Что такое инжекторная машина: что надежнее — Российская газета

Первые инжекторные легковушки 1950-х годов: mexanizm — LiveJournal

Принято считать, что  первый автомобиль с бензиновым двигателем, оборудованным топливной  системой непосредственного впрыска, был Mercedes-Benz 300SL, более  известном как «Gullwing». Но это верно лишь отчасти. Действительно,  «Крыло чайки» был первой машиной, на которую серийно в процессе  производства устанавливался инжекторный двигатель, но впервые впрыск  появился совсем на другом автомобиле, тоже германской компании, название  которой в наши дни мало кому известно. 

Goliath GP700 Sport  компании Goliath стал первым легковым автомобилем с непосредственным  впрыском топлива, появился он в 1951 году.  Его крохотный  двухцилиндровый мотор объемом чуть менее 700 см3 был оборудован  механическим топливным насосом, подающим бензин на форсунки под  давлением 45 бар.  

Тогдашний инжектор был  очень похож на систему питания старых дизелей, до — common rail-овой  эпохи, с механическим плунжерным топливным насосом.

По сути, это была  адаптированная для бензинового двигателя топливная система Bosch для  дизелей. 

Как видите, помимо  впрыска на двигателе присутствует карбюратор, это действительно так,  система механического впрыска не могла поддерживать работу двигателя на  холостом ходу, в этом режиме мотор работал благодаря простенькому  карбюратору. 

Применение инжектора  повысило мощность двигателя  Goliath GP700 до 29 л.с., у карбюраторной  модификации было 25, а вот стоимость машины выросла куда значительней – в  1.5 раза, до 9700 марок.  

Покупателей на такой  «спорткар» естественно, не было, поэтому выпустив 25 машин, компания  Goliath стала устанавливать впрысковый мотор на более востребованную  машину – седан Goliath GP700, но и там без особого успеха. 

Годом позже установить  инжектор на двигатель легковой машины пробовала еще одна немецкая  автомобильная компания Gutbrod, ныне позабытая.

 

Устанавливая инжектор на  скромный и скучный Gutbrod Superior с двухцилиндровым двухтактным  мотором, компания прежде всего преследовала цель достичь большей  экономичности, что бы часть топлива не улетала, в прямом смысле, в трубу  – через выпускной канал. У двухтактных моторов клапанов нет.  

Впрыск топлива  происходил в момент, когда поршень уже перекрыл выпускной канал, таким  образом расход бензина у Gutbrod Superior действительно снизился, почти  на полтора литра, на 5 л.с. выросла мощность, достигнув 27 л.с.  

Дороговизна конструкции в  те времена не позволила непосредственному впрыску получить массовое  распространение на легковых автомобилях, и даже очень состоятельные  люди, которые могли себе позволить Mercedes-Benz 300SL, предпочитали всё  же классические карбюраторные решения, поэтому Mercedes впоследствии  тоже отказался от непосредственного впрыска на бензиновых двигателях, на  некоторое время.

 

Первая инжекторная машина. Какой она была? | Гараж — второй дом

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня решил добавить в ленту статей немного истории, думаю многим интересно было бы узнать, какой автомобиль имел первый в мире инжектор.

В наши дни всё реже встречаются автомобили с карбюраторными двигателями, время и прогресс не стоят на месте, сейчас главный тренд многих автопроизводителей — это экологичность производимых ими машин. Но какой автомобиль был прародителем современных инжекторных машин?

Первым автомобилем, имевшим двигатель с непосредственным впрыском топлива считается немецкий Goliath GP700 Sport, созданный в 1951 году

Goliath GP700 Sport. картинка с сайта www.flickr.com

Goliath GP700 Sport. картинка с сайта www.flickr.com

Это двухдверное купе имело двухтактный двухцилиндровый двигатель мощностью 29 лошадиных силы, а максимальная скорость этой машины составляла около 102 км/ч.

Система впрыска топлива от фирмы Bosch была механической, что в то время считалось большим технологическим прорывом, однако данный автомобиль задумывался как недорогое средство передвижения для повседневного использования в Европе.

Машина имела продвинутую по тем меркам четырёхступенчатую трансмиссию с синхронизаторами, двигатель располагался спереди и автомобиль был переднеприводный.

Вид на приборную панель Goliath GP700

Вид на приборную панель Goliath GP700

Из опций комфорта для водителя и пассажира в машину был установлен отопитель, так что во время поездки в холодное время года в салоне было тепло.

А вот при заправке автомобиля топливом, водителю приходилось вручную изготавливать смесь бензина и масла, так как машина оснащена двухтактным мотором.

Таких машин было произведено всего 25 экземпляров, а далее уже началось производство более совершенных моделей.

Goliath GP700 Sport. фото с сайта www.flickr.com

Goliath GP700 Sport. фото с сайта www.flickr.com

Вот и всё, что мне удалось узнать по поводу этого авто, если вы знаете что то больше, напишите об этом в комментариях, а если понравилась статья, ставьте лайк и подписывайтесь!

плюсы и минусы непосредственного впрыска

Инжекторные установки уже давно заменили карбюраторные варианты впрыска топлива на бензиновых двигателях. В Японии эту технологию используют с конца 80-х годов прошлого столетия, а вот на отечественных машинах стали устанавливать только в нынешнем веке. Многие владельцы русских автомобилей с инжекторами считают, что лучше бы заводы продолжили использовать карбюраторные типы двигателей, ведь непосредственный впрыск удается нашим конструкторам из рук вон плохо. Поломки инжектора, засорение форсунок и выход из строя важных модулей системы подачи топлива — это вполне привычное дело для большинства автомобилистов с отечественным транспортом.

Плюсы и минусы инжектора лучше рассматривать, выбирая для сравнения хороший и надежный иностранный транспорт.

Эталоном качества и надежности считают японские инжекторы, но и в них кроется ряд проблем. Сегодня мы поговорим о положительных и негативных сторонах этого варианта подачи топлива, а также разберемся с конструкцией инжектора. Это поможет лучше понять свой автомобиль и получить больше важных сведений о том, как его следует эксплуатировать. Информация о работе инжектора позволит ощущать автомобиль, знать, когда можно придавить на педаль газа, а в каких ситуациях отказаться от резкого ускорения. В любом случае, изучение тонкостей своего авто явно не помешает в будущей эксплуатации.

Система инжектора — составляющие части и принцип деятельности

Для работы инжектора необходимо давление от 4 атмосфер, в некоторых моделях давление превышает этот и без того не малый показатель. Давление топлива создается с помощью мощного насоса, располагающегося зачастую в бензобаке.

Система подачи топлива содержит также необычный топливный фильтр в металлическом корпусе, ведь простой фильтр не выдержал бы давления в трубках. Еще один фильтр расположен на бензонасосе. Эта система очистки крайне важна, ведь при ее выходе из строя работоспособность инжектора снижается. Наиболее важные части системы инжектора следующие:

• рампа форсунок, на которой крепятся подающие топливо элементы, расположена над дроссельным узлом;
• непосредственно форсунки — на каждый цилиндр подача топлива выполняется отдельным механизмом, который распыляет бензин для смешивания с воздухом;
• мозги — бортовой компьютер, управляющий всей системой работы автомобильной топливной системы и других узлов;
• дроссельный узел реализован не так, как в карбюраторных автомобилях, но этот элемент имеет много общего со старыми двигателями;
• различные фильтры и предохранители защищают достаточно нежную систему от воздействия засорений в топливе;
• прошивка на компьютере определяет все особенности поведения двигателя, потому ее смена сильно влияет на потенциал автомобиля.

Инжекторные двигатели нравятся многим автовладельцам по той причине, что ими можно управлять с помощью предустановленной на компьютер программы. Можно поменять сам компьютер или выполнить перепрошивку, чтобы полностью реализовать потенциал или даже заметно увеличить мощность двигателя. Но такие махинации с прошивкой и бортовым компьютером могут заканчиваться не слишком приятно. На заводе выставляют оптимальные режимы работы двигателя, от чего зависит и устанавливаемая прошивка. Когда происходит смена заводских параметров, машина полностью меняет поведение. Выбранный режим может оказаться не самым лучшим для эксплуатации двигателя.

Явные преимущества инжектора — рассматриваем выгоды

Если бы в этой системе не было никаких преимуществ, все автомобильные компании не стали бы активно использовать технологию в производстве двигателей. Сегодня фактически все бензиновые силовые агрегаты обладают непосредственным впрыском, что является оптимальной технологией по всем статьям. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы инжектора. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке. Среди важных преимуществ, которые важно вспомнить, стоит заметить следующие особенности:

• реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива;
• полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки;
• более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа;
• возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто;
• технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ;
• устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз.

