Литьё пластмасс под давлением: от прототипа до серии
Выбор смолы и конструкция отливки решают судьбу тиража задолго до первого впрыска: полукристаллический PA усаживается иначе, чем аморфный PC, а стенка с разбросом толщин поведёт деталь на любой сколь угодно точной форме. Мы льём более тридцати марок, от ABS и PP до PEEK и стеклонаполненного PA66, и подбираем материал под нагрузку, среду и требуемый допуск, а не под цену килограмма. Оснастка, литьё, отделка и контроль ведутся на одном предприятии в Китае: прототипная форма за 10–15 дней, серийная за 20–35 дней, первые образцы с протоколом FAI уходят на утверждение до открытия партии. Пришлите STEP с указанием годового объёма, и за 24 часа получите расчёт, разбор по впускам и усадке и подтверждённую дату отгрузки.
Бесплатная консультацияМатериалы
| Марка | Свойства | Типичные области применения |
|---|---|---|
| ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) | Прочность 40–50 МПа при плотности 1,05 г/см³, теплостойкость 95–105 °C. Держит удар, хорошо принимает окраску и гальванику, даёт ровную лицевую поверхность, поэтому остаётся основной маркой для корпусов | Корпуса бытовой электроники, элементы салона автомобиля, игрушки, кожухи приборов |
| PC (поликарбонат) | Прочность 55–75 МПа при плотности 1,20 г/см³, теплостойкость 130–140 °C, ударная вязкость и оптическая прозрачность, за которые марку берут под защиту и оптику. Требует глубокой сушки и горячей формы | Светильники и рассеиватели, медицинские изделия, защитное снаряжение, экраны приборов, автомобильные линзы |
| PA / нейлон (полиамид) | Прочность 60–85 МПа при плотности 1,13–1,15 г/см³, рабочее окно 60–200 °C в зависимости от марки. Износостоек и самосмазывается, но гигроскопичен: влажность на входе проверяем, иначе на глянце выйдет серебро | Шестерни, подшипники скольжения, кабельные стяжки, подкапотные детали, промышленные узлы |
| POM (полиоксиметилен / Delrin) | Прочность 60–70 МПа при плотности 1,41 г/см³, теплостойкость 110–130 °C, отличная размерная стабильность и низкое трение. Плохо держит лакокрасочные покрытия, это надо знать до выбора отделки | Прецизионные шестерни, втулки, защёлки, пружинные элементы, детали клапанов и конвейеров |
| PP (полипропилен) | Прочность 25–40 МПа при плотности 0,90 г/см³, теплостойкость 90–110 °C, химически стоек и дешевле большинства марок. Усадка 1,0–2,5 процента, поэтому допуск держим расчётом полости, а не ужесточением режима | Тара и упаковка, бамперы, бытовые изделия, медицинские расходники, живые шарниры |
| PE (полиэтилен) | Прочность 20–30 МПа при плотности 0,91–0,96 г/см³, отличная химстойкость и пароизоляция, доступны марки, допущенные к пищевому контакту. Документацию производителя сырья передаём вместе с партией | Бутылки, колпачки, контейнеры, медицинские изделия, игрушки, пищевая упаковка |
| PMMA (акрил) | Прочность 55–75 МПа при плотности 1,18 г/см³, светопропускание 92 процента и стойкость к ультрафиолету. Прозрачность не прощает линий спая и следов впуска, поэтому их расположение считаем на модели | Рассеиватели, панели дисплеев, оптические линзы, вывески, задние фонари автомобилей |
