Ikuti saya di: 
Bagaimana cara memilih bahan cetakan injeksi yang tepat?
Menurut statistik yang tidak lengkap, saat ini terdapat 45 seri polimer di perpustakaan bahan, sebanyak 85,000 jenis plastik, yang secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: plastik termoseting dan termoplastik. Pencetakan injeksi adalah salah satu metode pembuatan komponen bervolume tinggi yang paling umum, dan memilih bahan yang cocok bisa tampak seperti tugas yang menakutkan. Hal ini memerlukan pemahaman yang detail terhadap bahan dan harus mengacu pada tujuan, efisiensi dan biaya pembuatan part tersebut. Tentunya, bahan-bahan tertentu mungkin lebih cocok, tetapi tidak ada “satu ukuran yang cocok untuk semua” dalam hal cetakan injeksi. Dengan memilih bahan yang tepat, Anda dapat meningkatkan bentuk, kesesuaian, dan fungsi suku cadang Anda. Dalam analisis akhir, bahan yang dipilih selalu berhubungan langsung dengan penerapan bagian tersebut.
1. Perbedaan antara plastik termoset dan termoplastik
Perbedaan utama antara termoset dan termoplastik adalah mereka bereaksi terhadap panas dengan hasil yang berbeda.
Plastik termoset . Material ini meningkat kekuatannya ketika dipanaskan atau terpapar suhu tinggi; misalnya, produk plastik termoset mempertahankan kekuatan dan bentuknya secara keseluruhan ketika terpapar suhu tinggi. Karakteristik ini bermanfaat saat memproduksi komponen dan rakitan permanen yang besar. Mereka tahan terhadap berbagai penggunaan dan kondisi ekstrem. Namun, termoset juga memiliki beberapa kekurangan signifikan. Setelah dipanaskan, struktur internalnya berubah dan tidak dapat dibentuk ulang, sehingga tidak mungkin untuk digunakan kembali. Titik leleh plastik termoset yang tinggi tidak cocok untuk proses pencetakan injeksi. Selain itu, tidak semua termoset memiliki titik leleh yang sama. Setiap material bereaksi berbeda terhadap panas, sehingga untuk jenis plastik termoset tertentu, mungkin diperlukan mesin khusus, yang umumnya tidak universal.
Termoplastik. Termoplastik adalah material yang dapat didaur ulang dan dapat digunakan kembali tanpa mengubah struktur kimianya setelah pemanasan dan pendinginan berulang. Untuk pencetakan injeksi, termoplastik memiliki keunggulan titik leleh yang relatif rendah, sehingga lebih cocok untuk produksi komponen plastik dalam skala besar.
* Termoplastik umumnya lebih mahal daripada termoset.
2. Faktor-faktor yang harus diperhatikan saat memilih bahan
Untuk menemukan bahan yang tepat untuk bagian plastik Anda, mungkin berguna untuk berpikir mundur. Bersiaplah untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini: Bagian mana yang akan digunakan? Tekanan seperti apa yang akan dialami bagian tersebut? Apakah mereka bekerja di lingkungan yang keras? Apakah perakitannya rumit? Memprioritaskan faktor-faktor berikut dapat membantu dalam memilih bahan yang tepat:
Posisi pemasangan : Posisi pemasangan komponen merupakan faktor yang harus dipertimbangkan.
Di bawah sinar matahari, di luar ruangan , di lingkungan yang lembap, atau dipasang di dalam atau di luar modul?
Suhu : Apakah komponen tersebut berfungsi di dalam lemari pendingin yang dingin, atau di lingkungan bersuhu tinggi seperti suhu ruangan atau di bawah kap mesin?
Siklus hidup: Apakah rata-rata masa kerja komponen adalah 5 tahun, 10 tahun, atau lebih lama?
Garansi: Khususnya di industri otomotif, perlu diperhatikan bahwa suku cadang mungkin rusak setelah beberapa tahun. Berapa biaya perbaikannya?
