Følg mig på: 
Hvordan vælger man det rigtige sprøjtestøbningsmateriale?
Ifølge ufuldstændig statistik findes der i dag 45 polymerserier i materialebiblioteket, hele 85,000 slags plast, som groft kan opdeles i to kategorier: hærdeplast og termoplast. Sprøjtestøbning er en af de mest almindelige metoder til fremstilling af højvolumendele, og at vælge et passende materiale kan virke som en skræmmende opgave. Dette kræver en detaljeret forståelse af materialet og skal referere til formålet, effektiviteten og omkostningerne ved at fremstille delen. Visse materialer kan sikkert være mere egnede, men der er ingen "one size fits all", når det kommer til sprøjtestøbning. Ved at vælge det rigtige materiale kan du forbedre dine deles form, pasform og funktion. I den endelige analyse er det valgte materiale altid direkte relateret til anvendelsen af delen.
1. Forskellen mellem termohærdende plast og termoplast
Den vigtigste forskel mellem termohærder og termoplast er, at de reagerer på varme med forskellige resultater.
Termohærdende plast . Dette materiale øges i styrke, når det opvarmes eller udsættes for høje temperaturer; for eksempel bevarer termohærdende plastprodukter deres samlede styrke og form, når de udsættes for eller udsættes for højere temperaturer. Denne karakteristiske beslutning er fordelagtig ved fremstilling af store permanente dele og samlinger. De tåler flere anvendelser og ekstreme forhold godt. Termohærdende materialer har også betydelige ulemper. Når de er opvarmet, ændres deres indre struktur og kan ikke omformes, hvilket gør genbrug umulig. Det høje smeltepunkt for termohærdende plast er ikke egnet til sprøjtestøbning. Desuden har ikke alle termohærdende materialer samme smeltepunkt. Hvert materiale reagerer forskelligt på varme, så for en bestemt type termohærdende plast kan det være nødvendigt med en speciel maskine, hvilket generelt ikke er universelt.
Termoplast. Termoplast er genanvendelige materialer, der kan genbruges uden at ændre deres kemiske struktur efter gentagen opvarmning og afkøling. Til sprøjtestøbning har termoplast den fordel, at de har et relativt lavt smeltepunkt, hvilket gør dem mere egnede til storskalaproduktion af plastdele.
* Termoplast koster generelt mere end hærdeplast.
2. Faktorer, der skal tages i betragtning ved valg af materialer
For at finde det rigtige materiale til din plastikdel, kan det være en hjælp at tænke baglæns. Vær klar til at besvare disse spørgsmål: Hvad skal delen bruges til? Hvilken slags pres vil delen være under? Arbejder de i et hårdt miljø? Er montage kompliceret? Prioritering af følgende faktorer kan hjælpe med at vælge det rigtige materiale:
Installationsposition : Delenes installationsposition er en faktor, der skal tages i betragtning.
I solen, udendørs , i et fugtigt miljø, eller installeret inde i eller uden for modulet?
Temperatur : Fungerer delen i et koldt køleskab, eller i et miljø med høj temperatur, såsom stuetemperatur eller under emhætten?
Livscyklus: Er den gennemsnitlige arbejdstid for dele 5 år, 10 år eller længere?
Garanti: Især i bilindustrien er det nødvendigt at tage højde for, at delene kan blive beskadiget efter et par år. Hvor meget vil reparationen koste?
Omkostningsbegrænsninger: Kommerciel plast, såsom højdensitetspolyethylen eller polypropylen, har normalt høj densitet, lav varme og er relativt billig. Den anden type er tekniske plastmaterialer, såsom PEEK, PEI og andre materialer, som er højtemperaturbestandige og meget hårde, men prisen er relativt høj.
Krav til udseende: om delen har brug for tekstur, hvor høj overfladefinishen skal være, om farvede dele er mere egnede end gennemsigtige dele osv.
Når du har fundet ud af det indledende spørgsmål , kan du udelade det meste af materialet, men du skal stadig overveje den næste række spørgsmål for yderligere at indsnævre materialet:
Designfunktion: Har du brug for funktioner som fleksibilitet, kompressibilitet og vedhæftning, når du tager delens mekaniske egenskaber i betragtning? Kræver det trækstyrke? Hvad er kravene til delens slagfasthed eller elektriske isolering? Kræver materialet bundne indsatser, såsom multimateriale-overstøbning eller indsatsstøbning? Delens vægt er også en vigtig overvejelse.
