Освоение пластиковых инжекционных формовальных деталей: полное руководство по проектированию и производству

В сложной ткани современного производства лишь немногие процессы изменили материальный мир так глубоко, как созданиепластиковые детали для литья под давлением. От высокоточных хирургических инструментов, используемых при спасательных операциях, до прочных, устойчивых к погодным условиям компонентов экстерьера автомобилей, детали, полученные литьем под давлением, являются бесшумной и вездесущей основой мировой экономики. Эта технология производства, характеризующаяся способностью воспроизводить сложную геометрию с точностью до микрона в масштабах массового производства, является свидетельством сближения машиностроения, химии полимеров и гидродинамики.¹

Однако кажущаяся простота процесса — плавление пластика, впрыскивание его в форму и извлечение твердой детали — скрывает глубину сложности, которая бросает вызов даже опытным инженерам. Путь от цифрового файла САПР к физическому функциональному компоненту чреват потенциальными ловушками. Микроскопическая ошибка в угле уклона может привести к тому, что деталь станет невозможной для извлечения; Незначительный просчет в толщине стены может привести к катастрофическому разрушению конструкции или эстетическому разрушению из-за вмятин и деформации. Более того, экономические последствия ошеломляют; Поскольку затраты на оснастку часто достигают шестизначных цифр, расплатой за ошибки проектирования является не только время, но и значительный капитал.³

Этот отчет представляет собой исчерпывающий сборник экспертного уровня, призванный разобраться в этих сложностях. Это не просто тщательное исследование «как», но и глубокое исследование «почему». Мы рассмотрим реологическое поведение расплавленных полимеров, проанализируем термотермодинамику охлаждения пресс-формы и проанализируем экономические рычаги, которые влияют на ценообразование поштучно. Путем синтеза данных отраслевых стандартов, технических исследований и практических методологий устранения неполадок это руководство призвано дать профессионалам тонкое понимание, необходимое для оптимизациипластиковые детали для литья под давлениемза производительность, качество и технологичность.⁵

Чтобы по-настоящему овладеть дизайномпластиковые детали для литья под давлением, нужно сначала обладать детальным пониманием экосистемы, в которой они родились. Машина для литья под давлением — это не просто насос; это сложный термодинамический двигатель, который управляет фазовыми изменениями под экстремальным давлением.

Машина — это сцена, на которой разыгрывается драма литья. Он состоит из двух основных функциональных блоков, каждый из которых выполняет свою, но синхронизированную роль: блок впрыска и блок зажима.

Узел впрыска отвечает за фазовый переход сырья. Пластиковые гранулы, часто смешанные с красителями или добавками, подаются в бункер и опускаются в бочку. Внутри вращается возвратно-поступательный винт, выполняющий три важные функции:

1. Транспортировка:Винтовые лопасти перемещают гранулы вперед.

2. Пластикация:Благодаря сочетанию внешних нагревательных лент и, что более важно, внутреннего тепла сдвига, генерируемого трением, гранулы плавятся. Распространено заблуждение, что всю работу выполняют обогреватели; на самом деле примерно 60-70% энергии, используемой для плавления пластика, исходит от механических сил сдвига, создаваемых вращением шнека.⁷

3. Инъекция:Винт действует как плунжер. Обратный клапан (обратный клапан) на наконечнике предотвращает вытекание расплавленного пластика назад. Шнек погружается вперед, выталкивая расплав через сопло в форму.⁷

Поведение пластика здесь определяется динамикой неньютоновской жидкости. В отличие от воды, вязкость которой постоянна, расплавленный пластик «истончается при сдвиге». По мере увеличения скорости впрыска скорость сдвига увеличивается, а вязкость уменьшается, что позволяет материалу легче течь в сложные тонкостенные секции. Это физическое свойство имеет жизненно важное значение для проектированияпластиковые детали для литья под давлениемсо сложными функциями.⁶

Пока инжекторный узел толкает, зажимной узел должен сопротивляться. Давление внутри полости формы во время впрыска может варьироваться от 3000 до более 20 000 фунтов на квадратный дюйм (20–140 МПа). Если сила зажима недостаточна, половинки формы слегка разделятся (феномен, известный как «дыхание формы»), что позволит пластику выйти наружу и сформироваться.вспышка, тонкий зазубренный дефект на кромке детали.⁹

