Сравнение материалов для литья под давлением: АБС, ПК, нейлон, ПП, ПОМ и ПЭЭК по прочности, стоимости и формуемости

Выбор материала - это решение, которое тихо устанавливает все остальное. оно фиксирует механические пределы части, оно фиксирует стоимость за кадры, и поскольку разные смолы сокращаются с очень разной скоростью,Он фиксирует размеры полости в стале, прежде чем какая-либо часть будет отливаться.. Изменить смолу после резки инструмента и вы часто платите за новую полость.

Это сравнение охватывает шесть смол, на которые приходится подавляющее большинство коммерческих деталей для формования путем инъекции,судить о свойствах, которые имеют значение в производстве, а не по чтению листов данныхВ статье также рассматривается то, что большинство сравнительных статей не включают: влияние каждого материала на форму и цену деталей.

Как выбрать материал для формования путем впрыска в четыре вопроса

Проработайте их в порядке, и большинство кандидатов устранят себя.

1. Какова максимальная температура, которую часть будет видеть в эксплуатации, включая транспортировку, хранение и любой цикл очистки или стерилизации?
2. На что будет подвергаться деталь химическим воздействиям, включая чистящие средства, топливо, масла, влагу и ультрафиолетовый свет?
3. Какие механические требования к ней предъявляются: жесткость, устойчивость к ударам, усталость или износ на скользящей поверхности?
4. Требуется ли деталь прозрачной, специфической внешности, разрешения регулирующих органов или уровня горения?

Стоимость вступает последним, а не первым. более дешевая смола, которая не отвечает требованиям обслуживания, не дешевле.Это действительно распространенная ситуация, и большинство денег экономятся..

Основная таблица сравнения

Два ряда заслуживают большего внимания, чем обычно получают: сжатие и формообразование.Оба определяют, будет ли материал, который вы выбрали, на самом деле удерживать допустимые отклонения на вашем рисунке, когда инструмент работает.

Свойства, которые фактически определяют выбор

Сокращение, и почему это решение инструмента

Каждый термопластик сжимается по мере охлаждения, и полость пересекается ожидаемым сокращением, так что готовая часть приземляется на номинальном уровне.Полукристаллические материалы, такие как полипропилен, нейлон и ацетал сокращаются значительно больше, чем аморфные материалы, такие как ABS и поликарбонат, и они сокращаются менее предсказуемо, потому что кристалличность варьируется с скоростью охлаждения.

Высокая сжимаемость материалов затрудняет удержание тесных толерантности, потому что небольшое изменение охлаждения приводит к измеримому изменению измерений.Они более склонны к деформации.А переход между материалами с различным сжатием после резки инструмента обычно означает перерезание полости.поскольку формы размера для ABS не будет производить правильные части в ацетале.

Если деталь имеет строгие допустимые tolerances, это говорит о низком сжатии аморфного материала или для принятия более свободные tolerances и более дорогой цикл разработки инструмента.Решить это до того, как инструмент будет процитирован гораздо дешевле, чем обнаружить его в первой статье.

Формируемость и ее стоимость в прессе

Формируемость включает в себя легкость заполнения смолы, необходимость ее сушки, температуру плавления и температуру формы, а также прощение процесса.Они легко заполняются и переносят широкое окно процесса.Поликарбонат и нейлон гигроскопичны и должны быть правильно высушены, поскольку влага вызывает распыление и ухудшает механические свойства.что увеличивает как время цикла, так и стоимость инструмента.

Сложный материал не является причиной, чтобы избегать его, когда это требуется в приложении. Это причина ожидать более длительные циклы, более строгий контроль процесса и более высокий отход при запуске,Все они относятся к стоимостной модели, а не к сюрпризу..

Шесть смол в деталях

ABS

ABS является стандартным для потребительских корпусов, корпусов и косметических деталей, и он завоевывает это положение, будучи легким в формировании, размерно стабильным и восприимчивым к покраске, покрытию и текстуре.Для этого нужна хорошая поверхность., машины и облигации хорошо, и имеет низкий, предсказуемый сокращение.

Там, где он терпит неудачу, это температура и химические свойства, температура непрерывной эксплуатации скромная, а ABS подвергается нападению многих растворителей, он также имеет слабую ультрафиолетовую устойчивость без стабилизации,Так что незащищенные наружные части мелкие и становятся хрупкимиВыберите ABS для внутренних корпусов, деталей для приборов, корпусов для электроники и всего, где внешний вид и стоимость имеют большее значение, чем воздействие окружающей среды.