Карбюраторные автомобили обладают ненавистным для многих автовладельцев подсосом, которым необходимо правильно управлять. В ином случае придется справляться с последствиями неправильного использования этого узла. В инжекторых автомобилях подачей воздуха руководит компьютер, что целесообразно только при высоком качестве самого компьютера. Если же «мозги» не управляют всеми функциями подачи топлива и воздуха правильно, возникает повышенный расход, чрезмерная непредсказуемость машины и прочие неприятные моменты. Но их можно избежать, настроив работу компьютера в соответствии с требованиями двигателя.

Недостатки и неприятные моменты в работе инжектора

Некоторые недостатки мы уже описали выше, сравнивая достоинства этого типа подачи топлива с определенными плюсами старого карбюратора. Некоторые водители задаются вопросом, можно ли переделать машину с карбюратора на инжектор или с инжектора на карбюратор. Теоретически это возможно, но вложения в этот процесс не оправдают себя.

Вопрос переделки возникает в том случае, когда владелец инжекторной машины находит слишком много недостатков в своем авто. Повышается расход, меняется поведение транспорта, двигатель глохнет или работает на слишком высоких оборотах. Все недостатки инжектора можно исправить достаточно простыми, но часто недешевыми процедурами:

• чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
• прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
• замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
• регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
• использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
• регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

Если у вас инжекторная машины, будьте внимательны к различным мелочам. Небольшое изменение работы двигателя может стать первым сигналом серьезных проблем. Зачастую небольшие неполадки можно вылечить за очень скромные деньги, но если не принять неполадку всерьез, затраты будут очень внушительными. Ремонт инжекторного двигателя чаще всего оказывается довольно дорогим занятием. Потому лучше сразу определить все проблемы на регулярном сервисном осмотре и исправить все возможные неполадки автомобиля. Так вы сможете значительно продлить жизни дорогостоящих узлов и сэкономить ощутимые суммы на возможном дальнейшем ремонте. Вот так выглядит работа инжекторного двигателя в замедленном темпе на видео:

Подводим итоги

Следует идти в ногу со временем и принимать новинки, которые предлагают производители. Прямая подача топлива на самом деле экономичнее, она делает машину несколько мощнее и динамичнее, дает водителю больше свободы. Тем не менее, машина оказывается требовательной к обслуживанию и качеству заливаемых жидкостей, в том числе и топлива. Если автомобиль ведет себя непонятно, стоит сразу обратиться на станцию и устранить проблему.

Впрочем, такие же советы будут актуальными и для владельцев автомобиля с карбюраторным двигателем. Чем раньше вы обратите внимание на неполадку и устраните ее, тем дешевле вам обойдется обслуживание и ремонт машины. Если у вас появилась идея переделать авто с инжектора на карбюратор или наоборот, откажитесь от таких конструктивных изменений. Это не сможет повлиять на автомобиль положительно, а лишь добавит проблем в обслуживании и эксплуатации. Как вы относитесь к современным инжекторам на авто?

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

У этого поста — 1 комментарий.

Содержание статьи:

Современный ритм движения и растущие потребности в комфортном управление автомобилем на передовой рубеж вывели инжекторный (впрысковый) тип двигателя. Он практически вытеснил устаревшую систему карбюраторов. Инжекторный двигатель кардинальным образом улучшил не просто эксплуатационные качества автомобиля, но и изменил показатели мощности (расход топлива, динамику в отношении разгона, экологические характеристики).

Инжекторный двигатель – это двигатель, имеющий инжекторную подачу топлива. Система подобного типа полностью заменила карбюраторную систему и предназначена для всех современных двигателей, использующих бензин.

Инжекторный двигатель – принципы работы.

В сравнении с карбюраторным двигателем, было выявлено, что двигатель с инжектором способен продолжительное время поддерживать высочайшие экологические стандарты, причем без дополнительных ручных регулировок. Это стало возможно лишь из-за самонастройки кислородного датчика по поступающим к нему данным.

И все же, постараемся четко себе представить, как работает инжекторный двигатель. В двигатель инжекторного типа подача топливо в воздушный поток осуществляется с помощью специальных форсунок. Они могут располагаться на выпускном коллекторе, и в этом случае речь идет о системе «Моновпрыск». Если форсунки расположены либо непосредственно во впускном коллекторе каждого цилиндра либо неподалеку от него, принято вести речь о системе «распределенного впрыска». Синонимом этого названия стало «многоточечный коллекторный впрыск». Третий вариант, когда форсунки находятся в головке цилиндров. При подобном расположении впрыск происходит напрямую в камеру сгорания, соответственно система называется « прямой впрыск».

Подача топлива к форсункам в обязательном порядке осуществляется только под давлением. Бортовой компьютер автомобиля в определенный момент времени подает импульс тока, который служит сигналом для открытия форсунок. Объем впрыснутого тока определяет длительность импульса. В свою очередь параметры для длительности подачи тока берутся из данных, поступающих с датчиков, которые и отвечают за контроль над параметрами двигателя. К основным параметрам можно отнести температуру и обороты двигателя, информация о разрежении в задроссельном пространстве и об угле под которым открыта дроссельная заслонка. Не стоит забывать и о контроле над расходом воздуха.

Вот что получает автомобиль, если на нем установлен инжекторный двигатель (сравнение ведется с карбюратором).

1. Осуществляется точная дозировка топлива. Как следствие, расход топлива более экономный, что в свою очередь приводит к снижению токсичности у выхлопных газов.

2. Мощность двигателя возрастает в среднем на 7-10%. Это происходит из-за улучшения наполнения цилиндров. К тому же устанавливается оптимальный угол опережения зажигания, что полностью соответствует рабочему движению двигателя.

3. Динамические свойства автомобиля значительно улучшаются. Вкратце это выглядит так. Система впрыска практически моментально реагирует на малейшие изменения в нагрузке и корректирует параметры топливно–воздушной массы.

4. Автомобиль с легкостью заводится при любых погодных условиях.

Другие похожие статьи:

ИНЖЕКТОР (машина для введения солевого раствора)

ИНЖЕКТОР (машина для введения солевого раствора)

Машина предназначена для введения солевого раствора и других добавок непосредственно внутрь рыбы. В результате её использования значительно повышаются вкусовые качества изделия. 

 

• 264 иглы обеспечивают точное и равномерное введение солевого раствора и других вкусовых добавок внутрь рыбы. Иглы сверху и снизу оснащены независимыми амортизирующими пружинами, защищающими их от попадания в кости рыбы и повреждения.

 

• Аппарат позволяет придавать унифицированный вкус изделиям, что обеспечивает стабильность качества производимой продукции.

 

 

• Инжектор снабжен устройством для извлечения посторонних предметов из раствора, представляющим собой конструкцию с двухступенчатой защитой – вращающийся экран-уловитель и многослойное сито. Сначала крупные посторонние предметы улавливаются вращающимся экраном, затем раствор процеживается через многослойное сито. Тем самым обеспечивается безопасность и надежность инжектора.

 

• Машина крайне проста в эксплуатации. Необходимо залить в устройство для извлечения посторонних предметов солевой или иной раствор, предназначенный для введения в продукцию. Затем запустить инжектор на холостом ходу, открыть воздушный клапан, расположенный в верхней части корпуса, чтобы выпустить воздух, а затем положить сырье на сетку конвейера.

 

• Продуманный процесс очистки.  Сетка конвейера – съемная. Чтобы снять сетку, достаточно приподнять переднюю часть конвейера и вынуть один стержень, соединяющий сетку.   Машина изготовлена из нержавеющей стали, поэтому её можно мыть водой.

 

Технические характеристики

Производительность	24-60 рыб в минуту (3 линии)
Способ обработки	264 иглы диаметром 1,6мм
Габаритные размеры	1615 мм (длина) х 820 мм (ширина) х 1400 мм (высота)
Эл. питание	3-х фазное, 200В,  1,5кВт
Расход воды	130л в минуту

Карбюратор или инжектор: что лучше

Карбюратор, как главный прибор топливной системы, доминировал в мире моторов почти сто лет. Сегодня он сдал позиции, но справедливо ли это?

Чтобы бензин правильно сгорел в камере сгорания и выполнил свою работу, на входе в цилиндр его надо мелко распылить. Для этого сегодня существует два способа: с использованием эффекта эжекции и под давлением.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что лучше: бензин или дизель – какой выбрать двигатель

Карбюратор

Эжекцию использует карбюратор, и это более естественный вариант – бензин засасывается в диффузор (и далее во впускной коллектор) потоком воздуха, который, как насос, качают в цилиндры поршни двигателя.

Принцип действия эжекционного карбюратора несложный. Даже последние, самые совершенные модели используют засасывание бензина разряжением в диффузоре

Чтобы этот процесс при любых условиях выходил таким, как надо двигателю, в карбюраторе создано несколько дополнительных систем: для холостого хода, для максимальной нагрузки, для ускорения, для переходных режимов. Все они представляют собой элементарные устройства, простые и почти всегда бесхитростные – трубки, каналы, камеры. Их суть – в подаче в диффузор в нужный момент дозированной порции бензина или воздуха.

