Как выбрать технологию производства пластиковых изделий: сравнение методов

В статье мы расскажем об основных технологиях изготовления пластиковых изделий и поможем вам выбрать наиболее подходящий для ваших целей метод.

Сегодня технология производства пластмассовых изделий доступна не только большим промышленным компаниям с огромными тиражами, но и обычным людям, изобретателям и бизнесменам. Технологии производства позволяют создавать пластиковые детали или корпуса для любых изделий в любом количестве, что открывает новые просторы для изобретательства, творчества или бизнеса. Например, в прошлой статье мы писали о производстве корпусов для квадрокоптеров как готовой бизнес-идeе, которой практически никто не занимается в Украине.

Существует три технологии изготовления пластиковых изделий. Все эти технологии позволяют создавать высококачественные изделия из пластика, но имеют некоторые различия. Рассмотрим подробно каждую из технологий, ее преимущества, недостатки и сферы применения. Наша статья поможет вам выбрать технологию производства пластмассовых изделий конкретно для вашего случая.

Производству пластикового корпуса предшествует создание 3D-модели. Подробнее об услуге моделирования корпусов для приборов вы можете узнать здесь.

Технология производства пластмассовых изделий при помощи 3D-печати

Сегодня технология 3D-печати приобрела невероятную популярность не только в мире, но и в Украине. При помощи 3D-принтера можно сравнительно быстро получить готовое изделие и использовать его в качестве прототипа, для выставки или презентации, в научной деятельности при моделировании разных процессов. Распечатанные изделия позволяют полностью оценить функциональность будущего пластикового корпуса без существенных затрат на запуск многосерийного производства. С этой точки зрения технология производства пластмассовых изделий при помощи 3D-печати является незаменимым средством для оценки рентабельности продукта. К тому же, на этом этапе можно легко заметить изъяны или недостатки функционала предмета и переделать 3D-модель.

Наиболее распространенным методом 3D-печати является FDM технология. Этот метод используется практически во всех сферах производства. Печать осуществляется послойно путем поступления материала (полимерной нити) в сопло-дозатор. FDM технология ограничивается размерами принтера, но возможно создание нескольких деталей изделия с их последующим склеиванием. При использовании этой технологии необходимо создавать специальные подпорки, если в изделии есть большие углы наклона. После печати эти подпорки убираются. Кроме того, широко применяются технологии SLS (лазерное спекание порошка) и SLA (лазерное спекание жидкого фотополимера). В зависимости от используемых материалов, есть возможность получения корпуса из разных видов пластика любого цвета.

Обращайтесь в компанию KLONA за услугой 3D-печати. Мы поможет вам подобрать самый подходящий способ 3D-печати, выберем материал, который подойдет для вашего изделия, и оборудование для реализации вашего проекта.

3D-печать относится к штучному производству пластиковых изделий, так как является идеальным вариантом производства корпусов или деталей в маленьком тираже (до 20 шт.).

Преимущества производства изделий путем 3D-печати

1. Нет подготовительных этапов: сразу после получения 3D-модели, ее можно отправлять на печать в принтер.
2. Очень простой метод, который не требует дополнительного оборудования.
3. Позволяет добиться довольно высокой точности изделия, которая зависит от применяемого принтера.
4. Большой выбор материалов и методов печати позволяет реализовать любой проект.

Недостатки технологии 3D-печати

• низкая производительность: печать одного изделия может занять несколько часов, когда в других методах изготовления пластиковых корпусов – от нескольких секунд;
• ограниченность по габаритам получаемых изделий: если корпус очень большой и должен быть цельным, то 3D-печать может не подойти для такого запроса в связи с ограниченными размерами принтера.

При создании пластиковых корпусов очень важна разработка промышленного дизайна изделия. Промышленные дизайнеры компании KLONAсоздают максимально удобные и функциональные корпуса с точки зрения технологии производства и удобства использования. Рекомендации по дизайну корпусов вы можете узнать здесь.

Изготовление изделий из пластика — виды изделий

Область применения пластика как материала практически не имеет ограничений. Это дополнительный аргумент в пользу бизнеса.

Потенциальными клиентами завода по производству:

• пластиковых товаров являются:
• сельскохозяйственная отрасль;
• медицинские учреждения;
• строительные компании;
• автомобильные предприятия.

Самые популярные виды изделий:

1. пакеты;
2. посуда одноразовая;
3. бутылки и другая тара для напитков, бытовой химии, средств гигиены;
4. ведра, тазы, баки для воды;
5. контейнеры для пищи и бытовых мелочей;
6. детский ассортимент — игрушки, посуда;
7. запчасти для автомобилей;
8. линолеум;
9. строительные крепежные элементы;
10. оборудование для детских площадок, центров досуга и развлечений, школ и детских садов.

Технология производства изделий из пластмасс: литье в силиконовые формы

Этот способ относится к мелкосерийному производству и лучше всего подходит для изготовления небольшой партии изделий (от 20 до 1000 штук).