Поликарбонат

Поликарбонат является опцией для удара и прозрачности. Он действительно прочен в широком диапазоне температур и оптически прозрачен, что является комбинацией, которую предлагают немногие другие материалы.Тепловая температура значительно выше, чем у ABS.

Многие растворители и некоторые чистящие средства вызывают растрескивание под давлением.и острый внутренний угол концентрирует напряжение в материале, который в противном случае хорошо сопротивляется ударамОн также гигроскопичен и должен быть высушен до формования. Смеси PC и ABS распространены именно потому, что они обменивают часть жесткости на более легкую обработку и лучшее химическое поведение.Выбирайте поликарбонат для линз, защитные устройства, компоненты безопасности и устойчивые к ударам корпуса.

Нилон

Найлон относится к семейству, наиболее распространенным из которых являются PA6 и PA66. Он обладает высокой прочностью и жесткостью, хорошей износостойкостью и хорошей устойчивостью к топливу и маслам,Вот почему он появляется во всех автомобильных и промышленных приложениях.Заполненные стеклом сорта значительно повышают жесткость и чрезвычайно распространены.

Наилон поглощает воду из воздуха, и по мере этого часть растет по размеру и становится более твердой и менее жесткой.Это означает, что часть, измеренная в сухом состоянии, и часть, измеренная после кондиционирования, имеют разные размерыНейлон также значительно и непредсказуемо сокращается, что затрудняет работу с плотной толерантностью.крепежные материалы, конструктивные скобки и компоненты под капотом.

Полипропилен

Полипропилен - самая дешевая из шести и наиболее химически устойчивая из обычных смол. Он легкий, он почти полностью устойчив к влаге, и он уникально способен к живому шарниру,что означает тонкое сечение, которое может изгибаться неоднократно без сбоевНичто другое в этом списке не делает этого так же хорошо.

С другой стороны, он сравнительно мягкий, подтягивается при постоянной нагрузке, и его эксплуатационная температура ограничена.Так что строгие терпимости сложныВыбирайте полипропилен для контейнеров, закрытий, живых деталей с петлями, применений с химическими веществами и компонентов большого объема, где доминируют материальные затраты.

POM (ацетальный)

Ацетал - это высокоточный механический материал. Он жесткий, размерно стабильный при эксплуатации, имеет низкий коэффициент трения и отличную устойчивость к усталости.что делает его стандартным выбором для редукторов, подшипники, тумбы, замки и мелкие подвижные компоненты.

В этом списке самый высокий уровень сжатия, поэтому размеры полости и охлаждение дизайна имеют большее значение, чем обычно, а толстые секции склонны к пустотам.Так что он подходит для функциональных внутренних частей, а не косметических.Выбирайте его там, где часть скользит, вращается или должна надежно возвращаться через много циклов.

PEEK

PEEK входит в другую категорию: он выдерживает непрерывные температуры работы намного выше других, устойчив почти ко всем химическим веществам, сохраняет прочность при температуре и работает в требовательных медицинских,аэрокосмические и полупроводниковые приложенияТам, где это указано, это обычно потому, что ничего другого не работает.

Он также является самым дорогим материалом здесь, и он требует высоких температур плавления и нагретых инструментов, что увеличивает время цикла и стоимость инструментов.Определение PEEK, где более дешевая инженерная смола будет соответствовать требованиям, является одной из более дорогих ошибок при выборе материалаВыберите его, когда температура, химическое воздействие или нормативные требования действительно не оставляют альтернативы.

Наполненные и модифицированные сорта

Основные смолы являются только отправной точкой. Большинство инженерных приложений используют модифицированный класс, и модификация изменяет как свойства, так и обработку.

• Укрепление стеклянными волокнами значительно повышает жесткость и прочность и уменьшает сжатие, но делает материал более хрупким, более абразивным для инструмента,и склонны к эффектам ориентации волокна, которые вызывают направленную изгибку.
• Минеральная наполнитель улучшает размерную стабильность и снижает стоимость, с меньшим увеличением жесткости, чем стекло.
• Огнеупорные классы необходимы для многих электрических и электронных приложений и, как правило, уменьшают прочность удара и усложняют обработку.
• Ультрафиолетовые стабилизаторы необходимы для любой части, подвергающейся воздействию на открытом воздухе, и добавление стабилизатора позже не восстанавливает часть, уже указанную без него.
• Модифицированные от удара сорта обмениваются некоторой жесткостью на прочность и распространены там, где основной смол близок, но слегка слишком хрупкий.
• Медицинские и контактные с пищевыми продуктами содержат нормативную документацию, необходимую для этих приложений, и одобрение прикрепляется к конкретному классу, а не к семейству смол.