Форму и расположение каналов в корпусе карбюратора бывает непросто рассчитать, но однажды спроектированные и сделанные, они без проблем работают в течение сотен тысяч километров. Проблемы, которые возникают в карбюраторе со временем, такие же элементарные, как и его конструкция – это засорение каналов и износ немногих механических шарниров – на дроссельной и воздушной заслонках, на ускорительном насосе и в их приводах.

Несколько дополнительных систем, которые есть в автомобильном карбюраторе, обеспечивают приспособление подачи топлива и воздуха к различным режимам работы двигателя

Правда, под конец его столетней карьеры карбюратору немного испортили репутацию многочисленные попытки борьбы за чистоту выхлопа. Этот топливный прибор «обогатился» электрическими клапанами, переключателями, дополнительными каналами и тому подобное. Но нынешние диагностики-карбюраторники научились безболезненно избавляться от лишнего обвеса, обеспечивая адекватную работу карбюратора в его чистом, «механическом» виде.

Преимущества и недостатки карбюратора

Плюсы Простота конструкции Надежность из-за малого количества компонентов топливной системы Возможность самостоятельного обслуживания и настройки

Минусы Невозможность обеспечить соответствие двигателя экологическим нормам Необходимость манипулировать «подсосом» при холодном старте (некоторые модели)

Как устроен «инжектор»

Широко распространенная сегодня система впрыска (в народе – инжектор) имитирует работу карбюратора на современном уровне. Если говорить коротко, она все делает более точно. Бензин распыляется собственно инжекторами – форсунками, причем на каждый цилиндр есть своя, персональная.

Инжекторная топливная система состоит из многих компонентов, что и обуславливает ее большую стоимость по сравнению с карбюраторной, которая имеет только две составляющих

Кроме того, в самой простой инжекторной топливной системе есть электрический насос (расположен в баке), фильтр, комплект датчиков и электронный блок управления (ЭБУ). Насос и особенно ЭБУ – дорогие компоненты, так, стоимость одного только блока управления может превышать стоимость целого карбюратора.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что делать с форсунками инжектора: чистить или выбросить

Конечно, с технической точки зрения инжекторная система более совершенна, ведь она позволяет точно дозировать топливо в соответствии с нагрузкой, качеством топлива, природными условиями и тому подобное. Теоретически, инжектор может обеспечивать двигателю большую по сравнению с карбюратором эффективность, но топливные карты – программы управления ЭБУ – пишутся с учетом экологических требований. И из-за этого отдача мотора на многих режимах получается искусственно ограниченной. Отсюда и пошел стереотип о том, что карбюраторная машина более «резкая» по сравнению с инжекторным аналогом.

Инжекторная система впрыскивает бензин под самый впускной клапан, что повышает эффективность сгорания топлива

Преимущества и недостатки инжектора

Плюсы Уверенный старт двигателя при любых условиях Нет необходимости управлять «подсосом» Лучшая экономичность

Минусы Большая вероятность отказа из-за обилия компонентов Более дорогой ремонт Потребность в квалифицированном сервисе

Топливная система с впрыском бензина сегодня однозначно победила карбюратор, миллионные тиражи компонентов «инжектора» сделали их повсеместно доступными, относительно дешевыми и несмотря на сложность, надежными. Но если говорить о подержанных автомобилях с большим пробегом, то карбюраторная система с ее двумя составляющими (карбюратор и бензонасос) оказывается гораздо надежнее «инжектора» с его десятком компонентов, каждый из которых изнашивается и может отказать в пути.

Рекомендация Авто24

Даже сегодня, на третьем десятилетии XXI века, можно найти оправдание покупке авто с карбюраторной топливной системой. Если желанный автомобиль будет очень и очень подержанным, и если предполагается его эксплуатация в отдаленном от качественного автосервиса регионе, берите карбюратор. Впрочем, придется смириться с необходимостью пользоваться ручкой “подсоса” или акселератором с автоматической воздушной заслонкой.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как сделать автомобиль более экономичным

Все, что вам нужно знать о литье под давлением

Что такое литье под давлением:

Литье под давлением — это производственный процесс для изготовления деталей в больших объемах. Чаще всего он используется в процессах массового производства, когда одна и та же деталь создается тысячи или даже миллионы раз подряд.

Зачем использовать литье под давлением:

Основным преимуществом литья под давлением является возможность масштабного производства. После оплаты первоначальных затрат цена за единицу продукции при литье под давлением становится чрезвычайно низкой.Цена также имеет тенденцию резко падать по мере производства большего количества деталей. К другим преимуществам можно отнести следующие:

• Литье под давлением обеспечивает низкий процент брака по сравнению с традиционными производственными процессами, такими как обработка с ЧПУ, при которой отрезается значительная часть исходного пластикового блока или листа. Однако это может быть отрицательным фактором по сравнению с процессами аддитивного производства, такими как 3D-печать, которые имеют еще более низкий процент брака.

Примечание: Пластиковые отходы производства литья под давлением обычно поступают из четырех областей:

• литник
• Бегуны
• Расположение ворот
• Любой переливной материал, который вытекает из самой полости детали (состояние, называемое «вспышкой»).

Изображение с сайта Ferris.edu

Литниковый канал — это просто канал, который направляет расплавленную пластмассу от сопла литьевой машины к точке входа всего инструмента для литья под давлением. Это отдельная часть от самого пресс-формы.

Бегун — это система каналов, которые встречаются с литником, обычно внутри или как часть пресс-формы, которые направляют расплавленный пластик в полости детали внутри пресс-формы. Есть две основные категории бегунов (горячие и холодные), о которых вы можете прочитать здесь.

Наконец, заслонка — это часть канала после бегунка, которая ведет непосредственно в полость детали. После цикла литья под давлением (обычно длится всего несколько секунд) весь расплавленный пластик охлаждается, оставляя твердый пластик в литнике, направляющих, заслонках, самих полостях деталей, а также возможен небольшой перелив на краях деталей ( если печать не на 100% правильная).

Термореактивный материал, такой как эпоксидная смола, которая затвердевает при контакте с воздухом, представляет собой материал, который затвердевает и будет гореть после затвердевания, если предпринять одну попытку расплавить его. Термопластический материал, напротив, представляет собой пластик, который можно расплавить, охладить и затвердеть, а затем снова расплавить без возгорания.

С термопластическими материалами материал может быть повторно использован повторно. Иногда это происходит прямо в заводском цехе. Они измельчают литники / направляющие и любые бракованные детали. Затем они добавляют этот материал обратно в сырье, которое попадает в пресс для литья под давлением. Этот материал называют «переточить».

Как правило, отделы контроля качества ограничивают количество измельченного материала, которое может быть возвращено в пресс.(Некоторые эксплуатационные свойства пластика могут ухудшаться по мере его многократного формования). Или, если у них его много, завод может продать это измельчение другому предприятию, которое сможет его использовать. Обычно измельченный материал используется для некачественных деталей, не требующих высоких эксплуатационных свойств.

• Литье под давлением очень воспроизводимо. То есть вторая часть, которую вы производите, будет практически идентична первой и т. Д. Это замечательная характеристика, когда вы пытаетесь добиться единообразия бренда и надежности детали при крупносерийном производстве.

Каковы недостатки литья под давлением?

Первоначальные затраты, как правило, очень высоки из-за требований к конструкции, испытаниям и инструментам. Если вы собираетесь производить детали в больших объемах, вам нужно убедиться, что вы получите правильный дизайн с первого раза. Это сложнее, чем вы думаете. В «Правильный дизайн» входит:

• Проектирование и последующее создание прототипа самой детали в соответствии со спецификацией
• Первоначальная разработка прототипа обычно завершается на 3D-принтере и часто из другого материала (например, АБС-пластика), чем окончательная часть будет построена в
• Разработка пресс-формы для первого производственного цикла
• Обычно создание 300-1000 прототипов, полученных литьем под давлением, в производственном материале требует разработки инструмента для литья под давлением.
• Доработка любых деталей в инструменте для литья под давлением перед массовым производством на заводе по производству литьевых форм.

К потенциально отрицательным аспектам литья под давлением относятся следующие:

Двумя основными недостатками литья под давлением являются высокая стоимость инструмента, и большие требуемые сроки выполнения заказа.

Инструментальная оснастка — это почти отдельный проект и только одна фаза всего процесса литья под давлением.Прежде чем вы сможете изготавливать отлитую под давлением деталь, вам сначала нужно спроектировать и создать прототип детали (возможно, с помощью ЧПУ или 3D-печати), затем вам нужно спроектировать и создать прототип инструмента для литья под давлением, который может производить точные копии детали в объеме.

И наконец, обычно после обширных испытаний на обоих вышеупомянутых этапах, вы получаете деталь для литья под давлением.

Как вы понимаете, вся итерация, необходимая для исправления инструмента перед массовым производством, требует как времени, так и денег. Редко можно создать прототип инструмента для литья под давлением.