Зажимные системы обычно делятся на гидравлические и коленно-рычажные механизмы. Гидравлические зажимы обеспечивают точный контроль тоннажа и их легче настраивать, а в коленно-рычажных зажимах используются механические связи, обеспечивающие огромную фиксирующую силу с высокой скоростью и энергоэффективностью. Выбор тоннажа станка является важным расчетом при планировании производства, обычно оцениваемый в пределах от 2 до 5 тонн усилия зажима на квадратный дюйм проектируемой площади детали.⁷

Форма или «инструмент» — это сердце процесса. Это изготовленный по индивидуальному заказу узел, обычно изготавливаемый из инструментальной стали (например, P20, H13 или S7) или высокопрочных алюминиевых сплавов. Пресс-форма определяет не только форму детали, но и качество ее поверхности, стабильность размеров и производительность.

• Ядро и полость:Форма разделена на две половины.Полость(Сторона A) обычно образует косметический внешний вид детали и является неподвижной.Основной(Сторона B) образует внутренние элементы и перемещается вместе с зажимом. Деталь спроектирована таким образом, чтобы при открывании прилипать к стороне ядра, чтобы система выброса, расположенная на стороне B, могла оттолкнуть ее.²

• Система подачи:Расплавленный пластик проходит из сопла машины через литник в направляющие (каналы) и, наконец, черезворотав полость детали. Конструкция этой системы представляет собой балансирующий акт. Большие бегунки минимизируют потери давления, но увеличивают отходы материала и время цикла. Системы с горячими литниками, которые поддерживают расплавленный пластик внутри коллектора, исключают отходы литников, но требуют значительно более высоких первоначальных инвестиций.¹⁰

• Каналы охлаждения:Внутри стали скрыта сложная сеть каналов, по которым циркулирует вода или масло. Это теплообменники системы. Эффективность отвода тепла определяетвремя цикла, что является основным фактором стоимости детали. «Конформное охлаждение» — когда вставки пресс-формы, напечатанные на 3D-принтере, позволяют каналам охлаждения повторять сложные контуры детали, — это передовая технология, используемая для сокращения времени цикла и повышения качества за счет обеспечения равномерного охлаждения.¹¹

Производство каждогопластиковая деталь для литья под давлениемследует дискретному четырехшаговому циклу:

1. Пластификация и дозирование:Винт вращается, плавя пластик и образуя «выстрел» перед кончиком винта.

2. Инъекция:Шнек погружается вперед, заполняя полость формы (фаза заполнения), а затем поддерживая давление (фаза упаковки и удержания), чтобы протолкнуть внутрь больше материала по мере усадки пластика. Эта компенсация имеет решающее значение для достижения точности размеров.¹²

3. Охлаждение:Деталь удерживается в закрытой форме до тех пор, пока она не станет достаточно жесткой, чтобы ее можно было извлечь без деформации. Часто это самая длинная часть цикла.¹²

4. Выброс:Форма открывается, штифты выдвигаются, выталкивая деталь, и форма закрывается, повторяя цикл.⁷

Выбор смолы является ключевым решением, которое определяет механические, термические и химические характеристики конечного компонента. Имея более 85 000 доступных коммерческих вариантов, ландшафтпластиковые материалы для литья под давлениемобширен.¹Эти материалы в широком смысле подразделяются на термопласты и термореактивные пластики, при этом термопласты доминируют в индустрии литья под давлением из-за их пригодности к вторичной переработке и универсальности обработки.

Термопласты делятся на два семейства в зависимости от их молекулярной морфологии в твердом состоянии. Это различие является единственным наиболее важным фактором в прогнозировании того, как материал будет сжиматься и деформироваться.

В аморфных полимерах полимерные цепи переплетены случайным образом, как в тарелке приготовленных спагетти.

• Характеристики:Они постепенно размягчаются при нагревании, обычно прозрачны и обладают меньшей химической стойкостью. Важно отметить, что они сжимаются меньше и изотропно (равномерно во всех направлениях), что делает их идеальными для прецизионных деталей, требующих жестких допусков.⁵

• Ключевые примеры:

  • Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС):Известен своей прочностью и ударопрочностью. Это предпочтительный материал для корпусов бытовой электроники, внутренней отделки автомобилей и кубиков LEGO. Он обеспечивает превосходное качество поверхности, но склонен к разрушению под воздействием ультрафиолета, если не стабилизирован.¹

  • Поликарбонат (ПК):Прозрачное чудо инженерной мысли, ПК обладает исключительной ударопрочностью и термостойкостью. Он используется в пуленепробиваемых стеклах, медицинских приборах и линзах автомобильных фар. Однако он подвержен растрескиванию под напряжением и химическому воздействию.¹³

  • Акрил (ПММА):ПММА, известный своей оптической прозрачностью, не уступающей стеклу, используется в световодах, линзах и экранах дисплеев. Он хрупкий по сравнению с ПК, но обеспечивает превосходную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям.¹³

Эти полимеры имеют области высокоупорядоченных кристаллических молекулярных структур, диспергированных внутри аморфных областей.

