Kunststofbewerking versus kunststof spuitgieten, welke methode is het beste?

Wanneer u van ontwerp naar het maken van onderdelen gaat, moet u beslissen hoe u het onderdeel gaat vervaardigen. In het beste geval heeft u hier tijdens het ontwerpproces rekening mee gehouden en is uw ontwerp geoptimaliseerd voor een van de processen. Onthoud dat in de ontwikkelingscyclus de juiste keuze kan veranderen. Twee veelgebruikte methoden zijn CNC-bewerking en spuitgieten. Bij het kiezen tussen de twee heeft elk zijn voor- en nadelen.

In deze blog bespreken we de factoren die van invloed zijn op uw beslissing om kunststof spuitgieten of precisiebewerking van kunststof te gebruiken.

Proces van precisie kunststofbewerking en spuitgieten

CNC-bewerking:

CNC-bewerking begint meestal met een stuk van het benodigde materiaal en verwijdert de materiaallaag precies één voor één. Dit proces maakt het gebruik van veel verschillende materialen mogelijk met bijna geen beperkingen. Bovendien, omdat het wordt bestuurd door een computer, kunnen zeer nauwkeurige toleranties worden bereikt.

Spuitgieten:

Zoals de naam al doet vermoeden, omvat dit proces het injecteren van materiaal in de mal. Dit gebeurt door de grondstof te smelten en onder hoge druk in de mal te persen. Het onderdeel wordt vervolgens in de mal afgekoeld en vervolgens uit de mal geworpen. Herhaal het proces in het volgende gedeelte.

Voor- en nadelen van spuitgieten.

Om spuitgieten en CNC-bewerkingen te vergelijken en te contrasteren, moeten we eerst de voor- en nadelen van spuitgieten begrijpen. Hieronder volgt een gedetailleerde inleiding tot de voor- en nadelen van CNC-bewerking en spuitgieten om u te helpen de beste keuze te maken voor het volgende prototype of de productie van onderdelen.

Voordelen van spuitgieten

Bij het vervaardigen van een groot aantal bijna identieke onderdelen kiezen de meeste fabrikanten voor spuitgieten. Dit proces ondersteunt alles, van speelgoed tot onderdelen van automotoren - alles wat in massaproductie moet worden gemaakt met vormbare kunststoffen.

Spuitgieten biedt een verscheidenheid aan materialen en er worden regelmatig meer materialen gemaakt om aan de vraag naar hoogwaardige kunststof onderdelen te voldoen. Hoewel CNC-bewerking geen zachtere onderdelen kan bevatten die TPE- of rubbermaterialen vereisen, kan spuitgieten dat wel.

Nadelen van spuitgieten

Wanneer de batch groot is, is de prijs van een enkel stuk spuitgieten lager. De kosten die gepaard gaan met het vervaardigen van feitelijke matrijzen voor spuitgieten drijven de opstartkosten op. Voor bepaalde materialen, zoals glasvezelversterkte kunststoffen, zijn mallen van gehard gereedschapsstaal nodig om de verhoogde druk aan te kunnen.

Een ander nadeel van spuitgieten zijn de kosten die gepaard gaan met het vervangen van onderdelen, wat meestal de productie van nieuwe gereedschappen of mallen vereist. Bovendien bestaat de mal uit twee helften, die voor injectie in elkaar moeten worden gezet, wat kan leiden tot mogelijke oppervlaktedefecten. Het injectiesysteem brengt luchtbellen in het materiaal, waardoor verdere defecten ontstaan.

Er zijn veel goede redenen om spuitgieten toe te passen, vooral bij de massaproductie van onderdelen. Afhankelijk van uw productgebruik, materiaalspecificaties en vereiste hoeveelheid, kan CNC-bewerking een betere oplossing bieden voor het kopen van hoogwaardige kunststof onderdelen.

Welk proces is geschikt voor u?

Over het algemeen kan dit worden gezien als een afweging tussen meerdere verschillende kenmerken; snelheid, volume, materiaal, tolerantie/oppervlakteafwerking en ontwerp. Elk van deze kan poortfabricage zijn met behulp van het ene proces en het andere, en het kan zelfs zijn dat er onderdelen moeten worden gewijzigd.

Snelheid:

Dit is het eenvoudigst. Voor een klein aantal onderdelen is CNC-bewerking het snelst. Als u 10 onderdelen in 2 weken nodig heeft, kan CNC-bewerking uw enige oplossing zijn. Als u in 4 maanden 50.000 onderdelen nodig heeft, is spuitgieten uw beste keuze. Spuitgieten kost tijd om de mal te maken en ervoor te zorgen dat de onderdelen binnen de tolerantie vallen. Dit kan enkele weken tot enkele maanden duren. Nadat dit is gedaan, is het maken van een onderdeel met een mal een zeer snel proces. De initiële investering in spuitgieten zal een aanzienlijk rendement opleveren.

