Formarea prototipului de injecție din plastic

Caracteristicile matrițelor din aluminiu:
Ușor
 Densitatea mai mică a aliajului de aluminiu face ca matrița să fie ușoară și ușor de procesat, transportat și asamblat.
 Reduce necesitatea tonajului de mașini de turnare prin injecție și scade costul utilizării echipamentelor de procesare.
Conductivitate termică ridicată
 Aliajele de aluminiu au o conductivitate termică excelentă, ceea ce reduce semnificativ timpul de răcire și îmbunătățește productivitatea de modelare prin injecție.
 Acest lucru este deosebit de avantajos pentru modelarea rapidă și producția de ciclu scurt -.
Machinabilitate ușoară
 Aluminiul este un material mai moale, ceea ce face mai ușor prelucrarea CNC, tăierea, forajul și alte operațiuni.
 Ciclul de producție este scurt, de obicei doar 3-10 zile pentru a completa matrița.
Avantajul costurilor
 Costurile de producție sunt mai mici decât matrițele din oțel, ceea ce o face potrivită pentru proiecte mici de producție de loturi - cu bugete limitate.
 Nu sunt necesare procese complexe de tratament termic și de întărire, reducând în continuare costurile de producție.
Finisare bună a suprafeței
 Suprafața aluminiului este ușor de lustruit, sablat, anodizat etc., care poate satisface anumite cerințe de aspect.

Avantajele matrițelor din aluminiu:
Ciclu de producție scurt
 De la proiectare până la livrare, matrițele din aluminiu durează de obicei doar 3 zile până la 2 săptămâni, ceea ce este mai rapid decât matrițele tradiționale din oțel.
Accesibil
 Potrivit pentru un lot mic sau anunț - nevoi de producție de hoc, poate reduce semnificativ costurile inițiale de dezvoltare.
Flexibil
 Structura matriței poate fi ajustată cu ușurință, ceea ce este potrivit pentru un proces de dezvoltare a produselor iterative rapide.
Potrivit pentru o gamă largă de produse
 Forme complexe sau subțiri - piese de perete pot fi produse pentru a satisface cerințele diversificate de proiectare a produsului.
Întreținere ușoară
 Tratarea suprafeței matriței din aluminiu este simplă, cu un cost de întreținere scăzut.

Dezavantajele matrițelor din aluminiu:
Durata de viață scurtă
 Aliajul de aluminiu are o rezistență scăzută și la abraziune. De obicei, poate rezista doar la 500-10.000 de injecții, care nu pot satisface cererea de producție în masă.
Rezistență slabă la căldură
 Aluminiul are o capacitate limitată de a rezista la temperaturi ridicate, iar injecția de temperatură ridicată - poate duce la deformarea mucegaiului.
Rezistență insuficientă
 Pentru produsele care necesită o rezistență ridicată sau ultra - injecție de înaltă presiune (de exemplu, materiale plastice armate cu fibră de sticlă), mucegaiurile din aluminiu nu pot fi adecvate.
Precizie limitată
 Deși matrițele din aluminiu pot obține o precizie mai mare, capacitatea de control a toleranței este încă ușor inferioară în comparație cu matrițele de oțel end -.

Scenarii pentru matrițe din aluminiu:
Dezvoltarea prototipului
 Verificați fezabilitatea proiectării și generați rapid probe pentru testare.
Producție mică de lot
 Satisface cererea de producție de zeci până la mii de piese, potrivite pentru producția de încercări și etapa de testare a pieței.
Verificarea produsului
 Produceți probe apropiate de producția în masă pentru verificarea funcțională sau demonstrarea aspectului.
Proiecte de timp scurte de timp
 Aplicați la sarcinile de producție cu timpi de livrare strânși pentru a sprijini transformarea rapidă.

