Прототип пластмасово леене на инжектиране

Характеристики на алуминиевите форми:
Лек
 По -ниската плътност на алуминиевата сплав прави матрицата лека и лесна за обработка, транспортиране и сглобяване.
 Той намалява необходимостта от тонаж на машината за формоване на инжектиране и намалява разходите за използване на обработващо оборудване.
Висока термична проводимост
 Алуминиевите сплави имат отлична топлопроводимост, което значително намалява времето за охлаждане и подобрява производителността на инжекционното формоване.
 Това е особено изгодно за бързото формоване и производството на къси цикли.
Лесна обработка
 Алуминият е по -мек материал, което улеснява обработката на ЦПУ, рязането, пробиването и други операции.
 Производственият цикъл е кратък, обикновено само 3-10 дни за завършване на формата.
Предимство на разходите
 Производствените разходи са по-ниски от стоманените форми, което го прави подходящ за проекти за производство на малки партиди с ограничени бюджети.
 Не се изискват сложни процеси на топлинна обработка и втвърдяване, като допълнително намаляват производствените разходи.
Добро покритие на повърхността
 Повърхността на алуминия е лесна за полирана, пясъчна, анодирана и т.н., което може да отговаря на определени изисквания за външен вид.

Предимства на алуминиевите форми:
Кратък производствен цикъл
 От дизайна до доставката, алуминиевите форми обикновено отнемат само 3 дни до 2 седмици, което е по -бързо от традиционните стоманени форми.
Достъпно
 Подходящ за малки партидни или ad-hoc производствени нужди, той може значително да намали първоначалните разходи за развитие.
Гъвкав
 Структурата на формата може лесно да се регулира, което е подходящо за бърз итеративен процес на разработване на продукти.
Подходящ за широка гама от продукти
 Сложните форми или части с тънкостенни могат да бъдат произведени, за да отговарят на разнообразни изисквания за дизайн на продукта.
Лесна поддръжка
 Обработката на повърхността на алуминиевата плесен е проста, с ниски разходи за поддръжка.

Недостатъци на алуминиевите форми:
Кратък експлоатационен живот
 Алуминиевата сплав има ниска твърдост и устойчивост на абразия. Обикновено могат да издържат само на 500-10 000 инжекции, които не могат да отговорят на търсенето на масово производство.
Лоша топлинна устойчивост
 Алуминият има ограничена способност да издържа на високи температури и продължителното инжектиране с висока температура може да доведе до деформация на плесен.
Недостатъчна сила
 За продукти, които изискват висока якост или инжектиране на ултра високо налягане (напр. Подсилена от стъклени влакна пластмаси), алуминиевите форми може да не са подходящи.
Ограничена точност
 Въпреки че алуминиевите форми могат да постигнат по-висока точност, способността за контрол на толеранса все още е малко по-ниска в сравнение със стоманените форми от висок клас.

Сценарии за алуминиеви форми:
Разработване на прототип
 Проверете осъществимостта на дизайна и бързо генерирайте проби за тестване.
Малко партидно производство
 Получете производственото търсене от десетки на хиляди парчета, подходящи за пробно производство и етап на тестване на пазара.
Проверка на продукта
 Произвеждат проби, близки до масовото производство за функционална проверка или демонстрация на външен вид.
Проекти за кратко време за изпълнение
 Прилагайте се за производствени задачи с тесни срокове за доставка, за да поддържате бърз обрат.

Гъвкава стоманена плесен

Характеристики на меките стоманени форми:
Умерена сила
 Материалната твърдост обикновено е между 28-32 HRC, което може да отговори на нуждите на формоването на инжектиране със среден обем (5000 до 50 000 цикъла).
 По -лесно да се работи, отколкото твърди стоманени форми, способни да издържат на определено ниво на якост и налягане.
По -добра устойчивост на абразия
 Меката стомана има по -добра устойчивост на износване от алуминиевите форми, което я прави подходящ за по -дълги времена на цикъл.
Умерена цена
 По -ниска цена в сравнение с твърдите стоманени форми, но значително по -висока здравина и експлоатационен живот от алуминиевите форми, подходящи за средни производствени проекти с ограничени бюджети.
Лесен за модифициране
 Високата здравина на материала позволява лесно да се обработва и регулира след изпитанието за плесен, поддържайки оптимизацията на дизайна.
Универсалност
 Може да се използва за изработка на сложни структури или многоподобни форми, за да отговори на широк спектър от нужди на продукта.

