Какой тип пластика используется для вакуумной формовки? 8 лучших вариантов

Какой тип пластика используется для вакуумной формовки? Короткий ответ: термопласты. Это пластмассы, которые при нагревании становятся мягкими и поддаются формовке, а при охлаждении снова затвердевают, не меняя своей химической структуры.

Но вот в чем дело:

Не все термопласты созданы одинаковыми, когда речь идет о вакуумной формовке. Некоторые работают как часы. Другие? Не очень.

В этом руководстве вы, как профессионал производитель вакуумной формовки пластикаЯ расскажу, какие именно пластмассы лучше всего подходят для вакуумной формовки. Я также расскажу о плюсах, минусах и идеальных областях применения каждого типа.

Звучит неплохо? Давайте погрузимся.

Почему термопласты лидируют в вакуумной формовке

Прежде чем перейти к конкретным материалам, давайте поговорим о том, почему термопласты доминируют в мире вакуумной формовки.

Все просто:

Термопласты можно многократно нагревать и изменять их форму, не разрушая. Это очень важно для вакуумной формовки, когда нужно нагреть пластиковый лист до податливости, а затем присосать его к форме.

Подумайте об этом так:

Термопласты - это как шоколад. Его можно расплавить, придать ему форму, дать застыть... а потом снова расплавить, если понадобится.

Термореактивные материалы? Они больше похожи на тесто для пирога. Как только вы его испекли, вы уже не можете его не испечь.

Именно поэтому практически в 100% вакуумной формовке используются термопласты.

8 лучших пластмасс для вакуумной формовки

А теперь о самом интересном.

Вот самые популярные материалы для вакуумной формовки, упорядоченные по тому, как часто они используются в реальном мире:

1. ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол)

ABS - это швейцарский армейский нож для вакуумной формовки пластмасс.

Почему?

Он прочный. Он доступен по цене. И с ним невероятно легко работать.

На самом деле ABS сочетает в себе три различных соединения, каждое из которых привносит что-то свое:

• Акрилонитрил повышает термостойкость
• Бутадиен обеспечивает ударную прочность
• Стирол облегчает обработку

Результат? Пластик, который отвечает всем требованиям вакуумной формовки.

Лучшее для:

• Автомобильные детали (приборные панели, элементы отделки)
• Электронные корпуса
• Багаж и чемоданы
• Потребительские товары

Совет профессионала: ABS обычно лучше всего формируется при температуре 300-360°F. Слишком жарко - и он будет пузыриться. Слишком холодно - и вы получите паутину.

2. HIPS (полистирол высокой ударной вязкости)

HIPS - это, по сути, обычный полистирол на стероидах.

В процессе производства инженеры добавляют резину, которая превращает хрупкий полистирол в то, что может выдержать удары.

Вот что делает HIPS особенным:

Он очень дешевый. Во многих случаях речь идет о цене на 30-50% ниже, чем у ABS.

Кроме того, он работает как по маслу. Нужно сверлить, резать или фрезеровать формованные детали? HIPS делает это легко.

Лучшее для:

• Упаковка для пищевых продуктов
• Дисплеи в местах продаж
• Игрушки
• Одноразовые предметы

Недостатки? HIPS не очень хорош на открытом воздухе. Ультрафиолетовое излучение быстро разрушает его.

3. PETG (полиэтилентерефталат гликоля)

PETG - это то, что получается, если взять обычный полиэтилен (например, бутылки для воды) и добавить гликоль.

Результат для вакуумной формовки просто волшебный.

Почему?

ПЭТГ кристально чист. Как стекло. Но, в отличие от стекла, он не разлетится на осколки, если его уронить.

По результатам одного из исследований, PETG в 20 раз превосходит акрил по ударопрочности.

Лучшее для:

• Медицинская упаковка
• Витрины для розничной торговли
• Защитные кожухи для машин
• Любое применение, требующее прозрачности и прочности

И вот что еще важно: PETG также одобрен FDA для контакта с пищевыми продуктами. Это открывает целый мир возможностей для применения.