• Характеристики:Они имеют высокую температуру плавления, обычно непрозрачны и обладают превосходной химической стойкостью и усталостной стойкостью. Однако процесс кристаллизации вызывает значительную усадку, которая часто является анизотропной (сжимается больше в направлении потока, чем поперек него), что приводит к более высокой склонности к короблению.⁵

• Ключевые примеры:

  • Полипропилен (ПП):Рабочая лошадка отрасли. Он устойчив к усталости (идеален для «живых петель»), химически инертен и недорог. Используется в упаковке, автомобильных баках и медицинских контейнерах.¹

  • Полиамид (Нейлон/ПА):ценится за высокую механическую прочность, износостойкость и низкий коэффициент трения. Он используется в шестернях, втулках и автомобильных компонентах под капотом. Важным фактором для нейлона является его гигроскопичность; он поглощает влагу из воздуха, что влияет на его размерную стабильность и механические свойства.¹⁴

  • Полиэтилен (ПЭ):Доступен в вариантах высокой плотности (HDPE) и низкой плотности (LDPE). Он прочный, влагостойкий и недорогой, широко используется в потребительских товарах и трубопроводах.¹⁶

Для применений, требующих производительности, превосходящей обычные пластмассы, инженеры обращаются к современным смолам.

• Полиоксиметилен (ПОМ/ацеталь):Полукристаллический материал, обладающий высокой жесткостью, низким коэффициентом трения и превосходной стабильностью размеров. Это стандарт для прецизионных зубчатых передач и механических креплений.¹³

• PEEK (полиэфиркетон):На вершине полимерной пирамиды PEEK предлагает исключительную термическую стабильность (до 260°C), химическую стойкость и механическую прочность. Он используется в аэрокосмической и медицинской имплантации в качестве замены металла.¹⁶

• Ультем (PEI):Аморфная смола, известная высокой термостойкостью, огнестойкостью и диэлектрической прочностью, что делает ее идеальной для электрических компонентов и салонов самолетов.¹⁷

В следующей таблице сравниваются ключевые свойства, которые помогут при выборе.¹³:

Проектирование для технологичности (DFM) — это активная инженерная дисциплина проектирования.пластиковые детали для литья под давлениемтаким образом, чтобы это соответствовало возможностям и ограничениям производственного процесса. Это единственный наиболее эффективный инструмент для снижения затрат, времени цикла и количества дефектов. Деталь, спроектированная без соблюдения принципов DFM, обречена на провал, независимо от качества формы или сложности машины.⁵

Если и есть одна заповедь в проектировании пластиковых деталей, то она такова:Поддерживайте одинаковую толщину стенок.

• Физика:Расплавленный пластик течет рекой; он предпочитает постоянный канал. Изменения толщины вызывают колебания потока и падения давления. Что еще более важно, пластик охлаждается снаружи внутрь. В толстых секциях ядро ​​дольше остается расплавленным. Когда это ядро ​​со временем остывает и сжимается, оно втягивает уже затвердевшую внешнюю оболочку внутрь, создавая депрессию, известную какзнак погружения. Если кожа достаточно жесткая, чтобы сопротивляться, усадка создает внутри вакуум, образуяпустота.⁹

• Деформация:Разная скорость охлаждения толстых и тонких сечений создает внутреннее напряжение. Когда деталь выбрасывается, это напряжение снимается, вызывая скручивание или изгиб детали.¹⁵

• Решение:Проектируйте детали с постоянной номинальной толщиной стенки. Если переход необходим, он должен быть постепенным — плавным, а не ступенчатым — обычно на расстояние, в 3 раза превышающее разницу в толщине.