Предимства на гъвкавите стоманени форми:
По -дълъг живот
 Обикновено поддържа десетки хиляди цикли на инжектиране, което го прави подходящ за нуждите на производството със среден обем.
Умерено време за цикъл
 Скоростта на обработка е по -бърза от тази на твърдите стоманени форми. Но малко по-бавен от този на алуминиевите форми, с общ производствен цикъл от около 2-4 седмици.
Рентабилен
 Балансът между силата, живота и разходите. Той е особено подходящ за тестване на функции, пробно производство и някои проекти за масово производство.
Подходящ за широк спектър от пластмаси
 Адаптивен към инжекционното формоване на повечето инженерни пластмаси, включително ABS, PC, PP и т.н.
По -висока точност
 В сравнение с алуминиевите форми, гъвкавите стоманени форми могат да постигнат по -висока точност на размерите и повърхностно покритие.

Недостатъци на меките стоманени форми:
Ограничена твърдост
 Слаби за формоване на инжектиране на сила с ултра високо налягане или обработка на подсилени с стъклени влакна материали
Лоша устойчивост на корозия
 Предразположен към ръжда във висока влажност или кисела среда, изискваща редовна поддръжка и прилагане на инхибитори на ръждата.
Тежка категория
 По -тежки от алуминиевите форми, което води до по -високи разходи за транспортиране и сглобяване.
Дълголетието не е толкова добро, колкото твърдите стоманени форми
 Не може да подкрепи дългосрочните нужди от масово производство. Не е подходящ за проекти с повече от един милион цикъла.

Общи материали за меки стоманени форми
P20 стомана
 Обикновено използвана стомана с ниска твърдост, твърдост в 28-32 HRC, подходяща за производство на среден обем.
 Добра работоспособност, умерена устойчивост на износване, рентабилна.
718 стомана
 Хром-съдържащата каменна стомана има добра устойчивост на износване и устойчивост на корозия.
 Обикновено се използва за взискателни инжекционни форми, като прозрачни части и прецизни части.
S50C стомана
 Кароборна стомана, която е евтина, но по -малко издръжлива.
 Подходящ за краткосрочна употреба или проекти с ниско бюджет.
NAK80 Стомана
 Силно полирана стомана е подходяща за продукти, изискващи високо повърхностно покритие, като козметични корпуси.

Сравнение на меки стоманени форми с други форми

3D печатни форми

Характеристики на 3D отпечатани форми:
Висока гъвкавост
 Сложните геометрични форми могат да бъдат отпечатани с висока степен на свобода на дизайна, което позволява реализирането на структури, които са трудни за производство чрез традиционни методи за обработка, като вътрешни канали за охлаждане и лек дизайн.
Кратък производствен цикъл
 Обикновено 1-3 дни за завършване на производството на плесени, в сравнение с традиционната плесен, за да спестите много време.
Ниска цена
 Особено подходящ за малки партиди или еднократно производство, избягвайки високите авансови инвестиции на традиционните форми.
Материално разнообразие
 Пластмасата, фоточувствителната смола, металната прах и други материали могат да се използват за регулиране на работата на формата според търсенето.
Подходящ за дизайн на проверка
 Формите на прототипа могат да бъдат направени бързо за проверка на дизайна на продукта или пробно производство с малки тонове.

Предимства на 3D печатни форми:
Бързо производство
 От дизайн до формоване за часове до дни, подходящи за бързо итерация и валидиране.
Ниска цена
 Елиминира необходимостта от скъпо традиционно оборудване за калъп и обработка, което го прави особено подходящ за производствени и експериментални проекти с нисък обем.
Производство на сложна структура
 Лесно прилагане на вътрешни структури, оформени повърхности и функционална оптимизация, като хидродинамични канали за охлаждане.
Намалени материални отпадъци
 Адитивното производство използва само необходимите материали и е по -екологично от традиционните процеси на рязане.
Поддръжка за оптимизация на дизайна
 Гъвкавост за промяна на дизайните на плесени, ако е необходимо по време на производството, за бързо адаптиране към промените в търсенето.