Однако такое случается, особенно для деталей, которые будут изготавливаться в многогнездном инструменте. Например, предположим, что мы собирались отлить под давлением новую крышку от бутылки шампуня. Эта крышка, вероятно, будет иметь резьбу, чтобы прикрепить ее к бутылке, живой шарнир, защелкивающееся закрытие и, возможно, также некоторое формование.

Компания может сделать инструмент с одной полостью для этой детали, чтобы гарантировать, что все элементы будут отливаться должным образом.После утверждения они изготовят новый инструмент, способный отливать, например, 16 крышек за раз. Сначала они делают инструмент с одной полостью, поэтому, если есть какие-либо проблемы, им не нужно платить и ждать, пока он будет исправлен 16 раз для каждой полости.

• Поскольку инструменты обычно изготавливаются из стали (очень твердый материал) или алюминия, может быть сложно внести изменения . Если вы хотите добавить в деталь пластик, вы всегда можете увеличить полость для инструмента, отрезав сталь или алюминий.Но если вы пытаетесь убрать пластик, вам нужно уменьшить размер полости инструмента, добавив в нее алюминий или металл. Это чрезвычайно сложно и во многих случаях может означать необходимость полностью выбросить инструмент (или его часть) и начать все сначала. В других случаях вы можете приварить металл в нежелательную полость.

• Для литья под давлением необходима равномерная толщина стенок. Если бы вы вырезали поперечное сечение формы Panasonic, показанной выше, вы бы заметили, что толщина стенок составляет примерно 2-3 мм.Чтобы стены не были слишком толстыми, важно предотвратить несоответствия в процессе охлаждения, приводящие к появлению дефектов, таких как вмятины. Хорошее практическое правило — толщина стен должна быть не более 4 мм. Чем толще стенки, тем больше материала вы будете использовать, тем больше будет время цикла и тем выше будет стоимость детали. И наоборот, если толщина стенки меньше 1 мм или около того, у вас могут возникнуть проблемы с заполнением пресс-формы (что приведет к зазорам или коротким выстрелам). Дизайнеры могут компенсировать эту возможность, используя материал с более высоким индексом текучести, например нейлон, который часто подходит для стен толщиной до 0.5мм. Различные производственные технологии, такие как ЧПУ, вообще не требуют одинаковой толщины стенок.

• Часто крупные детали невозможно изготовить методом литья под давлением как единое целое. Это связано с ограничениями размеров машин для литья под давлением и самих инструментов для форм. В качестве примера большой детали, отлитой под давлением, рассмотрим тележки для покупок в Target. Хотя существует оборудование для формования очень крупных деталей (например, 1000-тонные прессы размером примерно с вагон поезда), его использование очень дорогое.По этой причине объекты, которые больше, чем возможности типичной машины для литья под давлением, чаще всего создаются из нескольких частей. Станки с ЧПУ имеют аналогичные ограничения в отношении размера продукта, в то время как 3D-печать имеет еще больше ограничений. ЧПУ ограничено перемещением и размером станины фрезерного станка, в то время как большие 3D-печатные детали часто необходимо распечатать в виде нескольких частей, а затем склеить вместе.

• Чтобы избежать больших поднутрений, необходимо опытное проектирование, и они часто могут увеличить стоимость проекта.

Что нужно учитывать при литье под давлением:

Прежде чем приступить к изготовлению детали методом литья под давлением, примите во внимание несколько из следующих моментов:

1. Финансовые аспекты
   1. Определите количество произведенных деталей, при котором литье под давлением становится наиболее экономичным методом производства
   2. Определите количество произведенных деталей, при котором вы ожидаете окупить свои инвестиции (учитывайте затраты на проектирование, тестирование, производство, сборку, маркетинг и распространение, а также ожидаемую цену продаж). Используйте консервативную маржу.
1. Начальная стоимость: Подготовка продукта для производства методом литья под давлением требует больших начальных вложений. Убедитесь, что вы понимаете этот важный момент заранее.
2. Количество в производстве

1. Рекомендации по проектированию
1. Дизайн детали: вы хотите разработать деталь с первого дня с учетом литья под давлением. Упрощение геометрии и минимизация количества деталей на раннем этапе принесут дивиденды в будущем.
2. Конструкция инструмента: Обязательно спроектируйте инструмент для пресс-формы, чтобы предотвратить дефекты во время производства. Список 10 распространенных дефектов литья под давлением и способы их устранения или предотвращения читайте здесь. Рассмотрите расположение ворот и запустите моделирование с помощью программного обеспечения для литья под давлением, такого как Solidworks Plastics.

1. Производственные аспекты
1. Время цикла: минимизируйте время цикла насколько это возможно. Поможет использование машин с горячеканальной технологией, а также продуманная оснастка.Небольшие изменения могут иметь большое значение, а сокращение времени цикла на несколько секунд может привести к большой экономии, когда вы производите миллионы деталей.
2. Сборка: спроектируйте свою деталь так, чтобы минимизировать сборку. Большая часть причин, по которым литье под давлением осуществляется в Юго-Восточной Азии, — это стоимость сборки простых деталей во время цикла литья под давлением. Если вы можете спроектировать сборку вне процесса, вы значительно сэкономите на стоимости рабочей силы.

Пример (проектирование для литья под давлением)

Проектирование детали, подходящей для литья под давлением, по сравнению с деталью, подходящей для механической обработки, термического формования или 3D-печати, означает учет некоторых различий между различными технологиями изготовления и определение того, когда ваш проект лучше подходит для одного или другого. Типичные детали, которые вы можете захотеть отлить в форму для литья под давлением, включают соединения, кронштейны или корпуса. Например, большинство бытовых электронных инструментов изготавливаются с пластиковой оболочкой (корпусом), отлитой под давлением и используемой в качестве корпуса инструмента.

Рассмотрим корпус электродрели производства Panasonic (см. Ниже):

Изображение предоставлено Panasonic

Одним из наиболее очевидных преимуществ литья под давлением является то, что корпус служит нескольким целям.Во-первых, он служит средством взаимодействия с конечным пользователем. Он также служит гнездом для аккумулятора и двигателя, а также местом расположения различных бобышек для винтов, которые будут использоваться для скрепления устройства вместе после сборки внутренних частей. Другими словами, литье под давлением чрезвычайно эффективно, когда вам нужно организовать множество внутренних деталей внутри корпуса. Как следствие, это фантастический способ сократить общее количество деталей на («количество штук»). Следует отметить, что эта деталь также является формованной деталью.Подробнее об этом процессе читайте здесь.

Некоторые из других причин, по которым литье под давлением хорошо подходит для этого примера, включают тот факт, что сверло производится в больших объемах. То есть Panasonic создает большое количество копий одной и той же ручки дрели. Литье под давлением отлично подходит для такого крупносерийного производства , потому что высокие первоначальные затраты окупают производителя с низкими затратами на единицу продукции. По этой же причине литье под давлением может быть плохим выбором для мелкосерийного производства.Кроме того, следует отметить, что при использовании литья под давлением существуют некоторые конструктивные ограничения. Например, деталь имеет почти одинаковую толщину стенок (что важно во избежание дефектов), а деталь изготовлена ​​из термопластического материала (что позволяет многократно расплавлять твердую пластмассовую массу для данной процедуры). Если вы разрабатываете деталь из термореактивного материала, то литье под давлением было бы более тонким. Термореактивный материал можно формовать под давлением, но сделать это можно только один раз. Попытка расплавить термореактивный пластик второй раз приведет к возгоранию материала.Точно так же деталь с различной толщиной стенок потребовала бы большего внимания при проектировании пресс-формы, чтобы обеспечить равномерное охлаждение и избежать дефектов во время производства.

Заключение

Литье под давлением — отличная технология для массового производства готовой продукции. Это также полезно для доработанных прототипов, которые используются для тестирования потребителя и / или продукта. Однако до этой поздней стадии производства 3D-печать является гораздо более доступной и гибкой для продуктов на ранних стадиях проектирования.

Что такое литье под давлением? — Определение, типы и материалы

Литье под давлением — это производственный процесс, который позволяет производить детали в больших объемах. Он работает путем впрыскивания расплавленных материалов в форму (или «форму» в Соединенных Штатах). Обычно он используется как процесс массового производства для производства тысяч идентичных изделий. Материалы для литья под давлением включают металлы, стекло, эластомеры и кондитерские изделия, хотя чаще всего они используются с термопластичными и термореактивными полимерами.

Как это работает?

Первым этапом литья под давлением является создание самой формы. Большинство форм изготавливаются из металла, обычно алюминия или стали, и подвергаются прецизионной механической обработке, чтобы соответствовать характеристикам продукта, который они должны производить.

