การหล่อแบบสุญญากาศเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูปแบบไหนเหมาะกับงานชิ้นส่วนพลาสติกของคุณ?

การหล่อแบบสุญญากาศเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูปแบบไหนเหมาะกับงานชิ้นส่วนพลาสติกของคุณ?

มีกระบวนการขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกมากกว่า XNUMX ชนิด แต่กระบวนการทั่วไปในการพัฒนาโครงการใหม่และการผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากคือการหล่อด้วยสุญญากาศและการฉีดขึ้นรูป จุดร่วมของทั้งสองกระบวนการคือการฉีดวัตถุดิบเข้าสู่แม่พิมพ์เพื่อผลิตชิ้นส่วน ทั้งสองกระบวนการมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน แต่วิธีการเลือกกระบวนการที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการชิ้นส่วนของคุณและปัจจัยอื่นๆ อีกหลายประการ

การหล่อสูญญากาศคืออะไร?

การหล่อแบบสุญญากาศบางครั้งเรียกว่าการหล่อโพลียูรีเทน โดยจะทำการไล่ฟองอากาศออกจากเรซินโพลียูรีเทน ผสมให้เข้ากัน อุ่นก่อน แล้วฉีดเข้าไปในสภาวะสุญญากาศ จากนั้นจึงอบให้แข็งตัวเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมงในเครื่องควบคุมอุณหภูมิที่ 60-80°C การหล่อแบบสุญญากาศเหมาะสำหรับต้นแบบโครงสร้างและฟังก์ชันการทำงานในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ การออกแบบและการตรวจสอบฟังก์ชัน การทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่ การวิจัยตลาดเบื้องต้น และการผลิตจำนวนน้อย การหล่อแบบสุญญากาศช่วยประหยัดต้นทุนในการสร้างแม่พิมพ์และลดระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก และยังใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า การแพทย์ การผลิตรถยนต์ การบินและอวกาศ เป็นต้น

4. การหล่อด้วยสุญญากาศ

ขั้นตอนการทำงานของการหล่อสูญญากาศ:

1: ใช้เครื่องจักร CNC หรือการพิมพ์ 3 มิติในการผลิตชิ้นส่วนต้นแบบ 1:1 จากนั้นประกอบชิ้นส่วนต้นแบบในกล่องที่ปิดสนิท เทวัสดุซิลิโคนเหลว จากนั้นอบและอบ หลังจากที่ซิลิโคนแข็งตัวแล้ว ให้ผ่าครึ่งและนำส่วนต้นแบบออก ช่องที่เหลือคือแม่พิมพ์ซิลิโคน และขั้นตอนต่อไปคือการคัดลอกชิ้นส่วน

2: อุ่นแม่พิมพ์ซิลิโคน เปิดแม่พิมพ์ซิลิโคนที่อุณหภูมิ 60-70°C หากอุณหภูมิของแม่พิมพ์ต่ำเกินไป การบ่มจะไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้คุณสมบัติทางกายภาพไม่ดี อุณหภูมิของแม่พิมพ์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วนที่ทำสำเนา

3: เรซินโพลียูรีเทนที่ผ่านการไล่ก๊าซออกแล้ว ของเหลว A และ B สองชนิดถูกนำไปบำบัดการสลายฟองด้วยสุญญากาศในกล่องสุญญากาศตามลำดับนานกว่า 30 นาที

4: การฉีด วางภาชนะที่บรรจุของเหลว A และของเหลว B ในห้องทำงานตามลำดับ หลังจากย้ายห้องทำงานแล้ว ให้กวนของเหลว B เป็นระยะๆ เพื่อให้ละลายฟองเป็นเวลา 5-10 นาที เทของเหลว A ลงในของเหลว B คนให้เข้ากันประมาณ 30-40 นาที แล้วเทลงในแม่พิมพ์ยางซิลิโคนอย่างรวดเร็ว และการดำเนินการคืนความดันบรรยากาศจะดำเนินการภายใน 1 นาทีถึง 1 นาที 30 วินาทีนับจากเริ่มผสม

5: หายขาด หลังจากบ่มเป็นเวลา 30-60 นาทีในตู้อบที่อุณหภูมิ 60-70°C ก็สามารถถอดแบบได้ หากจำเป็น ให้บ่มครั้งที่สองเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมงในตู้อบที่อุณหภูมิ 70-80°C

