Литье под давлением против литья под давлением: Какой производственный процесс лучше?

Литье под давлением и литье под давлением - два производственных процесса с явными преимуществами и недостатками. Так какой же из них выбрать?

Как профессионал производитель литья под давлениемЯ сравню литье под давлением и литье под давлением по таким ключевым факторам, как точность, стоимость, материалы и многое другое. В конце вы будете точно знать, какой процесс лучше подходит для ваших производственных нужд.

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением это процесс литья металла, при котором расплавленный металл впрыскивается в полость формы под высоким давлением. Форма, называемая штампом, придает металлу нужную геометрию.

К числу распространенных металлов для литья под давлением относятся:

• Цинк
• Алюминий
• Магний
• Медь

После того как расплавленный металл застывает в штампе, деталь выталкивается, и цикл повторяется.

Литье под давлением позволяет создавать прочные, термостойкие металлические детали с отличным соответствием размеров при больших объемах производства. Оно идеально подходит для изготовления деталей малого и среднего размера с замысловатыми деталями или тонкими стенками.

К распространенным литым деталям относятся автомобильные компоненты, шестерни, ручки и корпуса.

Процесс литья под давлением

Последовательность литья под давлением состоит из следующих основных этапов:

1. Зажим - Половинки штампа выравниваются и фиксируются в нужном положении.
2. Инъекция - Расплавленный металл впрыскивается в полость штампа под высоким давлением
3. Cool - Металл застывает внутри штампа. Охлаждающие линии в штампе ускоряют охлаждение.
4. Выброс - После затвердевания матрица открывается, и деталь выбрасывается.

Затем этот цикл повторяется с высокой скоростью. Литье под высоким давлением может производить более 15 циклов в минуту.

Преимущества литья под давлением

• Отличная стабильность размеров при больших объемах производства
• Возможны замысловатые детали и тонкие стенки
• Более быстрые темпы производства по сравнению с некоторыми другими методами
• Благодаря высокой повторяемости процесса получаются практически идентичные детали
• Термостойкость и коррозионная стойкость

Что такое литье под давлением?

При литье под давлением пластмассовые детали изготавливаются путем впрыска расплавленного пластика в полость формы, где он остывает и затвердевает, приобретая конечную форму детали.

Термопластичные полимеры, такие как нейлон, полиэтилен, полистирол и многие другие могут быть изготовлены методом литья под давлением. Сырые пластиковые гранулы расплавляются и под давлением впрыскиваются в форму, где они застывают после охлаждения.

Детали извлекаются из открытой пресс-формы после того, как они достаточно остынут и станут твердыми. Компоненты со сложной геометрией и тонкими стенками легко изготавливаются в больших объемах, сохраняя превосходную размерную стабильность от детали к детали.

К распространенным деталям, изготавливаемым методом литья под давлением, относятся электронные корпуса и компоненты, крышки для бутылок, автомобильная отделка и медицинские компоненты.

Процесс литья под давлением

Основной процесс литья под давлением можно разделить на следующие этапы:

1. Зажим - Две половинки пресс-формы надежно фиксируются зажимным устройством.
2. Инъекция - Расплавленный пластик впрыскивается в полость через литник под высоким давлением.
3. Упакуй и держи - Дополнительное давление поддерживается для минимизации усадки при остывании материала.
4. Cool - Охлаждающие линии в инструменте снижают температуру для выталкивания жестких деталей
5. Выброс - Форма отделяется, и роботы извлекают охлажденную деталь

Пресс-форма закрывается, и автоматизированный цикл повторяется для достижения требуемых объемов производства.

Литье под давлением и литье под давлением: Основные различия

Теперь, когда вы понимаете основы каждого процесса в отдельности, давайте проведем прямое сравнение литья под давлением с литьем под давлением по некоторым ключевым факторам:

1. Достижимые допуски

• Литье под давлением - Очень хорошо; возможен допуск ±0,05 мм в зависимости от материала и толщины стенки
• Литье под давлением - Превосходно; возможен допуск ±0,005 мм и более. Превосходный контроль допусков по сравнению с литьем под давлением

Литье под давлением позволяет выдерживать более жесткие допуски, что делает его пригодным для изготовления крошечных деталей микроразмеров. Литые детали остаются в пределах допусков, достаточных для большинства применений.

