Следуйте за мной на: 
Как правильно выбрать материал для литья под давлением?
Согласно неполным статистическим данным, в настоящее время в библиотеке материалов насчитывается 45 серий полимеров, целых 85,000 XNUMX видов пластмасс, которые можно условно разделить на две категории: термореактивные пластмассы и термопласты. Литье под давлением является одним из наиболее распространенных методов изготовления крупногабаритных деталей, и выбор подходящего материала может показаться сложной задачей. Это требует детального понимания материала и должно относиться к цели, эффективности и стоимости изготовления детали. Конечно, некоторые материалы могут быть более подходящими, но когда речь идет о литье под давлением, универсального решения не существует. Выбрав правильный материал, вы можете улучшить форму, посадку и функциональность ваших деталей. В конечном счете, выбранный материал всегда напрямую связан с применением детали.
1. Разница между термореактивными пластиками и термопластами
Ключевое различие между реактопластами и термопластами заключается в том, что они реагируют на тепло по-разному.
Термореактивный пластик. Этот материал увеличивает прочность при нагревании или воздействии высоких температур; например, изделия из термореактивного пластика сохраняют свою общую прочность и форму при воздействии или воздействии более высоких температур. Это характерное решение выгодно при изготовлении крупных неразъемных деталей и узлов. Они хорошо выдерживают большее количество применений и экстремальных условий. У термореактивных материалов есть и существенные недостатки. После нагревания их внутренняя структура меняется и не может быть изменена, что делает невозможным повторное использование. Высокая температура плавления термореактивных пластиков не подходит для процесса литья под давлением. Кроме того, не все реактопласты имеют одинаковую температуру плавления. Каждый материал по-разному реагирует на тепло, поэтому для определенного вида термореактивного пластика может потребоваться специальная машина, которая, как правило, не универсальна.
Термопласты.Термопласты — это перерабатываемые материалы, которые можно использовать повторно без изменения их химической структуры после многократного нагревания и охлаждения. Преимущество термопластов для литья под давлением заключается в том, что они имеют относительно низкую температуру плавления, что делает их более подходящими для крупномасштабного производства пластиковых деталей.
* Термопласты обычно стоят дороже, чем термореактивные.
2. Факторы, которые необходимо учитывать при выборе материалов
Чтобы найти правильный материал для вашей пластиковой детали, может быть полезно подумать в обратном направлении. Будьте готовы ответить на следующие вопросы: Для чего будет использоваться деталь? Какое давление будет на деталь? Они работают в суровых условиях? Сборка сложная? Приоритетность следующих факторов может помочь в выборе правильного материала:
Монтажное положение: Положение установки деталей является фактором, который необходимо учитывать.
На солнце, на улице, во влажной среде или установлен внутри или снаружи модуля?
Температура: Работает ли деталь в холодном холодильнике или в условиях высокой температуры, такой как комнатная температура или под вытяжкой?
Жизненный цикл: Среднее время работы деталей составляет 5 лет, 10 лет или больше?
Гарантия: Особенно в автомобильной промышленности необходимо учитывать, что детали могут быть повреждены через несколько лет. Сколько будет стоить ремонт?
Ограничения по стоимости: Коммерческие пластмассы, такие как полиэтилен высокой плотности или полипропилен, обычно имеют высокую плотность, низкое тепловыделение и относительно дешевы. Другой — инженерные пластики, такие как PEEK, PEI и другие материалы, которые устойчивы к высоким температурам и очень твердые, но их стоимость относительно высока.
Требования к внешнему виду: нуждается ли деталь в текстуре, какой должна быть чистота поверхности, подходят ли цветные детали больше, чем прозрачные и т. д.
После того, как вы выясните первоначальный вопрос, вы можете исключить большую часть материала, но вам все равно придется рассмотреть следующую серию вопросов, чтобы еще больше сузить материал:
Расчетная функция: Учитывая механические свойства детали, нужны ли вам такие функции, как гибкость, сжимаемость и адгезия? Требуется ли прочность на растяжение? Каковы требования к ударной вязкости или электрической изоляции детали? Требуются ли для материала склеенные вставки, такие как литье под давлением из нескольких материалов или формование со вставками? Вес детали также является важным фактором.