หล่อสูญญากาศ

ข้อดีของการหล่อแบบสุญญากาศ

  • ต้นทุนแม่พิมพ์ต่ำ วงจรการผลิตสั้นลงมาก เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่คุ้มค่าสำหรับแบทช์ขนาดเล็ก

  • สามารถคัดลอกชิ้นส่วนขนาดใหญ่ในปริมาณน้อย รวมถึงชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อนกว่าและมีความหนาของผนังเท่ากัน

  • ความแม่นยำของมิติที่เสถียร

ยูรีเทน-หล่อสุญญากาศ
กระบวนการหล่อสุญญากาศ-1
การสร้างต้นแบบด้วยถังสุญญากาศ

ข้อเสียของการหล่อแบบสุญญากาศ

  • ชิ้นส่วนที่มีความหนาของผนังไม่เท่ากันและโครงสร้างที่ซับซ้อนมากอาจเบี่ยงเบนไปจากค่าความคลาดเคลื่อนปกติเนื่องจากการหดตัว

  • อายุการใช้งานของแม่พิมพ์ซิลิโคนสั้น โดยปกติจะทำสำเนาได้เพียง 15-25 สำเนา แต่ก็ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วนด้วย

  • การผลิตชิ้นส่วนในปริมาณมากไม่คุ้มค่า

การฉีดขึ้นรูปคืออะไร?

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนที่ทำจากเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซต กระบวนการฉีดขึ้นรูปคือการให้ความร้อนและหลอมพลาสติกในกระบอกของเครื่องฉีดขึ้นรูป เมื่อพลาสติกอยู่ในสถานะไหล ภายใต้แรงดันของลูกสูบหรือสกรู พลาสติกหลอมเหลวจะถูกอัดและเคลื่อนที่ไปข้างหน้า จากนั้นถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ที่ปิดสนิทด้วยอุณหภูมิต่ำและความเร็วสูงมากผ่านหัวฉีดที่ปลายด้านหน้าของกระบอก หลังจากระยะเวลาการเย็นตัวและการแข็งตัวที่เหมาะสมแล้ว แม่พิมพ์จะถูกเปิดออกเพื่อได้ชิ้นส่วน การฉีดขึ้นรูปเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกจำนวนมากที่มีรูปทรงซับซ้อน เป็นหนึ่งในวิธีการแปรรูปจำนวนมากที่สำคัญ และยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ

การฉีดขึ้นรูป(1)

ข้อดีของการฉีดขึ้นรูป

  • ความเร็วในการผลิตรวดเร็ว ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และสามารถดำเนินการได้โดยอัตโนมัติ

  • มีวัสดุและสีให้เลือกมากมาย รูปร่างสามารถมีได้ตั้งแต่ง่ายไปจนถึงซับซ้อน และขนาดอาจมีตั้งแต่เล็กไปจนถึง

  • ชิ้นส่วนที่มีขนาดถูกต้อง พื้นผิวที่ดี ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและโครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถผลิตได้ในปริมาณมาก

ข้อเสียของการฉีดขึ้นรูป

  • ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นสูงสำหรับแม่พิมพ์

  • เวลาในการสร้างแม่พิมพ์นั้นยาวนาน โดยทั่วไปแล้วอาจใช้เวลาถึง 4-8 สัปดาห์

  • ค่าบำรุงรักษาแม่พิมพ์ที่สูงขึ้น

การหล่อแบบสุญญากาศเปรียบเทียบกับการฉีดขึ้นรูป

  • ต้นทุนแม่พิมพ์ต้นทุนในการสร้างแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป (แม่พิมพ์เหล็กหรืออลูมิเนียม) จะสูงกว่าแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปสุญญากาศ (ซิลิโคน) หลายร้อยหรือหลายพันเท่า วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์ โครงสร้างและวิธีการผลิตแม่พิมพ์ และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์จะส่งผลต่อต้นทุนของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ซิลิโคนสำหรับการหล่อสุญญากาศนั้นสร้างได้ค่อนข้างง่ายและเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณน้อยเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แม่พิมพ์เหล็กที่ใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปนั้นต้องการการกลึงที่แม่นยำหลายขั้นตอน นอกจากนี้ โครงสร้างของแม่พิมพ์ยังค่อนข้างซับซ้อน และอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ค่อนข้างยาวนาน โดยทั่วไปสามารถผลิตได้มากกว่า 1000 ชิ้น สำหรับแม่พิมพ์อลูมิเนียมที่ใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูป ต้นทุนของแม่พิมพ์จะต่ำกว่าแม่พิมพ์แข็งมาก แต่จะมีอายุการใช้งานสั้นกว่าแม่พิมพ์เหล็กมาก โดยปกติสามารถผลิตได้ 10-20 ชิ้น นอกจากนี้ เวลาในการสร้างแม่พิมพ์จะสั้นกว่าแม่พิมพ์เหล็ก แม่พิมพ์อลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเครื่องมือแบบรวดเร็ว (rapid tooling)

