Je li rotacijsko kalupljenje pravo za vas?

Dakle, trebate plastični dio ili proizvod po narudžbi, ali ne znate kako ga izraditi.

Je li velik ili mali?Treba li biti fleksibilan ili krut?Je li okrugla, četvrtasta ili nekog čudnog oblika?Već imate kalup ili ga trebate dati izraditi?

Ovaj će vodič objasniti različite vrste postupaka kalupljenja koji su danas dostupni kako bi vam pomogao otkriti idealan postupak za vaš proizvod.

Što je plastično oblikovanje?

Kalupljenje, također ponekad napisano kalupljenje, je proces proizvodnje oblikovanjem tekućeg ili savitljivog materijala pomoću krutog okvira koji se naziva kalup ili matrica.

Prilikom oblikovanja plastike, praškasti ili tekući polimer poput polietilena ili polipropilena stavlja se u šuplji kalup kako bi polimer mogao poprimiti svoj oblik.Ovisno o vrsti procesa koji se koristi, različiti rasponi topline i tlaka koriste se za stvaranje krajnjeg proizvoda.

Povijest oblikovanja plastike

Plastično oblikovanje započelo je kasnih 1800-ih kako bi se zadovoljila potreba za plastičnim biljarskim kuglama za razliku od uobičajeno korištenih biljarskih kugli od bjelokosti tog vremena.Godine 1868. John Wesley Hyatt izumio je način za izradu bilijarskih kugli ubrizgavanjem celuloida u kalup.Četiri godine kasnije, Hyatt i njegov brat izumili su i patentirali stroj za automatizaciju procesa.Ovo je bio prvi postojeći stroj za brizganje plastike i koristio je osnovni klip za ubrizgavanje plastike u kalup kroz grijani cilindar.

Godine 1946. James Hendry izumio je stroj za injekcijsko prešanje s vijcima, koji je zamijenio tehniku ​​injekcijskog ubrizgavanja.Ovo je tehnika koja se danas najčešće koristi.

Moderno rotacijsko oblikovanje također ima bogatu povijest koja počinje 1855. godine kada su rotacija i toplina korišteni za proizvodnju metalnih topničkih granata u Britaniji.

Plastika je uvedena u proces ranih 1950-ih, kada je rotacijsko kalupljenje prvi put korišteno za proizvodnju glava lutaka.A onda je 1960-ih razvijen moderni proces rotacijskog kalupljenja koji nam omogućuje stvaranje velikih posuda s polietilenom niske gustoće.U novijoj povijesti, poboljšanja procesa, bolja oprema i razvoj plastičnog praha ubrzali su proces stvaranja gotovih proizvoda što je uzrokovalo brzi rast popularnosti rotacijskog kalupljenja.

Vrste plastičnih kalupa

Najpopularnije tehnike u plastičnom prešanju su rotacijsko prešanje, injekcijsko prešanje, puhanje, kompresijsko prešanje, ekstruzijsko prešanje i termooblikovanje.Pokrit ćemo sve ove tehnike u ovom vodiču kako bismo vam pomogli otkriti najbolji postupak za izradu vašeg dijela ili proizvoda.

Rotacijsko oblikovanje

Rotacijsko kalupljenje, također nazvano rotomolding, je proizvodni proces za proizvodnju velikih šupljih dijelova i proizvoda stavljanjem praškaste ili tekuće smole u metalni kalup i rotiranjem u pećnici dok smola ne prekrije unutrašnjost kalupa.Stalna rotacija kalupa stvara centrifugalnu silu koja oblikuje proizvode jednakih stijenki.Nakon što se kalup ohladi, stvrdnuta plastika se uklanja iz kalupa.

Tijekom procesa gubi se vrlo malo materijala, a višak se često ponovno koristi, što ga čini ekonomičnim i ekološki prihvatljivim.