Miljøfaktorer : Hvilket driftsmiljø vil delen blive udsat for? Vil den blive udsat for kemikalier, skal den være flammehæmmende, hvad er UV-kravene?
Overholdelse : For visse specifikke brancher kræver dele adgangsgrænser for materialer. Skal din del være fødevarecertificeret, skal den være FDA-kompatibel? Eller kræver den medicinsk kvalitet, ISO, elektrisk overholdelse osv.?
Forskelle mellem termosæt og termoplast
| Termohærdende polymerer | Termoplastiske polymerer |
| Kan kun opvarmes og støbes én gang | Kan opvarmes og støbes flere gange |
| De hærder under deres dannelse og bliver ikke bløde, når de opvarmes | De bliver bløde, når de opvarmes (nogle gange flydende) |
| De smelter ikke. De kan modstå høje temperaturer. | Når der påføres varme, bliver de hvide og genvinder deres hårdhed ved afkøling. |
| Op til 5 minutter at stabilisere | Stabilisering kan opnås på 10 sekunder |
| Høj termisk og kemisk resistens. | Gode mekaniske egenskaber og nem forarbejdning. |
| Uopløselig. | Uopløseligt i organiske opløsningsmidler. |
| Eksempler: silikoner, nogle typer polyester og phenolmaterialer. | Eksempler: polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvinylchlorid. |
3. Fordele og anvendelser af almindeligt anvendte termoplastiske materialer
En professionel sprøjtestøbefabrik leverer normalt snesevis af tekniske plasttyper på lager og skal også understøtte mere specielle materialer, som kunderne anmoder om. Fordelene og anvendelserne af almindeligt anvendte termoplasttyper er opsummeret baseret på lagerbeholdningen af materialer fra DDPROTOTYPE, en leverandør af sprøjtestøbning i Kina.
① ABS (Acrylonitril Butadien Styren).
Fordele : ABS er en stærk, slagfast plast med lav krympning, stabile dimensioner og fremragende syre- og alkaliresistens, og den anvendes i vid udstrækning inden for forskellige områder. Prisen på dette materiale er relativt billig.
Anvendelsesområder : Herunder, men ikke begrænset til, elektroniske produkter, fjernbetjeninger, computere, telefoner, kosmetik, håndholdte enheder, kabinetter osv.
Forholdsregler: Sprøjtestøbte dele fremstillet af ABS vil vise svejselinjer og kan have fordybninger og hulrum i nogle områder, hvor det er tykkere. Heldigvis kan ABS blandes med PC, og det forbedrede materiale kan i høj grad løse defekterne.
②ABS/PC
Fordele : ABS/PC-hybridmateriale har både polycarbonats styrke og varmebestandighed og ABS' fleksibilitet og dimensionsstabilitet, som er et materiale med fremragende mekaniske egenskaber. Dette materiale har højere varmebestandighed end ABS. Ved lave temperaturer har dette materiale en højere slagfasthed end PC.
Anvendelser: Disse hybridmaterialer er almindelige i bil-, elektronik- og telekommunikationsindustrien, blandt andre industrier.
Forholdsregler: ABS/PC-materiale maksimerer defekter ved støbning med et enkelt materiale, såsom problemer med tyk støbning. Hvis man ønsker fremragende mekaniske egenskaber og ønsker at reducere omkostningerne, kan dette hybridmateriale vælges.
③PC (polycarbonat)
Fordele: PC er en transparent plast med en optisk klar kvalitet, høj styrke, ekstrem slagfasthed, lav krympning og god dimensionsstabilitet. Derudover har PC god varmebestandighed, og overfladefinishen på de bearbejdede dele er meget høj.
Anvendelser: Herunder, men ikke begrænset til, linser, lys, mobiltelefoncovers, elektroniske komponenter, medicinsk udstyr, skudsikkert glas osv.
