In cosa si differenzia lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi dallo stampaggio a iniezione tradizionale?

Lo stampaggio a iniezione è un cavallo di battaglia della produzione in innumerevoli settori. Produce qualsiasi cosa, dai Lego ai pannelli della carrozzeria, utilizzando gli stessi principi di base: riscaldare la plastica fino a renderla liquida, iniettarla in uno stampo e raffreddarla per ottenere una forma solida.

Ma non tutto lo stampaggio a iniezione è uguale. Le macchine tradizionali per lo stampaggio a iniezione sono in genere più piccole e orientate alla produzione di volumi elevati di pezzi piccoli. Lo stampaggio a iniezione di pezzi di grandi dimensioni richiede macchinari pesanti per produrre componenti sovradimensionati come pallet, casse, mobili e alloggiamenti per elettrodomestici.

Se avete bisogno di produrre pezzi di plastica di grandi dimensioni, potete essere tentati di passare da un sistema tradizionale a uno tradizionale. stampaggio a iniezione di grandi partig. Tuttavia, non è così semplice scalare: ci sono diverse differenze chiave da considerare prima di tirare la leva del "via".

Che cos'è lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi?

Iniziamo con alcuni termini chiave. Lo stampaggio a iniezione tradizionale si riferisce generalmente a macchine che producono componenti di piccole dimensioni, come le custodie dei cellulari o i contenitori per alimenti. Lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi è in grado di produrre componenti più grandi, misurati in piedi piuttosto che in pollici o più piccoli.

Non esiste una linea di demarcazione netta che indichi l'inizio dello stampaggio a iniezione di "pezzi grandi". In generale, però, gli stampi che superano il metro e mezzo in qualsiasi direzione si spingono oltre la designazione "grande". Anche i componenti di dimensioni superiori a 1 piede cubo con pareti sottili di spessore inferiore a 1⁄4 di pollice richiedono attrezzature più specializzate per i pezzi grandi.

Lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi è entrato in voga negli anni '80, quando i produttori hanno capito come scalare economicamente il processo per componenti sempre più grandi.

Oggi lo stampaggio a iniezione di grandi parti è di casa:

• Pallet
• Casse
• Totes
• Paraurti per auto
• Scafi per kayak
• Alloggiamento dell'apparecchio
• Mobili

E molto altro ancora. In sostanza, se avete bisogno di un componente in plastica di grandi dimensioni, lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi è probabilmente una scelta obbligata.

Per quanto riguarda il processo in sé, lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi funziona in modo simile allo stampaggio a iniezione tradizionale. I pellet di plastica vengono alimentati per gravità da una tramoggia sopraelevata nella camera di iniezione. Una vite estrusore mescola e trancia il materiale, riscaldandolo allo stato liquido.

Quando la plastica diventa fusa, la vite si muove in avanti, iniettando il materiale ad alta pressione nello stampo. Le metà dello stampo si stringono per evitare perdite mentre il materiale riempie la cavità aperta.

Dopo un periodo di raffreddamento, lo stampo si separa e i bracci robotici con ventose afferrano e tirano fuori i pezzi di plastica induriti. I pezzi raffreddati scendono da uno scivolo in contenitori per l'imballaggio e la spedizione o la finitura secondaria.

In cosa si differenzia lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi dallo stampaggio a iniezione tradizionale?

Pur essendo fondamentalmente simile, il passaggio allo stampaggio a iniezione di pezzi grandi richiede diverse modifiche alle attrezzature e considerazioni aggiuntive rispetto allo stampaggio a iniezione tradizionale. Ecco alcune delle principali differenze.

1. Tonnellate

Quando si parla di stampaggio a iniezione, il tonnellaggio si riferisce alla quantità di forza di chiusura che la macchina può esercitare. Questa forza tiene unite le metà dello stampo durante l'iniezione per evitare perdite.

Una maggiore superficie sui lati del pezzo significa una maggiore forza totale richiesta. Come regola generale, si prevede una pressione di 1 tonnellata per ogni pollice quadrato di area proiettata sul pezzo.

Lo stampaggio a iniezione di pezzi di grandi dimensioni richiede macchine molto robuste per fornire una forza di chiusura sufficiente. Le macchine tradizionali per lo stampaggio a iniezione spesso non superano le 500 tonnellate di pressione. Le macchine per lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi partono da 500 tonnellate, mentre le più grandi ne esercitano oltre 4.000!

Tutta questa pressione supplementare richiede piastre di stampaggio pesanti in grado di sopportare la forza senza flettersi, oltre a telai più robusti in grado di spostare e manipolare questi stampi pesanti.

2. Progettazione dello stampo

Un'altra differenza importante è data dalle metà di stampo molto più grandi necessarie per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni. La creazione di questi enormi pezzi di acciaio lavorato richiede molto più tempo.