mucegai flexibil din oțel

Caracteristicile matrițelor moi din oțel:
Putere moderată
 Duritatea materialului este de obicei între 28 - 32 HRC, care poate răspunde nevoilor de modelare prin injecție cu volum mediu (5.000 până la 50.000 de cicluri).
 Mai ușor de lucrat decât matrițele din oțel dur, capabil să reziste la un anumit nivel de rezistență și presiune.
O mai bună rezistență la abraziune
 Oțelul moale are o rezistență mai bună la uzură decât matrițele din aluminiu, ceea ce îl face potrivit pentru timpi de ciclu mai lungi.
Cost moderat
 Costuri mai mici în comparație cu matrițele din oțel dur, dar o rezistență semnificativ mai mare și durata de viață a serviciilor decât matrițele de aluminiu, potrivite pentru proiecte de producție medie cu bugete limitate.
Ușor de modificat
 Duritatea ridicată a materialului permite ca matrița să fie prelucrată și reglată cu ușurință după încercarea matriței, susținând optimizarea proiectării.
Versatilitate
 Poate fi utilizat pentru a face structuri complexe sau multipli de cavitate sau multi - matrițe de cavitate pentru a satisface o gamă largă de nevoi ale produsului.

Avantajele matrițelor flexibile din oțel:
Viață mai lungă
 De obicei, acceptă zeci de mii de cicluri de injecție, ceea ce îl face adecvat pentru nevoile de producție de volum-.
Timp moderat al ciclului
 Viteza de procesare este mai rapidă decât cea a matrițelor din oțel dur. Dar ușor mai lent decât cel al matrițelor de aluminiu, cu un ciclu de producție general de aproximativ 2-4 săptămâni.
Cost - efectiv
 Echilibrul dintre forță, viață și cost. Este potrivit în special pentru testarea funcțiilor, producția de încercare și unele proiecte de producție în masă.
Potrivit pentru o gamă largă de materiale plastice
 Adaptabil la modelarea prin injecție a majorității materialelor plastice de inginerie, inclusiv ABS, PC, PP, etc.
Precizie mai mare
 În comparație cu matrițele din aluminiu, matrițele din oțel flexibile pot obține o precizie dimensională mai mare și finisare la suprafață.

Dezavantaje ale matrițelor moi din oțel:
Duritate limitată
 Slab pentru ultra - ridicat - presiune injecție de forță de presiune sau procesare a sticlei - Fibra - materiale armate
Rezistență slabă la coroziune
 Predispus la rugină în umiditate ridicată sau medii acide, care necesită întreținere regulată și aplicarea inhibitorilor de rugină.
Greutăți grele
 Mai greu decât matrițele din aluminiu, ceea ce duce la costuri de transport și de asamblare mai mari.
Longevitatea nu este la fel de bună ca mucegaiurile din oțel tare
 Nu se poate suporta pe termen lung - nevoi de producție în masă. Nu este potrivit pentru proiecte cu mai mult de un milion de cicluri.

Materiale obișnuite pentru matrițe moi din oțel
P20 Oțel
 Utilizat în mod obișnuit oțel cu mucegai cu duritate scăzută, duritate în 28-32 HRC, potrivit pentru producția de volum mediu.
 O bună de lucru, rezistență la uzură moderată, costul - efectiv.
718 Oțel
 Chrom - care conține oțel de mucegai are o rezistență bună la uzură și rezistență la coroziune.
 Utilizat frecvent în forme de injecție solicitante, cum ar fi piese transparente și părți de precizie.
S50C Oțel
 Un oțel cu unelte de carbon care este ieftin, dar mai puțin durabil.
 Potrivit pentru utilizarea termenului scurt - sau proiecte bugetare scăzute -.
NAK80 Oțel
 Oțelul foarte lustruit este potrivit pentru produsele care necesită un finisaj de suprafață ridicat, cum ar fi carcasele cosmetice.

Comparația formelor moi din oțel cu alte matrițe

Formele de imprimare 3D

Caracteristici ale matrițelor tipărite 3D:
Flexibilitate ridicată
 Formele geometrice complexe pot fi tipărite cu un grad ridicat de libertate de proiectare, permițând realizarea structurilor dificil de fabricat prin metode tradiționale de procesare, cum ar fi canalele de răcire interne și designul ușor.
Ciclu de producție scurt
 De obicei, 1-3 zile pentru a finaliza fabricarea mucegaiului, în comparație cu mucegaiul tradițional pentru a economisi mult timp.
Cost scăzut
 Potrivit în special pentru loturi mici sau una - producție de timp, evitând investiția ridicată în avans a matrițelor tradiționale.
Diversitatea materială
 Plastic, rășină fotosensibilă, pulbere metalică și alte materiale pot fi utilizate pentru a regla performanța matriței în funcție de cerere.
Potrivit pentru proiectarea verificării
 Matrițele prototip pot fi făcute rapid pentru verificarea proiectării produsului sau pentru producția de încercare a lotului -.