4. Поликарбонат (PC)

Если PETG прочен, то поликарбонат - это просто супермен.

Этот материал практически не бьется. Полицейские щиты для борьбы с беспорядками? Поликарбонат. Пуленепробиваемое "стекло"? Тоже поликарбонат.

Но вот в чем дело:

Большая прочность сопровождается... более высокой ценой. ПК стоит в 2-3 раза дороже, чем ABS.

Стоит ли оно того? При правильном применении - безусловно.

Лучшее для:

• Оборудование для обеспечения безопасности
• Защитные кожухи для машин
• Наружное применение
• Все, что требует особой прочности

Внимание: Поликарбонат требует более высоких температур формования (обычно 360-400°F). Убедитесь, что ваше оборудование может справиться с этим.

5. Акрил (PMMA)

Акрил - королева красоты среди пластиков для вакуумной формовки.

Он великолепен. Кристально прозрачный, с глянцевым покрытием, которое делает цвета яркими.

Кроме того, он обладает серьезной устойчивостью к атмосферным воздействиям. Оставьте акрил на улице на 10 лет, и он будет выглядеть почти как новый.

В чем загвоздка?

Акрил хрупок. Уроните акриловую деталь, и велика вероятность, что она треснет.

Лучшее для:

• Освещенные вывески
• Световые люки
• Витрины
• Любая область применения, где внешний вид имеет первостепенное значение

6. ПВХ (поливинилхлорид)

ПВХ иногда пользуется дурной славой, но на самом деле он отлично подходит для вакуумной формовки.

Вот почему:

Во-первых, это натуральный огнезащитный материал. Никаких добавок не требуется.

Во-вторых, он устойчив к химическим веществам. Кислоты, щелочи, масла - ПВХ не пропускает их.

И в-третьих? Это один из самых доступных пластиков.

Лучшее для:

• Химические резервуары
• Наружная вывеска
• Упаковка
• Промышленное применение

7. ПНД (полиэтилен высокой плотности)

ПЭНД - это самый крепкий представитель семейства полиэтиленов.

Что делает его особенным?

Молекулярная структура. Молекулы полиэтилена высокой плотности плотно прилегают друг к другу, создавая невероятно прочный для своего веса пластик.

На самом деле, ПЭВП имеет одно из лучших соотношений прочности и веса среди всех термопластов.

Лучшее для:

• Химические резервуары
• Разделочные доски
• Оборудование для улицы
• Морское применение

Недостатки? ПЭВП трудно поддается вакуумной формовке. У него узкое технологическое окно, и он имеет тенденцию к усадке больше, чем другие пластики.

8. Полипропилен (PP)

Полипропилен - хамелеон среди пластиков для вакуумной формовки.

Нужно что-то гибкое? ПП поможет вам. Нужна химическая стойкость? Проверьте. Ищете что-то, что не разорит банк? Проверьте еще раз.

Вот что действительно здорово:

ПП обладает свойством "живой петли". Его можно сгибать тысячи раз, и он не сломается. Вспомните крышки от бутылок с откидной крышкой - это и есть полипропилен в действии.

Лучшее для:

• Контейнеры для пищевых продуктов
• Медицинские детали
• Навесные компоненты
• Химически стойкие приложения

Выбор материала: Факторы, которые действительно имеют значение

Выбрать подходящий пластик - это не просто выбрать из списка.

Необходимо учитывать специфику применения.

Вот факторы, которые я всегда оцениваю:

1. Требования к температуре

Будет ли ваша деталь подвергаться воздействию экстремальных температур?

• Высокая температура: Выберите ПК или термостойкий ABS
• Замораживание: ПНД и ПП отлично выдерживают холод
• Нормальная температура: Практически любой пластик подходит

2. Химическое воздействие

Чего будет касаться ваша часть?

• Сильнодействующие химикаты: ПНД, ПП или ПВХ
• Контакт с пищевыми продуктами: PETG или одобренный FDA полипропилен
• Никаких химикатов: Мир - твоя устрица

3. Использование на открытом воздухе

Ультрафиолетовое излучение разрушает большинство пластиков. Но некоторые справляются с ним лучше:

• Лучшее: ASA, акрил, ABS с УФ-стабилизацией
• Хорошо: ПК (с УФ-добавками)
• Избегайте: Стандартный HIPS, необработанный ПВХ

4. Устойчивость к ударам

Как сильно ваша деталь будет подвергаться насилию?