Стеклянная наполнитель заслуживает особой осторожности при использовании инструментов.Это относится к обсуждению инструментов на этапе проектирования.Не после первых ста тысяч выстрелов.

Выбор по требованиям заявки

Если часть требует двух различных способов поведения в одной части, например, жесткого тела с мягким сцеплением, ответ часто заключается в процессе, а не в одном материале.Переплавка мягкими материалами сочетает в себе жесткий субстрат с эластомером, и формования вкладывает металлические компоненты в пластик, где требуются нитки или проводящие пути.

Как материальное решение влияет на форму и цену деталей

• Размеры полости режутся для определенной скорости сжатия, поэтому смена семейств смол после обработки обычно означает перерезание стали.
• Время цикла варьируется в зависимости от материала. Материалы, требующие высокой температуры формы или длительного охлаждения, увеличивают стоимость за деталь на каждый выстрел в течение жизни инструмента.
• Размеры ворот и бегунов зависят от вязкости плавления, поэтому изменение материала может потребовать модификации ворот, даже если полость не затронута.
• Абразивные наполненные смолы ускоряют износ инструмента и влияют на спецификацию и интервал обслуживания инструментальной стали.
• Материалы с высоким сокращением требуют большего внимания к планировке каналов охлаждения, что является затратой на разработку инструментов, а не стоимостью за деталь.
• Требования к сушке добавляют оборудование и время обработки на прессе для гигроскопических материалов, таких как поликарбонат и нейлон.

По этой причине выбор материала должен быть решен до того, как инструменты будут процитированы, а не после.и инструментальные изменения в закаленной стали являются самыми дорогими коррекциями во всем процессе.

Частые ошибки при выборе материала

• Выбор только на прочность на растяжение, когда жесткость, поведение при ударе или устойчивость к усталости - это то, что действительно требует приложение.
• Игнорируя поглощение влаги на нейлоне, а затем записывая допустимые значения, которые не могут быть удержаны при нормальных условиях влажности.
• Указывая высокопроизводительную смолу, где инженерный класс будет соответствовать всем требованиям, что повышает стоимость материалов и инструментов без каких-либо функциональных выгод.
• Просмотр ультрафиолетового излучения на частях, которые будут сидеть на улице или рядом с окном, а затем обнаружение хрупкости в поле.
• Предположим, что значение таблицы данных относится к вашей части, когда опубликованные данные получены из стандартных образцов испытаний, а не из вашей геометрии, положения ворот и условий охлаждения.
• Изменение смолы после резки инструмента, не проверяя, не отменяет ли разница в сжатии размеры полости.

Последнее из них является самым дорогим и наиболее избежимым: подтверждение смолы перед резкой инструмента или, по крайней мере, согласование, какие альтернативы совместимы по размеру, полностью устраняет риск.

Принятие материального решения в производство

Материал и геометрия определяются вместе, а не последовательно. толщина стенки, пропорции ребер и расположение ворот взаимодействуют с сокращением смолы и поведением потока.и дизайн, который работает в одном материале, может не работать в другомНаше руководство по конструкции ребер и ребер охватывает геометрическую сторону этого отношения.и многие из вопросов в нашей статье о материалах связанных с дефектами формования прослеживаются до несоответствия между смолой и дизайн части, а не к прессе.

Для очень маленьких компонентов поведение материала снова меняется, потому что длины потока, скорости охлаждения и пропорции ворот не уменьшаются аккуратно.Наше сравнение применений микро формовки охватывает, где эти различия имеют значение.

Elite Mold Tech производит формы ABS, поликарбоната, нейлона, полипропилена, POM, PEEK и TPU с помощью своих услуг полиэтиленовой формовки.и рассматривает выбор материала в соответствии с требованиями геометрии и толерантности деталей во время котировки, а не после того, как инструментация будет выполненаОтправьте модель деталей и требования к обслуживанию в Elite Mold Tech для рекомендации, которая объясняет сжатие, толерантность и инструментальные последствия вместе.

Часто задаваемые вопросы