Литье пластмассы в силикон: зачем, кому и как поможет сэкономить?
Доступно рассказываем, в чем суть производства заготовок литьем, когда выгодна данная технология и кому может быть полезна.
Материал подготовлен контент-агентством 2red на основе интервью с Сергеем Пришвой – руководителем компании 3droom.pro.
Литье пластмассы в силиконовую форму – технология, которая полезна:
разработчикам для быстрого тестирования идеи;
- мелкосерийному производству, чтобы сделать сложные и прочные детали по минимальной себестоимости;
- для изготовления малой партии сувениров любой сложности с мельчайшими деталями;
Когда литье пластика выгоднее, чем изготовление пресс-формы или 3D-печать?
Литье изделий из пластмасс выгоднее заказывать, когда речь идет о серии деталей (примерно до 10 000 изделий). Чем больше моделей отливают, тем дешевле выходит себестоимость одного изделия.
Определяющие критерии при выборе между литьем и печатью:
Скорость и размер партии. На отливку одной детали с использованием быстрополимеризуещегося пластика уходит 15 минут – это 4 изделия в час. Если серия большая, используют две и более форм для ускорения процесса. Чтобы быстро сделать много деталей, используя 3д печать, нужно иметь «ферму» принтеров, но скорость всё равно зависит от нескольких условий, например, сложности модели. На печать одного предмета уходит от двух часов до одного дня.
- Размер детали. Время заливки модели не сильно зависит от её объема: каким бы маленьким ни было изделие, нужно изготавливать силиконовую форму и только после этого отливать пластиковые предметы. Одну или 2-5 маленьких деталей зачастую выгоднее напечатать. Но размер 3д печати ограничен. Даже крупноформатная печать мала по сравнению с тем, что можно получить с помощью литья. Большие детали лучше отливать – это быстрее, плюс точность и прочность выше. А порой это единственный способ получить крупное изделие.
- Постобработка и качество продукции. Напечатанные изделия чаще всего нужно дорабатывать: шлифовать, грунтовать и т.д. Когда речь идет о партии изделий, на постобработку уходит много времени. Кроме того, у напечатанных изделий больше вероятности брака. В то время, как силиконовое литьё сразу обеспечивает достойное качество поверхности и свойства материала, нужные заказчику.
20% клиентов обращаются к нам за услугой печати, но в процессе изучения задачи мы понимаем, что им выгоднее заказать литье пластика в силикон и предлагаем им таким образом довольно неплохо сэкономить.
Что лучше в производстве: штамповка или литье?
Если нужно массово произвести изделия простой формы, то горячее штампование лучше литья. Разумеется, для каждого случая нужно подбирать свою технологию. Без профессиональной консультации здесь не обойтись.
Вообще можно ли сравнить, сколько получается изделий за одно и то же время при разных методах изготовления?
Сравнить не так просто: для литья неважно какой размер детали, время на литье зависит только от времени полимеризации пластика, а время на печать полностью зависит только от размеров изделия. Пресс-форма же изготавливается только тогда, когда необходимы сотни тысяч изделий.
Этапы технологии
Что такое литье пластмасс? Технология основана на создании силиконовой формы, из которой изготавливают необходимое количество пластиковых изделий.
Пошаговый процесс:
- 3д моделирование. Необходимо для разработки точной трехмерной модели.
- Печать разработанного изделия на фотополимерном 3D-принтере.
- Изготовление заготовки – матрицы из напечатанной модели, которую помещают в герметичную емкость и заливают силиконом под вакуумом. После полимеризации (застывания) мастер модель вынимают.
- Литье двухкомпонентного пластика в силиконовую матрицу под высоким давлением.
Для производства используют двухкомпонентную полиуретановую смесь, которая подходит для производства износостойких покрытий и деталей сложных форм.
Есть и другие методы литья. Например, методом интрузии изготавливают толстостенные изделия. Что такое интрузия при литье пластмасс? Это способ литья под давлением, когда используют винтовые литьевые машины: их объем впрыска может быть намного меньше объема формируемого изделия. Для литья под давлением также используют инжекционно-литьевые машины, когда пластмасса нагревается, становится жидкой и подается в пресс-форму. Это литье пластмасс ТПА ( термопластавтоматами).
Преимущества технологии
Плюсы метода литья пластмасс:
Минимум брака и отходов. Нет отходов, так как материал заливают по размеру формы.
- Экономичность. Процесс отливки в силиконовые заготовки дешевле, чем печать каждого предмета на принтере.
- Быстрый срок изготовления. Компьютерное моделирование, изготовление силиконовой заготовки и готового объекта занимает 1-3 дня.
- Высокая прочность изделий. Литье под давлением используется для производства изделий из одного залитого слоя. Так форма становится прочнее, потому что нет слабых мест и трещин.
- Возможность изготовления изделий сложных форм, которые состоят из множества частей. Качество не страдает, потому что под давлением заполняется каждый миллиметр заготовки.
- Большой выход продукции. Технология подходит для тиража до 1000 изделий. А прочности одной силиконовой заготовки иногда хватает, чтобы выполнить литье маленькой партии изделий (одной матрицы хватает на 10-20 отливок).
Никакая 3D-печать не предлагает такое качество готовых изделий как литьевая технология. Выбор материала тоже впечатляет: вы можете получить почти любые по характеристике пластмассовые детали – от прочных и прозрачных до огнеупорных. Если вам необходимо более 3-5 изделий, вместо 3D-печати дешевле использовать литье.
Вывод
Литье в силиконовые формы – технология, которая позволяет получать небольшие тиражи (до 10 000) прочных и точных изделий методом отливки пластика. Цена зависит от объёмов, материала и сроков. Стоимость услуги начинается от 25 руб/грамм готового изделия.
Технология будет выгодна вам, когда нужно получить:
- большие и прочные детали;
- предметы со сложными формами;
- мелкосерийные партии готовых объектов;
- изделия с ровными стенками без постобработки.
Довольно часто литье пластика в силикон становится оптимальным решением задач самого разного бизнеса. Чтобы не запутаться с множеством нюансов, стоит обратиться к специалистам в этой технологии.
Пошаговый процесс:
3д моделирование. Необходимо для разработки точной трехмерной модели.
Печать разработанного изделия на фотополимерном 3D-принтере.
Изготовление заготовки – матрицы из напечатанной модели, которую помещают в герметичную емкость и заливают силиконом под вакуумом. После полимеризации (застывания) мастер модель вынимают.
Литье двухкомпонентного пластика в силиконовую матрицу под высоким давлением.
===========================
В силикон льете под высоким давлением?
Матрица с пластиком помещается под высокое давление)