Forholdsregler: PC producerer tykkere dele, der kan være hulrum, luftbobler eller fordybninger. Derudover er PC-delenes kemiske resistens relativt dårlig. ABS/PC-blandingsmateriale er en god erstatning for PC og kan løse nogle defekter, men de fremstillede dele er uigennemsigtige.
④PA eller PPA (alifatisk polyamid)
Fordele: PA er en teknisk plast med fremragende ydeevne. Den har fremragende mekaniske egenskaber, enestående korrosionsbestandighed, oliebestandighed, varmebestandighed osv., og dens forstærkning og flammehæmmende modifikation kan forbedre dens varmebestandighed, stabilitet og flammehæmning betydeligt. Nylon findes i mange varianter (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12 osv.). Hvert materiale har sine egne fordele. Nylon har høj styrke og høj temperaturstyrke, fremragende kemisk resistens. For eksempel har nylon 6/6 høj styrke og hårdhed og er meget slidstærk. Nylon 6 er meget stiv og sej ved lave temperaturer. Nylon 6/12 har bedre slagfasthed.
Anvendelser: Herunder, men ikke begrænset til, dele med tyndvæggede egenskaber, aksler, gear og lejer, skruer, pumper, føringer osv.
Forholdsregler: Nylon deformeres let, hvilket er almen viden. I visse specifikke miljøer, f.eks. i et fugtigt køleskab, undgås nylondele generelt. Da nylon er et vandabsorberende materiale, kan det forårsage ændringer i delens størrelse og struktur og beskadige den.
⑤POM (polyoxymethylen)
Fordele: Med sejhed, stivhed, hårdhed og styrke er den meget hård sammenlignet med andre plasttyper. Samtidig har den god smøreevne og modstandsdygtighed over for organiske opløsningsmidler, og den har også god elasticitet. Derfor er denne plast meget velegnet til fremstilling af lejeoverflader og gear.
Anvendelser: Herunder, men ikke begrænset til, gear, pumper, impeller, blade, transportkæder, ventilatorer, kontaktkomponenter, knapper og drejeknapper osv.
Forholdsregler: På grund af POM's krympning er det nødvendigt at designe en ensartet vægtykkelse ved fremstilling af dele. På grund af dets smøreevne er det vanskeligt at male eller belægge det, og det er også vanskeligt at opnå en æstetisk effekt.
⑥PMMA (polymethylmethacrylat)
Fordele: Også kendt som akryl, er det også en transparent plast med gode optiske egenskaber, overfladefinish, ridsefasthed og lav krympning.
Anvendelse: Inklusive, men ikke begrænset til, linser, lysrør, linser, lampeskærme, optiske fibre, logo osv.
Forholdsregler: PMMA er relativt sprødt, revner let efter påføring af kraft og har dårlig kemisk resistens.
⑦PP (polypropylen)
Fordele: PP har god formbarhed, god overfladestivhed og ridsefasthed. Det er en billig plast med god slagfasthed, slidstyrke, meget sejhed, god forlængelse og syre- og alkaliresistens.
Anvendelser: Herunder, men ikke begrænset til, hængsler, ventilatorer, flaskekapsler, medicinske pipetter osv.
Forholdsregler: PP bliver sprødt ved lav temperatur. Fremstilling af tykkere dele kan skabe luftlommer, og der er også risiko for krympning og vridning.
⑧PBT (polybutylenterephthalat)
Fordele: PBT er et teknisk materiale med fremragende ydeevne, som har fremragende sejhed og udmattelsesbestandighed, varmebestandighed, god vejrbestandighed, gode elektriske egenskaber og lav vandabsorption. Armering og modifikation med flammehæmmende midler kan forbedre dets varmebestandighed, dimensionsstabilitet og flammehæmning betydeligt. Det er meget velegnet til biler og giver gode elektriske egenskaber til elektroniske komponenter. Det er medium til høj styrke, sejt, har også god modstandsdygtighed over for brændstoffer, olier, fedtstoffer og mange opløsningsmidler og er ikke-lugtabsorberende.
Anvendelse: Ikke begrænset til glidelejer, gear, kværne, støvsugere; knapper osv.
Forholdsregler: PBT-harpiks er let at vride og vanskelig at forarbejde til tyndvæggede dele.