• Выделение:Большие твердые блоки пластика следует «вырезать», оставляя оболочку одинаковой толщины, поддерживаемую ребрами. Это не только предотвращает дефекты, но и значительно сокращает расход материала и время охлаждения.¹⁹

Рекомендации по толщине стенок для конкретного материала ¹⁸:

В отличие от обработанной детали, которая может иметь идеально вертикальные стенки, для детали, полученной литьем под давлением, требуетсячерновик. По мере остывания пластик сжимается на стержне формы. Без конуса (угла осадки) трение между деталью и формой во время выталкивания было бы огромным, что приводило бы к образованию следов сопротивления, истираниям или пробиванию выталкивающими штифтами детали.²³

• Стандартная практика:Минимумот 1 до 2 градусовосадки рекомендуется для всех вертикальных поверхностей. Даже0,5 градусалучше, чем ноль.

• Текстурированные поверхности:Текстура действует как серия микроскопических подрезов. Для освобождения текстурированной детали требуется существенно большая вытяжка. Стандартное правило отрасли заключается в добавлении1,5 градуса уклона на каждые 0,001 дюйма (0,025 мм) глубины текстуры..²⁵Несоблюдение этого требования приводит к «перетаскиванию текстуры», когда форма соскабливает текстуру с детали при открытии.

• Углы отключения:Для участков, где металл скользит по металлу (запорные устройства), образуя отверстия или зажимы, минимум3 градусажизненно важно для предотвращения износа и вспышки плесени.²⁴

Дизайнеры часто прибегают к утолщению стенок для придания прочности, но, как уже отмечалось, это приводит к просадке. Правильным инженерным решением является использованиеребра.

• Толщина ребра:Основание ребра определяет, появится ли вмятина на противоположной косметической поверхности. Эмпирическое правило заключается в том, что толщина ребра у его основания должна бытьОт 40 % до 60 % номинальной толщины прилегающей стенки..¹⁵

• Высота ребра:В идеале ребра не должны быть выше номинальной толщины стенки, превышающей ее в три раза. Глубокие ребра трудно заполнить (газовые ловушки) и трудно извлечь (высокое трение на поверхности).²²

• Босс Дизайн:Бобышки — это элементы, используемые для установки крепежа или установки вставок. Как и ребра, изолированные толстые выступы вызывают опускание. Их следует прикреплять к основной стене косынками или ребрами, а не сливать в сплошную массу. В самой бобышке необходимо высверлить сердечник, а глубина отверстия должна быть немного глубже, чем винт, чтобы предотвратить растрескивание.¹⁹

Подрез — это любой элемент, который препятствует открытию формы по прямой, например боковое отверстие, защелка или резьба.

• Действия со слайдом:Традиционное решение — это «боковое действие» или «скольжение» — движущийся компонент формы, который отодвигается в сторону до того, как основная форма откроется. Несмотря на свою эффективность, слайды увеличивают стоимость инструмента (часто 1000–5000 долларов США за слайд) и усложняют обслуживание инструмента.⁵

• Проходные ядра:Разумная стратегия DFM заключается в перепроектировании детали для создания элемента с использованием «сквозной» или «запирающей» геометрии. Соединив половины формы A и B через отверстие в дне детали, можно сформировать зажим или защелку без каких-либо движущихся механизмов. Это снижает стоимость оснастки и повышает надежность.⁵

ворота— это физическая точка, в которой пластик попадает в полость формы. Его местоположение не является произвольным; он определяет структуру потока, расположение линий сварки и точность размеров детали.

• Направление потока:Пластик должен перетекать из толстых участков в тонкие. Включение в тонкую секцию, которая подает толстую секцию, приведет к преждевременному замерзанию тонкой секции, предотвращая уплотнение толстой секции, что приведет к образованию утопленных следов.¹⁵

• Косметика:Ворота оставляют «остаток» или небольшой шрам. Их следует размещать на некосметических поверхностях.

• Линии сварки:Когда фронты пластического потока разделяются вокруг препятствия (например, отверстия) и снова соединяются, они образуют «линию сращивания» или «линию сварного шва». Эта линия часто более слабая и визуально отчетливая. Размещение ворот можно отрегулировать, чтобы переместить эти линии в места с низким напряжением или плохой видимостью.⁹

После завершения проектирования и изготовления формы основное внимание смещается на производственный цех. «Технологическое окно» — это диапазон настроек (температура, давление, время), в пределах которого производятся приемлемые детали. Работа за пределами этого окна приводит к дефектам.

Современные термопластавтоматы представляют собой шедевры техники управления, позволяющие операторам манипулировать сотнями параметров. Однако на результат доминируют четыре ключевые переменные:

1. Температура:Сюда входят кактемпература плавления(тепло пластика) итемпература формы(тепло стали).