| TPU (термопластичный полиуретан) | Прочность 25–60 МПа при плотности 1,10–1,25 г/см³, твёрдость по Шору от 60A до 75D, эластичность и стойкость к истиранию. При совпадении химии образует прочную связь с жёсткой подложкой в двухкомпонентном литье | Чехлы, оболочки кабелей, подошвы, медицинские трубки, уплотнения и прокладки |
| PA66 + GF (стеклонаполненный полиамид) | Прочность 120–185 МПа в зависимости от доли стекла при плотности 1,30–1,50 г/см³, теплостойкость до 250 °C. Жёсткость высокая, но усадка анизотропна и абразивно изнашивает оформляющие поверхности | Силовые автокомпоненты, электрические соединители, нагруженные механические узлы |
| PBT (полибутилентерефталат) | Прочность 50–60 МПа при плотности 1,31 г/см³, теплостойкость 150–220 °C и отличная электроизоляция. Низкое влагопоглощение делает размер предсказуемым во влажной среде | Разъёмы, корпуса реле, детали переключателей, корпуса автомобильных датчиков |
Параметры процесса
| Параметр | Стандартный диапазон |
|---|---|
| Допуск прецизионного литья | от ±0,02 до ±0,05 мм |
| Допуск рядовых деталей | от ±0,05 до ±0,15 мм |
| Толщина стенки | 0,5–5,0 мм, оптимально 1,0–3,0 мм по материалу |
| Формовочный уклон | 0,5–3,0°, под текстуру от 1,0° |
| Масса детали | от 0,5 до 3 000 г |
| Шероховатость после литья | Ra 0,2–1,6 мкм по отделке формы |
| Ресурс формы | от 300 000 до 1 000 000 впрысков и более |
| Давление впрыска | 70–200 МПа по вязкости смолы и геометрии |
| Температура формы | 20–160 °C по материалу |
| Время цикла | 10–60 с по толщине стенки и сложности |
Отделка поверхности
SPI A-1 (зеркало)
Алмазная доводка до Ra 0,012 мкм. Идёт на оптические детали, линзы и глянцевые лицевые поверхности, где любой след полировки сразу виден.
SPI A-2 / A-3 (тонкая полировка)
Мягкая доводка до Ra 0,025–0,05 мкм, ровный глубокий блеск без зеркальной резкости. Типовой выбор для премиальных корпусов электроники.
SPI B-1 / B-2 (полуглянец)
Полировка камнем и абразивной бумагой до Ra 0,05–0,35 мкм. Универсальная отделка для функциональных и одновременно видимых поверхностей.
SPI C-1 / C-2 / C-3 (матовая)
Обработка камнем от тонкой до грубой, Ra 0,35–1,6 мкм. Скрывает отпечатки пальцев и мелкие дефекты, поэтому её часто просят для портативных устройств.
SPI D-1 / D-2 / D-3 (текстура)
Дробеструйная матовая фактура Ra 1,6–12,5 мкм даёт цепкость в руке и маскирует следы течения и линии спая на крупных деталях.
Химическое травление и текстура
Рисунок под кожу, дерево или геометрию наносится травлением на глубину 0,02–0,15 мм. Глубину всегда увязываем с уклоном, иначе текстура будет держать деталь в форме.
Покраска жидкая и УФ-отверждаемая
Автомобильные системы покрытий с подбором цвета по Pantone или RAL, матовый, глянцевый и софт-тач финиш. Окраску считаем вместе с литьём, чтобы маски и адгезия не стали сюрпризом в серии.
Вакуумная металлизация и PVD
Осаждение металла даёт вид хрома, золота или титана без гальванической ванны. Лучше всего ложится на ABS и PC, адгезию проверяем на опытной партии.
Горячее тиснение фольгой
Металлическая либо голографическая фольга переносится нагревом: логотипы, декоративные вставки, элементы брендирования на лицевой стороне.
Тампонная печать и шелкография
Многоцветная печать по плоским и криволинейным поверхностям: логотипы, шкалы, артикулы, служебная маркировка после литья.
