Vergelijking spuitgietmateriaal: ABS, PC, Nylon, PP, POM en PEEK vergeleken op sterkte, kosten en vormbaarheid

De selectie van het materiaal is de beslissing die stilletjes alles anders bepaalt. Het bepaalt de mechanische grenzen van het onderdeel, het bepaalt de kosten per schot, en omdat verschillende harsen in zeer verschillende snelheden krimpen,Het bevestigt de holte afmetingen in het staal voordat een enkel onderdeel wordt gegoten. Verander het hars na het snijden van het gereedschap en je betaalt vaak voor een nieuwe holte.

Deze vergelijking omvat zes harsen die het merendeel van de commerciële spuitgietstukken vormen.beoordeeld op basis van de eigenschappen die van belang zijn in de productie in plaats van op basis van een data sheet lezen oefeningHet behandelt ook iets wat de meeste vergelijkende artikelen weglaten: wat elke materiaalkeuze doet met de mal en de onderdeelprijs.

Hoe een spuitgietmateriaal te kiezen in vier vragen

Werk deze in volgorde door en de meeste kandidaten elimineren zichzelf.

1. Wat is de maximale temperatuur die het onderdeel in gebruik zal zien, inclusief transport, opslag en eventuele reinigings- of sterilisatiecycli?
2. Aan wat zal het onderdeel chemisch worden blootgesteld, waaronder reinigingsmiddelen, brandstoffen, oliën, vocht en ultraviolet licht?
3. Welke mechanische eisen heeft het en is het stijfheid, slagweerstand, vermoeidheid of slijtage op een schuifoppervlak?
4. Moet het onderdeel transparant zijn, een specifiek uiterlijk hebben, wettelijke goedkeuring hebben of een vlamgehalte hebben?

Een goedkopere hars die niet voldoet aan een servicevereiste is niet goedkoper.Dit is een heel veel voorkomende situatie en waar het meeste geld wordt gespaard..

Meestervergelijkingstabel

Twee rijen verdienen meer aandacht dan ze gewoonlijk krijgen: krimp en vormbaarheid.Beide bepalen of het materiaal dat u heeft geselecteerd zal daadwerkelijk de toleranties op uw tekening houden zodra het gereedschap wordt uitgevoerd.

De eigenschappen die de keuze daadwerkelijk bepalen

Inkrimping, en waarom het een beslissing van het gereedschap

Elk thermoplast samentrekken als het afkoelt, en de holte wordt overgroot gesneden door de verwachte krimp zodat het afgewerkte onderdeel landt op nominale.Semi-kristallijn materialen zoals polypropyleenHet vermogen van nylon en acetaal is aanzienlijk groter dan dat van amorfe materialen zoals ABS en polycarbonaat, en de krimp is minder voorspelbaar omdat de kristalliniteit varieert met de koelsnelheid.

De praktische consequenties zijn drie: hoge krimpmateriaal zorgt ervoor dat nauwe toleranties moeilijker vast te houden zijn, omdat een kleine variatie in koeling een meetbare dimensieverandering veroorzaakt.Ze zijn gevoeliger voor warpage.Het gebruik van een andere vorm van vervorming van het werktuig, zoals de vervorming van een ander werktuig, is een andere vorm van vervorming van het werkstuk.omdat een vorm die is afgestemd op ABS niet de juiste onderdelen in acetaal zal produceren.

Als het onderdeel strakke toleranties heeft, pleit dat voor een laag krimpend amorf materiaal of voor het accepteren van losere toleranties en een duurdere ontwikkelingscyclus voor gereedschappen.Het is veel goedkoper om dit te beslissen voordat de tool geciteerd wordt dan het ontdekken van het eerste artikel.

Vormbaarheid en kosten bij de pers

De vormbaarheid van een hars omvat hoe gemakkelijk het wordt gevuld, hoeveel drogen het nodig heeft, welke smelt- en schimmeltemperaturen het vereist en hoe vergevingsgezind het is van procesvariatie.ze vullen gemakkelijk en tolereren een breed procesvenster. Polycarbonaat en nylon zijn hygroscopisch en moeten goed worden gedroogd, omdat vocht spat veroorzaakt en de mechanische eigenschappen afbreekt.Dit verhoogt zowel de cyclustijd als de kosten van het gereedschap.

Een moeilijk materiaal is geen reden om het te vermijden wanneer de toepassing dit vereist.Allemaal onderdeel van het kostemodel in plaats van een verrassing..

De zes harsen in detail

ABS

ABS is de standaard voor consumentenbehuizingen, behuizingen en cosmetische onderdelen, en het verdient die positie door gemakkelijk te vormen, dimensioneel stabiel en ontvankelijk voor schilderen, bekleden en textureren.Het vereist een goede oppervlakte afwerking, machines en obligaties goed, en heeft een lage, voorspelbare krimp.

De temperatuur en de chemie zijn de oorzaken, de temperatuur is bescheiden en ABS wordt aangevallen door veel oplosmiddelen.Dus onbeschermde buitenonderdelen krijt en worden broos. Kies ABS voor interieurbehuizingen, onderdelen van apparaten, elektronische behuizingen en alles waar uiterlijk en kosten belangrijker zijn dan blootstelling aan het milieu.

