Jaki rodzaj tworzywa sztucznego jest używany do formowania próżniowego? 8 najlepszych opcji

Jaki rodzaj plastiku jest używany do formowania próżniowego? Krótka odpowiedź: tworzywa termoplastyczne. Są to tworzywa sztuczne, które stają się miękkie i podatne na formowanie po podgrzaniu, a następnie twardnieją ponownie po schłodzeniu - bez zmiany ich struktury chemicznej.

Ale w tym rzecz:

Nie wszystkie tworzywa termoplastyczne są sobie równe, jeśli chodzi o formowanie próżniowe. Niektóre działają jak zaczarowane. A inne? Nie za bardzo.

W tym przewodniku, jako profesjonalista producent formowania próżniowego tworzyw sztucznychomówię DOKŁADNIE, które tworzywa sztuczne najlepiej nadają się do formowania próżniowego. Podzielę się również zaletami, wadami i idealnymi zastosowaniami dla każdego typu.

Brzmi dobrze? Zanurzmy się.

Dlaczego tworzywa termoplastyczne rządzą formowaniem próżniowym

Zanim przejdziemy do konkretnych materiałów, porozmawiajmy o tym, dlaczego tworzywa termoplastyczne dominują w świecie formowania próżniowego.

To proste:

Tworzywa termoplastyczne mogą być wielokrotnie podgrzewane i przekształcane bez uszkodzenia. Ma to OGROMNE znaczenie w przypadku formowania próżniowego, gdzie trzeba podgrzać plastikowy arkusz, aż stanie się giętki, a następnie zassać go do formy.

Pomyśl o tym w ten sposób:

Tworzywa termoplastyczne są jak czekolada. Można je roztopić, uformować, pozostawić do stwardnienia... a następnie roztopić ponownie, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Termoutwardzalne? Są bardziej jak ciasto. Raz upieczonego ciasta nie da się odpiec.

Właśnie dlatego praktycznie 100% formowania próżniowego wykorzystuje tworzywa termoplastyczne.

8 najlepszych tworzyw sztucznych do formowania próżniowego

A teraz dobre rzeczy.

Oto najpopularniejsze materiały do formowania próżniowego, uszeregowane według tego, jak często są faktycznie używane w świecie rzeczywistym:

1. ABS (akrylonitryl-butadien-styren)

ABS to szwajcarski scyzoryk wśród tworzyw sztucznych do formowania próżniowego.

Dlaczego?

Jest wytrzymały. Jest przystępny cenowo. I jest śmiesznie łatwy w obsłudze.

W rzeczywistości ABS łączy w sobie trzy różne związki, z których każdy ma coś do zaoferowania:

• Akrylonitryl zwiększa odporność na ciepło
• Butadien zapewnia wytrzymałość na uderzenia
• Styren ułatwia przetwarzanie

Rezultat? Tworzywo sztuczne, które spełnia wszystkie wymagania dotyczące formowania próżniowego.

Najlepsze dla:

• Części samochodowe (deski rozdzielcze, elementy wykończeniowe)
• Obudowy elektroniczne
• Bagaż i walizki
• Produkty konsumenckie

Wskazówka: ABS zazwyczaj najlepiej formuje się w temperaturze 300-360°F. Zbyt wysoka temperatura spowoduje powstawanie pęcherzyków. Zbyt chłodny, a otrzymasz taśmę.

2. HIPS (polistyren wysokoudarowy)

HIPS to w zasadzie zwykły polistyren na sterydach.

Inżynierowie dodają gumę podczas produkcji, która przekształca kruchy polistyren w coś, co może wytrzymać uderzenia.

Oto, co sprawia, że HIPS jest wyjątkowy:

Jest brudny i tani. W wielu przypadkach mówimy o 30-50% mniej niż ABS.

Ponadto obrabia się jak masło. Potrzebujesz wiercić, ciąć lub frezować formowane części? HIPS to ułatwia.

Najlepsze dla:

• Opakowania na żywność
• Wyświetlacze w punktach sprzedaży
• Zabawki
• Przedmioty jednorazowego użytku

Wady? HIPS nie nadaje się do użytku na zewnątrz. Światło UV dość szybko go niszczy.

3. PETG (glikol politereftalanu etylenu)

PETG jest tym, co dzieje się, gdy weźmiesz zwykły PET (na przykład butelki na wodę) i dodasz glikol.

Rezultat jest magiczny dla formowania próżniowego.

Dlaczego?

PETG jest krystalicznie czysty. Przezroczysty jak szkło. Ale w przeciwieństwie do szkła, nie roztrzaska się, gdy go upuścisz.

W rzeczywistości jedno z badań wykazało, że PETG ma 20-krotnie większą odporność na uderzenia niż akryl.

