Je rotacijsko oblikovanje pravo za vas?

Torej potrebujete plastični del ali izdelek po meri, vendar ne veste, kako ga narediti.

Ali je velik ali majhen?Naj bo prožen ali trd?Je okrogel, kvadraten ali kakšne čudne oblike?Že imate kalup ali ga morate dati izdelati?

Ta vodnik vam bo razložil različne vrste postopkov oblikovanja, ki so danes na voljo, da vam bo pomagal odkriti idealen postopek za vaš izdelek.

Kaj je oblikovanje plastike?

Oblikovanje, včasih napisano tudi oblikovanje, je postopek izdelave z oblikovanjem tekočega ali upogljivega materiala z uporabo togega okvirja, imenovanega kalup ali matrica.

Pri oblikovanju plastike se praškasti ali tekoči polimer, kot je polietilen ali polipropilen, vstavi v votel kalup, da lahko polimer sprejme svojo obliko.Odvisno od vrste uporabljenega postopka se za ustvarjanje končnega izdelka uporabljajo različni razponi toplote in tlaka.

Zgodovina oblikovanja plastike

Oblikovanje plastike se je začelo v poznih 19. stoletjih, da bi zapolnili potrebo po plastičnih biljardnih kroglah v nasprotju s običajno uporabljenimi biljardnimi kroglami iz slonovine tistega časa.Leta 1868 je John Wesley Hyatt izumil način za izdelavo biljardnih krogel z vbrizgavanjem celuloida v kalup.Štiri leta pozneje sta Hyatt in njegov brat izumila in patentirala stroj za avtomatizacijo procesa.To je bil prvi stroj za brizganje plastike, ki je obstajal in uporabljal je osnovni bat za vbrizgavanje plastike v kalup skozi ogrevan valj.

Leta 1946 je James Hendry izumil stroj za brizganje z vijaki, ki je nadomestil tehniko brizganja z batom.To je danes najpogosteje uporabljena tehnika.

Tudi sodobno rotacijsko oblikovanje ima bogato zgodovino, ki se je začela leta 1855, ko so v Veliki Britaniji za proizvodnjo kovinskih topniških granat uporabili rotacijo in toploto.

Plastika je bila uvedena v proces v zgodnjih 1950-ih, ko je bilo rotacijsko oblikovanje prvič uporabljeno za izdelavo glav punčk.In potem je bil v šestdesetih letih prejšnjega stoletja razvit sodoben postopek rotacijskega oblikovanja, ki nam omogoča ustvarjanje velikih svetlih posod iz polietilena nizke gostote.V nedavni zgodovini so izboljšave postopkov, boljša oprema in razvoj plastičnega prahu pospešili proces ustvarjanja končnih izdelkov, zaradi česar je priljubljenost rotacijskega oblikovanja hitro rasla.

Vrste oblikovanja plastike

Najbolj priljubljene tehnike pri oblikovanju plastike so rotacijsko oblikovanje, brizganje, pihanje, stiskanje, ekstrudiranje in termooblikovanje.V tem priročniku bomo obravnavali vse te tehnike, da vam pomagamo odkriti najboljši postopek za izdelavo vašega dela ali izdelka.

Rotacijsko oblikovanje

Rotacijsko oblikovanje, imenovano tudi rotacijsko oblikovanje, je proizvodni postopek za izdelavo velikih votlih delov in izdelkov z dajanjem praškaste ali tekoče smole v kovinski kalup in z vrtenjem v pečici, dokler smola ne prekrije notranjosti kalupa.Nenehno vrtenje kalupa ustvarja centrifugalno silo, ki oblikuje izdelke z enakimi stenami.Ko se kalup ohladi, strjeno plastiko odstranimo iz kalupa.

Med postopkom se izgubi zelo malo materiala, odvečni material pa se pogosto ponovno uporabi, zaradi česar je ekonomičen in okolju prijazen.

Pogoste uporabe za rotacijsko oblikovanje

Rotacijsko oblikovanje se običajno uporablja za izdelavo velikih votlih plastičnih izdelkov, kot so uporabni vozički, skladiščni rezervoarji, avtomobilski deli, pomorske boje, hišice za hišne ljubljenčke, zabojniki za recikliranje, cestni stožci, trupi kajakov in tobogani za igrišča.

Rotacijski kalupi so zelo prilagodljivi in ​​stroškovno učinkoviti

Sam kalup je lahko zelo zapleten, da olajša oblikovanje široke palete izdelkov.Kalupi lahko vključujejo vložke, krivulje in obrise ter logotipe in reže za plastične ali kovinske vložke, ki se namestijo po oblikovanju izdelka.

Stroški orodja so nižji pri rotacijskih kalupih kot pri kalupih za brizganje ali pihanje.Rezultati so nižji začetni stroški in stroškovno učinkovita proizvodnja, tudi če izdelujemo samo 25 izdelkov naenkrat.

Brizganje

Brizganje je postopek izdelave plastičnih delov po meri z brizganjem staljenega plastičnega materiala pod visokim pritiskom v kovinski kalup.Tako kot pri drugih oblikah oblikovanja plastike se po vbrizganju staljene plastike v kalup kalup ohladi in odpre, da se pokaže trden plastični del.

Postopek je podoben kalupu Jello, ki se napolni in nato ohladi, da se ustvari končni izdelek.

Pogoste uporabe za brizganje

Brizganje se običajno uporablja za izdelavo zelo velikih plastičnih delov po meri.Veliki stroji za brizganje lahko oblikujejo avtomobilske dele.Manjši stroji lahko proizvajajo zelo natančne plastične dele za kirurške aplikacije.Poleg tega obstaja veliko vrst plastičnih smol in dodatkov, ki jih je mogoče uporabiti v procesu brizganja, kar poveča njegovo prilagodljivost za oblikovalce in inženirje.