Kendala biaya: Plastik kelas komersial seperti polietilen densitas tinggi atau polipropilen, biasanya memiliki densitas tinggi, panas rendah, dan relatif murah. Yang lainnya adalah plastik rekayasa, seperti PEEK, PEI, dan material lainnya, yang tahan suhu tinggi dan sangat keras, tetapi biayanya relatif tinggi.
Persyaratan tampilan: apakah bagian tersebut memerlukan tekstur, seberapa tinggi tingkat kehalusan permukaan yang dibutuhkan, apakah bagian berwarna lebih cocok daripada bagian transparan, dll.
Setelah Anda menemukan pertanyaan awal , Anda dapat mengesampingkan sebagian besar materi, tetapi Anda masih harus mempertimbangkan serangkaian pertanyaan berikutnya untuk mempersempit materi lebih lanjut:
Fungsi desain: Dengan mempertimbangkan sifat mekanik bagian tersebut, apakah Anda memerlukan fungsi seperti fleksibilitas, kompresibilitas, dan adhesi? Apakah bagian tersebut membutuhkan kekuatan tarik? Apa persyaratan ketahanan benturan atau isolasi listrik dari bagian tersebut? Apakah material tersebut memerlukan sisipan yang direkatkan, seperti overmolding multi-material atau insert molding? Berat bagian juga merupakan pertimbangan penting.
Faktor lingkungan : Lingkungan operasi seperti apa yang akan dihadapi komponen tersebut? Apakah akan terpapar bahan kimia, apakah perlu tahan api, apa saja persyaratan UV-nya?
Kepatuhan : Untuk beberapa industri tertentu, komponen memerlukan ambang batas akses material. Apakah komponen Anda memerlukan sertifikasi pangan, apakah harus sesuai dengan standar FDA? Atau apakah memerlukan standar medis, ISO, kepatuhan listrik, dll.?
Perbedaan Antara Termoset dan Termoplastik
| Polimer Termoset | Polimer Termoplastik |
| Dapat dipanaskan dan dicetak sekali saja | Dapat dipanaskan dan dicetak beberapa kali |
| Mereka mengeras selama pembentukannya dan tidak melunak saat dipanaskan | Mereka melunak saat dipanaskan (terkadang mencair) |
| Mereka tidak meleleh. Mereka dapat menahan suhu tinggi. | Saat panas diterapkan, mereka menjadi putih, mendapatkan kembali kekerasannya saat didinginkan. |
| Hingga 5 menit untuk menstabilkan | Stabilisasi dapat dicapai dalam 10 detik |
| Ketahanan termal dan kimia yang tinggi. | Sifat mekanik yang baik dan pemrosesan yang mudah. |
| Tidak larut. | Tidak larut dalam pelarut organik. |
| Contoh: silikon, beberapa jenis poliester dan bahan fenolik. | Contoh: polietilen, polipropilena, polistirena, polivinil klorida. |
3. Keuntungan dan aplikasi bahan termoplastik yang umum digunakan
Pabrik pencetakan injeksi profesional biasanya menyediakan puluhan jenis plastik kelas teknik dalam stok, dan juga harus mendukung material khusus lainnya yang diminta oleh pelanggan. Keunggulan dan aplikasi termoplastik yang umum digunakan dirangkum berdasarkan inventaris material yang tersedia di DDPROTOTYPE, pemasok pencetakan injeksi di Tiongkok.
① ABS (Akrilonitril Butadiena Styrene).
Keunggulan : ABS adalah plastik yang kuat, tahan benturan, dengan penyusutan rendah, dimensi stabil, dan ketahanan asam dan basa yang sangat baik, serta banyak digunakan di berbagai bidang. Harga material ini relatif murah.
Bidang aplikasi : Termasuk namun tidak terbatas pada produk elektronik, remote control, komputer, telepon, kosmetik, perangkat genggam, casing, dll.