⑨PPSU (polyphenylsulfon)
Fordele: PPSU har høj sejhed og varmebestandighed og er et højtemperaturbestandigt og dimensionsstabilt materiale. Det har også strålingsbestandighed og en vis syre- og alkaliresistens.
Anvendelser: Ikke begrænset til medicinsk udstyrskomponenter, steriliseringsbakker, varmtvandstilbehør, stikkontakter og -forbindelser osv.
Forholdsregler: For tykkere dele kan PPSU forårsage hulrum og luftbobler. Organiske opløsningsmidler og kulbrinter har en vis korrosion på PPSU-materialer. Farvestoffer kan generelt ikke tilsættes PPSU-harpiks.
⑩PEEK (polyether ether keton)
Fordele: PEEK er et materiale med høj temperaturbestandighed, god kemisk resistens, flammehæmmende egenskaber, fremragende styrke og formstabilt, der almindeligvis anvendes i medicinal-, luftfarts- og bilindustrien.
Anvendelse: Ikke begrænset til lejer, stempeldele og pumper, isolerede ledninger osv.
Bemærkninger: PEEK er et højtydende materiale, så prisen er meget høj.
⓫PEI (polyetherimid)
Fordele: Ligesom PEEK er PEI et materiale med varmebestandighed og flammehæmning, fremragende styrke og dimensionsstabilitet samt god kemisk resistens. Det anvendes ofte i medicinal-, luftfarts- og bilindustrien.
Anvendelser: Ikke begrænset til medicinske og kemiske instrumenter; klimaanlæg, rørledninger osv.
Bemærkninger: PEI er også et materiale med høj omsætningshastighed, men det er billigere end PEEK.
De ovennævnte 11 materialer er almindeligt anvendt i sprøjtestøbning. Andre plastikmuligheder er også inkluderet i DDPROTOTYPE-hukommelsen, såsom PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE og PSU, og disse harpikser kan også forbedre ydeevnen ved at tilføje glas og kulfiber.
4. Typiske materialer til medicinsk sprøjtestøbning
Plast har længe været anset for at have fordele i forhold til metaller til medicinske anvendelser. Fordi metallet, når det er i kontakt med den menneskelige krop, kan reagere kemisk med saltvandsopløsningen i menneskekroppen. I sprøjtestøbningsprocessen har den medicinske industri det højeste krav og er meget efterspurgt. Kvaliteten af medicinske sprøjtestøbte dele er relateret til menneskers sundhed og truer endda menneskeliv. Når man arbejder med producenter af medicinsk sprøjtestøbning, er det meget vigtigt, at de fuldt ud forstår egenskaberne af de mest almindeligt anvendte termoplaster i medicinsk sprøjtestøbning, hvilket er en af manifestationerne af, om producenten overholder strenge produktionsstandarder. Nedenfor introducerer vi de almindelige materialer og anvendelser af medicinske sprøjtestøbningsdele. Normalt bruges disse medicinske materialer ikke som reservematerialer, men skal bruges i produktionen efter streng test før fremstilling.
Polyethylen (DPE)
Polyethylen, som er langt det mest udbredte plastik i verden, er et omkostningseffektivt materiale af medicinsk kvalitet, der er ikke-absorberende, ikke-biologisk nedbrydeligt og farvebestandigt, hvilket gør det ideelt til følsomt medicinsk udstyr og komponenter. Polyethylen holder ikke så let på farlige bakterier og kan modstå skrappe rengøringsmidler. Det er almindeligt anvendt i beholdere, flasker og rør osv., men er modtageligt for UV-stråling og er brandfarligt. Den har en trækstyrke på 4,000 psi.
Polypropylen – en almindeligt anvendt termoplast til sprøjtestøbning af medicinsk udstyr.
Polypropylen er et termoplastisk materiale med fremragende mekaniske egenskaber og kemisk resistens. Polypropylen er relativt stærk og holdbar, med en meget høj trækstyrke på 4,800 psi, og bruges i applikationer lige fra bilkofangere til medicinske værktøjer. Polypropylen bruges blandt andet til fremstilling af engangssprøjter, konnektorer, knoproteser, ikke-absorberbare suturer, beholdere, hætteglas og klare poser.