Kalupi za brizganje, ki so običajno izdelani iz jekla ali aluminija, imajo visoke stroške.Vendar je cena na del zelo ekonomična, če potrebujete več tisoč delov na leto.

Pri brizganju orodje običajno traja od 12 do 16 tednov z do štirimi dodatnimi tedni za proizvodnjo.

Pihanje

Pihanje je metoda izdelave votlih tankostenskih plastičnih delov po meri.Uporablja se predvsem za izdelavo izdelkov z enakomerno debelino stene in kjer je pomembna oblika.Postopek temelji na istem principu kot pihanje stekla.

Stroji za pihanje segrejejo plastiko in vbrizgajo zrak, ki razpihuje vročo plastiko kot balon.Plastika se vpihne v kalup in ko se razširi, pritisne na stene kalupa in dobi svojo obliko.Ko plastični "balon" napolni kalup, se ohladi in strdi, del pa se izvrže.Celoten proces traja manj kot dve minuti, tako da lahko povprečen 12-urni dan proizvede približno 1440 kosov.

Pogoste uporabe za pihanje

Postopki pihanja v večini primerov proizvedejo steklenice, plastične sode in rezervoarje za gorivo.Če potrebujete sto tisoč plastičnih steklenic, je to postopek za vas.Pihanje je hitro in ekonomično, saj sam kalup stane manj kot brizganje, a več kot rotacijsko oblikovanje … včasih kar 6- do 7-krat več kot orodje za rotacijsko oblikovanje.

Stiskanje

Stiskanje se izvaja točno tako, kot pove že ime.Segret plastični material položimo v segret kalup in ga nato stisnemo v določeno obliko.Običajno je plastika v listih, lahko pa tudi v razsutem stanju.Ko je plastika stisnjena v pravo obliko, postopek segrevanja zagotovi, da plastika ohrani največjo moč.Zadnji koraki v tem procesu vključujejo hlajenje, obrezovanje in nato odstranitev plastičnega dela iz kalupa.

Pogoste uporabe stiskanja

Najboljša uporaba stiskanja je zamenjava kovinskih delov s plastičnimi deli.Večinoma se uporablja za majhne dele in izdelke v zelo velikem obsegu.Avtomobilska industrija močno uporablja stiskanje, ker so končni izdelki zelo močni in vzdržljivi.

Začetni stroški kalupa za stiskanje so precejšnji in so odvisni od več dejavnikov, vključno s številom votlin, velikostjo delov, kompleksnostjo kosov in površinsko obdelavo med drugim.Toda stroški vsakega posameznega dela so nizki pri velikih količinah, zato so velike količine delov idealne za to obliko oblikovanja.

Ekstruzijsko oblikovanje

Ekstruzijsko oblikovanje je podobno brizganju, le da se proizvaja dolga neprekinjena oblika.Druga razlika pri iztiskanju je ta, da postopek uporablja "matrico" in ne "kalup".

Ekstrudirani deli so izdelani s stiskanjem vroče surovine skozi matrico po meri.Poenostavljena vizualizacija bi bila kot stiskanje Play Doh skozi oblikovano luknjo.

Medtem ko druge oblike oblikovanja uporabljajo ekstruzijo, da plastične smole spravijo v kalup, ta postopek iztisne staljeno plastiko neposredno v matrico.Oblika matrice, ne kalup, določa obliko končnega izdelka.

Običajne uporabe ekstruzijskega oblikovanja

Deli, izdelani iz ekstruzije, imajo fiksni profil preseka.Primeri ekstrudiranih izdelkov vključujejo PVC cevi, slamice in cevi.Ni nujno, da so deli okrogli, vendar morajo imeti enako obliko po dolžini dela.

Stroški ekstruzijskega oblikovanja so razmeroma nizki v primerjavi z drugimi postopki oblikovanja zaradi enostavnosti matrice in samih strojev.

Vendar pa narava postopka iztiskanja omejuje vrste izdelkov, ki jih je mogoče izdelati s to tehniko.

Termoformiranje

Termoformiranje je proizvodni proces, pri katerem se plastična plošča, imenovana termoplast, segreje na upogljivo temperaturo oblikovanja, oblikuje v določeno obliko v kalupu in obreže, da se ustvari uporaben izdelek.Termoplast je na voljo v različnih materialih, barvah, zaključkih in debelinah.

Termoformiranje uporablja več različnih vrst kalupov in postopkov za doseganje končnega izdelka.Za ustvarjanje 3D izdelkov je kalup običajno ena sama 3D oblika, izdelana iz aluminija.Ker toplotno oblikovanje uporablja nizke tlake, je mogoče kalupe izdelati z nizkimi stroški z uporabo poceni materialov.

Običajne uporabe termoformiranja

Termoformiranje tankega profila se običajno uporablja za izdelavo skodelic za enkratno uporabo, posod, pokrovov, pladnjev, pretisnih omotov, školjk in drugih izdelkov za prehrambeno in splošno maloprodajno industrijo.Toplotno oblikovanje debelih profilov vključuje tako različne dele, kot so plošče vrat vozil in armaturne plošče, obloge hladilnikov in postelje gospodarskih vozil.

V povprečju traja približno 8 tednov, da se termoformirani kalup pripravi za proizvodnjo.Stroški kalupa za termoformiranje temeljijo na velikosti dela, ki ga je treba izdelati.Kalup za majhen del lahko stane le 20.000 USD, medtem ko je cena večjega kalupa lahko več kot 50.000 USD.