Avantajele matrițelor tipărite 3D:
Fabricare rapidă
 De la proiectare la modelare în ore până la zile, potrivit pentru iterație și validare rapidă.
Cost scăzut
 Elimină necesitatea unor echipamente tradiționale scumpe din oțel și prelucrare, ceea ce îl face deosebit de potrivit pentru producția de volum și de volum scăzute - și proiecte experimentale.
Fabricarea complexă a structurii
 Implementarea ușoară a structurilor interne, a suprafețelor în formă și a optimizării funcționale, cum ar fi canalele de răcire hidrodinamică.
Deșeuri de materiale reduse
 Fabricarea aditivă folosește doar materialele necesare și este mai ecologică decât procesele tradiționale de tăiere.
Suport de optimizare a proiectării
 Flexibilitate pentru a modifica proiectele de mucegai, după cum este necesar în timpul producției, pentru a se adapta rapid la schimbările cererii.

Dezavantaje ale matrițelor tipărite 3D:
Durată de viață mai scurtă
 În comparație cu matrițele tradiționale din oțel, mucegaiurile tipărite 3D - sunt mai puțin durabile și nu sunt potrivite pentru utilizare prelungită sub presiune ridicată și temperaturi ridicate.
Încărcare limitată - Capacitate de rulment
 Mai ales matrițele din plastic sau rășină sunt ușor de deformat sau deteriorat în procesul de injecție sau matriță -.
Precizie limitată și calitate a suprafeței
 Textura stratului tipărit poate necesita o prelucrare suplimentară, iar finisajul suprafeței nu este la fel de bun ca matrițele tradiționale.
Limitări materiale
 Deși tehnologia de imprimare 3D metalică este disponibilă, costul este mare, iar matrițele comune de rășină sau din plastic sunt limitate în aplicabilitatea lor.
Capacitate insuficientă a lotului
 Potrivit pentru producția sau validarea de încercare mică, dar nu este adecvată pentru producția de masă pe termen lung -.

Selectarea materialelor pentru matrițele de imprimare 3D:
Rășină fotosensibilă
 Potrivit pentru testul sau verificarea de modelare a injecției cu loturi mici, cu o precizie mai bună a modelării și performanțe detaliate.
Plastic (de exemplu, abs)
 Mucegaiuri tipărite folosind tehnologia FDM, costuri reduse, dar mai scăzute la rezistență și rezistență la căldură.
Metale
 Matrițele imprimate folosind pulbere metalică (de exemplu, oțel inoxidabil, aliaj de aluminiu) sunt potrivite pentru nevoile de înaltă rezistență și de înaltă precizie, cu costuri mai mari.
Materiale compozite
 Tipărirea matrițelor prin intermediul materialelor din plastic sau compozite armate pentru o durabilitate și funcționalitate sporită.

Comparația formelor tipărite 3D și a matrițelor tradiționale:

Mucegai de silicon

Caracteristici ale matrițelor din silicon:
Flexibilitate ridicată și maleabilitate
 Materialul din silicon are o bună flexibilitate și ductilitate. Și poate reproduce cu exactitate detaliile suprafeței matriței mamei, potrivite pentru forme geometrice complexe.
Rezistență la temperatură ridicată și stabilitate chimică
 Formele de silicon de calitate ridicate -} sunt de obicei rezistente la temperaturi ridicate (-60 grade până la 250 de grade) și sunt rezistente la majoritatea substanțelor chimice.
Cost scăzut
 Costurile scăzute de producție le fac deosebit de potrivite pentru producția mică - și prototiparea rapidă.
Ciclu de producție scurt
 Procesul de producție este simplu, de obicei 1-3 zile pentru a finaliza producția de mucegai și a o folosi.
O gamă largă de aplicații
 Poate fi utilizat pentru modelarea unei game largi de materiale, inclusiv rășini, poliuretan, ceară, metale cu punct de topire scăzut etc.