Экологические факторы: В какой операционной среде будет работать деталь? Будет ли он подвергаться воздействию химикатов, должен ли он быть огнестойким, каковы требования к ультрафиолетовому излучению?
Комплаенс: В некоторых конкретных отраслях для деталей требуются пороги доступа к материалам. Нужна ли ваша часть пищевой сертификации, должна ли она соответствовать требованиям FDA? Или для этого требуется медицинский класс, ISO, электрическое соответствие и т. д.?
Различия между термореактивными материалами и термопластами
| Термореактивные полимеры | Термопласты Полимеры |
| Можно нагревать и формовать только один раз | Можно нагревать и формовать несколько раз |
| Затвердевают при формировании и не размягчаются при нагревании. | Они размягчаются при нагревании (иногда разжижаются) |
| Они не тают. Они могут выдерживать высокие температуры. | При нагревании они становятся белыми, а при охлаждении восстанавливают свою твердость. |
| До 5 минут для стабилизации | Стабилизация может быть достигнута за 10 секунд |
| Высокая термическая и химическая стойкость. | Хорошие механические свойства и простота обработки. |
| Нерастворимые. | Нерастворим в органических растворителях. |
| Примеры: силиконы, некоторые виды полиэфирных и фенольных материалов. | Примеры: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид. |
3. Преимущества и области применения широко используемых термопластичных материалов.
Профессионал литье под давлением фабрика обычно поставляет на склад десятки инженерных пластиков, а также должна поддерживать более специальные материалы, запрашиваемые клиентами. Преимущества и области применения широко используемых термопластов резюмируются на основе инвентаризации материалов на складе DDPROTOTYPE, поставщика литья под давлением в Китае.
① ABS (акрилонитрилбутадиенстирол).
Преимущества: АБС-пластик представляет собой прочный, ударопрочный пластик с низкой усадкой, стабильными размерами и отличной устойчивостью к кислотам и щелочам, который широко используется в различных областях. Цена на этот материал относительно невысокая.
Поля приложения: включая, но не ограничиваясь электронными продуктами, пультами дистанционного управления, компьютерами, телефонами, косметикой, портативными устройствами, корпусами и т. д.
Меры предосторожности: Детали, изготовленные из АБС-пластика методом литья под давлением, будут иметь линии сварки и могут иметь углубления и пустоты в некоторых местах, где толщина материала больше. К счастью, ABS можно смешивать с поликарбонатом, а улучшенный материал может значительно устранить дефекты.
②АБС/ПК
Преимущества: Гибридный материал ABS/PC обладает прочностью и термостойкостью поликарбоната, а также гибкостью и стабильностью размеров ABS, материала с превосходными механическими свойствами. Этот материал имеет более высокую термостойкость, чем ABS. При низких температурах этот материал обладает более высокой ударопрочностью, чем ПК.
Области применения: Эти гибридные материалы широко распространены в автомобильной, электронной и телекоммуникационной отраслях, а также в других отраслях.
Меры предосторожности: Материал ABS/PC максимизирует количество дефектов при формовании из одного материала, таких как проблемы толстого формования. В случае выбора превосходных механических свойств и желания снизить затраты можно выбрать этот гибридный материал.
③ПК (поликарбонат)
Преимущества: ПК представляет собой прозрачный пластик оптически прозрачного класса, обладающий высокой прочностью, исключительной ударопрочностью, низкой усадкой и хорошей размерной стабильностью. Кроме того, ПК обладает хорошей термостойкостью, а чистота поверхности обрабатываемых деталей очень высока.
Области применения: Включая, помимо прочего, линзы, фонари, корпуса мобильных телефонов, электронные компоненты, медицинское оборудование, пуленепробиваемое стекло и т. д.