Для изготовления силиконовых форм необходима мастер-модель – прототип будущего изделия. В качестве мастер-модели можно использовать готовый пластиковый корпус или напечатанный на 3D-принтере.

После получения мастер-модели можно приступать к изготовлению обратной силиконовой формы. При помощи клейкой ленты отмечаются линии разъема формы и закрываются отверстия. Внутри размещается литниковая система для подачи силикона и монтируется опалубка. Эта технология производства пластмассового изделия состоит в заливке высококачественного дегазированного силикона в опалубку, внутри которой находится прототип. После этого происходит застывание силикона и форму можно использовать для серийного производства. Процесс изготовления силиконовой формы составляет примерно сутки.

Разогретый пластик заливается в силиконовую форму, где вакуумная среда обеспечивает удаление пузырьков газа и воздуха, которые образовываются при смешивании пластика с растворителем. После застывания пластика форма готова к следующей отливке. Возможно существенно повыcить производительность за счет одновременно использования нескольких силиконовых форм.

Преимущества метода литья в силиконовые формы

1. Силикон идеально повторяет форму мастер-модели, что позволяет добиться высокой точности.
2. Метод отличается сравнительно невысокой стоимостью при небольших тиражах.

Недостатки использования силиконовых форм

• при помощи одной силиконовой формы можно получить до 20 готовых изделий в зависимости от ее стойкости;
• ограниченность по габаритам получаемых изделий: силиконовые формы используют для получения мелких и средних деталей (до 30-40 см);
• невысокая скорость производства (застывание пластика может составлять несколько часов, что позволяет получать всего 5-10 изделий из одной формы в день);
• ограниченность конструкции – минимальная толщина пластиковых изделий должна составлять 0,1 мм.

Классификация пластмасс

В зависимости от состава:

1. Листовые термопластмассы – винипласт, органическое стекло. Они состоят из смолы, стабилизатора и пластификатора небольшого объема.
2. Слоистые пластики – гетинакс, стеклотекстолит, текстолит – пластмасса, в состав которой входят наполнители бумаги или ткани.
3. Волокниты – стекловолокна, асбестовые волокна, хлопчатобумажные волокна. Наполнители в этой пластмассе волокнистые.
4. Литьевые массы – пластики из смолы, являющейся единственным компонентом в массе.
5. Пресс-порошки – пластмасса с порошкообразными наполнителями.

По области применения:

1. Теплоизоляционные – применяются в строительстве (пенопласт, поропласт и другие. Это газонаполненная пластмасса).
2. Химически стойкие – применяются в промышленности (полиэтилен, винипласт, полипропилен, фторопласт).
3. Конструкционные (стеклотекстолит, текстолит и другие).
4. Пресс-порошки – пластмасса общего назначения.

В зависимости от связующего материала:

1. Эпоксипласты (для связки используются эпоксидные смолы).
2. Фенопласты (связующее вещество – фенолформальдегдные смолы).
3. Аминопласты (меламинофармальдегидные и мочевиноформальдегидные смолы используются как связующее вещество).

По тому, как связующее вещество реагирует на повышение температуры, пластмассы бывают:

• термореактивными – при нагреве становятся мягкими и плавятся, но после проведения некой химической реакциипластмасса твердеет и становится нерастворимой и неплавкой. Ее нельзя будет использовать повторно, переплавка бесполезна. Такая пластмасса годна как наполнитель при создании пресс-порошков;
• термопластичными – такие пластмассы легко плавятся при нагревании и твердеют при охлаждении. Этот материал можно переплавить и изготовить из него новое изделие, однако его качество будет несколько ниже.

Технология производства пластмассовых изделий при помощи литья пластика под давлением

Этот метод подходит для многосерийного производства (от 1000 деталей) пластиковых корпусов. При литье пластика под давлением можно получать изделия сложной конфигурации из разных материалов (полимеров, металла и пр.). Технология состоит в литье разогретого материала под давлением в пресс-формы.

Пресс-форма – это устройство, точно повторяющее конструкцию будущего изделия. Высокое давление необходимо для того, чтобы пластик или металл заполнил все маленькие отверстия и углубления в пресс-форме. Неотъемлемым этапом изготовления пресс-формы является проектирование пресс-форм. Это гораздо сложнее, чем создание силиконовой формы.

Услугу проектирования пресс-формы для вашего изделия вы можете заказать в компании KLONA. Наши моделлеры имеют навыки в проектировании пресс-форм для корпусов сложной конфигурации. Подробнее об услуге читайте здесь.

Пресс-формы изготавливают из высококачественного металла на основе 3D-модели. Они отличаются высокой долговечностью, прочностью и точностью. Пресс-формы используются во всех видах промышленности для получения пластиковых, металлических и прочих литьевых изделий.