Uobičajena upotreba rotacijskog kalupljenja

Rotacijsko oblikovanje obično se koristi za izradu velikih šupljih plastičnih proizvoda kao što su pomoćna kolica, spremnici za skladištenje, dijelovi automobila, pomorske plutače, kućice za kućne ljubimce, kante za recikliranje, cestovni stošci, trupovi kajaka i tobogani za igrališta.

Rotacijski kalupi vrlo su prilagodljivi i isplativi

Sam kalup može biti vrlo zamršen kako bi se olakšalo oblikovanje širokog spektra proizvoda.Kalupi mogu sadržavati umetke, krivulje i konture kao i logotipe i utore za plastične ili metalne umetke koji se postavljaju nakon oblikovanja proizvoda.

Troškovi alata niži su s rotacijskim kalupima nego s kalupima za injekcijsko ubrizgavanje ili puhanjem.Rezultati su niži početni troškovi i isplativa proizvodnja čak i kada se proizvodi samo 25 artikala odjednom.

Injekcijsko prešanje

Injekcijsko prešanje je proces izrade plastičnih dijelova po narudžbi ubrizgavanjem rastaljenog plastičnog materijala pod visokim pritiskom u metalni kalup.Baš kao i drugi oblici plastičnog kalupljenja, nakon što se rastaljena plastika ubrizga u kalup, kalup se hladi i otvara kako bi se otkrio čvrsti plastični dio.

Proces je sličan kalupu za Jello koji se puni i hladi kako bi se dobio konačni proizvod.

Uobičajene upotrebe za injekcijsko prešanje

Brizganje se obično koristi za izradu plastičnih dijelova vrlo velikog volumena po narudžbi.Veliki strojevi za injekcijsko prešanje mogu oblikovati dijelove automobila.Manji strojevi mogu proizvesti vrlo precizne plastične dijelove za kirurške primjene.Osim toga, postoje mnoge vrste plastičnih smola i aditiva koji se mogu koristiti u procesu injekcijskog prešanja, povećavajući njegovu fleksibilnost za dizajnere i inženjere.

Kalupi za injekcijsko ubrizgavanje, koji su obično izrađeni od čelika ili aluminija, nose velike troškove.Međutim, cijena po dijelu je vrlo ekonomična ako trebate nekoliko tisuća dijelova godišnje.

Kod injekcijskog prešanja, izrada alata obično traje 12-16 tjedana s još do četiri tjedna za proizvodnju.

Puhanje

Puhanje je metoda izrade šupljih plastičnih dijelova tankih stijenki po narudžbi.Prvenstveno se koristi za izradu proizvoda ujednačene debljine stjenke i gdje je bitan oblik.Proces se temelji na istom principu kao i puhanje stakla.

Strojevi za oblikovanje puhanjem zagrijavaju plastiku i ubrizgavaju zrak koji puše vruću plastiku poput balona.Plastika se upuhuje u kalup i dok se širi, pritišće stijenke kalupa poprimajući svoj oblik.Nakon što plastični “balon” ispuni kalup, hladi se i stvrdnjava, a dio se izbacuje.Cijeli proces traje manje od dvije minute tako da prosječan dan od 12 sati može proizvesti oko 1440 komada.

Uobičajene upotrebe za puhanje

Postupci puhanja u većini slučajeva stvaraju boce, plastične bačve i spremnike za gorivo.Ako trebate sto tisuća plastičnih boca, ovo je postupak za vas.Puhanje je brzo i ekonomično, a sam kalup košta manje od injekcijskog prešanja, ali više od rotacijskog prešanja ... ponekad čak 6 do 7 puta više od alata za roto prešanje.

Kompresirano kalupljenje

Kompresirano kalupljenje radi se točno onako kako naziv sugerira.Zagrijani plastični materijal stavlja se u zagrijani kalup i potom preša u određeni oblik.Obično plastika dolazi u listovima, ali može biti i u rasutom stanju.Nakon što se plastika stisne u pravi oblik, proces zagrijavanja osigurava da plastika zadrži maksimalnu čvrstoću.Završni koraci u ovom procesu uključuju hlađenje, obrezivanje i zatim uklanjanje plastičnog dijela iz kalupa.