Najlepsze dla:

• Opakowania medyczne
• Wyświetlacze detaliczne
• Osłony maszyn
• Każda aplikacja wymagająca przejrzystości + wytrzymałości

A oto najważniejsze: PETG jest również zatwierdzony przez FDA do kontaktu z żywnością. Otwiera to cały świat zastosowań.

4. Poliwęglan (PC)

Jeśli PETG jest wytrzymały, to poliwęglan jest w zasadzie Supermanem.

Ten materiał jest praktycznie niezniszczalny. Policyjne tarcze do tłumienia zamieszek? Poliwęglan. Kuloodporne "szkło"? Również poliwęglan.

Ale w tym rzecz:

Z dużą wytrzymałością wiąże się... wyższa cena. PC kosztuje 2-3 razy więcej niż ABS.

Czy warto? W przypadku odpowiedniej aplikacji, jak najbardziej.

Najlepsze dla:

• Wyposażenie bezpieczeństwa
• Osłony maszyn
• Zastosowania zewnętrzne
• Wszystko, co wymaga ekstremalnej wytrzymałości

Głowy do góry: Poliwęglan wymaga wyższych temperatur formowania (zwykle 360-400°F). Upewnij się, że twój sprzęt może sobie z tym poradzić.

5. Akryl (PMMA)

Akryl to królowa piękności wśród tworzyw sztucznych formowanych próżniowo.

Jest wspaniały. Krystalicznie przezroczysty z wykończeniem na wysoki połysk, które sprawia, że kolory stają się bardziej wyraziste.

Ponadto jest bardzo odporny na warunki atmosferyczne. Pozostaw akryl na zewnątrz na 10 lat, a będzie wyglądał jak nowy.

Haczyk?

Akryl jest kruchy. Jeśli upuścisz akrylową część, istnieje duże prawdopodobieństwo, że pęknie.

Najlepsze dla:

• Podświetlane znaki
• Świetliki
• Gabloty
• Każda aplikacja, w której wygląd ma największe znaczenie

6. PVC (polichlorek winylu)

PVC jest czasami źle postrzegany, ale w rzeczywistości jest fantastyczny do formowania próżniowego.

Oto dlaczego:

Po pierwsze, jest naturalnie trudnopalny. Nie wymaga żadnych dodatków.

Po drugie, jest odporny na chemikalia. Kwasy, zasady, oleje - PVC nie ma na nie wpływu.

A po trzecie? Jest to jeden z najbardziej przystępnych cenowo tworzyw sztucznych.

Najlepsze dla:

• Zbiorniki na chemikalia
• Oznakowanie zewnętrzne
• Opakowanie
• Zastosowania przemysłowe

7. HDPE (polietylen o wysokiej gęstości)

HDPE to najtwardszy z polietylenów.

Co czyni go wyjątkowym?

Struktura molekularna. Cząsteczki HDPE ściśle przylegają do siebie, tworząc tworzywo sztuczne, które jest niezwykle wytrzymałe w stosunku do swojej wagi.

W rzeczywistości HDPE ma jeden z najlepszych stosunków wytrzymałości do masy spośród wszystkich tworzyw termoplastycznych.

Najlepsze dla:

• Zbiorniki na chemikalia
• Deski do krojenia
• Sprzęt zewnętrzny
• Zastosowania morskie

Wada? HDPE może być trudny do formowania próżniowego. Ma wąskie okno przetwarzania i ma tendencję do kurczenia się bardziej niż inne tworzywa sztuczne.

8. Polipropylen (PP)

Polipropylen to kameleon wśród tworzyw sztucznych do formowania próżniowego.

Potrzebujesz czegoś elastycznego? PP jest dla Ciebie. Chcesz odporności chemicznej? Sprawdź. Szukasz czegoś, co nie rozbije banku? Podwójne sprawdzenie.

Oto, co jest naprawdę fajne:

PP ma właściwość "żywego zawiasu". Można go zginać tysiące razy bez złamania. Pomyśl o tych zakrętkach do butelek - to właśnie PP w akcji.

Najlepsze dla:

• Pojemniki na żywność
• Części medyczne
• Elementy na zawiasach
• Zastosowania odporne na chemikalia

Wybór materiału: Czynniki, które mają znaczenie

Wybór odpowiedniego plastiku to nie tylko wybór z listy.

Należy wziąć pod uwagę konkretną aplikację.

Oto czynniki, które zawsze oceniam:

1. Wymagania dotyczące temperatury

Czy część będzie narażona na ekstremalne temperatury?

• Wysoka temperatura: Wybierz PC lub odporny na temperaturę ABS
• Zamrażanie: HDPE i PP świetnie sprawdzają się w niskich temperaturach
• Normalne temperatury: Prawie każdy plastik działa

2. Narażenie chemiczne

Czego dotknie twoja część?