Преимущества производства методом литья под давлением

1. Невысокая себестоимость изделий при больших тиражах.
2. Нет ограничений в конфигурации пластиковых изделий.
3. Идентичность всех изделий и низкий процент бракованных изделий.
4. Долговечность пресс-форм (компания KLONAпредоставляет гарантию на пресс-формы на весь период сотрудничества).
5. Одна пресс-форма может производить неограниченное количество изделий (любую изношенную деталь можно заменить новой). К тому же, существуют многоместные пресс-формы, которые позволяют производить десятки изделий за раз (например, колпачков для ручек).
6. Высокая производительность: формирование и остывание одного корпуса происходит меньше чем за одну минуту (в зависимости от конфигурации может составлять от 5 секунд). Подробнее о видах пресс-форм читайте здесь.

Недостатки технологии серийного производства при изготовлении пресс-форм

• процесс проектирования пресс-форм может занимать несколько недель, что существенно оттягивает запуск производства;
• производство и проектирование пресс-формы даже для маленького пластмассового корпуса потребует больших затрат на старте производства.

Технологический процесс изготовления пластмассовых изделий

Таблетирование. При переработке пластических масс компрессионным прессованием большое значение приобретают точная дозировка пресс-материала, загружаемого в пресс-форму, уменьшение потерь на грат, удобство загрузки пресс-формы и т.д. С этой точки зрения большие преимущества дает таблетирование материала, заключающееся в его механическом спрессовывании в твердые таблетки самой разнообразной формы.

Таблетирование порошкообразных материалов дает следующие преимущества:

• Сокращается объем необходимого материала, соответственно и размеры загрузочных камер пресс-форм;
• Исключается процесс взвешивания материала перед загрузкой в пресс-форму, т.к. таблетки обладают определенным весом;
• Ускоряется загрузка пресс-формы;
• Благодаря уменьшению включения воздуха ускоряется отверждение изделий и сокращается цикл прессования;
• Улучшаются условия предварительного подогрева, так как прогрев таблеток осуществляется при более высокой температуре;

Обычно таблетки имеют форму цилиндров различной высоты, но в отдельных случаях им можно придавать форму, близкую к форме готового изделия.

Не все материалы в одинаковой степени поддаются таблетированию. Лучшие результаты получаются при таблетировании гранулированного пресс-материала, имеющего одинаковую величину зерен, обеспечивающую требуемые объем и вес с минимальным включением воздуха. Таблетки из порошкообразного материала имеют меньшую плотность.

Таблетирование может быть холодным ( необогреваемых пресс-формах) и горячим ( способствует уменьшению содержания летучих в материале таблетки, повышению ее прочности и удельного веса).

Предварительный подогрев. Предварительный подогрев является одним из важнейших этапов общего процесса прессования пластических масс. Различают два вида подогрева: низкий и глубокий. Низкий подогрев применяется для всех видов порошкообразного и гранулированного пресс-материала. Низкий подогрев применяется для всех видов порошкообразного и гранулированного пресс-материала. Глубокому подогреву подвергаются таблетированные пресс-материалы.

Предварительный глубокий подогрев дает возможность равномерно прогреть таблетки по всей их толщине до температуры, равной температуре прессования. Вследствие этого таблетки, загружаемые в формующую полость компрессионной пресс-формы или тигель литьевой формы, при приложении давления пуансона сразу же раздавливается. Материал, таблетки, переходя в пластифицированное состояние, растекается по формующей полости и быстро отверждается.

Применением предварительного подогрева достигается:

• Сокращение времени выдержки изделия в пресс-форме на 50-60 %;
• Снижение удельных давлений прессования на 20-60 %;
• Повышение текучести материала на 25-60 %;
• Уменьшение износа пресс-формы.

Прессование и литье пластмасс. Технологический процесс прессования и литья пластмасс формируется из таких стадий: подготовка материала к прессованию, подготовка пресс-формы, собственно прессование и отделочные операции.

Подготовка материала включает в себя отвешивание или отмеривание дозы материала, необходимой для прессования, изготовление таблеток и предварительный подогрев. При изготовлении изделий на литьевых машинах дозирование материала, поступающего в цилиндр машины, производиться автоматически непосредственно перед инжекцией.

В подготовку пресс-формы входят: очистка пресс-формы, установка арматуры (при ее наличии) в формующую полость и загрузка пресс-материалом.

Процесс компрессионного прессования заключается в непосредственном формовании изделия, в период которого могут быть сделаны подпрессовки, в раскрывании пресс-формы и удалении из нее отпрессованных изделий. При литьевом прессовании подпрессовки не производятся.

Нарушение режима прессования ведет к браку изделий даже при вполне исправной пресс-форме и доброкачественном материале.

Узнать цену на литье изделий из пластмасс вы можете сбросив заказ на электронную почту или позвонив по телефонам м/т 067-64-63-882, 095-408-41-39, т/ф 0462-65-15-44. Не стоит обременять себя мыслями о доставке готовых изделий, мы сделаем это, причем в любой город Украины (Львов, Черновцы, Запорожье и пр.).

www.ooo-stk.org