После того, как пресс-форма была создана изготовителем пресс-формы, материал для детали подается в нагретый цилиндр и перемешивается с помощью винтового винта. Нагревательные ленты расплавляют материал в цилиндре, а затем расплавленный металл или расплавленный пластик подают в полость формы, где он охлаждается и затвердевает, принимая форму формы. Время охлаждения можно сократить за счет использования охлаждающих линий, по которым циркулирует вода или масло от внешнего регулятора температуры. Инструменты для форм устанавливаются на плоских формах (или «плитах»), которые открываются после затвердевания материала, так что выталкивающие штифты могут вытолкнуть деталь из формы.

Отдельные материалы могут быть объединены в одну деталь с помощью метода литья под давлением, который называется двухэтапной пресс-формой. Этот метод можно использовать для придания мягкости пластиковым изделиям, добавления цвета к деталям или изготовления изделий с различными эксплуатационными характеристиками.

Формы могут быть выполнены с одной или несколькими полостями. Формы с несколькими полостями могут иметь идентичные детали в каждой полости или могут быть уникальными для создания деталей различной геометрии. Алюминиевые формы не лучше всего подходят для крупносерийного производства или деталей с узкими допусками по размерам, поскольку они имеют худшие механические свойства и могут быть подвержены износу, деформации и повреждению из-за усилий впрыска и зажима. Хотя стальные формы более долговечны, они также дороже алюминиевых.

Процесс литья под давлением требует тщательного проектирования, включая форму и характеристики детали, материалы для детали и формы, а также свойства формовочной машины. В результате существуют различные соображения, которые необходимо учитывать при литье под давлением.

Рекомендации по литью под давлением

Перед тем, как приступить к литью под давлением, необходимо принять во внимание ряд факторов:

1. Финансовый

Начальные затраты на производство литья под давлением могут быть высокими с учетом стоимости оборудования и самих форм.

2. Объем производства

Важно определить, сколько деталей вы хотите изготовить, чтобы решить, является ли литье под давлением наиболее экономичным методом производства.

3. Расчетные факторы

Сведение к минимуму количества деталей и упрощение геометрии ваших изделий упростит литье под давлением. Кроме того, конструкция пресс-формы важна для предотвращения дефектов во время производства.

4. Производственные соображения

Сведение к минимуму времени цикла поможет производству, так же как и использованию машин с горячеканальными пресс-формами и хорошо продуманной оснастки.Такие небольшие изменения и использование горячеканальных систем могут обеспечить экономию на производстве ваших деталей. Также будет экономия затрат за счет минимизации требований к сборке, особенно если вы производите многие тысячи и даже миллионы деталей.

Как я могу снизить затраты на пресс-форму?

Литье под давлением может быть дорогостоящим процессом, но есть несколько способов снизить затраты на пресс-форму, в том числе:

• Устранить поднутрения
• Удалить ненужные элементы
• Используйте подход с полостью сердцевины
• Уменьшение косметической отделки
• Конструктивные детали, которые сочетаются друг с другом
• Модифицировать и повторно использовать существующие формы
• Монитор DFM анализ
• Используйте многогнездную или семейную пресс-форму
• Учитывайте размеры ваших деталей

Когда используется литье под давлением?

Литье под давлением используется для изготовления ряда широко используемых продуктов, в том числе обычных пластмассовых изделий, таких как крышки для бутылок, а также корпуса для пультов дистанционного управления, шприцы и многое другое. Он также обычно используется для изготовления более крупных предметов, таких как панели кузова автомобилей.

Литье под давлением в основном используется там, где необходимо изготовить тысячи или миллионы идентичных деталей из пресс-формы.

Типы

Существует множество различных вариантов процесса литья под давлением, в том числе:

• Кубический багет
• Литье под давлением
• Литье под давлением с газом
• Литье под давлением жидкого силиконового каучука
• Металлическое литье под давлением
• Микро литье под давлением
• Реакционное литье под давлением
• Тонкостенное литье под давлением

Используемые материалы

Литье под давлением может выполняться с множеством различных материалов, включая металлы, стекло, эластомеры, кондитерские изделия и, чаще всего, термопластичные и термореактивные полимеры.

Материалы можно комбинировать для придания готовым деталям различных свойств и эффектов.

Преимущества

Основным преимуществом литья под давлением является возможность увеличения производства для производства большого количества деталей. После того, как первоначальные затраты на конструкцию и пресс-формы были покрыты, цена изготовления становится очень низкой. Стоимость производства снижается по мере производства большего количества деталей.

Литье под давлением также приводит к минимальным потерям по сравнению с традиционными производственными процессами, такими как обработка с ЧПУ, при которой удаляются лишние материалы.Несмотря на это, при литье под давлением образуются некоторые отходы, в основном из литников, направляющих, мест расположения затворов и любого материала перелива, который просачивается из полости детали (также называемый «вспышкой»).

Последним преимуществом литья под давлением является то, что оно позволяет изготавливать множество идентичных деталей, что обеспечивает надежность и стабильность деталей при крупносерийном производстве.

Недостатки

Хотя литье под давлением имеет свои преимущества, этот процесс также имеет ряд недостатков.

Первоначальные затраты на литье под давлением могут быть высокими, особенно в отношении оснастки. Прежде чем вы сможете производить какие-либо детали, необходимо создать прототип детали. Как только это будет завершено, необходимо создать и протестировать прототип пресс-формы. Все это требует времени и денег и может быть дорогостоящим процессом.

Литье под давлением также не идеален для производства крупных деталей как единое целое. Это связано с ограничениями размеров машин для литья под давлением и инструментов для форм.Предметы, которые слишком велики для возможностей машины для литья под давлением, должны быть созданы как несколько частей и позже соединены вместе.

Последний недостаток состоит в том, что большие поднутрения требуют опытного проектирования, чтобы избежать их, и они могут еще больше увеличить расходы на ваш проект.

Приложения

Литье под давлением используется для ряда приложений, где требуется повторяемый производственный процесс. Сюда входят такие производственные изделия, как катушки с проволокой, упаковка, крышки для бутылок, игрушки, гребни, музыкальные инструменты (и компоненты), стулья, небольшие столики, контейнеры для хранения, механические детали, а также автомобильные детали и компоненты.

Литье под давлением — наиболее распространенный метод производства пластмассовых деталей, особенно в больших объемах.

Часто задаваемые вопросы:

Экологически ли литье под давлением?

Литье под давлением становится более экологически чистым, поскольку оборудование становится более эффективным, а такие материалы, как термореактивные полимеры, способны выдерживать экстремальные температуры и условия.

Хотя при литье под давлением возникают некоторые отходы материала, они меньше, чем при многих других производственных процессах.Разумеется, конкретные используемые материалы также влияют на окружающую среду в зависимости от того, как долго они служат, могут ли они быть получены из переработанных материалов и как они утилизируются. Также необходимо учитывать углеродный след в течение срока службы создаваемых продуктов, в том числе во время производства.

Достижения в современном оборудовании для литья под давлением означают, что теперь они потребляют на 20-50% меньше энергии по сравнению с тем, что было десять лет назад.

Насколько дешево литье под давлением?

Стоимость формования зависит от количества полостей в форме.Меньшее количество полостей требует меньше инструментов, что снижает производственные затраты на создание литьевой формы. Сложность конструкции детали также влияет на стоимость, включая такие факторы, как чистовая обработка поверхности, допуск, резьба, детализация и количество подрезов. Дополнительные детали, подобные этим, увеличивают стоимость, так как требуют большего количества инструментов.

Самый экономичный тип литья под давлением — это литье резины под давлением, которое дает высокий выход долговечных изделий. Кроме того, последовательные процессы вулканизации с точным контролем температуры могут снизить затраты за счет уменьшения количества отходов.

Сколько стоит литье под давлением?

Расчет точной стоимости литья под давлением можно произвести по следующей формуле:

Цена пресс-формы = затраты на материалы + дизайн + процесс и прибыль + НДС + затраты на испытания + затраты на упаковку и доставку.

Из этих затрат материалы и детали составляют около 15-30% от общей суммы, а процесс и прибыль — 30-50%.

Принимая во внимание эти факторы, небольшая форма для литья под давлением с одной полостью стоит от 1000 до 5000 долларов.Более крупные или более сложные формы могут стоить 80 000 долларов и более. Однако в среднем типичная пресс-форма стоит около 12000 долларов.

Хотя инструменты для формования имеют высокую стоимость, фактическое производство литья под давлением имеет относительно низкую стоимость.

Какие пластмассы используются при литье под давлением?

Имея более 85 000 доступных коммерческих вариантов пластиковых материалов и 45 семейств полимеров, существует множество различных пластиков, которые можно использовать для литья под давлением. Из них полимеры можно в общих чертах разделить на две группы; реактопласты и термопласты.

Наиболее распространенными типами используемых пластиков являются полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE). Полиэтилен обладает рядом преимуществ, включая высокий уровень пластичности, хорошую прочность на разрыв, высокую ударопрочность, устойчивость к влагопоглощению и возможность вторичной переработки.

К другим широко используемым пластмассам, полученным литьем под давлением, относятся:

1. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

Этот прочный, ударопрочный пластик широко используется в промышленности.Обладая хорошей устойчивостью к кислотам и щелочам, АБС также обеспечивает низкую усадку и высокую стабильность размеров.