   • Температура плавления:Если слишком низко, пластик не заполнит форму (короткий план). Если слишком высоко, он деградирует (сгорает/расшатывается).²⁷

   • Температура пресс-формы:Горячая форма улучшает качество поверхности и снижает внутренние напряжения, но увеличивает время цикла. Холодная плесень действует быстрее, но может вызвать стресс и привести к ухудшению качества косметики.²⁸

2. Давление:

   • Давление впрыска:Сила, необходимая для проталкивания материала в полость.

   • Удерживающее давление:Давление, прикладываемое при охлаждении детали для упаковки большего количества материала. Недостаточное давление удержания является основной причиной образования вмятин и отклонений в размерах.¹²

3. Время:

   • Скорость/время впрыска:Для тонких стенок необходим быстрый впрыск, но он может вызвать выбросы или возгорание (дизельное топливо). Медленный впрыск обеспечивает лучшее качество поверхности, но может привести к образованию коротких впрысков или линий потока.²⁷

   • Время охлаждения:Время нахождения детали в форме. Это строго зависит от толщины стенки и коэффициента температуропроводности материала.

4. Размер выстрела:Точный объем впрыскиваемого материала. Вариации здесь приводят к «вспышке» (переполнению) или «коротким выстрелам» (недостатку заполнения).⁹

Даже на хорошо управляемых заводах случаются дефекты. Способность диагностировать основную причину — будь то проблема с конструкцией, пресс-формой или процессом — имеет решающее значение.

• Симптомы:Поверхностные впадины или внутренние полые пузырьки в толстых срезах.

• Первопричина:Объемная усадка. Центр толстой стены остывает последним и втягивает материал внутрь.

• Исправление процесса:Увеличьте давление удержания; продлить время выдержки; более низкая температура плавления.

• Исправление дизайна:Уменьшить толщину стенок; вырезать толстые секции; убедитесь, что ребра составляют <60 % толщины стенки.⁹

• Симптомы:Избыток тонкого пластика, выступающий за линию разъема или штифты выталкивателя.

• Первопричина:Давление внутри полости превышает силу зажима машины, заставляя форму открываться.

• Исправление процесса:Увеличение тоннажа зажима; снизить давление впрыска; замедлить скорость впрыска.

• Исправление формы:Проверьте наличие повреждений плесени или мусора на линии разъема; улучшить вентиляцию.⁹

• Симптомы:Часть неполная; края или углы отсутствуют.

• Первопричина:Пластик замерз перед заполнением полости, или было введено недостаточно пластика.

• Исправление процесса:Увеличить размер выстрела; увеличить скорость/давление впрыска; повысить температуру расплава/формы.

• Исправление дизайна:Толстые стенки для улучшения потока; добавить лидеров потока.²⁷

• Симптомы:Черные или коричневые карбонизированные метки, обычно в конце рисунка заливки.

• Первопричина:Воздух, попавший внутрь формы, сжимается поступающим пластиком. Это адиабатическое сжатие перегревает воздух до точки сгорания.

• Исправление формы:Добавьте или углубите вентиляционные отверстия в форме для выхода воздуха.⁹

• Исправление процесса:Уменьшите скорость впрыска, чтобы дать воздуху время выйти.

• Симптомы:От ворот расходятся серебристые полосы.

• Первопричина:

  • Распространение влаги:Влажный материал превращается в пар в цилиндре (обычно для нейлона/АБС).

  • Распространение тепла:Разрушение материала из-за чрезмерного нагрева сдвига или температуры ствола.

• Исправление процесса:Тщательно просушите материал (от влаги); уменьшите скорость вращения винта или противодавление (из-за нагрева сдвига).⁹

• Симптомы:На поверхности возле ворот виднеется змеевидный «червь».

• Первопричина:Высокоскоростной пластик пролетает через открытую полость, не прилипая к стенам, охлаждаясь на лету.

• Исправление дизайна:Переместите ворота так, чтобы они ударялись о стержень сердечника или стену, чтобы снизить скорость.

• Исправление процесса:Используйте плавный профиль скорости: сначала медленный впрыск, затем быстрый.¹⁵

• Симптомы:Волосяные трещины или линии на стыке двух фронтов потока.

• Первопричина:Неизбежно, когда поток разделяется вокруг отверстия. Фронты охлаждаются по мере движения и не сливаются полностью при воссоединении.

