ترموفرمینگ پلاستیک در مقابل قالب گیری تزریقی

ترموفرمینگ پلاستیک و قالب گیری تزریقی کاربردهای گسترده ای در سراسر صنایع دارند. هر فرآیند دارای ویژگی های متمایز است که برای کاربردهای خاص مفید است. با این حال، با پیشرفت فناوری تولید، قابلیت‌های هر دو فرآیند با هم همپوشانی دارند و نیاز به ارزیابی دقیق‌تری از مزایا و هزینه‌های مربوط به هر یک است.

فهرست مندرجات
بازار قالب گیری و قالب گیری تزریقی
درک جامع از این دو فرآیند
مقایسه بین قالب گیری حرارتی و قالب گیری تزریقی

بازار قالب گیری و قالب گیری تزریقی

بازار جهانی ترموفرمینگ ارزش دلار داشت 13.45 میلیارد دلار در سال 2021 و انتظار می رود با CAGR 4.9٪ رشد کند. افزایش تقاضا برای حرارتی در بخش های دارویی و پزشکی عامل مهمی است که باعث رشد بازار می شود. در سال‌های اخیر، پلاستیک‌های ترموفرم شده به عنوان جایگزین فلز در صنایع مختلف از جمله هوافضا، حمل‌ونقل و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

بازار جهانی قالب گیری تزریقی دلار آمریکا ارزش گذاری شد 175.02 میلیارد دلار در سال 2021 و انتظار می‌رود تا سال 4.8 با CAGR 2030 درصد رشد کند. اخیراً، پلاستیک‌های قالب‌گیری تزریقی به‌عنوان جایگزین فلز در بخش ساخت‌وساز برای کاهش وزن، بهبود عایق و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده می‌شوند. علاوه بر این، این پلاستیک ها معمولاً در کاربردهای مختلف ساختمان مانند کف، سقف، لوله کشی، دیوارها و سقف ها استفاده می شوند.

درک جامع از این دو فرآیند

ترموفرمینگ پلاستیک چیست؟

ترموفرمینگ پلاستیک یک فرآیند تولید است که به ایجاد قطعات پلاستیکی سه بعدی کمک می کند. حرارت به ورق فرموله شده اعمال می شود گرمانرم تا آن را انعطاف پذیر کند. سپس این ورق بر روی یک قالب با دمای کنترل کشیده می شود تا هندسه مورد نظر ایجاد شود. این فرآیند با استفاده از روش شکل دهی خلاء یا فشار شکل انجام می شود. هنگامی که قطعه به اندازه کافی خنک شد، از قالب خارج می شود و مواد اضافی برای مطابقت با مشخصات طراحی دقیق تراشیده می شود. در صورت لزوم، عملیات ثانویه مانند غربالگری ابریشم، رنگ آمیزی، مونتاژ اضافی یا اتصال نقطه ای برای تکمیل قطعه انجام می شود.

ویژگی های ترموفرمینگ پلاستیکی

کاهش هزینه های ابزار: در مقایسه با قالب گیری تزریقی، ابزارسازی برای پلاستیک ترموفرمینگ نسبتا ارزان تر است. این به این دلیل است که قالب ها از آلومینیوم ارزان قیمت ساخته شده اند. در مقابل، قالب‌های قالب‌گیری تزریقی از آلیاژهای سنگین‌تر مانند فولاد یا آلومینیوم ضخیم‌تر ساخته می‌شوند تا در برابر فشار بالا مقاومت کنند و امکان استفاده مجدد مداوم در طول دوره‌های تولید طولانی‌تر را فراهم کنند.

علاوه بر این، ترموفرمینگ فقط به ابزارهای یک طرفه نیاز دارد تا ابزارهای دو طرفه که معمولاً برای تزریق قالب گیری این امر مصرف مواد برای ساخت قالب را به نصف کاهش می دهد و هزینه های اولیه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. با این حال، قالب ها کوتاه مدت هستند و نمی توان آنها را برای تولید در مقیاس بزرگ دوباره استفاده کرد.

سرعت بالا و گردش سریع: ترموفرمینگ قالب ها را می توان بسیار سریعتر از قالب های تزریقی تولید کرد. قالب گیری تزریقی زمان بیشتری می برد زیرا قالب ها دو طرفه هستند و از مواد سخت تری مانند فولاد ساخته می شوند. علاوه بر این، قالب‌های ترموفرمینگ برای طراحی، ساخت و اصلاح آسان‌تر هستند.

