Je li rotacijsko oblikovanje pravo za vas?

Dakle, potreban vam je plastični dio ili proizvod po narudžbi, ali ne znate kako da ga napravite.

Da li je velika ili mala?Da li treba da bude fleksibilan ili krut?Je li okruglog, kvadratnog ili nekog čudnog oblika?Da li već imate kalup ili ga trebate napraviti?

Ovaj vodič će objasniti različite vrste procesa oblikovanja koji su danas dostupni kako bi vam pomogao da otkrijete idealan proces za vaš proizvod.

Šta je plastično oblikovanje?

Kalupljenje, koje se ponekad naziva i oblikovanje, je proces proizvodnje oblikovanjem tečnog ili savitljivog materijala pomoću krutog okvira koji se naziva kalup ili matrica.

Prilikom oblikovanja plastike, prah ili tekući polimer kao što je polietilen ili polipropilen stavlja se u šuplji kalup kako bi polimer mogao poprimiti svoj oblik.Ovisno o vrsti procesa koji se koristi, različiti rasponi topline i tlaka se koriste za stvaranje krajnjeg proizvoda.

Istorija oblikovanja plastike

Prelivanje plastike počelo je kasnih 1800-ih kako bi se ispunila potreba za plastičnim bilijarskim loptama za razliku od obično korištenih bilijarskih kugli od slonovače tog vremena.Godine 1868, John Wesley Hyatt izumio je način za pravljenje lopti za bilijar ubrizgavanjem celuloida u kalup.Četiri godine kasnije, Hyatt i njegov brat izumili su i patentirali mašinu za automatizaciju procesa.Ovo je bila prva mašina za brizganje plastike koja je postojala i koristila je osnovni klip za ubrizgavanje plastike u kalup kroz zagrijani cilindar.

Godine 1946. James Hendry je izumio mašinu za brizganje pomoću vijka, koja je zamijenila tehniku ​​ubrizgavanja klipom.Ovo je tehnika koja se danas najčešće koristi.

Moderno rotacijsko oblikovanje također ima bogatu povijest počevši od 1855. godine kada su rotacija i toplina korišteni za proizvodnju metalnih artiljerijskih granata u Britaniji.

Plastika je uvedena u proces ranih 1950-ih, kada je rotacijsko oblikovanje prvi put korišteno za proizvodnju glava za lutke.A onda je 1960-ih razvijen moderan proces rotacijskog oblikovanja koji nam omogućava stvaranje velikih praznih kontejnera od polietilena niske gustine.U novijoj povijesti, poboljšanja procesa, bolja oprema i razvoj plastičnog praha ubrzali su proces stvaranja gotovih proizvoda što je dovelo do brzog rasta popularnosti rotacijskog oblikovanja.

Vrste plastičnih kalupa

Najpopularnije tehnike u oblikovanju plastike su rotacijsko prešanje, brizganje, puhanje, kompresijsko oblikovanje, ekstruziono oblikovanje i termoformiranje.U ovom vodiču ćemo pokriti sve ove tehnike kako bismo vam pomogli da otkrijete najbolji proces za izradu vašeg dijela ili proizvoda.

Rotational Molding

Rotacijsko kalupljenje, koje se naziva i rotomoling, je proizvodni proces za proizvodnju velikih šupljih dijelova i proizvoda stavljanjem praha ili tekuće smole u metalni kalup i rotiranjem u pećnici dok smola ne obloži unutrašnjost kalupa.Konstantna rotacija kalupa stvara centrifugalnu silu koja formira proizvode s ravnom stijenkom.Kada se kalup ohladi, stvrdnuta plastika se uklanja iz kalupa.

Veoma malo materijala se gubi tokom procesa, a višak materijala se često ponovo koristi, što ga čini ekonomičnim i ekološki prihvatljivim.

Uobičajene upotrebe za rotacijsko oblikovanje

Rotacijsko oblikovanje se obično koristi za izradu velikih šupljih plastičnih proizvoda kao što su kolica, rezervoari za skladištenje, dijelovi za automobile, morske bove, kućice za kućne ljubimce, kante za reciklažu, putni čunjevi, trupovi kajaka i tobogani za igralište.

Rotacijski kalupi su vrlo prilagodljivi i isplativi

Sam kalup može biti vrlo zamršen kako bi se olakšalo oblikovanje širokog spektra proizvoda.Kalupi mogu uključivati ​​umetke, krivulje i konture, kao i logotipe i utore za plastične ili metalne umetke koji se postavljaju nakon što je proizvod oblikovan.

Troškovi alata su niži kod rotacionih kalupa nego kod kalupa za brizganje ili puhanja.Rezultati su niži početni troškovi i isplativi tijek proizvodnje čak i kada se proizvodi samo 25 artikala odjednom.

Injection Molding

Injekciono prešanje je proces izrade plastičnih dijelova po narudžbi ubrizgavanjem rastopljenog plastičnog materijala pod visokim pritiskom u metalni kalup.Baš kao i drugi oblici plastičnih kalupa, nakon što se rastaljena plastika ubrizgava u kalup, kalup se hladi i otvara kako bi se otkrio čvrsti plastični dio.

Proces je sličan žele kalupu koji se puni, a zatim hladi kako bi se dobio konačni proizvod.

Uobičajene upotrebe za brizganje

Injekciono prešanje se obično koristi za izradu plastičnih dijelova po mjeri vrlo velikog volumena.Velike mašine za brizganje mogu oblikovati delove automobila.Manje mašine mogu proizvesti vrlo precizne plastične dijelove za hirurške primjene.Osim toga, postoje mnoge vrste plastičnih smola i aditiva koji se mogu koristiti u procesu brizganja, povećavajući njegovu fleksibilnost za dizajnere i inženjere.