Меры предосторожности: ПК делает более толстые детали, могут быть пустоты, пузырьки воздуха или углубления. Кроме того, химическая стойкость деталей из поликарбоната относительно низкая. Смешанный материал ABS/PC является хорошей заменой ПК и может устранить некоторые дефекты, но изготовленные детали непрозрачны.
④PA или PPA (алифатический полиамид)
Преимущества: PA — инженерный пластик с отличными характеристиками. Он обладает превосходными механическими свойствами, выдающейся коррозионной стойкостью, маслостойкостью, термостойкостью и т. д., а его армирование и огнезащитная модификация могут значительно улучшить его термостойкость. свойства, стабильность и огнестойкость. Нейлон бывает разных видов (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12 и т. д.). Каждый материал имеет свои преимущества. Нейлон обладает высокой прочностью и жаростойкостью, отличной химической стойкостью. Например, нейлон 6/6 обладает высокой прочностью и твердостью, очень износостойкий. Нейлон 6 очень жесткий и прочный при низких температурах. Нейлон 6/12 обладает лучшей ударопрочностью.
Области применения: Включая, помимо прочего, детали с тонкостенными элементами, валы, шестерни и подшипники, винты, насосы, направляющие и т. д.
Меры предосторожности: Нейлон легко деформируется, что общеизвестно. В некоторых конкретных условиях, например во влажном холодильнике, обычно избегают использования нейлоновых деталей. Поскольку нейлон является водопоглощающим материалом, он может привести к изменению размера и структуры детали и ее повреждению.
⑤ПОМ (полиоксиметилен)
Преимущества: Обладая ударной вязкостью, жесткостью, твердостью и прочностью, он очень тверд по сравнению с другими пластиками. В то же время он обладает хорошей смазывающей способностью и стойкостью к органическим растворителям, а также обладает хорошей эластичностью. Поэтому этот пластик очень подходит для изготовления поверхностей подшипников и шестерен.
Области применения: Включая, помимо прочего, шестерни, насосы, рабочие колеса, лопасти, конвейерные цепи, вентиляторы, компоненты переключателей, кнопки и ручки и т. д.
Меры предосторожности: Из-за усадки ПОМ при изготовлении деталей необходимо рассчитывать равномерную толщину стенки. Из-за его смазывающей способности его трудно красить или покрывать, а также трудно добиться эстетического эффекта.
⑥ПММА (полиметилметакрилат)
Преимущества: Также известный как акрил, это также прозрачный пластик с хорошими оптическими свойствами, чистотой поверхности, устойчивостью к царапинам и низкой усадкой.
Применение: Включая, помимо прочего, линзы, световоды, линзы, абажуры, оптические волокна, логотипы и т. д.
Меры предосторожности: ПММА относительно хрупок, легко трескается после приложения силы и имеет плохую химическую стойкость.
⑦ПП (полипропилен)
Преимущества: ПП обладает хорошей формуемостью, хорошей поверхностной жесткостью и устойчивостью к царапинам. Это недорогой пластик с хорошей ударопрочностью, износостойкостью, очень прочным, хорошим удлинением, кислотостойкостью и щелочью.
Области применения: Включая, помимо прочего, петли, вентиляторы, пробки для бутылок, медицинские пипетки и т. д.
Меры предосторожности: ПП становится хрупким при низкой температуре. При изготовлении более толстых деталей могут образовываться воздушные карманы, а также существует вероятность усадки и деформации.
⑧ПБТ (полибутилентерефталат)
Преимущества: PBT — это конструкционный материал с превосходными характеристиками, который обладает отличной прочностью и сопротивлением усталости, термостойкостью, хорошей атмосферостойкостью, хорошими электрическими свойствами и низким водопоглощением. Армирование и огнезащитная модификация позволяют значительно улучшить его термостойкость, стабильность размеров и огнестойкость. Он очень подходит для автомобилей и обеспечивает хорошие электрические свойства для электронных компонентов. Он имеет среднюю и высокую прочность, прочен, также обладает хорошей устойчивостью к топливу, маслам, жирам и многим растворителям и не впитывает запахи.