گزینه های طراحی: ترموفرمینگ مزایای متعددی برای طراحی و توسعه محصول دارد. رنگ های پر جنب و جوش را می توان در پلاستیک های ترموفرم شده در طول تولید گنجاند. عملیات دیگری مانند چاپ، شابلون، رنگ آمیزی، غربالگری ابریشم و پوشش نیز می تواند برای ایجاد بافت ها و پرداخت های منحصر به فرد و بهبود ظاهر مورد استفاده قرار گیرد.

انعطاف پذیری: ترموفرم طرح ها از قالب های ساده و یک طرفه ساخته شده از مواد بسیار شکل پذیر استفاده می کنند که امکان تغییرات سریع و ارزان را فراهم می کند. در مقابل، قالب‌گیری تزریقی از قالب‌های دو طرفه ساخته شده از مواد سنگین‌تر استفاده می‌کند که ابزار را گران‌تر و وقت‌گیرتر می‌کند.

قالب گیری تزریقی چیست؟

قالب گیری تزریقی یک فرآیند تولیدی است که از مواد ترموپلاستیک به شکل رزین گرم شده برای ایجاد قطعات سه بعدی استفاده می کند. برای ایجاد یک حفره سه بعدی به شکل قطعه مورد نظر، دو قالب دو طرفه به هم چسبیده می شوند. این ابزار مواد پلاستیکی گرم شده را وارد حفره می کند، که تا حالت جامد خنک می شود و طرح مورد نظر را به خود می گیرد. قسمت قالب گیری شده از دستگاه خارج می شود و از عملیات ثانویه مانند رنگ آمیزی سطح می توان برای تکمیل قطعه استفاده کرد.

ویژگی های قالب گیری تزریقی

امکان ایجاد قطعات پیچیده: قالب گیری تزریقی فرآیندی است که به کاربران اجازه می دهد تا اجزای بسیار پیچیده را با سطح استثنایی از جزئیات ایجاد کنند. فشار بالایی که در تزریق استفاده می شود قالب گیری ایجاد هندسه های پیچیده را امکان پذیر می کند زیرا مواد به طور محکم در برابر کوچکترین حفره قرار می گیرند. فرآیند قالب گیری تزریقی را می توان برای برآوردن نیازهای خاص با استفاده از قالب های چند حفره ای تغییر داد.

با دقت بالا: در قالب گیری تزریقی از قالب های قابل استفاده مجدد و بادوام برای تولید مداوم استفاده می شود. اینها قالب می‌توان برای سال‌های متمادی برای دستیابی به دقت بالا برای دوره‌های تولید بزرگ دوباره استفاده کرد. قالب‌گیری تزریقی به‌ویژه برای اجزای پیچیده، کوچک و پیچیده‌ای که ساخت آنها با استفاده از شکل‌دهی گرما یا روش‌های دیگر زمان‌بر یا دشوار است، مفید است.

انعطاف پذیری: اگرچه قالب گیری تزریقی گران تر از ترموفرمینگ پلاستیکی است، طرح های قالب را می توان در طول تغییر داد. تولید برای کاهش هزینه های تولید با ساده سازی طراحی می توان هزینه ها را تا حدودی کاهش داد. علاوه بر این، سایر تکنیک‌های کاهش مواد، مانند مغزه‌گیری، زیر برش، یا اصلاح قالب‌های موجود نیز می‌توانند به صرفه‌جویی در هزینه پروژه‌های جدید کمک کنند.

استفاده کارآمد از مواد: نرخ ضایعات مواد در قالب گیری تزریقی کم است. مقدار ماده ای که باید استفاده شود دقیقاً اندازه گیری می شود تا اطمینان حاصل شود که قالب پر می شود و در عین حال کمترین مقدار زباله را تولید می کند. علاوه بر این، تزریق شده محصولات قالب‌گیری شده را می‌توان مقیاس‌بندی کرد و پس از خارج شدن از قالب به حداقل ابزار نیاز دارند.

مقایسه بین قالب گیری حرارتی و قالب گیری تزریقی

حجم تولید می تواند به سازندگان کمک کند تا تصمیم بگیرند کدام روش برای آنها بهترین است. پلاستیک حرارتی برای تولید با حجم کم و متوسط ​​مناسب است، در حالی که قالب گیری تزریقی برای تولید با حجم بالا مقرون به صرفه تر است. این در درجه اول به دلیل پیچیدگی ابزار و تفاوت هزینه بین این دو فرآیند است. با این حال، این دو فرآیند می‌توانند گهگاه از نظر الزامات و قابلیت‌های محصول همپوشانی داشته باشند و تصمیم نهایی را سخت‌تر کنند.

