К распространенным материалам, используемым при литье под давлением, относятся товарные термопласты, конструкционные пластики, высокоэффективные полимеры и термопластичные эластомеры. При изготовлении нестандартных пластиковых деталей методом литья под давлением практическая задача RFQ состоит в выборе семейства смол, которое соответствует требованиям по прочности, термостойкости, химической стойкости, стабильности размеров, внешнему виду, стандартам и объему производства. Покупатели должны сообщить целевое применение, условия эксплуатации, нагрузки при сборке и требования к контролю перед запросом котировки на литье под давлением.
Основные группы материалов включают товарные пластмассы для недорогих деталей, конструкционные пластмассы для более высоких механических требований, высокотемпературные пластмассы для сложных условий и эластомерные материалы для гибких или уплотнительных элементов. Лучший материал по умолчанию не является самым прочным. Лучший материал — это смола, которая соответствует функциональным требованиям, оставаясь при этом формуемой, контролируемой и коммерчески целесообразной.
Выбор материала влияет на течение расплава, усадку, коробление, качество поверхности, сварные линии, конструкцию литника, стратегию охлаждения и планирование допусков. Деталь, разработанная для ABS, может вести себя иначе при замене на PP, PA, POM, PC или PEEK. Покупателям следует избегать взаимозаменяемости названий материалов при рассмотрении RFQ.
Семейство материалов | Типичное применение деталей, отлитых под давлением | Обоснование выбора для покупателя |
|---|---|---|
ABS | Корпуса, крышки, внутренняя отделка, оболочки потребительских товаров | Выбирайте, когда важны ударопрочность, внешний вид и общая формуемость |
PC | Прозрачные крышки, линзы, защитные корпуса, детали освещения | Выбирайте, когда важны прочность, прозрачность или термостойкость |
PA нейлон | Шестерни, зажимы, кронштейны, втулки, механические соединители | Выбирайте, когда приоритетны износостойкость и механическая прочность |
PP | Подвижные шарниры, химически стойкие контейнеры, легкие детали | Выбирайте, когда важны усталостная прочность, низкая плотность и химическая стойкость |
POM | Прецизионные шестерни, скользящие детали, крепеж, мелкие механические компоненты | Выбирайте, когда необходимы жесткость, низкое трение и стабильность размеров |
PEEK, PPS, PEI, LCP | Высокотемпературные, электрические, медицинские, аэрокосмические и электронные детали | Выбирайте, когда эксплуатационные характеристики оправдывают более высокую стоимость материала и сложность литья |
TPU, TPE, силиконовая резина | Прокладки, рукоятки, уплотнения, детали с мягким касанием, гибкие компоненты | Выбирайте, когда требуются эластичность, герметизация или тактильные свойства |
ABS практичен, когда формованная пластиковая деталь должна обладать ударопрочностью, стабильностью размеров, хорошим внешним видом и умеренной стоимостью. Он часто используется для корпусов, крышек, корпусов приборов, деталей салона автомобиля и корпусов бытовой электроники.
Литье ABS под давлением обычно проще в обработке, чем многие высокотемпературные конструкционные пластмассы, но ABS все равно требует анализа DFM для переходов стенок, ребер, бобышек, линий спая и декоративных мест расположения литников. Если деталь требует огнестойкости, устойчивости к УФ-излучению, гальванопокрытия, окраски или более строгих косметических стандартов, в RFQ следует указать целевой класс и требования к отделке.
Покупатели часто сравнивают ABS с PC, ABS-PC и PP. ABS может быть хорошим предварительным кандидатом для формованных прототипов и корпусов, в то время как более специфический материал может потребоваться, когда деталь подвергается воздействию высоких температур, многократным изгибам, химическим веществам или нормативным требованиям.
Покупателям следует рассматривать PC для прочности и прозрачности, PA нейлон для механической прочности и износостойкости, PP для малого веса и химической стойкости, а POM для прецизионных компонентов с низким трением. Эти семейства материалов решают различные задачи литья под давлением, поэтому RFQ должен связывать каждый выбор материала с функциональным требованием.
Литье поликарбоната PC под давлением актуально для крышек освещения, прозрачных защитных экранов, прочных корпусов и деталей, требующих прочности с более высокой термостойкостью, чем у многих товарных пластмасс. PC может требовать внимания к сушке от влаги, конструкции литника, внутренним напряжениям и качеству поверхности.