2. Сложность деталей

• Литье под давлением - Средняя сложность; ограничена материальным потоком
  Подрезы и хитросплетения, ограниченные путями потока
• Литье под давлением - Высокая сложность достижима
  Отсутствие ограничений по расходу материала обеспечивает большую геометрическую свободу

Благодаря отсутствию ограничений на поток жидкого металла литье под давлением позволяет создавать самые сложные, детализированные геометрии деталей. В литых деталях возникают сложности с глубокими вырезами и деталями из-за того, что материал застывает вне путей потока.

3. Стоимость

• Литье под давлением - Низкая стоимость; фиксированная оснастка компенсируется объемом производства
• Литье под давлением - Самая низкая стоимость; более дешевые пресс-формы и сырье компенсируют первоначальное изготовление инструментов

При больших объемах производства детали, изготовленные методом литья под давлением, имеют самую низкую общую стоимость в расчете на одну деталь по сравнению с литьем под давлением. Однако для изготовления пресс-форм и оборудования для литья под давлением требуются более высокие первоначальные инвестиции по сравнению с более простой оснасткой для литья под давлением.

4. Скорость

• Литье под давлением - Очень быстрое время цикла; высокая производительность
• Литье под давлением - Быстрое время цикла; автоматизированная обработка

Оба метода подходят для массового производства благодаря короткому, автоматизированному времени цикла. Литье под давлением действительно выходит вперед по чистой скорости и количеству деталей в час. Но литье под давлением остается весьма конкурентоспособным.

5. Материалы

• Литье под давлением - Практически любые литейные металлические сплавы
  В основном цветные металлы: цинк, алюминий, магний и т.д.
• Литье под давлением - Широкий спектр полимеров
  Термопласты, включая полиэтилен, ABS, нейлон

В то время как литье под давлением работает с более широким спектром исходных материалов, литье под давлением позволяет получать более прочные металлические компоненты, подходящие для более сложных применений.

6. Отделка

• Литье под давлением - Очень хорошо в литом виде; возможна термообработка
• Литье под давлением - Превосходная формовка; широкий спектр декоративных возможностей

Литые детали выходят из пресс-формы с более качественной отделкой поверхности. Но возможности декоративного оформления деталей, изготовленных методом литья под давлением, практически безграничны благодаря широкой совместимости полимеров.

7. Воздействие на окружающую среду

• Литье под давлением - Повышенное энергопотребление; отходы материалов
• Литье под давлением - Низкое энергопотребление; перерабатываемый лом

Энергоемкая переплавка металла и большое количество отходов материалов ставят литью под давлением низкие оценки с точки зрения экологии. Потенциал облегчения с помощью пластика и переработка литников/бегунков для литья под давлением помогают минимизировать воздействие на окружающую среду.

Лучшие приложения для каждого процесса

Применение литья под давлением Для металлических деталей малого и среднего размера с приличной геометрической сложностью - особенно деталей, требующих прочности, жаростойкости и стабильности размеров в течение тысяч циклов.

Применение литья под давлением подходит для изготовления очень сложных прецизионных пластиковых деталей, требующих больших объемов производства - таких, как пластиковые корпуса, контейнеры, медицинские компоненты и т.д.

Как правило, литье под давлением лучше всего подходит для металлических деталей, а литье под давлением - для пластиковых. Но для миниатюрных сложных деталей литье под давлением - единственный вариант, независимо от материала.

Правильный выбор производства

Принимая решение о выборе между литьем под давлением и литьем под давлением для вашей задачи, необходимо учитывать такие факторы, как:

• Необходимый материал для окончательной обработки детали
• Объемы производства
• Ограничения по стоимости
• Размер детали
• Уровень отделки
• Геометрическая сложность
• Механические характеристики

Сопоставление требований к дизайну и производству вашей продукции с возможностями технологического процесса, описанного здесь, позволит вам выбрать идеальный метод производства.

Часто приходится идти на компромисс - например, литье под давлением позволяет получать жаропрочные металлические детали быстрее, чем механическая обработка, но при этом не позволяет создавать сложные геометрические формы литьем под давлением.

Понимание этих ключевых различий между литьем под давлением и литьем под давлением позволяет принимать обоснованные, оптимальные решения при планировании следующего проекта.