали соответствуют процессу.
MIM обычно рассматривается, когда деталь мала, геометрически сложна, трудно поддается эффективной механической обработке или требует производства с почти чистовой формой из металлического сплава. Выбор материала должен учитывать усадку при спекании, требования к плотности, термообработку, воздействие коррозии, магнитные свойства, твердость, качество поверхности и любую послеспекательную механическую обработку баз, резьбы, уплотнительных поверхностей или подшипниковых поверхностей.
Запрос предложений должен включать марку сплава, примечания к допускам чертежа, критические базы, требуемую твердость, чистоту поверхности, требования к термообработке и метод контроля. Покупателю не следует предполагать, что механически обработанная марка металла и марка MIM будут вести себя одинаково без квалификации, поскольку заготовка, спекание и последующая обработка могут повлиять на свойства конечной детали.
Какие керамические материалы подходят для литья керамики под давлением?
Литье керамики под давлением рассматривается для небольших или сложных керамических деталей, где формованная геометрия может уменьшить механическую обработку твердых керамических заготовок. К распространенным семействам материалов CIM относятся глинозем, диоксид циркония и глинозем-циркониевая керамика, причем окончательная марка выбирается в соответствии с износостойкостью, электроизоляцией, температурным воздействием, требованиями к прочности и качеству поверхности.
Литье глинозема под давлением может быть рассмотрено для электроизоляции, износостойких поверхностей и химически стойких компонентов. Литье диоксида циркония под давлением может быть рассмотрено, когда важны прочность, износостойкость или тонкая чистота поверхности. Покупатель должен определить рабочую среду и критерии приемки, поскольку усадка керамики, хрупкость кромок, плоскостность, припуск на шлифовку и шероховатость поверхности могут повлиять на технологичность.
Как литье с закладными элементами и двухкомпонентное литье влияют на выбор материала?
Литье с закладными элементами и двухкомпонентное литье добавляют еще одно решение по выбору материала, поскольку закладной элемент, подложка и материал оболочки должны работать вместе во время формования и в эксплуатации. Литье с закладными элементами может сочетать пластик с металлическими вставками, резьбовыми втулками, электрическими контактами, магнитами или штифтами. Двухкомпонентное литье может сочетать жесткую подложку с более мягким TPE, TPU, силиконоподобным эластомером или другим совместимым формовочным материалом.
Запрос предложений должен определять материал вставки, покрытие или гальваническое покрытие вставки, смолу подложки, смолу оболочки, требования к адгезии, требования к вырыву, требования к крутящему моменту, требования к герметичности, рабочую температуру и химическое воздействие. Совместимость материалов важна, поскольку плохая адгезия, смещение вставки, облой вокруг вставки и дифференциальное тепловое расширение могут вызвать проблемы со сборкой или долговечностью.
Какая информация о материале должна быть в запросе предложений на литье под давлением?
Полезный запрос предложений на литье под давлением должен содержать марку материала или семейство материалов, 2D-чертеж, 3D-модель, годовой объем, стадию прототипа или производства, примечания к декоративной поверхности, критические размеры, требования к контролю размеров, чистоте поверхности, цвету, текстуре, покрытию или гальваническим работам, а также рабочую среду. Если материал не фиксирован, в запросе должно быть указано функциональное требование, чтобы производственный анализ мог сравнить подходящие пути: пластик, металл, керамика, литье с закладными элементами или двухкомпонентное литье.
Покупатель также должен заранее определить требования к документации. В зависимости от детали эти требования могут включать сертификат материала, отчет о размерах, контроль первого изделия, испытание на твердость, отчет о шероховатости поверхности, отчет о толщине покрытия, визуальный стандарт, испытание на вырыв, испытание на крутящий момент, испытание на герметичность или другие заданные покупателем доказательства. Определение этих требований во время оценки стоимости помогает предотвратить выбор материала, который выглядит приемлемым по цене, но не может поддержать окончательный пакет контроля.
Семейство материалов | Типичный анализ формованной детали | Производственный риск, который необходимо проверить | Информация, необходимая в запросе предложений |
Термопластичная смола | Корпуса, зажимы, крышки, разъемы и функциональные пластиковые компоненты | Коробление, утяжка, линия спая, след литника, химическое воздействие и дефекты поверхности | Марка смолы, цвет, текстура, примечания к допускам, требования к поверхности и ожидаемый объем |
Металлическая заготовка MIM | Небольшие детали из нержавеющей стали, легированной стали, магнитного сплава или инструментальной стали | Усадка при спекании, деформация, плотность, твердость и контроль механически обработанных баз | Марка сплава, термообработка, метод контроля, критические размеры и потребность во вторичной механической обработке |
Керамическая заготовка CIM | Глиноземные, циркониевые и керамические изоляционные или износостойкие компоненты | Усадка при спекании, риск по краям, плоскостность, припуск на шлифовку и шероховатость поверхности | Марка керамики, рабочая среда, чистота поверхности, отчет о размерах и критерии приемки |
Пара материалов для литья с закладными элементами или двухкомпонентного литья | Металлические детали в пластике, герметизированные детали, зоны захвата, мягкие на ощупь поверхности и многокомпонентные детали | Адгезия, смещение вставки, облой, несоответствие теплового расширения и долговечность соединения | Чертеж вставки, материал подложки, материал оболочки, целевая адгезия и требования к испытаниям |
Часто задаваемые вопросы