Polycarbonaat

Polycarbonaat is de optie voor impact en helderheid. Het is echt hard over een breed temperatuurbereik en het is optisch transparant, wat een combinatie is die weinig andere materialen bieden.De bedrijfstemperatuur is aanzienlijk hoger dan ABS.

De zwakke punten zijn chemische weerstand en notch gevoeligheid.en een scherpe interne hoek concentreert de spanning in een materiaal dat anders goed bestand is tegen de impactHet is ook hygroscopisch en moet worden gedroogd voordat het wordt gevormd. PC- en ABS-mengsels zijn juist gebruikelijk omdat ze een deel van de taaiheid verhandelen voor gemakkelijker verwerking en beter chemisch gedrag.Kies polycarbonaat voor lenzen, afschermingen, veiligheidsonderdelen en inslagbestendige behuizingen.

met een gewicht van niet meer dan 50 g/m2

Nylon behoort tot een familie, waarvan PA6 en PA66 de meest voorkomende zijn.Daarom verschijnt het in alle automotive en industriële toepassingen.Glas gevulde kwaliteiten verhogen de stijfheid aanzienlijk en zijn uiterst gebruikelijk.

Het karakteristieke kenmerk is de vochtabsorptie: nylon neemt water op uit de lucht, waardoor het onderdeel dimensioneel groeit en harder en minder stijf wordt.Dat betekent dat een deel gemeten droog en een deel gemeten na conditionering zijn verschillende matenHet gebruik van nylon is een van de belangrijkste factoren voor het vergroten van de vochtigheid van het materiaal.bevestigingsmiddelen, structurele beugels en onderhoodsonderdelen.

Polypropyleen

Polypropyleen is de goedkoopste van de zes en de meest chemisch bestand van de basisharsen.een dun stuk dat herhaaldelijk kan buigen zonder te falenNiets anders op deze lijst doet dat ook.

De afspraken zijn stijfheid en temperatuur: het is betrekkelijk zacht, het kruipt onder aanhoudende belasting en de gebruikstemperatuur is beperkt.Dus strakke toleranties zijn moeilijk.. Kies polypropyleen voor containers, sluiting, levende scharnieronderdelen, toepassingen voor chemische blootstelling en voor componenten met een hoog volume waar de materialkosten de overheersende rol spelen.

POM (acetaal)

Acetaal is het precisiemechanische materiaal, stijf, dimensioneel stabiel in gebruik, met een lage wrijvingscoëfficiënt en een uitstekende vermoeidheidsbestendigheid.waardoor het de standaard keuze is voor tandwielen, kammen, buizen, sluiten en kleine bewegende onderdelen.

Twee dingen beperken het. krimpvermogen is het hoogst op deze lijst, dus holte grootte en koeling ontwerp van belang meer dan normaal en dikke secties zijn gevoelig voor leegtes. en acetaal niet bindt of verven gemakkelijk,Dus het past bij functionele interne onderdelen in plaats van cosmetische.. Kies het waar een onderdeel glijdt, draait of over vele cycli betrouwbaar moet terugspringen.

PEEK

PEEK behoort tot een andere categorie: het weerstaat een veel hogere temperatuur dan de andere, het is bestand tegen bijna alle chemicaliën, het is sterk bij hoge temperaturen, en het werkt in veeleisende medische,toepassingen voor de lucht- en ruimtevaart en halfgeleidersWaar het is gespecificeerd, is het meestal omdat niets anders werkt.

Het is ook met een grote marge het duurste materiaal hier, en het vereist hoge smelttemperaturen en verwarmd gereedschap, wat de cyclustijd en gereedschapskosten verhoogt.Het specificeren van een PEEK waarbij een goedkopere ingenieurshars aan de vereiste zou voldoen, is een van de duurdere fouten bij de materiaalkeuzeKies het wanneer temperatuur, blootstelling aan chemische stoffen of wettelijke vereisten geen alternatief laten.

Gevulde en gewijzigde soorten

De meeste technische toepassingen gebruiken een gemodificeerde kwaliteit, en de wijziging verandert zowel de eigenschappen als de verwerking.

• Glasvezelversterking verhoogt de stijfheid en sterkte aanzienlijk en vermindert krimp, maar het maakt het materiaal brooser, meer schuurbaar voor het gereedschap,en gevoelig voor vezel oriëntatie effecten die leiden tot directionele warpage.
• Mineralenvullen verbeteren de dimensionale stabiliteit en verminderen de kosten, met een kleinere stijfheidstoename dan glas.
• Vlamvertragende kwaliteiten zijn vereist voor veel elektrische en elektronische toepassingen en verminderen meestal de slagsterkte en de ingewikkelde verwerking.
• Ultraviolet gestabiliseerde kwaliteiten zijn noodzakelijk voor elk onderdeel met blootstelling aan buiten, en het later toevoegen van stabilisatie herstelt geen onderdeel dat al is gespecificeerd zonder.
• Impact gemodificeerde soorten ruilen wat stijfheid voor taaiheid en zijn gebruikelijk waar een basishars dichtbij is, maar iets te broos.
• Medische en voedselcontactklassen bevatten de vereiste regelgeving en de goedkeuring is afhankelijk van de specifieke kwaliteit, niet van de harsfamilie.

