铸造与注塑成型
正在考虑为产品或组件选择材料的产品设计师在进行选择时必须牢记制造过程。两种常见的制造工艺是注塑成型和铸造成型。注塑成型是在高压下将处于液态的材料引入模具的过程。另一方面,铸造成型利用重力将材料引入模具。这些过程中的每一个都在制造中发挥着重要作用,但在做出设计决策时必须考虑到差异。以下是铸造聚氨酯与注塑成型之间的一些最重要的区别。
材质兼容性
这些制造过程中的每一个都针对一组材料进行了优化。在注塑成型的情况下,需要液态粘度非常低的材料,通常使用热塑性材料,如 ABS、聚丙烯、TPU 和聚乙烯。它们的低粘度使材料成型。铸模最常使用热固性材料,当材料固化时,这些材料的形状不可逆,就像热固性聚氨酯一样。
由于它们的化学性质,热固性和热塑性弹性体在材料性能上表现出很大差异。例如,热固性聚氨酯比其热塑性表亲 TPU 具有更广泛的硬度范围、更高的耐磨性和更强的耐化学品性。正在设计的产品或组件运行所需的物理特性将有助于确定适合应用的材料,进而确定适当的制造工艺。
工具和制造成本
由于注塑成型涉及的高压和温差,模具成本有时会更高。用于注塑成型的工具通常是封闭的金属模具,其中包括用于调节温度和材料流动的复杂系统。这些模具通常需要昂贵的机加工和精加工步骤。由于它们的成本,可能需要很长时间才能摊销注塑模具的费用,而且通常需要非常高的产量。
铸造成型倾向于使用更简单的模具工具,这种简单性通常伴随着更低的工具成本。铸造成型可以采用开模、闭模、压模和许多其他类型的模具设计。这在为产品设计正确的成型工艺时提供了很大的灵活性。因此,对于从小批量到大批量的产品,铸造成型通常是一个很好的解决方案。
快速原型设计
以快速且廉价的方式在预期材料中制作产品和组件的原型可以加快您的产品开发过程;您越快验证应用程序中的材料,您就能越快将产品推向市场。注塑成型过程需要用于原型制作的硬工具,这会带来更高的成本和更长的交货时间。此外,如果材料不能满足应用需求,您可能会发现自己使用的昂贵模具无法使用,或者改造成本可能很高。铸造成型的低复杂性提供了使用由各种材料制成的软模具制造原型的可能性。可以轻松快速地制作用于铸造的原型模具,从而实现快速和迭代的原型制作。
关于RIM的一句话
因此,此过程允许产品设计师尝试各种材料、几何形状和特征。此外,它允许您在投资昂贵的生产质量工具之前验证成型概念。反应注射成型 RIM 采用与注射成型相似的工艺,将高压材料引入封闭模具中。然而,RIM 与热固性聚氨酯结合使用,允许在模具型腔中发生化学反应。该技术使产品设计人员能够利用更坚固的材料组合,同时也享受注塑成型的一些优势。 RIM 最常用于制造可能难以通过铸造工艺获得的较大零件、复杂几何形状或独特的表面光洁度。
考虑使用反应注射成型 RIM 制造您的产品?查看我们最近的博客文章,成功进行 RIM 设计的 5 个设计技巧。
结论
在评估不同的制造方法时,重要的是要考虑产品的材料要求、工具和生产成本,以及制造过程如何适应您的产品开发周期。注塑成型和铸造成型都有各自的优点和缺点,了解这些制造方法可以帮助产品设计师做出材料和设计决策。在设计过程的早期确定正确的制造过程可能是准时发布和代价高昂的延迟之间的区别。
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