Недостатъци на 3D отпечатани форми:
По -кратък живот
 В сравнение с традиционните стоманени форми, 3D отпечатаните форми са по-малко издръжливи и не са подходящи за продължителна употреба при високо налягане и високи температури.
Ограничен капацитет за носене на товар
 Особено плесени, изработени от пластмаса или смола, са лесни за деформиране или повреда в процеса на инжектиране или загиване.
Ограничена точност и качество на повърхността
 Текстурата на отпечатания слой може да изисква допълнителна обработка, а повърхностното покритие не е толкова добро, колкото традиционните форми.
Ограничения на материала
 Въпреки че е налична метална технология за 3D печат, цената е висока, а обикновените смоли или пластмасови форми са ограничени в тяхната приложимост.
Недостатъчен капацитет на партидата
 Подходящ за малки партидни пробни производство или валидиране, но не е подходящ за дългосрочно масово производство.

Избор на материал за 3D печатни форми:
Фоточувствителна смола
 Подходящ за малък тест или проверка на леглото за инжектиране на партиди, с по -добра точност на формоване и работа с детайли.
Пластмаса (напр. PLA, ABS)
 Форми, отпечатани с помощта на FDM технология, ниска цена, но по -ниска устойчивост на топлина и здравина.
Метали
 Формите, отпечатани с помощта на метален прах (напр. Неръждаема стомана, алуминиева сплав), са подходящи за висока якост и високи нужди за прецизност, с по -висока цена.
Композитни материали
 Печат на форми чрез подсилена пластмаса или композитни материали за подобрена издръжливост и функционалност.

Сравнение на 3D отпечатани форми и традиционни форми:

Силиконова плесен

Характеристики на силиконовите форми:
Висока гъвкавост и коваемост
 Силиконовият материал има добра гъвкавост и пластичност. И може точно да възпроизведе детайлите на повърхността на майчината форма, подходяща за сложни геометрични форми.
Високотемпературна устойчивост и химическа стабилност
 Висококачествените силиконови форми обикновено са устойчиви на високи температури (-60 градуса до 250 градуса) и са устойчиви на повечето химикали.
Ниска цена
 Ниските производствени разходи ги правят особено подходящи за производство на малки тона и бързо прототипиране.
Кратък производствен цикъл
 Производственият процес е прост, обикновено 1-3 дни за завършване на производството на плесен и го пускат в употреба.
Широк спектър от приложения
 Може да се използва за формоване на широк спектър от материали, включително смоли, полиуретан, восък, метали с ниска топене на топене и др.

Предимства на силиконовите форми
Просто производство
 Прост производствен процес, няма нужда от сложно оборудване или процеси.
Адаптивност с ниска цена
 Идеален за малки партидни производство или бързо прототипиране, със значителни икономии на разходите за развитие.
Висока точност на възпроизвеждане
 Може точно да възпроизведе детайлите на основната форма, включително минутни текстури и сложни структури.
Гъвкав
 Лесно за освобождаване на формата, избягване на повреда на готовия продукт.
Широк избор на материали
 Може да се използва за формоване на широк спектър от материали като смола, полиуретан, гипс и метали с ниска топеност.

Недостатъци на силиконовите форми:
Кратък експлоатационен живот
 В сравнение с металните форми, силиконовите форми имат по -къса устойчивост на износване и продължителност на живота. И като цяло може да произвежда само десетки на стотици продукти.
Ограничени механични свойства
 Силиконовите форми имат ниска твърдост и здравина, което затруднява издържането на високо налягане или високотемпературно инжекционно формоване.
Недостатъчна стабилност на размерите
 Силиконовите форми са склонни към деформация поради многократна употреба, влияещи върху точността на размерите на продуктите.
Чувствителен към околната среда
 Силиконовите материали са податливи на влажност и температура и трябва да се съхраняват при подходящи условия.

Избор на материал за силиконова плесен:
Прозрачен силикон
 За високо прецизни форми и приложения за визуални форми.
Силикон с висока твърдост
 Осигурява по-добра устойчивост на абразия и стабилност на размерите и е подходяща за производство на малки партиди.
Хранителен силикон
 Използва се за приготвяне на хранителни плесени, като шоколад и форми за торти.
Индустриален силикон
 Подходящ за производство на индустриални части, като автомобилни части, уплътнения и др.

Епоксидна смола

Характеристики на епоксидните смоли форми:
Висока якост и устойчивост на износване
 Епоксидната смола се втвърдява, за да образува твърда повърхност, която може да издържи на високо механично напрежение, подходяща за сложни процеси и дългогодишна употреба.
Добра химическа устойчивост
 Устойчив на киселина, алкали и повечето химически разтворители, особено подходящи за импрегниране на смола, формоване на композитни материали.
Отлична термична стабилност
 Епоксидните смоли форми могат да издържат на високи температури (обикновено 120 градуса -180 градуса, специалният епоксид може да издържи до 250 градуса), подходящ за процеса на формоване на гореща преса.
Висока точност на размерите
 Ниското втвърдяване на свиване (обикновено по -малко от 1%) поддържа детайла и точността на формата на основната форма.
Висока гладкост на повърхността
 Повърхността на формата може да бъде полирана до огледален ефект, което спомага за подобряване на качеството на готовия продукт и ефекта на освобождаване.