Polystyren
Polystyren er en af de mest udbredte plasttyper. Det er en glasagtig, gennemsigtig, hård plast, der er relativt billig, men som har en dårlig barriere mod ilt og vanddamp og et relativt lavt smeltepunkt. Polystyren er almindeligt anvendt til fremstilling af reagensglas, petriskåle, bakker, engangsservice i plastik mv.
Akryl
PMMA har næsten perfekt transmission af synligt lys og har den usædvanlige egenskab at holde lysstråler reflekteret i sin overflade, så det bruges ofte til at lave optiske fibre. Det bruges ofte i medicinsk udstyr til fremstilling af kunstige tænder, tandimplantater, protesematerialer, tandfyldninger, intraokulære linser og membraner til dialyse.
Polyvinylchlorid
Polyvinylchlorid (PVC) er en af de mest almindeligt anvendte termoplastiske polymerer i verden. Det er mest almindeligt anvendt i byggeindustrien såsom gulvbelægning, rør og sidespor i sterile laboratorier på hospitaler. Det bruges også som erstatning for gummi i nogle tilfælde og er også almindeligt anvendt til fremstilling af hæmodialyse- eller hæmoperfusionsudstyr, blodslanger, blodposer og protesematerialer.
Polycarbonat – en almindeligt anvendt termoplast til sprøjtestøbning af medicinsk udstyr
Polycarbonater er en gruppe af termoplastiske polymerer, der er naturligt gennemsigtige for synligt lys og modstandsdygtige over for UV-stråler. De er almindeligt anvendt i brilleglas og betragtes som en god erstatning for glas. Polycarbonat er et meget stærkt materiale, der ikke er skørt og er almindeligt anvendt i medicinsk udstyr. Dele fremstillet af polycarbonat kan steriliseres ved hjælp af damp ved 120°C, gammastråling eller ethylenoxid (Eto) metoder.
5. Find en pålidelig sprøjtestøbningsproducent
Når du overlader dit sprøjtestøbeprojekt til en producent, forventer du, at de konsekvent lever op til dine forventninger og tilføjer værdi til dit projekt. Så du skal vide, hvordan du leder efter hos en sprøjtestøbningsproducent.
Passende sprøjtestøbningscertificering.
Sprøjtestøbeindustrien har strenge retningslinjer, især for specielle industrier som medicinsk.
Design og fremstillingskvalifikation:
Det er meget vigtigt, at producentens udstyr opfylder kvalitetsstandarderne for IQ/OQ/PQ procesvalidering. Derudover er brugen af designsoftware som SolidWorks CAD en vigtig præstation til at bestemme deres prototypeevne.
Kvalitetskontrol og vurderingscertificering
For producenter er ISO 9001:2015 en vigtig certificering, da den indebærer et passende kvalitetsstyringssystem.
Materialesikkerhed og indkøbscertificering
Især på det medicinske område er sporbarhed meget vigtig. Sørg for, at producentens produktionsregistreringer er i fuld overensstemmelse med relevante juridiske og etiske begrænsninger.
Producentens niveau af kvalitetskontrol
Sprøjtestøbning kræver ekstrem høj stabilitet, så sørg for, at din leverandør implementerer kvalitetskontrol og sikkerhedsforanstaltninger gennem hele produktionsprocessen. Tjek deres fabrik for en praktisk løsning til fremstilling af en række termoplastiske dele. Det er klogt at høre dem beskrive specifikke eksempler på praksis.
In-house produktionsudstyr og professionel mekanik
Internt avanceret produktionsudstyr og maskinmestre er et vigtigt grundlag for at levere høj kvalitet og leve op til produktionsforventningerne. En 5-akset CNC-værktøjsmaskine, et tre-koordinat-måleinstrument osv. er en nødvendig betingelse. Selvfølgelig skal erfarne mekanikere følge hele udviklingsfasen.
Hvis du er i tvivl om valget af sprøjtestøbematerialer, er du velkommen til at kontakte DDPROTOTYPE med det samme. De vil rådgive dig gratis, baseret på deres over 20 års erfaring.