Volume:

Laten we eens kijken dat dit niets met tijd te maken heeft. In plaats daarvan ligt de belangrijkste focus hier op de prijs van elk onderdeel. Welke goedkoper is, hangt af van de hoeveelheid. Wanneer u honderden onderdelen nodig heeft, is CNC goedkoper. Hoewel je een aantal kwantitatieve voordelen van de prijs krijgt, zie je meestal tussen een paar en honderd stuks. Bij grotere volumes haalt u geen extra voordelen uit het volume. Dit is om instelkosten toe te wijzen op basis van het aantal geproduceerde onderdelen.

De werkelijke kosten van elk onderdeel van spuitgegoten onderdelen zijn veel goedkoper dan machinaal bewerkte onderdelen. Helaas kan het maken van een mal voor spuitgieten aanzienlijke kosten vooraf zijn. Deze verhouding wordt verdeeld over het aantal geproduceerde onderdelen om de kosten van elk onderdeel te bepalen. Voor een bepaalde hoeveelheid, zelfs als de initiële kosten van de matrijs hoog zijn, zijn de injectieonderdelen goedkoper dan de bewerkte onderdelen. Naarmate er meer onderdelen worden vervaardigd, wordt de kostenkloof groter. Deze kruising kan plaatsvinden van 100 delen tot ongeveer 5000 delen.

Materiaal:

CNC-bewerking biedt meer materiaalkeuzes die kunnen worden gebruikt om onderdelen te vervaardigen. Als er hoogwaardige kunststoffen of specifieke kunststoffen nodig zijn, kan dit een zeer belangrijke beslissingsfactor zijn. Over het algemeen zijn hardere kunststoffen gemakkelijker te verwerken dan zachtere materialen

Voor spuitgegoten onderdelen kan de materiaalkeuze beperkter zijn. Voor het spuitgieten komen steeds meer hoogwaardige materialen in aanmerking. Solvay is een van de bedrijven met een verscheidenheid aan vormbare kunststoffen. Sommige materialen zijn niet te verwerken, maar je kunt ze wel vormgeven. Rubber en andere flexibele materialen vallen in deze categorie.

Tolerantie/oppervlakteafwerking:

Het voordeel komt opnieuw tot uiting in CNC-bewerkingen. Voor de meeste materialen kunnen nauwere toleranties worden aangehouden en kan een betere oppervlakteafwerking worden verkregen. Een voordeel van spuitgieten is de herhaalbaarheid tussen batches. De mal is bestand tegen miljoenen onderdelen met minimale slijtage. Hierdoor kunnen de onderdelen bijna hetzelfde zijn van de ene batch naar de andere. Bij CNC-bewerking wordt elk onderdeel op de machine geplaatst die moet worden gemaakt, en er zal meer variatie zichtbaar zijn.

Ontwerp

Als het ontwerp van uw op maat gemaakte kunststof onderdelen in de nabije toekomst verandert, is het economisch inefficiënt om te investeren in dure matrijzen. Als u van plan bent uw ontwerp te wijzigen, kunt u de onderdelen het beste machinaal bewerken. U kunt niet alleen voorkomen dat u duizenden dollars uitgeeft aan mallen die niet meer in gebruik zijn; u profiteert van de mogelijkheid om het ontwerp op elk moment te wijzigen. Zoals we allemaal weten, is kunststofverwerking een flexibeler productieproces.

Het is vermeldenswaard dat deze twee processen in sommige gevallen in serie kunnen worden gebruikt. Als de onderdeeltoepassing een voorraadcomponent bevat, moet de component ook aanvullende of alternatieve functies bieden (zoals de opgewaardeerde auto-optie kan het geval zijn). zoveel mogelijk basis De onderdelen worden vervolgens herwerkt met extra functies. Het opnieuw bewerken van bestaande mallen is kosteneffectiever dan het maken van nieuwe mallen, en vorminzetstukken kunnen eenvoudig worden gebruikt om het onderdeelontwerp naar behoefte aan te passen.

Zoals u ziet, is de keuze tussen verspanen en spuitgieten niet eenvoudig. Als u bepaalde voordelen nodig hebt op het gebied van toleranties, prijs en ontwerpkenmerken, moet u mogelijk een bewerking in twee stappen overwegen, waarbij het belangrijkste kenmerk van het onderdeel spuitgieten is, en de secundaire bewerkingsoptie voltooien om de laatste stap uit te voeren. Dit is een veelgebruikte techniek die de voordelen van de twee processen combineert.