Kalupi za brizganje, koji su obično napravljeni od čelika ili aluminijuma, nose velike troškove.Međutim, cijena po dijelu je vrlo ekonomična ako vam treba nekoliko hiljada dijelova godišnje.

Kod brizganja alata obično je potrebno 12-16 sedmica sa još četiri sedmice za proizvodnju.

Blow Molding

Puhanje je metoda izrade šupljih, tankih zidova, plastičnih dijelova po mjeri.Prvenstveno se koristi za izradu proizvoda sa ujednačenom debljinom stijenke i gdje je oblik važan.Proces se zasniva na istom principu kao i puhanje stakla.

Mašine za puhanje zagrijavaju plastiku i ubrizgavaju zrak napuhujući vruću plastiku poput balona.Plastika se duva u kalup i kako se širi, pritiska se na zidove kalupa uzimajući svoj oblik.Nakon što plastični “balon” ispuni kalup, on se hladi i stvrdnjava, a dio se izbacuje.Cijeli proces traje manje od dvije minute, tako da prosječno 12 sati dnevno može proizvesti oko 1440 komada.

Uobičajene upotrebe za puhanje

Procesi puhanja stvaraju, u većini slučajeva, boce, plastične bačve i rezervoare za gorivo.Ako vam treba sto hiljada plastičnih boca, ovo je proces za vas.Puhanje je brzo i ekonomično sa samim kalupom koji košta manje od brizganja, ali više od rotacijskog oblikovanja … ponekad čak 6 do 7 puta više od alata za rotacijsko oblikovanje.

Kompresijsko oblikovanje

Kompresijsko oblikovanje se radi upravo onako kako ime sugerira.Zagrijani plastični materijal stavlja se u zagrijani kalup, a zatim se presuje u određeni oblik.Plastika obično dolazi u listovima, ali može biti i u rasutom stanju.Kada se plastika komprimuje u pravi oblik, proces zagrijavanja osigurava da plastika zadrži maksimalnu čvrstoću.Posljednji koraci u ovom procesu uključuju hlađenje, obrezivanje, a zatim uklanjanje plastičnog dijela iz kalupa.

Uobičajene upotrebe kompresionog kalupa

Najbolja upotreba kompresijskog oblikovanja je zamjena metalnih dijelova plastičnim dijelovima.Uglavnom se koristi za male dijelove i proizvode u vrlo velikom obimu.Automobilska industrija uvelike koristi kompresijsko oblikovanje jer su konačni proizvodi vrlo jaki i izdržljivi.

Početna cijena kompresijskog kalupa je znatna, ovisno o nekoliko faktora uključujući broj šupljina, veličinu dijelova, složenost komada i završnu obradu površine između ostalog.Ali cijena svakog pojedinog dijela je niska pri velikim količinama, tako da su velike količine dijelova idealne za ovaj oblik oblikovanja.

Ekstruziono oblikovanje

Ekstruziono prešanje je slično brizganju osim što se proizvodi dugi kontinuirani oblik.Još jedna razlika u ekstruzijskom oblikovanju je u tome što se u procesu koristi "matrica", a ne "kalup".

Ekstrudirani dijelovi se prave cijeđenjem vruće sirovine kroz prilagođenu matricu.Pojednostavljena vizualizacija bila bi poput istiskivanja Play Doh-a kroz oblikovanu rupu.

Dok drugi oblici oblikovanja koriste ekstruziju kako bi se plastične smole stavile u kalup, ovaj proces ekstrudira rastopljenu plastiku direktno u kalup.Oblik matrice, a ne kalup, određuje oblik konačnog proizvoda.

Uobičajene upotrebe ekstruzionog kalupa

Dijelovi izrađeni od ekstruzije imaju fiksni profil poprečnog presjeka.Primjeri ekstrudiranih proizvoda uključuju PVC cijevi, slamke i crijeva.Dijelovi ne moraju biti okrugli, ali moraju imati isti oblik po dužini dijela.

Troškovi ekstruzionog oblikovanja su relativno niski u usporedbi s drugim procesima oblikovanja zbog jednostavnosti kalupa i samih strojeva.

Međutim, priroda procesa ekstruzijskog oblikovanja ograničava vrste proizvoda koji se mogu proizvesti ovom tehnikom.

Termoformiranje

Termoformiranje je proizvodni proces u kojem se plastični lim koji se zove termoplast zagrijava na savitljivu temperaturu oblikovanja, oblikuje se u određeni oblik u kalupu i obrezuje kako bi se stvorio upotrebljiv proizvod.Termoplast dolazi u širokom rasponu materijala, boja, završnih obrada i debljina.

Termoformiranje koristi nekoliko različitih vrsta kalupa i procesa kako bi se postigao konačni proizvod.Za kreiranje 3D proizvoda, kalup je obično jedan 3D oblik napravljen od aluminija.Budući da termoformiranje koristi niske pritiske, kalupi se mogu proizvesti po niskoj cijeni koristeći jeftine materijale.

Uobičajene upotrebe termoformiranja

Termoformiranje tankog prečnika obično se koristi za proizvodnju jednokratnih čaša, kontejnera, poklopaca, tacni, blistera, školjki i drugih proizvoda za prehrambenu i opću maloprodajnu industriju.Termoformiranje debljine obuhvata različite dijelove kao što su vrata vozila i instrument ploče, obloge hladnjaka i kreveti za pomoćna vozila.

U prosjeku je potrebno oko 8 sedmica da se termoformni kalup pripremi za proizvodnju.Cijena termoformnog kalupa ovisi o veličini dijela koji treba proizvesti.Kalup za mali dio može koštati samo 20.000 dolara, dok cijena većeg kalupa može biti više od 50.000 dolara.