Проектирование с учётом технологичности (DFM)
- Держите стенку равномерной в пределах ±25 процентов: локальное утолщение остывает последним и тянет утяжину, пустоту либо коробление
- На всех вертикальных гранях закладывайте уклон 1,0–1,5°, а на текстуре добавляйте ещё 0,5°, иначе при выталкивании пойдут потёртости
- Уходите от острых углов: внутренние радиусы от 0,5 мм, внешние от 0,25 мм, так сталь у впуска живёт дольше, а напряжения падают
- Рёбра делайте толщиной 50–60 процентов от смежной стенки, иначе на обратной стороне проступит утяжина именно по линии ребра
- Впуск располагайте в самом толстом сечении: отсюда расплав заполняет полость ровно и давление уплотнения доходит до дальних зон
- Толкатели выводите на нелицевые грани либо прячьте вдоль рёбер и бобышек, чтобы следы не попали на класс A
- Поднутрений избегайте, где можно; если без них не обойтись, закладывайте ползуны, подъёмники или самосъём заранее, а не после резки стали
- Бобышки у основания держите на уровне 60 процентов номинальной стенки, с достаточным уклоном и радиусом, иначе они дадут усадочную лунку
- При нескольких впусках заранее считайте положение линий спая и уводите их из нагруженных и косметических зон
- До изготовления оснастки прогоните анализ течения: положение впуска, картина заполнения и время охлаждения правятся на экране бесплатно
Оснастка и производственные мощности
| Тип | Срок поставки | Подходит для |
|---|---|---|
| Прототипная форма (P20 / 718) | 10–15 дней | Партии 100–5 000 шт., проверка конструкции, рынка и переходный выпуск |
| Серийная форма (H13 / S136) | 20–35 дней | Тиражи от 100 000 шт., длинные программы, ресурс формы свыше 500 000 впрысков |
| Многогнёздная форма (2–16 гнёзд) | 30–50 дней | Крупные объёмы, снижение цены детали, равномерное заполнение всех гнёзд |
| Форма под вставки и совмещённое литьё | 25–40 дней | Металлопластиковые узлы, мягкие накладки, резьбовые вставки |
| Двухкомпонентная форма 2K | 35–50 дней | Твёрдый и мягкий материал за один цикл, двухцветные детали, меньше сборки |
Обеспечение качества
- Протокол контроля первой детали (FAI) по всем критичным элементам до открытия серии
- Измерение ответственных размеров на КММ с подтверждением Cpk ≥ 1,33
- Входной контроль сырья: показатель текучести расплава, влажность и сверка цвета с эталоном
- В процессе: автоматический визуальный контроль, давление в полости и масса отливки на каждом цикле
- Контроль поверхности: замер глянца, глубина текстуры и отклонение цвета Delta E ≤ 1,0
- Функциональные испытания: собираемость, усилие запрессовки и герметичность уплотняемых деталей
- Климатические и химические испытания по спецификации заказчика: ультрафиолет, термоциклы, среды
- Финальная приёмка по AQL с фотоотчётом, который уходит вместе с партией
- Статистическое управление процессом по ключевым размерам в течение всего тиража
- Прослеживаемость от партии сырья до каждой отгруженной детали с серийной маркировкой
Применение
- Бытовая электроника: чехлы, корпуса ноутбуков и наушников, пульты, зарядные устройства, узлы умного дома
- Автомобилестроение: отделка салона, элементы панели приборов, воздуховоды, корпуса фар и датчиков, разъёмы
- Медицина: корпуса инструментов, детали диагностического оборудования, дозаторы, одноразовые расходники
- Бытовая техника: узлы стиральных машин, пылесосов, кофемашин, корпуса воздухоочистителей
- Промышленность: пневмофитинги, корпуса клапанов и датчиков, кабельные каналы, элементы конвейеров
- Упаковка: косметическая тара, пищевая упаковка, крышки, дозирующие помпы, колпачки
- Игрушки и хобби: фигурки, конструкторы, наборы для сборки, развивающие изделия, компоненты дронов
- Светотехника: корпуса светодиодных светильников, рассеиватели, отражатели, клеммные блоки