  • ปริมาณ.หากโครงการของคุณอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาและต้องการชิ้นส่วนพลาสติกเพียงไม่กี่ชิ้นสำหรับการออกแบบและการตรวจสอบการทำงาน การฉีดขึ้นรูปด้วยระบบสุญญากาศถือเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดอย่างแน่นอน หลังจากที่โครงการเริ่มผลิตในปริมาณมาก หากจำนวนชิ้นส่วนที่คุณต้องการอยู่ระหว่าง 200-20 ชิ้น การเลือกใช้แม่พิมพ์อลูมิเนียมแบบเร็วจะดีกว่า แต่หากต้องการมากกว่า 20 ชิ้น การเลือกใช้แม่พิมพ์เหล็กจะคุ้มค่ากว่า

  • วัสดุวัสดุที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนขึ้นรูปด้วยการฉีดสุญญากาศนั้น สามารถจำลองวัสดุของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถทดแทนได้อย่างสมบูรณ์ สำหรับชิ้นส่วนบางชิ้นที่มีคุณลักษณะที่สำคัญมาก การผลิตด้วยการฉีดขึ้นรูปสามารถใช้กระบวนการและวัสดุเดียวกันในการผลิตได้

  • ระยะเวลาส่งมอบการผลิตแม่พิมพ์เหล็กและแม่พิมพ์อลูมิเนียมมักต้องใช้การกลึงที่ซับซ้อนและแม่นยำกว่า และโดยปกติแล้วต้องใช้เวลาเตรียมการหลายสัปดาห์ ดังนั้นระยะเวลาส่งมอบของการฉีดขึ้นรูปจึงแบ่งออกเป็นเวลาในการสร้างแม่พิมพ์และเวลาในการฉีดขึ้นรูป และระยะเวลานำส่งอาจนานถึง 2 เดือน ในทางกลับกัน แม่พิมพ์ซิลิโคนที่ใช้ในการหล่อแบบสุญญากาศสามารถผลิตได้ในระยะเวลาอันสั้นมาก โดยปกติแล้วใช้เวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์ในการผลิตแม่พิมพ์และชิ้นส่วนซิลิโคนให้เสร็จสมบูรณ์

  • ต้นทุนต่อชิ้นส่วน โดยทั่วไปแล้ว ต้นทุนต่อชิ้นส่วนของการหล่อแบบสุญญากาศจะสูงกว่าการฉีดขึ้นรูปมาก เนื่องจากจำนวนชิ้นส่วนที่สามารถผลิตได้ค่อนข้างน้อย และต้องใช้แรงงานคนมากกว่า อย่างไรก็ตาม ต้นทุนโดยรวมของการหล่อแบบสุญญากาศโดยทั่วไปจะต่ำกว่าการฉีดขึ้นรูปมาก เนื่องจากต้นทุนเครื่องมือและวัสดุที่ต่ำกว่า

เลือกกระบวนการผลิตที่ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกของคุณ

วิธีการผลิตทั้งสองมีข้อดีและข้อเสีย ไม่มีวิธีโดยตรงที่จะบอกได้ว่าเทคนิคการผลิตใดดีที่สุดสำหรับการออกแบบของคุณ ในที่สุดมันก็ขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนหรือต้นแบบที่คุณกำลังออกแบบ เพื่อเลือกโซลูชันที่ดีกว่า ต้องคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้

  • ขั้นตอนใดของโครงการของคุณ R&D / การผลิตทดลอง / การผลิตจำนวนมาก?

  • คุณต้องการชิ้นส่วนจำนวนเท่าใด

  • พารามิเตอร์การออกแบบเฉพาะคืออะไร?

ไม่สำคัญว่าคุณจะตัดสินใจขั้นสุดท้ายว่าจะใช้เทคนิคการผลิตแบบใด เพียงติดต่อDDPrototype (ผู้ผลิตชิ้นส่วนต้นแบบในประเทศจีน) เพื่อขอรับการสนับสนุนทางเทคนิคเพิ่มเติม เราสามารถผลิตชิ้นส่วนพลาสติกที่คุณต้องการโดยใช้กระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ ได้หลากหลาย