Bij de verwerking van gereedschappen is bijzondere voorzichtigheid geboden, aangezien slijtage van het staal door de tijd heen, met name bij de poorten, van invloed is op de keuze van het gereedschapstaal en het onderhoudsschema.Dat hoort bij het gereedschapsgesprek in de ontwerpfase.Niet na de eerste 100.000 schoten.

Selectie op basis van de aanvraagvereiste

Waar een onderdeel twee verschillende gedragingen nodig heeft in één stuk, zoals een stijf lichaam met een zachte greep, is het antwoord vaak een proces in plaats van een enkel materiaal.Overvorming met zachte materialen combineert een stijf substraat met een elastomeer, en inspuitvorming omvat metalen componenten in plastic waar draden of geleidende paden nodig zijn.

Wat de materiële beslissing doet met de mal en de onderdeelprijs

• De afmetingen van de holte worden gesneden voor een specifieke krimpsnelheid, zodat het vervangen van harsfamilies na het werktuigverwerking normaal gesproken betekent dat het staal opnieuw wordt gesneden.
• De cyclustijd varieert per materiaal, en materialen die hoge vormtemperaturen of lange koeling vereisen, verhogen de kosten per onderdeel per schot gedurende de levensduur van het gereedschap.
• De grootte van de poort en de loop hangt af van de smeltviscositeit, dus een materiaalverandering kan een poortwijziging vereisen, zelfs als de holte niet is aangetast.
• Afbrekende gevulde harsen versnellen de slijtage van gereedschappen en beïnvloeden de specificatie van gereedschapstaal en het onderhoudsinterval.
• Materialen met een hoge krimpvermogen vereisen meer aandacht voor de lay-out van het koelkanaal, wat eerder een ontwerpakosten voor gereedschap dan een kosten per onderdeel is.
• Voor hygroscopische materialen zoals polycarbonaat en nylon worden bij de drukkerij meer apparatuur en tijd nodig.

Daarom moet de materiaalkeuze eerder worden afgehandeld voordat de gereedschappen worden aangeboden dan nadat deze zijn aangeboden.Het is de duurste correctie in het gehele proces..

Veel voorkomende fouten bij de materiaalkeuze

• Het selecteren van de treksterkte alleen, wanneer stijfheid, slaggedrag of vermoeidheidsweerstand is wat de toepassing eigenlijk vereist.
• Het negeren van de vochtopname op nylon en dan toleranties schrijven die niet kunnen worden gehandhaafd onder normale vochtigheidsomstandigheden.
• Het specificeren van een hoogwaardige hars waarbij een technische kwaliteit aan alle vereisten zou voldoen, wat de materialen- en gereedschapskosten verhoogt zonder functionele winst.
• Overzien van ultraviolette blootstelling op onderdelen die buiten of bij een raam zullen zitten, en dan brekigheid in het veld ontdekken.
• Veronderstellen dat een gegevensbladwaarde van toepassing is op uw deel, wanneer de gepubliceerde cijfers afkomstig zijn van standaardproefmonsters in plaats van uw geometrie, poortpositie en koelcondities.
• Het wisselen van hars na het snijwerk wordt gedaan zonder te controleren of het krimpverschil de afmetingen van de holte nietig maakt.

De laatste is de duurste en de meest vermijdbare: het bevestigen van het hars voordat het gereedschap wordt gesneden, of op zijn minst overeenkomen welke alternatieven dimensioneel compatibel zijn, elimineert het risico volledig.

De materiële beslissing in productie nemen

Het materiaal en de geometrie worden samen beslist in plaats van in volgorde.en een ontwerp dat in één materiaal werkt, werkt misschien niet in een anderOnze gids voor de ontwerprichtlijnen voor ribben en gusset behandelt de geometrische kant van die relatie.en veel van de problemen in ons artikel over materiaal gerelateerde gietfouten worden teruggevoerd naar een mismatch tussen hars en onderdeel ontwerp in plaats van naar de pers.

Voor zeer kleine onderdelen verandert het materiaalgedrag opnieuw omdat de stroomlengten, koelingssnelheden en de poortproporties niet netjes worden verkleind.Onze vergelijking van micro-vorm toepassingen dekt waar die verschillen van belang.

Elite Mold Tech vormt ABS, polycarbonaat, nylon, polypropyleen, POM, PEEK en TPU via haar injectievormingsdiensten voor kunststof.en beoordeelt de materiaalkeuze op basis van de onderdelengeometrie en tolerantievereisten tijdens het noteren in plaats van nadat het gereedschap is ingesteldStuur een onderdeelmodel en de servicevereisten naar Elite Mold Tech voor een aanbeveling die samen rekening houdt met krimp, tolerantie en gereedschapsimplicaties.

Vaak gestelde vragen