Avantajele matrițelor din silicon
Fabricare simplă
 Proces de fabricație simplu, nu este nevoie de echipamente sau procese complexe.
Low - Adaptabilitatea costurilor
 Ideal pentru producția mică de loturi sau prototiparea rapidă, cu economii semnificative în costurile de dezvoltare.
Precizia ridicată a reproducerii
 Poate reproduce cu exactitate detaliile matriței master, inclusiv texturi minime și structuri complexe.
Flexibil
 Ușor de eliberat matrița, evitând deteriorarea produsului finit.
O gamă largă de materiale
 Poate fi utilizat pentru modelarea unei game largi de materiale, cum ar fi rășina, poliuretanul, gipsul și metalele cu punct de topire scăzut.

Dezavantaje ale matrițelor din silicon:
Durata de viață scurtă
 În comparație cu matrițele metalice, matrițele din silicon au o rezistență mai scurtă a uzurii și o durată de viață. Și, în general, poate produce doar zeci până la sute de produse.
Proprietăți mecanice limitate
 Matrițele din silicon au o duritate și o rezistență scăzută, ceea ce face dificilă rezistarea presiunii ridicate - sau a modelării injecției de temperatură -.
Stabilitate dimensională insuficientă
 Matrițele din silicon sunt predispuse la deformare din cauza utilizării repetate, afectând precizia dimensională a produselor.
Sensibil la mediu
 Materialele din silicon sunt sensibile la umiditate și temperatură și trebuie păstrate în condiții adecvate.

Selectarea materialelor din mucegai de silicon:
Silicon transparent
 Pentru matrițe de înaltă precizie și aplicații de mucegai vizual.
Silicon cu duritate ridicată
 Oferă o mai bună rezistență la abraziune și o stabilitate dimensională și este potrivită pentru producția de lot -.
Silicon de calitate alimentară
 Folosit pentru fabricarea mucegaiului alimentar, cum ar fi matrițele de ciocolată și tort.
Silicon industrial
 Potrivit pentru producția de piese industriale, cum ar fi piese auto, sigilii etc.

Mucegai de rășină epoxidică

Caracteristicile matrițelor de rășină epoxidică:
Rezistență ridicată și rezistență la uzură
 Rășina epoxidică se întărește pentru a forma o suprafață dură care poate rezista la o tensiune mecanică ridicată, potrivită pentru procesele complexe și utilizarea timpului lung -.
O bună rezistență chimică
 Rezistent la acid, alcalin și majoritatea solvenților chimici, în special adecvați pentru modelul de impregnare a rășinii a materialelor compozite.
Stabilitate termică excelentă
 Matrițele din rășină epoxidică pot rezista la temperaturi ridicate (de obicei 120 de grade -180 grade, epoxidic special poate rezista până la 250 de grade), potrivit pentru procesul de modelare a presei la cald.
Precizie dimensională înaltă
 O contracție scăzută de întărire (de obicei mai mică de 1%) menține detaliile și precizia formei din matrița principală.
Netezimea mare a suprafeței
 Suprafața matriței poate fi lustruită la un efect oglindă, care ajută la îmbunătățirea calității produsului finit și a efectului de eliberare.

Avantajele matrițelor de rășină epoxidică:
Cost de fabricație relativ scăzut
 Costuri mai mici decât matrițele metalice, potrivite pentru producția și prototiparea lotului mic.
Ușor
 În comparație cu matrițele metalice, matrițele de rășină epoxidică au o greutate mai ușoară, ceea ce le face mai ușor de manevrat și manipulat.
Rezistență ridicată la coroziune
 Rezistent la o gamă largă de solvenți și materiale chimice, prelungind durata de viață a matriței.
Flexibilitate ridicată de procesare
 Proprietățile mucegaiului pot fi ajustate cu umpluturi sau alte materiale de armare pentru a răspunde unei game largi de nevoi de proces.
Capacitate rapidă de modelare
 Ciclu de producție scurt, potrivit pentru răspuns rapid la cererea pieței.