Применение: Не ограничиваясь подшипниками скольжения, шестернями, шлифовальными машинами, пылесосами; кнопки и т.д.
Меры предосторожности: Смола PBT легко деформируется и ее трудно перерабатывать в тонкостенные детали.
⑨ППСУ (полифенилсульфон)
Преимущества: PPSU обладает характеристиками высокой прочности и термостойкости, а также является устойчивым к высоким температурам и стабильным по размерам материалом. Он также обладает радиационной стойкостью и определенной устойчивостью к кислотам и щелочам.
Области применения: Не ограничивается компонентами медицинского оборудования, лотками для стерилизации, аксессуарами для горячей воды, розетками и соединителями и т. д.
Меры предосторожности: Для более толстых деталей PPSU может привести к образованию пустот, пузырьков воздуха. Органические растворители и углеводороды вызывают некоторую коррозию материалов PPSU. Обычно к смоле PPSU нельзя добавлять красители.
⑩PEEK (полиэфиркетон)
Преимущества: PEEK — это устойчивый к высоким температурам, с хорошей химической стойкостью, огнестойкий, превосходно прочный и стабильный по размерам материал, обычно используемый в медицинской, аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Применение: Не ограничивается подшипниками, деталями поршней и насосов, изолированными проводами и т. д.
Ноты: PEEK — материал с высокими эксплуатационными характеристиками, поэтому его стоимость очень высока.
⓫PEI (полиэфиримид)
Преимущества: Подобно PEEK, PEI представляет собой материал с термостойкостью и огнестойкостью, превосходной прочностью и стабильностью размеров, а также хорошей химической стойкостью. Обычно используется в медицинской, аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Области применения: не ограничиваясь медицинскими и химическими инструментами; кондиционеры, трубопроводы и т.д.
Ноты: PEI также является материалом с высокой текучестью, но он дешевле, чем PEEK.
Вышеупомянутые 11 материалов обычно используются в литье под давлением. В память DDPROTOTYPE также включены другие варианты пластика, такие как PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE и PSU, и эти смолы также могут улучшить производительность за счет добавления стекла и углеродного волокна.
4. Типичные материалы для медицинского литья под давлением
Долгое время считалось, что пластмассы имеют преимущества перед металлами в медицинских целях. Потому что при контакте с телом человека металл может химически реагировать с солевым раствором в организме человека. В процессе литья под давлением медицинская промышленность предъявляет самые высокие требования и пользуется большим спросом. Качество медицинских литьевых деталей связано со здоровьем человека и даже угрожает жизни человека. При работе с производителями медицинского литья под давлением очень важно, чтобы они полностью понимали характеристики наиболее часто используемых термопластов в медицинском литье под давлением, что является одним из проявлений того, придерживается ли производитель строгих производственных стандартов. Ниже мы представляем общие материалы и области применения медицинских деталей для литья под давлением. Обычно эти медицинские материалы не используются в качестве запасных материалов, а должны использоваться в производстве после строгих испытаний перед производством.
Полиэтилен (ДПЭ)
Полиэтилен, который на сегодняшний день является наиболее широко используемым пластиком в мире, является экономически эффективным материалом медицинского назначения, который не впитывает влагу, не поддается биологическому разложению и не окрашивается, что делает его идеальным для чувствительных медицинских устройств и компонентов. Полиэтилен плохо удерживает опасные бактерии и может противостоять агрессивным чистящим средствам. Он обычно используется в контейнерах, бутылках, трубах и т. д., но чувствителен к УФ-излучению и легко воспламеняется. Он имеет прочность на растяжение 4,000 фунтов на квадратный дюйм.
Полипропилен — широко используемый термопласт для литья под давлением медицинских устройств.