Peringatan: Komponen cetakan injeksi yang terbuat dari ABS akan menunjukkan garis las dan mungkin memiliki lekukan dan rongga di beberapa area yang lebih tebal. Untungnya, ABS dapat dicampur dengan PC, dan material yang lebih baik ini dapat mengatasi cacat tersebut secara signifikan.
②ABS/PC
Keunggulan : Material hibrida ABS/PC memiliki kekuatan dan ketahanan panas polikarbonat serta fleksibilitas dan stabilitas dimensi ABS, yang merupakan material dengan sifat mekanik yang sangat baik. Material ini memiliki ketahanan panas yang lebih tinggi daripada ABS. Pada suhu rendah, material ini memiliki ketahanan benturan yang lebih tinggi daripada PC.
Aplikasi: Material hibrida ini umum digunakan di industri otomotif, elektronik, dan telekomunikasi, serta industri lainnya.
Peringatan: Material ABS/PC memaksimalkan kemungkinan cacat saat dicetak dengan satu material, seperti masalah pencetakan yang tebal. Jika Anda menginginkan sifat mekanik yang sangat baik dan ingin mengurangi biaya, material hibrida ini dapat dipilih.
③PC (polikarbonat)
Keunggulan: PC adalah plastik transparan dengan tingkat kejernihan optik, kekuatan tinggi, ketahanan benturan yang sangat tinggi, penyusutan rendah, dan stabilitas dimensi yang baik. Selain itu, PC memiliki ketahanan panas yang baik, dan hasil akhir permukaan bagian yang dikerjakan sangat tinggi.
Aplikasi: Termasuk namun tidak terbatas pada lensa, lampu, casing ponsel, komponen elektronik, peralatan medis, kaca anti peluru, dll.
Perhatian: PC menghasilkan bagian yang lebih tebal, sehingga mungkin terdapat rongga, gelembung udara, atau cekungan. Selain itu, ketahanan kimia bagian PC relatif buruk. Material campuran ABS/PC merupakan pengganti yang baik untuk PC dan dapat mengatasi beberapa kekurangan, tetapi bagian yang dihasilkan menjadi buram.
④PA atau PPA (Poliamida Alifatik)
Keunggulan: PA adalah plastik teknik dengan kinerja yang sangat baik. Ia memiliki sifat mekanik yang sangat baik, ketahanan korosi yang luar biasa, ketahanan terhadap minyak, ketahanan terhadap panas, dll., dan penguatan serta modifikasi tahan api dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan panas, stabilitas, dan ketahanan apinya. Nilon hadir dalam berbagai jenis (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12, dll.). Setiap material memiliki keunggulannya masing-masing. Nilon memiliki kekuatan tinggi dan kekuatan suhu tinggi, ketahanan kimia yang sangat baik. Misalnya, nilon 6/6 memiliki kekuatan dan kekerasan yang tinggi dan sangat tahan aus. Nilon 6 sangat kaku dan kuat pada suhu rendah. Nilon 6/12 memiliki ketahanan benturan yang lebih baik.
Aplikasi: Termasuk namun tidak terbatas pada komponen dengan fitur berdinding tipis, poros, roda gigi dan bantalan, sekrup, pompa, pemandu, dll.
Peringatan: Nylon mudah berubah bentuk, ini sudah umum diketahui. Di beberapa lingkungan tertentu, seperti di dalam lemari es yang lembap, komponen berbahan nylon umumnya dihindari. Karena nylon adalah bahan penyerap air, hal itu dapat menyebabkan perubahan ukuran dan struktur komponen serta merusaknya.
⑤POM (Polioksimetilena)
Keunggulan: Dengan ketangguhan, kekakuan, kekerasan, dan kekuatan, plastik ini sangat keras dibandingkan plastik lainnya. Pada saat yang sama, plastik ini memiliki pelumasan yang baik dan ketahanan terhadap pelarut organik, serta elastisitas yang baik. Oleh karena itu, plastik ini sangat cocok untuk pembuatan permukaan bantalan dan roda gigi.