Предимства на формите на епоксидна смола:
Сравнително ниски производствени разходи
 По -ниска цена от металните плесени, подходящи за производство на малки партиди и прототипиране.
Лек
 В сравнение с металните форми, епоксидните смоли са по -леки тегло, което ги прави по -лесни за справяне и манипулиране.
Висока устойчивост на корозия
 Устойчив на широк спектър от химически разтворители и материали, разширявайки живота на формата.
Висока гъвкавост на обработката
 Свойствата на плесен могат да се регулират с пълнители или други подсилващи материали, за да отговорят на широк спектър от нужди на процеса.
Бърза способност за формоване
 Кратък производствен цикъл, подходящ за бърза реакция на търсенето на пазара.

Недостатъци на епоксидни смоли форми:
Ограничена издръжливост
 В сравнение с металните форми, епоксидните смоли са по -малко устойчиви на удар и абразия. И са подходящи за малко и средно голямо масово производство.
По -ниска термична проводимост
 Топлинната проводимост е по -ниска от металните форми, което може да намали производителността при определени процеси на отопление.
Изисквания за високи разрушения
 Лесно е да се повреди повърхността на формата при разрушаване, така че е необходимо да се използва висококачествен агент за освобождаване на плесени.
Лесен за деформация в големи размери
 Малките с големи размери могат да бъдат деформирани под стрес или с висока температура.

Грижа и поддръжка на епоксидни смоли форми:
Почистете повърхността
 Почистете повърхността на формата след всяка употреба, за да избегнете увреждане на остатъците върху формата.
Редовна проверка
 Проверявайте редовно формата за пукнатини, деформация или износване.
Използване на агент за освобождаване на плесен
 Нанесете равномерно освобождаващия агент преди всяка употреба, за да намалите увреждането на повърхността на формата.
Среда за съхранение
 Съхранявайте формата на сухо и хладно място, избягвайте директната слънчева светлина или среда с висока температура.
Ремонт и обновяване
 Ако формата е повредена, тя може да бъде поправена с епоксиден смола, за да удължи експлоатационния живот на формата.

Таблица за сравнение на броя пъти, когато се използва формата

Тип мухъл	Производствен цикъл	Брой пъти използвани	Приложими сценарии
Алуминиева форма	5-15 дни	Около 500-1000 пъти	Подходящ за производство на малки партиди или разработване на прототип, по -рядко използване, подходящ за бързо прототипиране.
Гъвкава стоманена плесен	10-30 дни	Около 5000-10000 пъти	Подходящ за малки и средни партидни производства, по-дълъг експлоатационен живот, подходящ за масово производство със средна точна изисквания.
Силиконова плесен	2-7 дни	Около 10-50 пъти	Подходящ за бързо прототипиране, малка партидна производство или произведения на изкуството и др. Ограничена употреба, лесно повредена, подходяща за части със сложни форми.
3D печатни форми	1-7 дни	Около 10-100 пъти	Подходящ за производство на нисък обем, прототипиране или сложни части, но лоша издръжливост и не е подходяща за дългосрочна употреба.
Епоксидна смола	5-10 дни	Около 100-500 пъти	Приложимо за малко и средно голямо масово производство, по-висока точност, сравнително по-честа употреба, но все пак по-малко издръжлива от металните форми.

 

Как да изберете най -подходящата инжекционна форма?

Количество на пробата

Изберете 3D печат или силиконова форма за малко количество; Изберете алуминиева форма или мека стоманена форма за средно количество.

Изисквания за продукта

Алуминиеви или меки стоманени форми за висока точност и повърхностно покритие.

Времева цена

Когато времето е стегнато, изберете 3D печат или силиконова форма.

Бюджетни ограничения

Когато нисък бюджет, изберете епоксидна смола или силиконова форма.

Трябва да се отбележи, че изборът на всички прототипи за инжекционно формоване първо трябва да се отнася до собствените изисквания и цената на продукта, комбинацията от двете, за да се изберат най -подходящите форми за прототип