Полипропилен — термопластичный материал с превосходными механическими свойствами и химической стойкостью. Полипропилен относительно прочен и долговечен, с очень высокой прочностью на растяжение 4,800 фунтов на квадратный дюйм и используется в различных областях, от автомобильных бамперов до медицинских инструментов. Полипропилен обычно используется в производстве одноразовых шприцев, соединителей, протезов суставов, нерассасывающихся шовных материалов, контейнеров, флаконов и прозрачных пакетов, среди прочего.
Полистирол
Полистирол – один из наиболее широко используемых пластиков. Это стекловидный, прозрачный, твердый пластик, который относительно недорог, но имеет плохой барьер для кислорода и водяного пара и относительно низкую температуру плавления. Полистирол широко используется в производстве пробирок, чашек Петри, лотков, одноразовой пластиковой посуды и т. д.
акрил
ПММА имеет почти идеальное пропускание видимого света и обладает необычным свойством удерживать световые лучи, отраженные от своей поверхности, поэтому его часто используют для изготовления оптических волокон. Он часто используется в медицинских устройствах для изготовления искусственных зубов, зубных имплантатов, зубных протезов, зубных пломб, интраокулярных линз и мембран для диализа.
Поливинил хлорид
Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из наиболее часто используемых термопластичных полимеров в мире. Он чаще всего используется в строительной отрасли, например, для полов, трубопроводов и сайдинга в больничных стерильных лабораториях. В некоторых случаях он также используется в качестве заменителя резины, а также широко используется в производстве устройств для гемодиализа или гемоперфузии, трубок для крови, пакетов для крови и материалов для протезов.
Поликарбонат - широко используемый термопласт для литья под давлением медицинских устройств.
Поликарбонаты представляют собой группу термопластичных полимеров, которые естественным образом прозрачны для видимого света и устойчивы к ультрафиолетовым лучам. Они обычно используются в линзах для очков и считаются хорошей заменой стеклу. Поликарбонат — очень прочный материал, который не является хрупким и обычно используется в медицинских устройствах. Детали, изготовленные из поликарбоната, можно стерилизовать паром при температуре 120°C, гамма-излучением или этиленоксидом (Eto).
5. Найдите надежного производителя литья под давлением
Когда вы доверяете свой проект литья под давлением производителю, вы ожидаете, что он будет постоянно соответствовать вашим ожиданиям и повышать ценность вашего проекта. Итак, вам нужно знать, как искать производителя литья под давлением.
Соответствующая сертификация литья под давлением.
Индустрия литья под давлением имеет строгие правила, особенно для специальных отраслей, таких как медицина.
Квалификация проектирования и изготовления:
Очень важно, чтобы оборудование производителя соответствовало стандартам качества для валидации процессов IQ/OQ/PQ. Кроме того, использование программного обеспечения для проектирования, такого как SolidWorks CAD, играет важную роль в определении их способности к созданию прототипов.
Сертификация контроля качества и оценки
Для производителей ISO 9001:2015 является важной сертификацией, поскольку подразумевает подходящую систему управления качеством.
Сертификация безопасности материалов и закупок
Особенно в области медицины прослеживаемость очень важна. Убедитесь, что производственные записи производителя полностью соответствуют применимым юридическим и этическим ограничениям.
Уровень контроля качества производителя
Литье под давлением требует чрезвычайно высокой стабильности, поэтому убедитесь, что ваш поставщик осуществляет контроль качества и меры безопасности на протяжении всего производственного процесса. Посетите их фабрику, чтобы узнать о практическом решении для производства ряда термопластичных деталей. Мудро услышать, как они описывают конкретные примеры из практики.
Собственное производственное оборудование и профессиональные механики
Собственное передовое производственное оборудование и операторы являются важной основой для обеспечения высокого качества и удовлетворения производственных требований. Необходимым условием является 5-осевой станок с ЧПУ, трехкоординатный измерительный прибор и т.д. Конечно, опытным механикам придется следить за всем этапом разработки.
Если у вас есть какие-либо сомнения в выборе материалов для литья под давлением, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. ДДПРОТОТИП немедленно, они бесплатно проконсультируют вас, основываясь на своем более чем 20-летнем опыте.