Aplikasi: Termasuk namun tidak terbatas pada roda gigi, pompa, impeler, bilah, rantai konveyor, kipas, komponen sakelar, tombol dan kenop, dll.
Perhatian: Karena penyusutan POM, perlu dirancang ketebalan dinding yang seragam saat pembuatan komponen. Karena sifatnya yang licin, sulit untuk dicat atau dilapisi, dan juga sulit untuk mencapai efek estetika.
⑥PMMA (Polimetil Metakrilat)
Keunggulan: Juga dikenal sebagai akrilik, ini juga merupakan plastik transparan dengan sifat optik yang baik, hasil akhir permukaan yang bagus, ketahanan terhadap goresan, dan penyusutan yang rendah.
Aplikasi: Termasuk namun tidak terbatas pada lensa, pipa cahaya, lensa, kap lampu, serat optik, logo, dll.
Peringatan: PMMA relatif rapuh, mudah retak setelah diberi tekanan, dan memiliki ketahanan kimia yang buruk.
⑦PP (polipropilena)
Keunggulan: PP memiliki kemampuan pembentukan yang baik, kekakuan permukaan yang baik, dan ketahanan terhadap goresan. Ini adalah plastik berbiaya rendah dengan ketahanan benturan yang baik, ketahanan aus, ketangguhan yang sangat baik, elongasi yang baik, dan ketahanan terhadap asam dan alkali.
Aplikasi: Termasuk namun tidak terbatas pada engsel, kipas angin, tutup botol, pipet medis, dll.
Peringatan: PP akan menjadi rapuh pada suhu rendah. Pembuatan bagian yang lebih tebal dapat menciptakan kantung udara, dan ada juga kemungkinan penyusutan dan perubahan bentuk.
⑧PBT (polibutilena tereftalat)
Keunggulan: PBT adalah material teknik dengan kinerja yang sangat baik, memiliki ketangguhan dan ketahanan lelah yang sangat baik, ketahanan panas, ketahanan cuaca yang baik, sifat listrik yang baik, dan penyerapan air yang rendah. Penguatan dan modifikasi tahan api dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan panas, stabilitas dimensi, dan ketahanan apinya. Sangat cocok untuk otomotif dan memberikan sifat listrik yang baik untuk komponen elektronik. Material ini memiliki kekuatan sedang hingga tinggi, tangguh, juga memiliki ketahanan yang baik terhadap bahan bakar, minyak, lemak, dan banyak pelarut, serta tidak menyerap bau.
Aplikasi: Tidak terbatas pada bantalan geser, roda gigi, penggiling, penyedot debu; tombol, dll.
Peringatan: Resin PBT mudah melengkung dan sulit diproses menjadi bagian berdinding tipis.
⑨PPSU (Polifenilsulfon)
Keunggulan: PPSU memiliki karakteristik ketangguhan dan ketahanan panas yang tinggi, serta merupakan material tahan suhu tinggi dan stabil secara dimensi. Selain itu, PPSU juga memiliki ketahanan terhadap radiasi dan ketahanan terhadap asam dan basa tertentu.
Aplikasi: Tidak terbatas pada komponen perangkat medis, baki sterilisasi, aksesori air panas, soket dan konektor, dll.
Peringatan: Untuk bagian yang lebih tebal, PPSU dapat menyebabkan rongga dan gelembung udara. Pelarut organik dan hidrokarbon memiliki sifat korosif tertentu pada material PPSU. Pewarna umumnya tidak dapat ditambahkan ke resin PPSU.
⑩PEEK (Polyeter eter keton)
Keunggulan: PEEK adalah material yang tahan suhu tinggi, memiliki ketahanan kimia yang baik, tahan api, kekuatan yang sangat baik, dan stabil secara dimensi, yang umum digunakan dalam industri medis, kedirgantaraan, dan otomotif.
Aplikasi: Tidak terbatas pada bantalan, bagian piston dan pompa, kabel berisolasi, dll.
