Ostatnia aktualizacja 09.25, Opublikowano 09.25

Jak wybrać odpowiedni materiał plastikowy do części formowanych wtryskowo

Wybór odpowiedniego materiału plastikowego jest jedną z najważniejszych decyzji przy opracowywaniu niestandardowej części z tworzywa sztucznego. Wybór materiału wpływa na wytrzymałość, trwałość, odporność na temperaturę, odporność chemiczną, wygląd, stabilność wymiarową, łatwość produkcji i całkowity koszt.

Nie istnieje jeden uniwersalny materiał plastikowy odpowiedni do każdego zastosowania. Właściwy wybór zależy od funkcji produktu, środowiska pracy, wymagań projektowych, procesu produkcyjnego i docelowego kosztu.

W Akinotek wybór materiału jest rozpatrywany łącznie z projektem produktu, DFM, opracowaniem formy, formowaniem wtryskowym i wymaganiami końcowego zastosowania.

1. Zrozumienie zastosowania części

Pierwszym krokiem jest zrozumienie, w jaki sposób część z tworzywa sztucznego będzie używana.

Należy rozważyć takie pytania jak:

Czy część będzie przenosić obciążenie mechaniczne?
Czy będzie narażona na uderzenia lub wibracje?
W jakiej temperaturze będzie pracować?
Czy będzie miał kontakt z chemikaliami, olejami lub środkami czyszczącymi?
Czy będzie narażony na działanie światła słonecznego lub warunków zewnętrznych?
Czy musi być elastyczny czy sztywny?
Czy wymagana jest izolacja elektryczna?
Czy wygląd jest ważny?

Na przykład, dekoracyjna obudowa elektroniki może priorytetowo traktować wygląd i stabilność wymiarową, podczas gdy komponent samochodowy może wymagać wyższej odporności na ciepło i wytrzymałości mechanicznej.

2. Rozważ wymagania mechaniczne

Różne tworzywa sztuczne zapewniają różne kombinacje wytrzymałości, sztywności, odporności na uderzenia, twardości i elastyczności.

Typowe opcje materiałowe obejmują:

ABS

ABS jest szeroko stosowany do obudów, pokryw, elektroniki użytkowej, sprzętu AGD i innych produktów wymagających dobrego balansu między wytrzymałością, odpornością na uderzenia, wyglądem i kosztem.

PC

Poliwęglan oferuje wysoką odporność na uderzenia i dobre właściwości wymiarowe. Jest często brany pod uwagę przy osłonach ochronnych, elementach przezroczystych, obudowach elektronicznych i produktach wymagających większej wytrzymałości.

PP

Polipropylen jest lekki i zapewnia dobrą odporność chemiczną oraz wydajność zmęczeniową. Jest powszechnie stosowany do pojemników, elementów wnętrz, produktów gospodarstwa domowego i zawiasów cienkościennych.

PA / Nylon

Nylon zapewnia dobrą wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie. Może być stosowany do kół zębatych, elementów konstrukcyjnych, części mechanicznych i innych zastosowań wymagających właściwości inżynieryjnych.

POM

POM, znany również jako acetal, oferuje dobrą stabilność wymiarową, niski współczynnik tarcia i odporność na zużycie. Jest powszechnie stosowany do kół zębatych, tulei, prowadnic i precyzyjnych elementów mechanicznych.

TPE

TPE to elastyczna rodzina materiałów, która może zapewnić właściwości podobne do gumy. Jest powszechnie stosowany do uchwytów, uszczelnień, elementów z miękkim w dotyku wykończeniem i części z nakładką.

3. Sprawdź wymagania dotyczące temperatury

Temperatura pracy jest kolejnym ważnym czynnikiem.

Plastikowa część używana w pobliżu źródła ciepła może wymagać materiału o wyższej odporności temperaturowej niż standardowy produkt konsumencki. Zmiany temperatury mogą również wpływać na stabilność wymiarową i wydajność mechaniczną.

Przy wyborze materiału należy wziąć pod uwagę zarówno ciągłą temperaturę roboczą, jak i krótkotrwałe narażenie na temperaturę.

W przypadku produktów elektronicznych, komponentów motoryzacyjnych, urządzeń AGD i sprzętu przemysłowego czynnik ten należy ocenić na wczesnym etapie projektowania.

4. Rozważ odporność chemiczną i środowiskową

Części z tworzyw sztucznych mogą mieć kontakt z:

Olejami i smarami
Chemikaliami czyszczącymi
Detergentami
Wodą i wilgocią
Rozpuszczalnikami
Zewnętrznymi warunkami atmosferycznymi

Materiał, który dobrze sprawdza się w środowisku laboratoryjnym, może nie być odpowiedni dla określonego środowiska chemicznego lub warunków środowiskowych.

