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新闻动态    
热成型 or 注塑成型?如何选择
 
                               热成型还是注塑成型?
     不同的用户可能会有完全不同的选择。究竟如何选择?成本、效率、品质往往是最重要的考虑因素。
      当然,热成型与注塑成型并不总是对立的,合作真的能够开发拓一片更广阔的新天地。
      热成型还是注塑成型?这确实是一个热点话题!在百度搜索Thermoforming or Injection Molding,很容易就可以找到十多个这一话题的内容链接,来自不同公司的内容解析。
     确实,对于很多具体产品,热成型和注射成型的方案都走得通。
   谁关注这一话题更多?单从搜索结果来看,更多的比较来自于热成型厂家。想想也不奇怪,毕竟目前,热成型在塑料行业的影 响力远没有注塑成型那样大。
认识热成型与注塑成型
   什么是热成型?什么是注塑成型?
   热成型是利用热塑性塑料片材(编者:目前很多复合材料片材也开始使用)作为原料来制造制品的一种方法。
其典型的成型过程为:首先将一定尺寸和形状的片材夹在模具的框架上,将其加热到Tg~Tf的高弹态下,片材一边加热,一边延伸,然后施加压力,使其紧贴模具的型面,从而取得与型面相仿的形状,经冷却定型和修整后即得制品。热成型时,施加的压力主要是靠抽真空和引进压缩空气在片材的两面形成压力差,也有借助机械压力和液压来实现。
随着生产技术的不断发展,热成型设备已经逐渐摆脱了以前仅仅作为一种独立的塑料板片材成型体系,而开始与其他生产设备相结合,组成满足特定需要的完整的生产线,从而进一步提高生产效率,降低最终产品的生产成本。
选用热成型还是注塑成型,是很多塑料产品选择加工方法时值得去仔细考虑的。(相片提供:Illig)
注塑成型又称注射成型,基本的注塑成型方法是将聚合物粒料或粉料加入注塑机的料筒内,经过加热、压缩、剪切、混合和输送,使其均化和熔融,然后再借助柱塞或螺杆向熔化好的聚合物熔体施加压力,则高温熔体通过料筒前面的喷嘴和模具的浇道系统射入预先锁紧的模腔中,经冷却定型,开启模具,顶出,得到具有一定几何形状和精度的塑料制品。
注塑成型是最重要的塑料加工方法之一。 近年来,注塑成型技术也越来越多地引入系统整合的概念,以系统化、智能化制造的思路将注塑加工之前的物料处理,以及注塑后的制品检测、组装、包装等工序整合到生产过程中,而形成一套单元化的制造系统。
热成型 VS 注塑成型
很多塑料制品,既可以选择热成型来加工,也可以选择注塑成型来加工。大型制件注塑、薄壁注塑等近年市场不断走热的这些概念让一些传统的限制范围在不断缩小。
选择的难度更大,面对的挑战也更大,对于一个制品生产商而言,究竟选择热成型还是注塑成型,有很多因素要考虑,这里笔者综合整理出一些值得考虑的因素。
成本
通常人们第一时间会考虑成本,涉及成本的有这样一些相关因素。
•热成型具有低的模具成本;
热成型的模具成本显著低于注塑成型的模具成本。
热成型,特别是压力成型,在成型大型制件时成本效率显著,尤其是当模具成本可能是注塑成型最大的障碍的时候。尽管压力成型成本较低,但并不会牺牲产品的品质。塑料热成型可以达到极高的化妆品相似的优雅外观,外观和感觉均可以满足终端用户的期望。
塑料零件的尺寸大小也是模具成本的一个考虑因素,随着尺寸增加,热成型的模具成本与注射成型的模具成本差别越大,零件尺寸增加,热成型的经济性更好。成型非常大的制品时,热成型的优势突出。例如,可以成型大至1200*2400mm的零件。
Kiefel 在NPE2015展出的用作儿童耳温测试计的保护套 •
而注射成型在非常高的批量时则具有单件成本的优势。
对于极高批量的小制件注射成型则非常有优势。当然也有例外,当一个小的制件,壁厚又非常薄时则热成型又表现出其特别的优势。在美国NPE期间,Kiefel介绍了一款用作儿童耳温测试的保护套,这么薄的产品用注塑加工几乎是难以想象的。
•材料成本也是不可忽视的因素。
热成型由于需要使用高品质的塑料板材,这种方法的原料成本与其他方法比较可能高出50%。
•制造过程中的能源消耗需要考虑。
•在加工过程中,塑料片板材处于一种柔韧状态,在一定温度下可能由于过度拉伸破裂,这可能导致浪费,可能导致加工成本上升。
效率
对制造业而言,效率是不可忽视的重要因素。这涉及到具体的生产效率,而更不容忽视的是产品开发的效率以及上市的效率。
•当产品上市时间是重要的考虑因素时,热成型具有明显的优势。
热成型往往可以实现最好的交货速度。一旦设计确定,在一个月内通常就可以提交热成型制品,这对注射成型而言绝大多数情况下不可能实现。
•设计阶段产品验证与调整效率更高,更灵活。
压力成型和热成型模较注射模具更容易修改,因为绝大多数的修边都采用5轴加工中心直接修改,许多二次修整的调整只需要修改程序即可完成。另外,铝的热成型模具的修改也比钢的注塑模的调整更容易。
如果需要设计帮助,或希望验证不同的选择,热成型是一种更灵活更高性价比的设计选择。这尤其适合于那些全新的,没有以往的制造经验可以参考的情况,对修改未来的设计更有益。
热成型通常可以实现更快的产品上市需求。热成型模具和样品的典型交货期通常在6-8周以内。 热成型更易于实现外观、织物、图案等多样的选择。
•批量化制造过程中生产的系统稳定性非常关键。
这方面需要针对具体产品进行分析。两种成型方法都可以实现非常高的制造效率。
品质
热成型与注塑成型比较,品质的方面各有千秋。
•使用塑料片材加工,可以实现优于其他加工方法的高品质和耐久性。
热成型制品通常可以达到注射成型的品质,但是热成型是一种单侧加工的方法,通常模具只能控制片板材的一面成型,因此最终制品的壁厚通常由零件的设计所决定。
热成型可以获得非常好的A级的外观,注射常见的缺陷,如气纹,缩痕,溶解痕,浇口等缺陷都不会有。
比较热成型与注塑成型时应考虑的因素,图表编译自:Donard V.Posato, 塑料技术手册
•热成型可以生产大型壁非常薄的制品。
•从设计角度考虑是否有特殊的材料需求或考虑。
如果有特殊的材料需求,也是选择成型方法时要考虑的因素之一。
•热成型加工通常只有单侧制件通过模具定型,因此对于包含硬弯或尖角的部位不易成型,并通常会产生内应力。
尽管热成型技术相比注塑成型有其优点,也有不足,但热成型仍然是一种高性价比的成型方法,可以适应更广泛的尺寸范围和设计,而被用于生产大量的高品质产品。
需要特别说明的是,以上的性能比较均不排除特例以及技术发展带来的变革。而每一种应用都各有器优势与劣势。
 
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