• Ostre chemikalia: HDPE, PP lub PVC
• Kontakt z żywnością: PETG lub PP zatwierdzony przez FDA
• Brak chemikaliów: Świat jest twoją ostrygą

3. Użytkowanie na zewnątrz

Światło UV niszczy większość tworzyw sztucznych. Ale niektóre radzą sobie z nim lepiej:

• Najlepsze: ASA, akryl, ABS stabilizowany UV
• Dobrze: PC (z dodatkami UV)
• Unikaj: Standardowy HIPS, nieobrobiony PVC

4. Odporność na uderzenia

Jak wiele nadużyć wytrzyma dana część?

• Maksymalnie: Poliwęglan
• Wysoki: ABS, PETG
• Medium: HIPS, zmodyfikowany PP
• Niski: Akryl, standardowy PS

5. Wymagania dotyczące przejrzystości

Chcesz to zobaczyć?

• Krystalicznie czysty: PETG, akryl, PC
• Przezroczysty: Niektóre klasy PP
• Tylko nieprzezroczyste: HDPE, większość ABS

Rozważania dotyczące kosztów (część, o której nikt nie mówi)

Przejdźmy do cen.

Koszty materiałów są bardzo zróżnicowane. Oto przybliżony podział (ceny w stosunku do HIPS = 1,0):

• HIPS: 1,0x (wartość bazowa)
• PP: 1,1-1,3x
• PVC: 1,2-1,5x
• ABS: 1,5-2,0x
• PETG: 2,0-2,5x
• Akryl: 2,5-3,0x
• PC: 3.0-4.0x

Ale to jest najważniejsze:

Koszt materiałów to tylko jeden z elementów układanki. Należy również wziąć pod uwagę:

• Trudność przetwarzania (wpływa na koszty pracy)
• Stawki za złom
• Wymagane operacje dodatkowe
• Okres użytkowania części

Czasami płacenie 2x za materiał pozwala zaoszczędzić pieniądze w dłuższej perspektywie.

Profesjonalne wskazówki dotyczące sukcesu formowania próżniowego

Po latach w tej branży, oto czego się nauczyłem:

1. Zacznij od próbek materiałów

Nigdy nie angażuj się w pełną produkcję bez testów.

Większość dostawców wysyła przykładowe arkusze. Formuj je, testuj, nadużywaj. Lepiej znaleźć problemy z próbką $20 niż z zamówieniem $2,000 materiałów.

2. Grubość materiału

Grubszy nie zawsze znaczy lepszy.

Jasne, 6 mm ABS jest silny. Ale jest też:

• Trudniejsze do równomiernego ogrzania
• Większe prawdopodobieństwo wystąpienia cienkich plam
• Droższe

Często 3 mm z inteligentną konstrukcją pokonuje 6 mm brutalną siłą.

3. Dopasowanie materiału do projektu formy

Głębokie rysunki wymagają rozciągliwych materiałów (PETG, PC).

Płytkie części z drobnymi detalami? Wybierz coś, co łatwo się formuje (HIPS, cienki ABS).

Niewłaściwa kombinacja materiału i formy prowadzi do rozdarć, cienkich plam i odpadów.

4. Nie zapomnij o wykończeniu

Niektóre tworzywa sztuczne pięknie się obrabiają. Inne... nie za bardzo.

W razie potrzeby:

• Wiercenie otworów: ABS, HIPS, akryl
• Farba: ABS (z podkładem), PC
• Spawanie ultradźwiękowe: ABS, PC
• Klej: Prawie wszystko z wyjątkiem PE/PP

Przyszłość materiałów do formowania próżniowego

Branża nie stoi w miejscu.

Oto, co nadchodzi:

Zawartość z recyklingu: Więcej tworzyw sztucznych dzięki 30-50% materiałom pochodzącym z recyklingu poużytkowego. Ta sama wydajność, lepiej dla planety.

Opcje oparte na biotechnologii: PLA i inne tworzywa sztuczne na bazie roślin stają się coraz lepsze do formowania próżniowego.

Materiały hybrydowe: Tworzywa sztuczne z włóknem szklanym, węglowym lub innymi wzmocnieniami do ekstremalnych zastosowań.

Inteligentne tworzywa sztuczne: Materiały zmieniające kolor pod wpływem temperatury lub posiadające właściwości antybakteryjne.

Podsumowanie

Więc, Jaki rodzaj plastiku jest używany do formowania próżniowego?

Tworzywa termoplastyczne. Okres.

Ale w ramach tej kategorii masz opcje. ABS do zastosowań ogólnych. PETG zapewniający przejrzystość i wytrzymałość. Poliwęglan, gdy awaria nie wchodzi w grę. HIPS, gdy budżet ma największe znaczenie.

Kluczem jest dopasowanie materiału do konkretnych potrzeb.

Rozważ wymagania dotyczące aplikacji. Przetestuj próbki. Nie wybieraj tego, czego używają inni.

Ponieważ wybór odpowiedniego tworzywa sztucznego stanowi różnicę między częściami, które działają, a częściami, które działają znakomicie.