Dezavantaje ale matrițelor de rășină epoxidică:
Durabilitate limitată
 În comparație cu matrițele metalice, matrițele de rășină epoxidică sunt mai puțin rezistente la impact și abraziune. Și sunt potrivite pentru producția de masă de dimensiuni mici și mijlocii -.
Conductivitate termică mai mică
 Conductivitatea termică este mai mică decât matrițele metalice, ceea ce poate reduce productivitatea în anumite procese de încălzire.
Cerințe mari de demodare
 Este ușor de deteriorat suprafața matriței atunci când se demodează, astfel încât este necesar să se utilizeze un agent ridicat - de eliberare a matriței de calitate.
Ușor de deformat la dimensiuni mari
 Matrițele mari - pot fi deformate sub stres sau un mediu de temperatură ridicat -.

Îngrijirea și întreținerea matrițelor de rășină epoxidică:
Curățați suprafața
 Curățați suprafața matriței după fiecare utilizare pentru a evita deteriorarea reziduurilor la matriță.
Inspecție regulată
 Verificați în mod regulat mucegaiul pentru fisuri, deformare sau uzură.
Utilizarea agentului de eliberare a mucegaiului
 Aplicați agentul de eliberare uniform înainte de fiecare utilizare pentru a reduce deteriorarea suprafeței matriței.
Mediu de depozitare
 Depozitați matrița într -un loc uscat și rece, evitați lumina directă a soarelui sau un mediu de temperatură ridicat -.
Reparații și renovare
 Dacă matrița este deteriorată, poate fi reparată cu material de rășină epoxidică pentru a prelungi durata de viață a matriței.

Tabel de comparație al numărului de ori se folosește mucegaiul

Tip de mucegai	Ciclul de fabricație	Număr de ori utilizat	Scenarii aplicabile
Mucegaiul din aluminiu	5-15 zile	De aproximativ 500-1000 de ori	Potrivit pentru producția de loturi mici sau pentru dezvoltarea prototipului, o utilizare mai puțin frecventă, potrivită pentru prototiparea rapidă.
Mucegai flexibil din oțel	10-30 de zile	De aproximativ 5000-10000 de ori	Potrivit pentru producția de loturi de dimensiuni mici și medii --, adecvată pentru producția în masă cu cerințe de precizie medie.
Mucegai de silicon	2-7 zile	De aproximativ 10-50 de ori	Potrivit pentru prototipare rapidă, producție mică de loturi sau lucrări de artă, etc. Utilizare limitată, ușor deteriorată, potrivită pentru piese cu forme complexe.
Formele de imprimare 3D	1-7 zile	De aproximativ 10-100 de ori	Potrivit pentru producția de volum redus, prototipare sau piese complexe în formă de complex, dar durabilitate slabă și nu este potrivită pentru utilizare pe termen lung.
Mucegai de rășină epoxidică	5-10 zile	De aproximativ 100-500 de ori	Se aplică producției de masă de dimensiuni mici și medii -}}, o precizie mai mare, o utilizare relativ mai frecventă, dar încă mai puțin durabilă decât matrițele metalice.

 

Cum să alegeți cea mai bună matriță de injecție adecvată?

Cantitate de eșantion

Alegeți matriță de imprimare 3D sau matriță siliconică pentru o cantitate mică; Alegeți matriță din aluminiu sau matriță din oțel moale pentru o cantitate medie.

Cerințe de produs

Formele de aluminiu sau oțel moale pentru o precizie ridicată și finisare a suprafeței.

Costul timpului

Când timpul este strâns, alegeți matriță de imprimare 3D sau matriță siliconică.

Constrângeri bugetare

Când buget redus, alegeți rășină epoxidică sau mucegai de silicon.

Trebuie menționat că selecția tuturor prototipurilor de modelare prin injecție ar trebui să se refere mai întâi la cerințele și prețul propriului produs, combinația celor două pentru a selecta cele mai potrivite matrițe prototip