• Значение:Это структурные слабые места.

• Исправление процесса:Увеличьте температуру расплава/формы, чтобы обеспечить более горячую сварку.

• Исправление дизайна:Переместите ворота, чтобы продвинуть линию вязания в некритическую зону.⁹

Стандартное литье под давлением подходит для большинства применений, но существуют специализированные методы, расширяющие границы функциональной интеграции и сложности.

Формование вставкой предполагает размещение предварительно сформированного компонента (обычно металлического) в форму перед впрыском пластика. Пластик обтекает вставку, герметизируя ее.

• Общие приложения:Резьбовые латунные вставки для прочных винтовых соединений; металлические валы в шестернях; электрические контакты в разъемах.²⁹

• Преимущества:Он сочетает в себе прочность металла с универсальностью пластика. По прочности на выдергивание он намного превосходит вставки после установки (например, термофиксацию).

• Проблемы:Металлическую вставку необходимо загружать (вручную или с помощью робота), что увеличивает время цикла. Разница в тепловом расширении металла и пластика может со временем вызвать «кольцевое напряжение» и растрескивание.³¹

При формовании создается единая деталь из двух разных материалов (подложек), обычно жесткого конструкционного пластика и мягкого эластомера (TPE/TPU).

• Двухкадровое (2K) формование:Для этого используется специализированная машина с двумя узлами впрыска. Форма поворачивается на 180 градусов после формирования первой порции (подложки), и сразу же впрыскивается вторая порция (надформа). Это обеспечивает высочайшую точность и прочность соединения.³⁰

• Выбор и размещение:Подложка формуется на одной машине, затем вручную переносится во вторую форму на другой машине для последующей формовки. Это дешевле для небольших объемов, но менее точно.

• Химическое соединение:Успех формования зависит от химической связи между материалами. Не все пластмассы склеиваются. Например, ТПЭ хорошо сцепляется с ПП и АБС, но плохо с нейлоном без механических замков.³¹

По мере того как устройства уменьшаются, уменьшаются и их компоненты. Микроформование касается деталей весом менее грамма, часто с допусками, измеряемыми в микронах.

• Технология:Стандартные шнеки не могут точно дозировать такие крошечные количества. В микроформовочных машинах используются плунжеры или специальные микровинты для дозирования миллиграммов пластика.

• Приложения:Биорассасывающиеся медицинские имплантаты, микрофлюидные чипы, крошечные шестеренки для часов или приводы.³³

• Проблемы:Обращение с этими деталями затруднено; статическое электричество может привести к их прилипанию к форме. Для проверки часто требуются микроскопы или системы технического зрения.³⁵

Всеобъемлющий отчет должен отражать финансовую реальность. Структура затратпластиковые детали для литья под давлениемразделяется на единовременные инженерные затраты (NRE) и удельные затраты.

Плесень является самым серьезным барьером на пути к успеху.

• Диапазон стоимости:Простая алюминиевая форма с одной полостью (класс 105) может стоить 3000–5000 долларов. Стоимость сложной многополой формы из закаленной стали (класс 101) с направляющими и горячеканальными каналами может легко превысить 100 000 долларов.³

• Драйверы затрат:

  • Сложность:Подрезы, требующие направляющих или подъемников, увеличивают стоимость линейно.

  • Размер:Для более крупных форм требуется больше стали и больше времени на обработку на станке с ЧПУ.

  • Кавитация:Больше полостей = более высокая стоимость пресс-формы, но более низкая стоимость единицы продукции.

  • Материал:Обработка стали занимает больше времени, чем алюминий, но она выдерживает миллионы циклов.

Стоимость отдельной части определяется:

1. Стоимость материала: $(вес детали + отходы рабочего колеса), умноженный на цену материала$.

2. Скорость машины:Прессы для литья под давлением сдаются в аренду почасово. 50-тонный пресс может стоить 40 долларов в час; 500-тонный пресс может стоить 150 долларов в час. В эту ставку входят накладные расходы, электричество и рабочая сила.³⁶

3. Время цикла:Это множитель. Если на изготовление детали уходит 30 секунд вместо 15 секунд, стоимость станка удваивается. Вот почему сокращение времени охлаждения (за счет управления толщиной стенок) так важно.³⁷

На протяжении десятилетий формование было единственным вариантом. Теперь 3D-печать конкурирует за небольшие объемы.

• 3D-печать:Нулевая стоимость инструмента. Высокая стоимость единиц