Uobičajena upotreba kompresijskog kalupljenja

Najbolja upotreba kompresijskog kalupljenja je zamjena metalnih dijelova plastičnim dijelovima.Uglavnom se koristi za male dijelove i proizvode u vrlo velikom volumenu.Automobilska industrija intenzivno koristi kompresijsko prešanje jer su konačni proizvodi vrlo čvrsti i izdržljivi.

Početna cijena kompresijskog kalupa je znatna, ovisno o nekoliko čimbenika uključujući broj šupljina, veličinu dijelova, složenost dijelova i završnu obradu površine između ostalog.Ali cijena svakog pojedinog dijela je niska pri velikim količinama, tako da su velike količine dijelova idealne za ovaj oblik kalupljenja.

Ekstruzijsko kalupljenje

Ekstruzijsko prešanje slično je injekcijskom prešanju osim što se proizvodi dugačak kontinuirani oblik.Još jedna razlika u kalupljenju ekstruzijom je ta što se u procesu koristi "matrika", a ne "kalup".

Ekstrudirani dijelovi izrađuju se cijeđenjem vrućeg sirovog materijala kroz prilagođenu matricu.Jednostavna vizualizacija bila bi poput guranja Play Doh-a kroz oblikovanu rupu.

Dok drugi oblici kalupljenja koriste ekstruziju da bi se plastične smole stavile u kalup, ovaj proces istiskuje otopljenu plastiku izravno u matricu.Oblik kalupa, a ne kalup, određuje oblik konačnog proizvoda.

Uobičajena upotreba ekstruzijskog kalupljenja

Dijelovi izrađeni ekstruzijom imaju fiksni profil poprečnog presjeka.Primjeri ekstrudiranih proizvoda uključuju PVC cijevi, slamke i crijeva.Dijelovi ne moraju biti okrugli, ali moraju imati isti oblik duž cijele duljine dijela.

Troškovi ekstruzijskog kalupljenja relativno su niski u usporedbi s drugim procesima kalupljenja zbog jednostavnosti matrice i samih strojeva.

Međutim, priroda procesa ekstruzijskog kalupljenja ograničava vrste proizvoda koji se mogu proizvesti ovom tehnikom.

Termoformiranje

Termooblikovanje je proizvodni proces u kojem se plastična ploča koja se naziva termoplastika zagrijava na temperaturu savitljivog oblikovanja, oblikuje u određeni oblik u kalupu i obrezuje kako bi se dobio upotrebljiv proizvod.Termoplastika dolazi u velikom izboru materijala, boja, završnih obrada i debljina.

Termoformiranje koristi nekoliko različitih vrsta kalupa i procesa kako bi se dobio konačni proizvod.Za izradu 3D proizvoda, kalup je obično jedan 3D oblik izrađen od aluminija.Budući da termooblikovanje koristi niske tlakove, kalupi se mogu proizvesti uz nisku cijenu korištenjem jeftinih materijala.

Uobičajena upotreba termoformiranja

Termoformiranje tankog promjera obično se koristi za proizvodnju jednokratnih čaša, spremnika, poklopaca, pladnjeva, blistera, školjki i drugih proizvoda za prehrambenu industriju i opću maloprodaju.Termoformiranje debljine debljine uključuje najrazličitije dijelove kao što su vrata vozila i ploče s instrumentima, obloge hladnjaka i kreveti pomoćnih vozila.

U prosjeku je potrebno oko 8 tjedana da se termoformirani kalup pripremi za proizvodnju.Cijena termoformiranog kalupa temelji se na veličini dijela koji treba proizvesti.Kalup za mali dio može koštati samo 20.000 USD, dok cijena većeg kalupa može biti i do 50.000 USD.