2. Поликарбонат (ПК)

Этот прочный, ударопрочный пластик имеет низкую усадку и хорошую стабильность размеров. Прозрачный пластик, доступный в различных оптически прозрачных сортах, ПК может обеспечить высокий косметический эффект и хорошую термостойкость.

3. Алифатические полиамиды (PPA)

Существует множество различных типов нейлоновых нейлонов (или нейлоновых нейлонов), каждый из которых имеет свои преимущества.Вообще говоря, нейлоны обладают высокой прочностью и термостойкостью, а также обладают химической стойкостью, не считая сильных кислот и оснований. Некоторые нейлоны устойчивы к истиранию и обладают хорошей твердостью и жесткостью с хорошей ударной вязкостью.

4. Полиоксиметилен (ПОМ)

Этот пластик, широко известный как ацеталь, обладает высокой твердостью, жесткостью, прочностью и ударной вязкостью. Он также обладает хорошей смазывающей способностью и устойчив к углеводородам и органическим растворителям. Хорошая эластичность и скользкость также обеспечивают преимущества для некоторых применений.

5. Полиметилметакрилат (ПММА)

PMMA, также известный как акрил, обеспечивает хорошие оптические свойства, высокий блеск и устойчивость к царапинам. Он также обеспечивает низкую усадку и меньшее погружение для геометрических форм с тонкими и продуманными профилями.

6. Полипропилен (ПП)

Этот недорогой полимерный материал некоторых марок обладает высокой ударопрочностью, но может быть хрупким при низких температурах (в случае гомополимера пропилена). Сополимеры обладают большей устойчивостью к ударам, в то время как полипропилен также является износостойким, гибким и может обеспечивать очень высокое удлинение, а также быть устойчивым к кислотам и щелочам.

7. Полибутилентерефталат (PBT)

Хорошие электрические свойства делают PBT идеальным для силовых компонентов, а также для автомобильной промышленности. Прочность варьируется от умеренной до высокой в ​​зависимости от наполнения стекла, при этом сорта без наполнителя являются жесткими и гибкими. PBT также показывает топливо, масла, жиры и многие растворители, а также не впитывает ароматизаторы.

8. Полифенилсульфон (PPSU)

PPSU — это стабильный по размерам материал с высокой прочностью, термостойкостью и термостойкостью, он также устойчив к радиационной стерилизации, щелочам и слабым кислотам.

9. Полиэфирэфиркетон (PEEK)

Эта высокотемпературная смола с высокими характеристиками обеспечивает термостойкость и огнестойкость, превосходную прочность и стабильность размеров, а также хорошую химическую стойкость.

10. Полиэфиримид (PEI)

PEI (или Ultem) обеспечивает высокую термостойкость и огнестойкость, а также превосходную прочность, стабильность размеров и химическую стойкость.

Заключение

Литье под давлением находит множество применений в производстве, особенно при производстве деталей большого объема.Хотя оснастка и формование могут быть дорогими, стоимость производства после его завершения невысока. Обеспечивая возможность производства почти идентичных деталей, литье под давлением используется для изготовления деталей из самых разных материалов.

Здесь вы можете узнать больше об услугах TWI по поддержке производства.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое литье под давлением? | Литье под давлением | Введение в обработку

Литье под давлением — это процесс формования с использованием форм. Такие материалы, как синтетические смолы (пластмассы), нагреваются и плавятся, а затем отправляются в форму, где они охлаждаются для придания заданной формы. Из-за сходства с процессом впрыска жидкости с помощью шприца этот процесс называется литьем под давлением. Последовательность процесса выглядит следующим образом: материалы расплавляются и заливаются в форму, где они затвердевают, а затем изделия вынимаются и обрабатываются.
При литье под давлением детали различной формы, в том числе сложной формы, могут непрерывно и быстро производиться в больших объемах.Таким образом, литье под давлением используется для производства товаров и продуктов в широком спектре отраслей.

Машины для литья под давлением

бывают разных типов, например, моторизованные машины, приводимые в действие серводвигателями, гидравлические машины, приводимые в действие гидравлическими двигателями, и гибридные машины, приводимые в действие комбинацией серводвигателя и гидравлического двигателя. Конструкцию машины для литья под давлением можно кратко описать как состоящую из узла впрыска, который отправляет расплавленные материалы в форму, и узла зажима, который управляет формой.
В последние годы использование ЧПУ все чаще используется в термопластавтоматах, что привело к популярности моделей, которые позволяют осуществлять высокоскоростной впрыск под программным управлением. С другой стороны, также используется ряд специализированных машин, таких как модели, которые образуют световодные пластины для ЖК-мониторов.

Базовая конструкция термопластавтоматов

А

Цилиндр (нагревает материал)

В

Сопло (впрыскивание расплавленного материала)

С

Бункер (питатель материала)

D

Форма (материал заливается в полость формы между двумя плитами)

Литье под давлением начинается с заливки гранул смолы в бункер, точку входа материала.Затем гранулы нагревают и расплавляют внутри цилиндра для подготовки к инъекции. Затем материал проталкивается через сопло узла впрыска перед подачей через канал в форме, называемый литником, а затем через разветвленные направляющие в полость формы. После того, как материал остынет и затвердеет, форма открывается, и отформованная деталь выталкивается из формы. Для отделки формованной детали из детали вырезают литник и бегунок.

Важно, чтобы расплавленный материал равномерно подавался по всей форме, поскольку часто внутри формы имеется более одной полости, что позволяет производить более одной детали за раз.Следовательно, форма пресс-формы должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить это, например, с помощью направляющих одинаковых размеров.
Хотя литье под давлением подходит для массового производства, важно хорошо понимать различные условия, необходимые для производства высокоточных продуктов, в том числе выбор полимерного материала, точность обработки формы, а также температуру и скорость. впрыска расплава.

Сопло для впрыска расплавленного материала

После формования направляющие обрезаются от формованной детали для завершения процесса.

А

Бегун

В

литник

С

Форма

Дом

Литье пластмасс под давлением 101 — Основы литьевого пресса

Наш веб-сайт часто посещают дизайнеры, инженеры и агенты по закупкам, которые ищут информацию о литье пластмасс под давлением. Имея это в виду, мы создали новую серию статей, которые призваны дать нашим читателям лучшее представление о печатных машинах, процессах и подводных камнях в нашей отрасли.

Мы начинаем нашу серию с информации об основах пресса для литья пластмасс под давлением. Мы надеемся, что эта информация окажется для вас полезной. Если у вас есть конкретные вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.

Основы инъекционного пресса

В то время как машины для литья пластмасс под давлением помогут вам определить размер машины, необходимой для получения наилучшего результата, проектировщик или инженер может получить хорошую оценку на основе некоторой базовой информации.Зная примерно, какого размера вам потребуется машина, вы сможете лучше подобрать машину для литья пластмасс под давлением, которая будет соответствовать вашим потребностям.

Во-первых, давайте кратко рассмотрим, как классифицируются или классифицируются прессы для литья пластмасс под давлением:

Часто компании, производящие литье пластмасс, предоставляют список оборудования для литья под давлением на своих веб-сайтах. Это может выглядеть примерно так:

Литье под давлением 3-68 тонн

Литье под давлением 5–123 тонн

Литье под давлением 5–154 тонны

Литье под давлением 5-202 тонн

Литьевые прессы на 5–233 тонны

Литьевые прессы емкостью 4–400 тонн

Итак, что это значит?

Прессы для литья пластмасс под давлением классифицируются или оцениваются в зависимости от тоннажа или, более конкретно, давления или силы зажима.Прессы могут работать с давлением зажима от менее 5 тонн до более 4000. Чем выше номинальная тонна пресса, тем больше машина.

Станок грузоподъемностью 68 тонн может обеспечить 68 тонн прижимного усилия. Это давление удерживает форму закрытой во время процесса впрыска. Слишком большое или слишком маленькое давление может вызвать проблемы с качеством. Слишком большое или слишком маленькое давление также может привести к появлению заусенцев, когда излишки материала появляются на краю детали. Давление также влияет на вязкость пластика, используемого в проекте. Индекс текучести расплава или MFI является мерой легкости текучести расплава термопластичного полимера. Пластиковые смеси по-разному реагируют на давление в зависимости от их MFI. Чем выше MFI, тем выше необходимое давление.

Во-вторых, давайте выясним, какое прижимное усилие или давление требуется.

Есть много факторов, которые принимаются во внимание при определении размера пресса. Размер детали, используемый полимер и фактор безопасности. Коэффициент безопасности — это дополнительный числовой процентный буфер, который добавляется к расчету, чтобы избежать дефектов в конечной детали.Некоторые рекомендуют добавить 10%, чтобы учесть запас прочности. Как упоминалось ранее, MFI (индекс текучести расплава) пластичного компаунда также будет влиять на давление, необходимое для изготовления детали. Многие расчеты включают размер плиты, а также размер пресс-формы и детали, однако, чтобы оценить размер пресса, который потребуется вашему проекту, мы еще больше упростили его.