Catatan: PEEK adalah material berkinerja tinggi, sehingga biayanya sangat tinggi.
⓫PEI (Polieterimida)
Keunggulan: Mirip dengan PEEK, PEI adalah material dengan ketahanan panas dan tahan api, kekuatan dan stabilitas dimensi yang sangat baik, serta ketahanan kimia yang baik. Umumnya digunakan dalam industri medis, kedirgantaraan, dan otomotif.
Aplikasi: tidak terbatas pada instrumen medis dan kimia; pendingin udara, pipa, dll.
Catatan: PEI juga merupakan material dengan perputaran tinggi, tetapi harganya lebih murah daripada PEEK.
11 bahan di atas biasanya digunakan dalam cetakan injeksi. Opsi plastik lainnya juga disertakan dalam memori DDPROTOTYPE, seperti PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE, dan PSU, dan resin ini juga dapat meningkatkan performa dengan menambahkan kaca dan serat karbon.
4. Bahan khas untuk cetakan injeksi medis
Plastik telah lama dianggap memiliki keunggulan dibandingkan logam untuk aplikasi medis. Pasalnya, saat bersentuhan dengan tubuh manusia, logam tersebut dapat bereaksi secara kimiawi dengan larutan garam dalam tubuh manusia. Dalam proses pencetakan injeksi, industri medis memiliki tingkat persyaratan tertinggi dan banyak diminati. Kualitas bagian cetakan injeksi medis terkait dengan kesehatan manusia dan bahkan mengancam kehidupan manusia. Saat bekerja dengan produsen cetakan injeksi medis, sangat penting bagi mereka untuk memahami sepenuhnya karakteristik termoplastik yang paling umum digunakan dalam cetakan injeksi medis, yang merupakan salah satu manifestasi apakah pabrikan mematuhi standar manufaktur yang ketat. Di bawah ini kami memperkenalkan bahan umum dan aplikasi bagian cetakan injeksi medis. Biasanya bahan medis ini tidak digunakan sebagai bahan stok cadangan, tetapi perlu digunakan dalam produksi setelah pengujian ketat sebelum pembuatan.
Polietilena (DPE)
Polyethylene, sejauh ini merupakan plastik yang paling banyak digunakan di dunia, adalah bahan kelas medis hemat biaya yang tidak menyerap, tidak dapat terurai secara hayati, dan tahan warna, menjadikannya ideal untuk perangkat dan komponen medis yang sensitif. Polyethylene tidak mudah menahan bakteri berbahaya dan dapat menahan bahan pembersih yang keras. Biasanya digunakan dalam wadah, botol dan pipa, dll., tetapi rentan terhadap radiasi UV dan mudah terbakar. Ini memiliki kekuatan tarik 4,000 psi.
Polypropylene – termoplastik yang umum digunakan untuk pencetakan injeksi perangkat medis.
Polypropylene adalah bahan termoplastik dengan sifat mekanik dan ketahanan kimia yang sangat baik. Polypropylene relatif kuat dan tahan lama, dengan kekuatan tarik yang sangat tinggi sebesar 4,800 psi, dan digunakan dalam aplikasi mulai dari bumper otomotif hingga peralatan medis. Polypropylene umumnya digunakan dalam pembuatan jarum suntik sekali pakai, konektor, prostesis buku jari, jahitan yang tidak dapat diserap, wadah, vial, dan kantong bening, antara lain.
Polistiren
Polystyrene adalah salah satu plastik yang paling banyak digunakan. Ini adalah kaca, transparan, plastik keras yang relatif murah tetapi memiliki penghalang yang buruk terhadap oksigen dan uap air serta titik leleh yang relatif rendah. Polystyrene umumnya digunakan dalam pembuatan tabung reaksi, cawan Petri, nampan, peralatan makan plastik sekali pakai, dll.