Литье нейлона PA под давлением распространено для зажимов, шестерен, втулок, кронштейнов и механических соединителей. Нейлон может впитывать влагу и изменять размеры в зависимости от условий эксплуатации, поэтому критические размеры и предположения о кондиционировании следует обсудить до котировки.
Литье PP под давлением используется для подвижных шарниров, легких корпусов и химически стойких компонентов. PP может быть полезен, когда важны гибкость и усталостная прочность, но жесткость детали, коробление и требования к поверхности все еще требуют анализа.
Литье POM под давлением полезно для шестерен, скользящих деталей, защелок и мелких механических компонентов, которые требуют низкого трения и стабильной работы. Детали из POM следует проверять на наличие следов от литников, расположение линий спая, контроль размеров и нагрузку при сборке.
Высокоэффективные пластмассы, такие как PEEK, PPS, PEI, LCP, PBT и наполненные конструкционные смолы, используются, когда формованная деталь должна выдерживать более высокие температуры, сильное химическое воздействие, электрические требования, износ или требования к стабильности размеров. Эти материалы могут улучшить характеристики детали, но также повышают стоимость материала, сложность обработки и требования к конструкции пресс-формы.
Литье PEEK под давлением рассматривается для сложных механических, термических и химических условий. Литье PPS под давлением может поддерживать термостойкие и химически стойкие электрические или механические детали. Литье LCP под давлением часто актуально для тонкостенных электронных разъемов и прецизионных электрических деталей.
Для высокоэффективных материалов покупатель должен предоставить рабочую температуру, химическую среду, требования к классу горючести, электрические требования, условия износа, если применимо, воздействие стерилизации и любые необходимые сертификаты материала. Для регламентируемых применений покупатель несет ответственность за окончательное утверждение материала, проверку соответствия и подтверждение конечного использования.
TPU, TPE и силиконовая резина используются, когда формованная деталь должна обладать гибкостью, герметизацией, амортизацией, мягким тактильным ощущением или упругим восстановлением. Эти материалы распространены в прокладках, рукоятках, уплотнениях, гибких крышках, защитных чехлах и некоторых медицинских или потребительских компонентах.
Литье TPU под давлением может поддерживать износостойкие гибкие детали. Литье TPE и TPV под давлением актуально для гибких рукояток, уплотнений и зон захвата с двухкомпонентной формовкой. Литье силиконовой резины под давлением может рассматриваться, когда эластичность, термостойкость или герметизирующие свойства важнее жесткой прочности.
Гибкие материалы требуют предварительного анализа твердости, остаточной деформации, требований к склеиванию, расположения литника, линии разъема и контроля облоя. Если мягкий материал будет соединяться с жесткой подложкой, проект также может потребовать двухкомпонентной формовки или анализа конструкции вставки.
Покупатели должны выбирать материал для литья под давлением, начиная с функции детали, а не с торговой марки материала. RFQ должен определять механическую нагрузку, тепловое воздействие, химический контакт, косметическую поверхность, цвет, прозрачность, требования к размерам, интерфейсы сборки, требования к горючести, требования соответствия и целевой этап производства.
Требование RFQ | Влияние на выбор материала | Пример направления материала |
|---|---|---|
Ударопрочный корпус | Требуется прочность и косметическая формуемость | ABS, PC или ABS-PC в зависимости от температуры и прочности |
Прозрачное защитное покрытие | Требуется прозрачность, прочность и контроль поверхности | PC или акрил PMMA в зависимости от ударной прочности и оптических требований |
Скользящая механическая деталь | Требуется низкое трение и износостойкость | POM, PA или наполненная конструкционная смола |
Химически стойкая легкая деталь | Требуется стойкость к воздействию жидкостей и низкая плотность | PP, HDPE или выбранный конструкционный пластик |
Высокотемпературный электрический компонент | Требуется термостойкость и изоляционные свойства | PPS, LCP, PBT или PEI в зависимости от геометрии |
Гибкое уплотнение или рукоятка | Требуется твердость, упругое восстановление и контроль поверхности | TPU, TPE, TPV или силиконовая резина |
Полезный RFQ может включать одну предпочтительную смолу и одну приемлемую альтернативную смолу. Это позволяет поставщику сравнить формуемость, стоимость, доступность и риск производительности до проектирования оснастки. Если покупатель не уверен, в RFQ следует описать среду и функцию, чтобы поставщик мог рекомендовать кандидатов и выявить проблемы DFM.