Многие профессионалы в области литья пластмасс используют общее правило: в 2,5 раза больше площади поверхности в квадратных дюймах изготавливаемой детали.Итак, если у вас есть деталь площадью 42 квадратных дюйма, вам понадобится пресс с давлением 105 тонн. Если вы добавите 10% для коэффициента запаса прочности, вам понадобится пресс с минимальным усилием зажима 115 тонн. Пресс размером 120 тонн сможет вместить ваш пластиковый продукт, полученный литьем под давлением.

Наконец, давайте посмотрим, как вы можете определить машину для литья пластмасс под давлением, которая подходит для вашего проекта.

После того, как вы оцените размер пресса, который вам понадобится, вы сможете определить компании, занимающиеся литьем пластмасс под давлением, которые будут соответствовать вашим требованиям.Как правило, формовщики с большим количеством и более широким выбором размеров пресса смогут удовлетворить потребности вашего проекта. Если вы не работаете с готовой пресс-формой, поищите компанию по литью пластика, которая может спроектировать и изготовить пресс-форму. Они будут лучше понимать, как максимизировать производственный процесс, и часто будут предлагать припуски на инструменты. Это, в свою очередь, минимизирует общую стоимость вашего проекта.

В конце концов, ваша машина для литья пластмасс под давлением определит, какая машина лучше всего подходит для вашего проекта.На прессах большего размера можно использовать пресс-формы большего размера и пресс-формы с несколькими полостями, что часто снижает стоимость детали. Однако формы большего размера дороже. Выбор правильного размера пресса может сбалансировать первоначальные затраты на инструмент с долгосрочными производственными затратами.

Введение в литье пластмасс под давлением, электронная книга

Откройте для себя мир литья пластмасс под давлением с уверенностью

Загрузите нашу электронную книгу «Введение в литье пластмасс под давлением». Внутри мы покрываем:

• Виды литья пластмасс, их преимущества и применение
• Типы прессов, их возможности и преимущества
• Как определить стоимость литья пластмасс под давлением
• Распространенные ошибки, которых следует избегать

Процесс литья под давлением, дефекты, пластик

Калибр

Название материала	Сокращение	Торговые наименования	Описание	Приложения
Ацеталь	ПОМ	Celcon, Delrin, Hostaform, Lucel	Прочный, жесткий, отличное сопротивление усталости, отличное сопротивление ползучести, химическая стойкость, влагостойкость, естественно непрозрачный белый цвет, низкая / средняя стоимость	Подшипники, кулачки, шестерни, ручки, детали сантехники, ролики, роторы, направляющие скольжения, клапаны
Акрил	PMMA	Диакон, Ороглас, Люцит, Оргстекло	Жесткий, хрупкий, устойчивый к царапинам, прозрачный, оптическая прозрачность, низкая / средняя стоимость	Витрины, ручки, линзы, кожухи, панели, отражатели, вывески, полки, подносы
Акрилонитрилбутадиенстирол	АБС	Cycolac, Magnum, Novodur, Terluran	Прочный, гибкий, низкая усадка формы (жесткие допуски), химическая стойкость, гальваника, естественная непрозрачность, низкая / средняя стоимость	Автомобили (консоли, панели, обшивка, вентиляционные отверстия), ящики, датчики, корпуса, ингаляторы, игрушки
Ацетат целлюлозы	CA	Dexel, Cellidor, Setilithe	Прочный, прозрачный, высокая стоимость	Ручки, оправы для очков
Полиамид 6 (нейлон)	PA6	Акулон, Ультрамид, Грилон	Высокая прочность, сопротивление усталости, химическая стойкость, низкая ползучесть, низкое трение, почти непрозрачный / белый, средняя / высокая стоимость	Подшипники, втулки, шестерни, ролики, колеса
Полиамид 6/6 (нейлон)	PA6 / 6	Копа, Зитель, Радилон	Высокая прочность, сопротивление усталости, химическая стойкость, низкая ползучесть, низкое трение, почти непрозрачный / белый, средняя / высокая стоимость	Ручки, рычаги, кожухи, стяжки-молнии
Полиамид 11 + 12 (нейлон)	PA11 + 12	Рилсан, Гриламид	Высокая прочность, сопротивление усталости, химическая стойкость, низкая ползучесть, низкое трение, почти непрозрачность до прозрачности, очень высокая стоимость	Воздушные фильтры, оправы для очков, защитные маски
Поликарбонат	ПК	, Lexan, Makrolon	Очень прочный, термостойкий, стабильность размеров, прозрачный, высокая стоимость	Автомобильная промышленность (панели, линзы, консоли), бутылки, контейнеры, кожухи, световые крышки, отражатели, защитные каски и щиты
Полиэстер — термопласт	ПБТ, ПЭТ	Celanex, Crastin, Lupox, Rynite, Valox	Жесткий, термостойкость, химическая стойкость, средняя / высокая стоимость	Автомобильная промышленность (фильтры, ручки, насосы), подшипники, кулачки, электрические компоненты (разъемы, датчики), шестерни, корпуса, ролики, переключатели, клапаны
Полиэфирный сульфон	PES	Victrex, Udel	Прочный, очень высокая химическая стойкость, бесцветный, очень высокая стоимость	Клапаны
Полиэфирэфиркетон	PEEKEEK		Прочность, термостойкость, химическая стойкость, стойкость к истиранию, низкое влагопоглощение	Детали самолетов, электрические разъемы, рабочие колеса насосов, уплотнения
Полиэфиримид	PEI	Ultem	Термостойкость, огнестойкость, прозрачный (янтарный цвет)	Электрокомпоненты (разъемы, платы, переключатели), крышки, кожухи, хирургические инструменты
Полиэтилен низкой плотности	ПВД	Алкатена, Escorene, Novex	Легкий, прочный и гибкий, отличная химическая стойкость, естественный восковой внешний вид, низкая стоимость	Кухонные принадлежности, корпуса, крышки и контейнеры
Полиэтилен высокой плотности	ПНД	Eraclene, Hostalen, Stamylan	Прочный и жесткий, отличная химическая стойкость, естественный восковой вид, низкая стоимость	Сиденья, кожухи, чехлы и контейнеры стульев
Оксид полифенилена	ППО	Норил, Термокомп, Вампоран	Прочность, термостойкость, огнестойкость, стабильность размеров, низкое водопоглощение, возможность нанесения гальванических покрытий, высокая стоимость	Автомобильная промышленность (корпуса, панели), электрические компоненты, корпуса, сантехнические компоненты
Полифениленсульфид	ППС	Райтон, Фортрон	Очень высокая прочность, жаростойкость, коричневый цвет, очень высокая стоимость	Подшипники, крышки, компоненты топливной системы, направляющие, переключатели и щитки
Полипропилен	PP	Новолен, Appryl, Escorene	Легкость, термостойкость, высокая химическая стойкость, устойчивость к царапинам, естественный восковой вид, жесткость и жесткость, низкая стоимость.	Автомобили (бамперы, крышки, обшивка), бутылки, пробки, ящики, ручки, кожухи
Полистирол общего назначения	GPPS	лак, стирон, соларен	Хрупкий, прозрачный, недорогой	Косметическая упаковка, ручки
Полистирол — ударопрочный	БЕДРА	Полистирол, Костил, Полистар	Ударная вязкость, жесткость, ударная вязкость, стабильность размеров, естественно полупрозрачный, низкая стоимость	Корпуса для электроники, пищевые контейнеры, игрушки
Поливинилхлорид — пластифицированный	ПВХ	Велвич, Варлан	Прочный, гибкий, огнестойкий, прозрачный или непрозрачный, низкая стоимость	Электроизоляция, предметы домашнего обихода, медицинские трубки, подошвы для обуви, игрушки
Поливинилхлорид — жесткий	UPVC	Поликоль, Тросипласт	Прочный, гибкий, огнестойкий, прозрачный или непрозрачный, низкая стоимость	Наружные применения (водостоки, арматура, желоба)
Стиролакрилонитрил	SAN	Луран, Арпилен, Starex	Жесткий, хрупкий, химическая стойкость, термостойкость, гидролитически стабильный, прозрачный, низкая стоимость	Посуда, ручки, шприцы
Термопластичный эластомер / резина	TPE / R	Hytrel, Santoprene, Sarlink	Надежность, гибкость, высокая стоимость	Втулки, электрические компоненты, уплотнения, шайбы

Термины для литья под давлением, которые должен знать каждый инженер

Процесс литья пластмасс под давлением чрезвычайно сложен (буквально) с тысячами движущихся частей. Для вас, как инженера-технолога, не критично знать каждую конечную деталь механизмов закрытия формы или разницу между каждым полимерным веществом, используемым при литье под давлением, но понимание следующих 10 терминов значительно упростит разговор с потенциальным партнером по производству пластика. .