• Максимум: Поликарбонат
• Высокий: ABS, PETG
• Средний: HIPS, модифицированный PP
• Низкий: Акрил, стандартный PS

5. Требования к ясности

Нужно видеть сквозь него?

• Кристально чистый: ПЭТГ, акрил, ПК
• Прозрачный: Некоторые классы PP
• Только непрозрачные: ПНД, большинство АБС

Соображения по поводу стоимости (часть, о которой никто не говорит)

Давайте реально оценим цены.

Стоимость материалов варьируется в широких пределах. Вот примерная разбивка (цены относительно HIPS = 1,0):

• HIPS: 1,0x (базовый уровень)
• PP: 1.1-1.3x
• ПВХ: 1,2-1,5x
• ABS: 1,5-2,0x
• PETG: 2,0-2,5x
• Акрил: 2,5-3,0x
• ПК: 3.0-4.0x

Но вот в чем загвоздка:

Стоимость материала - это только одна часть головоломки. Вам также необходимо учитывать:

• Сложность обработки (влияет на стоимость рабочей силы)
• Расценки на металлолом
• Необходимы вторичные операции
• Часть жизни

Иногда, заплатив в 2 раза больше за материал, вы экономите деньги в долгосрочной перспективе.

Советы профессионалов для успешной вакуумной формовки

После нескольких лет работы в этой отрасли вот что я понял:

1. Начните с образцов материалов

Никогда не беритесь за полное производство без тестирования.

Большинство поставщиков высылают образцы листов. Формируйте их, тестируйте, злоупотребляйте ими. Лучше найти проблемы с образцом $20, чем с заказом на $2,000 материалов.

2. Учитывайте толщину материала

Толще не всегда лучше.

Конечно, 6 мм ABS сильная. Но это также:

• Равномерный нагрев затруднен
• Больше вероятность появления тонких мест
• Дороже

Часто 3 мм при продуманном дизайне выигрывают у 6 мм грубой силы.

3. Соответствие материала конструкции пресс-формы

Для глубоких рисунков нужны растягивающиеся материалы (PETG, PC).

Неглубокие детали с мелкими деталями? Возьмите что-то, что легко формируется (HIPS, тонкий ABS).

Неправильное сочетание материала и формы приводит к разрывам, тонким местам и браку.

4. Не забывайте об отделке

Некоторые пластики прекрасно обрабатываются. Другие... не очень.

Если вам нужно:

• Сверление отверстий: ABS, HIPS, акрил
• Краска: ABS (с грунтовкой), PC
• Ультразвуковая сварка: ABS, PC
• Клей: Практически все, кроме PE/PP

Будущее материалов для вакуумной формовки

Индустрия не стоит на месте.

Вот что будет дальше:

Переработанное содержимое: Больше пластика благодаря 30-50% переработанным материалам. Та же производительность, лучше для планеты.

Варианты на биооснове: PLA и другие растительные пластики становятся все лучше для вакуумной формовки.

Гибридные материалы: Пластмассы со стекловолокном, углеволокном или другими армирующими элементами для экстремальных применений.

Умные пластики: Материалы, меняющие цвет при изменении температуры или обладающие антимикробными свойствами.

Итоги

Итак, какой тип пластика используется для вакуумной формовки?

Термопласты. Период.

Но и в этой категории у вас есть варианты. ABS для общего назначения. PETG для прозрачности и прочности. Поликарбонат, когда поломка невозможна. HIPS, когда бюджет имеет наибольшее значение.

Главное - подобрать материал в соответствии с вашими потребностями.

Рассмотрите требования к применению. Протестируйте образцы. Не просто выбирайте то, что используют все остальные.

Ведь выбор правильного пластика - это разница между деталями, которые работают, и деталями, которые работают великолепно.