Uno stampo a iniezione tradizionale può utilizzare blocchi di circa 36 x 30 pollici. I comuni stampi a iniezione per grandi parti spesso si estendono per 72 x 60 pollici, e alcuni sono ancora più grandi. L'intaglio a mano di queste cavità richiede attrezzature specializzate e tempi di consegna molto più lunghi.

Gli stampi per pezzi di grandi dimensioni tendono a costare da 5 a 10 volte di più a causa dell'aumento dei materiali, della lavorazione, della spedizione e dei requisiti di movimentazione. Ogni piccolo errore di progettazione si trasforma in enormi problemi di qualità. Per la progettazione di stampi di grandi dimensioni è necessario un notevole lavoro di progettazione.

3. Tempi di esecuzione

A proposito di tempi di consegna, qui entrano in gioco i problemi di programmazione. Lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi richiede in media 16-20 settimane per il completamento dello stampo dopo l'approvazione del progetto. Gli stampi a iniezione tradizionali vengono spesso spediti entro 14 settimane.

Per scolpire questi stampi mostruosi ci vuole più tempo, comprese le competenze specialistiche, le macchine e le attrezzature per la movimentazione dei materiali. Anche la disponibilità di acciaio può rallentare i progetti se le risorse scarseggiano.

Come sempre, se siete in grado di pagare il sovrapprezzo, i servizi di accelerazione possono farvi perdere da 1 a 4 settimane. Tenete presente che gli ordini personalizzati causano ritardi in tutti gli articoli in coda già presenti nel programma!

4. Costo della parte

Con l'aumento delle spese per gli stampi e la necessità di macchinari più potenti per lo stampaggio a iniezione, il costo per pezzo aumenta significativamente con lo stampaggio a iniezione di pezzi grandi. Tuttavia, le fasi di finitura secondaria spesso si riducono.

Ad esempio, un pezzo in plastica tradizionale potrebbe richiedere la tampografia per il marchio o le texture. I componenti in plastica di grandi dimensioni hanno spesso questi dettagli stampati all'interno.

Raccomando sempre di eseguire un'analisi dettagliata dei costi, con la suddivisione dei prezzi per pezzo. Assicuratevi di tenere conto dell'ammortamento dei costi degli stampi, delle spese per le attrezzature, delle riduzioni per la finitura secondaria, della spedizione, delle tasse e dei dazi doganali, se applicabili.

Questo vale indipendentemente dalle dimensioni o dalle quantità dei pezzi. Ma con lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi, le piccole differenze di costo per pezzo diventano enormi su cicli di produzione di centinaia di migliaia di unità.

Cosa influisce sui requisiti della forza di serraggio?

La determinazione dell'esatto tonnellaggio della pinza richiede calcoli avanzati di ingegneria meccanica. Tuttavia, tre semplici input forniscono un'idea approssimativa dei requisiti:

• Parte Spessore della parete - Le pareti più spesse necessitano di una pressione maggiore per essere riempite senza collassare rispetto ai componenti a parete sottile.
• Geometria della parte - Le forme semplici richiedono una minore forza di flusso rispetto alle geometrie complesse con contorni e angoli
• Viscosità del materiale - Alta viscosità resine resistono al flusso rispetto ai materiali a bassa viscosità

Le modifiche di progetto che alterano uno di questi elementi contribuiscono a modificare la pressione di iniezione e il tonnellaggio della pinza. Se si sbaglia, si rischia un riempimento incompleto della cavità e una perdita di fiamma se la pressione supera i limiti di contenimento.

Conclusione

Fondamentalmente lo stampaggio a iniezione di grandi pezzi funziona come qualsiasi altro processo di stampaggio a iniezione. Tuttavia, attrezzature uniche, tempi di consegna più lunghi e considerazioni ingegneristiche lo differenziano dallo stampaggio a iniezione tradizionale.

Se avete bisogno di componenti in plastica di grandi dimensioni, la comprensione di queste differenze chiave aiuta a definire aspettative realistiche. I responsabili di progetto più preparati possono evitare le potenziali insidie grazie a un'adeguata pianificazione e a una saggia sezione stampi e macchine.

Il mondo si basa su parti in plastica grandi e piccole. Che si tratti di stampaggio a iniezione tradizionale o di pezzi di grandi dimensioni, la comprensione delle opzioni disponibili offre le migliori opportunità di successo nella produzione.

Ora, se volete scusarmi, i miei mattoncini Lego devono essere smistati: le parti in plastica non si producono da sole, dopotutto! Fatemi sapere se questo articolo vi ha aiutato a spiegare le differenze nello stampaggio a iniezione di grandi parti nei commenti. Sono sempre felice di parlare di produzione!