1. Прецизионная обработка

В литье под давлением под прецизионной обработкой понимается процесс создания формы для литья под давлением с очень узкими допусками на детали.Создание плотно прилегающей формы с допуском +/- .0005 ”предотвращает высыхание жидкого пластика (например, просачивание в щели и повреждение конечной детали).

2. 3D-печать

3D-печать — это процесс аддитивного производства, при котором слои материала наносятся на слои для создания детали. Хотя 3D-печать стала мейнстримом, она все еще не может конкурировать с производительностью литья под давлением. Тем не менее, он играет важную роль в процессе литья под давлением и часто используется для прототипирования концепции дизайна, чтобы клиенты понимали, как будет выглядеть их готовый продукт.

3. Быстрая оснастка

Rapid tooling описывает процесс быстрого создания формы с помощью 3D-принтера или более традиционных методов обработки. Проблема с быстрой оснасткой частично заключается в точности и допусках. В то время как 3D-принтер может создавать пресс-форму, достаточно точную для изготовления точной копии детали, пресс-форма не будет иметь жестких допусков, необходимых для создания сотен тысяч (или миллионов) пластмассовых деталей идеальной формы.

4. Термореактивный

Для создания термореактивной детали холодный материал впрыскивается в чрезвычайно горячую форму для литья под давлением.Этот процесс отверждает деталь, и она больше никогда не сможет расплавиться. Эта термостойкость является основной функцией термореактивного материала (чаще всего силикона), но термореактивные материалы не могут быть переработаны.

5. Термопласт

Для создания детали из термопласта пластик плавится и выливается в форму для литья под давлением. Как только эта деталь остынет, форма откроется, и деталь выпадет. Термопласты, такие как стирол и поликарбонат, могут выдерживать теплые или даже жаркие условия, но при определенных температурах они в конечном итоге снова плавятся и, таким образом, могут быть переработаны.

6. Трансферное формование

Трансферное формование включает помещение холодного, похожего на замазку материала в полость литьевой формы. Как только форма закрывается, машина нагнетает холодный материал в полость горячей формы. Этот перенос холодного материала в горячую полость вызывает быстрое диспергирование материала. Как только он остынет, форму открывают и деталь удаляют.

7. Молдинг для чистых помещений

Формование для чистых помещений — это процесс изготовления пластиковых деталей в специальном помещении, оптимизированный для снижения риска загрязнения пылью или другими частицами.Чистые помещения используются для проектов литья под давлением, требующих стерильной среды, например, для медицинского оборудования. В помещении отсутствуют какие-либо волокнистые или гофрированные материалы, используются только электрические машины, а воздух фильтруется за счет принудительного воздушного потока для поддержания определенного уровня чистоты.

8. Горизонтальный багет

Есть два типа машин для литья пластмасс под давлением: горизонтальные и вертикальные.

В горизонтальных формовочных машинах форма зажимается горизонтально. После того, как пластиковая деталь создана и форма открывается, деталь падает в бункер и уносится на конвейерной ленте.Или, если деталь чувствительная и ее нельзя уронить, робот извлекает ее из формы.

9. Вертикальный багет

Вертикальные формы лежат ровно, поэтому деталь не выпадает после открытия формы. Из-за этого его нужно снимать вручную или с помощью робота.

Преимущество вертикального формования заключается в том, что детали можно легко добавлять в форму. Например, если вы хотите добавить круглую шайбу к своей пластиковой детали, просто вставьте шайбу и закройте форму — из-за силы тяжести деталь останется на месте.

10. Двухэтапное формование и формование поверх

Двухэтапное формование или формование поверх — это процессы, используемые для создания деталей, для которых требуются два разных вида пластика — например, зубная щетка или компьютерная мышь.

В двухэтапном формовании более жесткий из двух материалов заполняет полость формы. Затем верх формы сдвигается и впрыскивается второй, более гибкий материал. При формовании поверх жесткий материал впрыскивается в полость формы, затем удаляется после охлаждения и помещается в отдельную форму, куда добавляется второй, более гибкий материал.

Основное различие между этими двумя методами формования заключается в стоимости, поскольку повторное формование занимает в два раза больше времени, чем двухэтапное формование.

Есть вопросы по вашему проекту литья под давлением?

Свяжитесь с нами и сообщите, чем мы можем помочь!

Выдувное формование и литье под давлением: в чем разница?

При создании продукта, для которого требуется формование пластмассовых деталей, у вас есть несколько процессов на выбор, в зависимости от типа применения и типа детали, которую вы хотите произвести. Литье под давлением и выдувное формование — два самых популярных способа производства высококачественных и экономичных пластиковых деталей.

Но прежде чем вы погрузитесь в изучение различных формовщиков и производителей, вы должны вооружиться различиями между этими двумя процессами. Вот краткое руководство, которое поможет вам отличиться:

Что такое выдувное формование?

Процесс выдувного формования следует основным этапам выдувания стекла. Процесс выдувного формования предназначен для производства цельных полых изделий большого объема.Если вам нужно сделать много бутылок, этот процесс для вас. Выдувное формование создает очень однородные тонкостенные контейнеры. И это может сделать это очень экономично.

Выдувное формование предлагает несколько явных преимуществ, в том числе:

• Затраты на формование с раздувом ниже по сравнению с литьем под давлением
• Затраты на оборудование, как правило, также ниже
• Цельная конструкция, поэтому нет необходимости соединять половинки деталей, что позволяет получить формы, которые невозможно получить при литье под давлением

При формовании раздувом пластиковая трубка нагревается и наполняется воздухом до тех пор, пока она по существу не становится воздушным шаром из горячего пластика, называемым «заготовкой». Затем вокруг этого зажимается форма, удерживающая пластик, в то время как воздух продолжает наполнять заготовку по форме вашей детали. Размер машины и связанные с этим затраты на производство продукта, формованного раздувом, основаны на весе дроби пластика, используемой в пресс-форме.

Выдувные формы имеют больше свободы в дизайне половин формы, поскольку каждая половина формы формирует свою собственную форму стенок. При выдувном формовании создание формы важно, но есть и такие переменные, как истончение стенок, утечки воздуха, вспышки и полосы, которые необходимо контролировать.Например, изменение толщины стенок часто является важным фактором, который следует учитывать дизайнерам. Контроль качества — важная часть процесса. И очень важно найти поставщика, который имеет квалификацию и обучение, чтобы измерять, контролировать и улучшать каждый аспект продукта.

Примеры деталей и продуктов, которые создаются с использованием выдувного формования, включают бутылки с водой, шампунь и другие маленькие бутылки, автомобильные детали, сиденья и стулья на стадионе, лейки, холодильники или любые другие типы полых деталей.

Электронная книга «10 вопросов, которые необходимо задать»

Что нужно знать перед выбором формовщика для вашего проекта

Загрузите нашу электронную книгу «10 вопросов, которые необходимо задать при выборе машины для литья пластмасс под давлением». Внутри мы отвечаем на такие ключевые вопросы, как:

• Гарантирует ли формовщик срок службы форм на весь проект?
• Сколько у них формовочных машин и каковы их возможности?
• Являются ли их цены конкурентоспособными даже по сравнению с офшорными формовщиками?

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением требует значительных предварительных разработок для разработки детальной оснастки или пресс-форм.В формы, изготовленные из нержавеющей стали или алюминия, впрыскиваются жидкие полимеры при высоких температурах и экстремальном давлении. Затем формы охлаждают, чтобы получить готовые пластмассовые детали.

Литье пластмасс под давлением имеет несколько собственных преимуществ, в том числе:

• Детализированная высокотехнологичная оснастка с возможностью использования многогнездной пресс-формы
• Точная и эффективная обработка больших объемов мелких деталей
• Гибкость в возможности изменения типа материала или цвета, который используется
• Эффективное использование материала и низкий процент брака

Литье пластмасс под давлением идеально подходит для крупных заказов и массового производства в проектах, требующих тысячи или даже миллионов одинаковых деталей. Формы для литья под давлением должны иметь высокоточное совпадение половин формы, чтобы поток материала полностью контролировался. При литье под давлением создание формы является ключом к созданию идеальной и точной детали. Когда производственная форма завершена, а машина подготовлена, начинается производство.

При первом запуске будет проведена тщательная проверка на предмет дефектов деталей. Если ничего не найдено, можно начинать полное производство. В зависимости от детали и договоренности с формовщиком, проверка качества может проводиться на регулярной основе.Они проверит прочность, правильность цвета и любые распространенные дефекты, которые могут возникнуть, например, вспышку или деформацию. Точность пресс-формы для литья под давлением обычно делает ее более дорогой, чем пресс-форма для выдувания.

В компании Rodon мы специализируемся на литье под давлением небольших пластмассовых деталей с малыми допусками и предлагаем комплексные концептуальные решения от проектирования и оснастки до производства, исполнения и упаковки.