Dlatego w przypadku produktów narażonych na działanie chemikaliów lub wilgoci należy ocenić kompatybilność materiałów przed finalizacją projektu.

5. Wygląd i wykończenie powierzchni

W przypadku widocznych części z tworzyw sztucznych wybór materiału wpływa również na końcowy wygląd.

Wymagany wygląd może obejmować:

Powierzchnia błyszcząca
Tekstura matowa
Wygląd przezroczysty lub półprzezroczysty
Kolor niestandardowy
Powierzchnia malowana
Powierzchnia metalizowana
Wykończenie soft-touch
Tekstura formy

Na przykład ABS jest często wybierany do produktów wymagających atrakcyjnych powierzchni formowanych, a także może obsługiwać różne opcje obróbki wtórnej.

Materiał należy rozpatrywać łącznie z wykończeniem powierzchni formy, teksturą, grubością ścianek, lokalizacją wtrysku i procesem wtryskiwania.

6. Rozważ formowalność i projektowanie części

Materiał może spełniać wymagania funkcjonalne, ale nadal wymagać dostosowań projektowych do udanego wtryskiwania.

Wybór materiału może wpływać na:

Skurcz
Wypaczenie
Zachowanie przepływu
Wymagania chłodzenia
Grubość ścianki
Projekt żeber
Kąt pochylenia
Projekt wtrysku
Struktura formy

Dlatego wybór materiału nie powinien być traktowany jako izolowana decyzja zakupowa.

Przegląd DFM może zidentyfikować potencjalne problemy produkcyjne przed rozpoczęciem produkcji oprzyrządowania.

7. Zrównoważ wydajność i koszty

Tworzywa sztuczne inżynieryjne o wyższej wydajności nie zawsze są konieczne.

Używanie drogiego materiału, gdy standardowy materiał już spełnia wymagania produktu, może zwiększyć całkowity koszt części bez zapewnienia istotnych korzyści.

Z drugiej strony, wybór taniego materiału, który nie wytrzymuje rzeczywistych warunków eksploatacji, może prowadzić do przedwczesnej awarii i wyższych kosztów w przyszłości.

Praktyczny proces wyboru materiału powinien równoważyć:

Wydajność + Możliwość produkcji + Dostępność + Wygląd + Koszt

Przewodnik wyboru tworzyw sztucznych

Materiał	Główne cechy	Typowe zastosowania
ABS	Dobra odporność na uderzenia, wygląd, równowaga kosztów	Obudowy elektroniki, urządzenia AGD, osłony
PC	Wysoka odporność na uderzenia, wytrzymałość	Osłony ochronne, elektronika, przezroczyste części
PP	Lekkość, odporność chemiczna, odporność na zmęczenie	Pojemniki, urządzenia, części samochodowe
PA/Nylon	Wytrzymałość, odporność na zużycie	Koła zębate, części mechaniczne, elementy konstrukcyjne
POM	Niski współczynnik tarcia, odporność na zużycie, stabilność wymiarowa	Koła zębate, tuleje, precyzyjne komponenty
TPE	Elastyczny, gumowy w dotyku	Uszczelnienia, uchwyty, części z miękkim dotykiem

Wybór materiału powinien rozpocząć się przed wykonaniem oprzyrządowania

Wybór tworzywa sztucznego po zakończeniu projektowania formy może powodować niepotrzebne zmiany inżynieryjne.

Idealnie byłoby, gdyby wybór materiału był weryfikowany na etapie rozwoju produktu i DFM. Zespół inżynieryjny może ocenić zastosowanie, geometrię części, oczekiwaną wielkość produkcji, wygląd, właściwości materiału i wymagania dotyczące formowania przed finalizacją projektu oprzyrządowania.

W Akinotek wspieramy klientów od projektowania produktu i DFM, przez rozwój form, formowanie wtryskowe, montaż, aż po produkcję masową. Pozwala to uwzględnić wybór materiału jako część kompletnego procesu produkcyjnego.

Niestandardowe części z tworzyw sztucznych i wybór materiału od Akinotek

Jeśli opracowujesz nowy produkt z tworzywa sztucznego, wybór odpowiedniego materiału jest ważnym krokiem przed przejściem do produkcji form wtryskowych.

Akinotek może pomóc w ocenie plików CAD, rysunków, wymagań aplikacji, preferencji materiałowych, wykończenia powierzchni, ilości produkcyjnej i docelowego kosztu, aby określić odpowiednie podejście produkcyjne.

Prześlij nam rysunki produktu lub pliki CAD 3D, a nasz zespół inżynierów może przeanalizować projekt i przedstawić zalecenia dotyczące doboru tworzywa sztucznego, DFM, oprzyrządowania i produkcji metodą wtrysku.

Contact

Leave your information and we will contact you.