Akrilik
PMMA memiliki transmisi cahaya tampak yang hampir sempurna dan memiliki sifat yang tidak biasa untuk menjaga pantulan cahaya di dalam permukaannya, sehingga sering digunakan untuk membuat serat optik. Ini sering digunakan dalam perangkat medis untuk membuat gigi tiruan, implan gigi, bahan gigi tiruan, tambalan gigi, lensa intraokular dan membran untuk dialisis.
Polivinil Klorida
Polivinil klorida (PVC) adalah salah satu polimer termoplastik yang paling umum digunakan di dunia. Ini paling sering digunakan dalam industri konstruksi seperti lantai, perpipaan dan dinding di laboratorium steril rumah sakit. Ini juga digunakan sebagai pengganti karet dalam beberapa kasus dan juga umum digunakan dalam pembuatan alat hemodialisis atau hemoperfusi, tabung darah, kantong darah dan bahan prostetik.
Polikarbonat – termoplastik yang umum digunakan untuk pencetakan injeksi perangkat medis
Polikarbonat adalah kelompok polimer termoplastik yang secara alami transparan terhadap cahaya tampak dan tahan terhadap sinar UV. Mereka biasanya digunakan dalam lensa kacamata dan dianggap sebagai pengganti kaca yang baik. Polycarbonate merupakan bahan yang sangat kuat yang tidak rapuh dan biasa digunakan pada alat kesehatan. Bagian yang dibuat dari polikarbonat dapat disterilkan menggunakan uap pada suhu 120°C, radiasi gamma, atau metode etilen oksida (Eto).
5. Temukan produsen cetakan injeksi yang dapat dipercaya
Saat Anda mempercayakan proyek cetakan injeksi Anda kepada produsen, Anda mengharapkan mereka untuk secara konsisten memenuhi harapan Anda dan memberi nilai tambah pada proyek Anda. Jadi, Anda perlu tahu cara mencari di produsen cetakan injeksi.
Sertifikasi cetakan injeksi yang sesuai.
Industri cetakan injeksi memiliki pedoman yang ketat, terutama untuk industri khusus seperti medis.
Kualifikasi Desain dan Fabrikasi:
Sangatlah penting bahwa peralatan pabrikan memenuhi standar kualitas untuk validasi proses IQ/OQ/PQ. Selain itu, menggunakan perangkat lunak desain seperti SolidWorks CAD merupakan kinerja penting dalam menentukan kemampuan prototyping mereka.
Pengendalian Mutu dan Sertifikasi Penilaian
Bagi produsen, ISO 9001:2015 merupakan sertifikasi penting karena mengimplikasikan sistem manajemen mutu yang sesuai.
Keamanan material dan sertifikasi pengadaan
Terutama di bidang medis, ketertelusuran sangat penting. Pastikan bahwa catatan produksi pabrikan sepenuhnya mematuhi batasan hukum dan etika yang relevan.
Tingkat kontrol kualitas pabrikan
Pencetakan injeksi membutuhkan stabilitas yang sangat tinggi, jadi pastikan pemasok Anda menerapkan kontrol kualitas dan langkah-langkah keamanan di seluruh proses produksi. Kunjungi pabrik mereka untuk mendapatkan solusi langsung dalam pembuatan berbagai komponen termoplastik. Adalah bijaksana untuk mendengar mereka menjelaskan contoh-contoh praktik yang spesifik.
Peralatan manufaktur internal dan mekanik profesional
Peralatan manufaktur canggih dan masinis internal merupakan dasar penting untuk memberikan kualitas tinggi dan memenuhi ekspektasi produksi. Alat mesin CNC 5 sumbu, alat pengukur tiga koordinat, dll. Tentu saja, mekanik berpengalaman harus mengikuti seluruh tahap pengembangan.
Jika Anda ragu dalam memilih material cetakan injeksi, jangan ragu untuk segera menghubungi DDPROTOTYPE , mereka akan memberi Anda saran secara gratis, berdasarkan pengalaman mereka selama lebih dari 20 tahun.