تجهیز

در مرحله ابزارسازی از حرارتییک قالب سه بعدی یک طرفه از پلی اورتان، چوب یا آلومینیوم تشکیل شده است. برای قالب گیری تزریقی، یک قالب سه بعدی دو طرفه از فولاد، آلومینیوم یا آلیاژ مس ساخته می شود. از نظر زمان بندی و قیمت، ترموفرمینگ نسبت به قالب گیری تزریقی مزیت دارد.

چرخه تولید

زمان معمولی ابزارسازی برای ترموفرمینگ (شکل دهی تحت فشار) 0 تا 8 هفته است که اولین تولید ظرف دو هفته اتفاق می افتد. ابزار برای تزریق قالب گیری 12 تا 16 هفته طول می کشد و حداکثر XNUMX هفته برای تولید. در صورت وجود محدودیت زمانی، ترموفرمینگ می تواند روش تولید ترجیحی باشد.

هزینه

هزینه ابزار در ترموفرمینگ بسیار کمتر از قالب گیری تزریقی است. کل هزینه قطعه برای ترموفرمینگ کمتر از 3,000-5,000 قطعه است. با این حال، بالاتر از این حجم، هزینه هر قطعه برای قالب گیری تزریقی رقابتی تر است. به همین دلیل است تزریق قالب گیری معمولاً برای تولید در مقیاس بزرگ استفاده می شود، در حالی که شکل دهی حرارتی برای مقادیر کمتر استفاده می شود.

هر دو روش قابل اعتماد هستند و نتایج باکیفیت تولید می کنند. بهترین گزینه برای یک پروژه بیشتر به نیازهای برنامه بستگی دارد.

ماده

در ترموفرمینگ می توان از مواد مختلفی برای ایجاد یک ورق مسطح استفاده کرد که برای تشکیل محصول قالب گیری می شود. Thermoforming همچنین به کاربران اجازه می دهد تا رنگ ها، پوشش ها و ضخامت ها را سفارشی کنند. از سوی دیگر، گلوله های ترموپلاستیک در قالب گیری تزریقی استفاده می شوند و در مواد و رنگ های مختلف تولید می شوند.

کاربردهای ترموفرمینگ

با توجه به سازگاری و مقرون به صرفه بودن آن، حرارتی در صنایع مختلف کاربرد دارد. این به طور گسترده در بخش خودرو برای ایجاد داشبورد، پانل های داخلی، کانال های هوا و سپرها استفاده می شود.

علاوه بر این، این فرآیند در صنعت هوافضا برای تولید پانل های داخلی، اجزای صندلی، تجهیزات آشپزخانه و پوشش های پنجره استفاده می شود. ترموفرمینگ اغلب در بخش های ساختمانی و پزشکی برای ایجاد همه چیز از جعبه ابزار گرفته تا فناوری کمکی و تجهیزات تشخیصی و تصویربرداری استفاده می شود.

کاربردهای قالب گیری تزریقی

تزریق قالب گیری معمولاً در صنعت ساخت و ساز برای ساخت بست ها، ابزارهای دستی، قفل پنجره ها، درها، دستگیره ها و سایر لوازم جانبی ساختمانی استفاده می شود. همچنین در صنایع خودروسازی و هوافضا برای ساخت لنزها، پانل ها، چرخ دنده ها و پره های توربین استفاده می شود. علاوه بر این، به طور گسترده در صنایع غذایی برای تولید پلاستیک های غذایی و نوشابه بسته بندی همچنین در صنعت پزشکی برای تولید کیت های تشخیصی، اجزای اشعه ایکس و کیت های جراحی نیز کاربرد دارد.

کدام روش بهترین است؟

برای صنایع خاص، هر دو روش ممکن است برای ساخت قطعات استفاده شود. با این حال، برای کاربردهای خاص، یک روش ممکن است سودمندتر باشد. برای تعیین اینکه کدام رویکرد بهتر است، باید الزامات پروژه را با در نظر گرفتن جدول زمانی پیشنهادی، هزینه و مواد و سایر عوامل ارزیابی کرد.