Производство пластиковых изделий

Изготовление изделий из пластика — популярный процесс, который может выполняться разными методами с использованием того оборудования, которое больше подходит для определенного материала и задачи. Видов пластика много, как вариаций деталей или изделий, которые из них производят: где-то лучше применить фрезерный станок с ЧПУ, а где-то предпочтительнее работать на лазерных станках и другом похожем оборудовании.

Литье изделий из пластмасс

Литье под давлением — наиболее распространенный метод, который позволяет создавать сложные формы с высокой точностью и детализацией. Разнообразие применяемых материалов влияет на выбор в его пользу: он подходит для таких пластиков, как полипропилен, полиэтилен, полистирол, а также более специализированных материалов, например, полиамид, полиуретан, акрил и другие.

Преимущества метода

Есть несколько причин, почему, когда речь идет про изготовление деталей из пластика, выбирают именно литье. Благодаря специализированному оборудованию процесс создания изделий автоматизирован, поэтому можно быстро и с высокой точностью изготовить большое количество изделий. Большую роль играет и экономичность метода: изготовление пресс-форм может быть дорогостоящим, но при крупносерийном производстве затраты окупаются в короткие сроки, делая литьё под давлением рентабельным.

Недостатки литья

Хотя литье деталей из пластмассы под давлением имеет множество преимуществ, существуют и ограничения: например, размеры — крупные изделия потребуют более мощного и дорогостоящего оборудования, а если производство небольшое, то это и вовсе невыгодно. При таких условиях проще выбрать другой метод, например, фрезеровку. Еще один существенный минус литья — сложность утилизации отходов, поскольку пластмасса выделяет вредные вещества при повторной переработке.

Какое оборудование используется для литья

Термопластавтомат — так называется особое оборудование, в котором пластмасса расплавляется и под давлением вводится в так называемую пресс-форму. Под воздействием давления и температуры материал приобретает очертания и размеры, заданные конфигурацией пресс-формы.
Основные компоненты такого станка включают в себя:

• экструдер — для плавления и подачи пластика;
• инжекционная камера — сюда под высоким давлением поступает расплавленный пластик;
• форма или матрица — ее заполняет расплавленный пластик под давлением, застывает в ней, и в итоге формируется конечное изделие;
• гидравлическая или механическая система для создания необходимого давления и управления движением шнеков или поршней;
• охлаждающая система для быстрого охлаждения расплавленного пластика, чтобы форма быстро затвердела. После охлаждения пресс-форма открывается и готовое изделие извлекается.

Применение метода

Литье под давлением используется в автомобильной промышленности: изготовление пластмассовых изделий для автомобилей, таких, как панели, обивки, элементы интерьера, крепления и пластиковые корпуса, детали для бамперов, фар, решёток радиатора. В электронной технике с помощью литья создают корпусы для мобильных телефонов, телевизоров, компьютеров, пультов дистанционного управления и других бытовых приборов. В строительстве так производятся трубы, вентиляционные решетки. Пластиковые контейнеры для еды и канцелярия также появляется с использованием литья.

Фрезерование

Основное преимущество, которое дает производство пластиковых изделий с помощью фрезерования, это возможность создавать детали с минимальными допусками. Пластмассы обладают меньшей твердостью и высокой гибкостью, поэтому обрабатывают их с меньшими усилиями и на более высоких скоростях.

Особенности фрезерования пластика

Однако для получения качественного изделия нужно учитывать, что многие пластмассы имеют низкую температуру плавления, поэтому при фрезеровании важно избежать перегрева. Это достигается выбором параметров, фрез и системы охлаждения:

• для фрезерования пластика используются различные типы фрез — торцевые, фасонные, ступенчатые и другие, зависит от сложности формы и требуемой точности обработки. геометрию инструмента, чтобы избежать перегрева и деформации изделия.
• учитывайте скорость подачи и вращения инструмента — высокая скорость приведет к перегреву и повреждению заготовки. Для разных типов пластика оптимальная скорость варьируется: подберите настройки под материал, чтобы предотвратить образование трещин и деформаций.
• обеспечьте рабочую зону системой охлаждения и вентиляцией: наши специалисты порекомендуют подходящий чиллер или можно выбрать самостоятельно в каталоге.

Преимущества фрезеровки

Изготовление пластиковых деталей при участии фрезерного оборудования позволяет обрабатывать как термопластичные, так и термореактивные материалы, что расширяет сферу применения этого метода. Пластмассы, такие как акрил, поликарбонат, полиэтилен, ПВХ и нейлон, обладают хорошими механическими свойствами и легко поддаются фрезеровке.

Обрабатываемый материал	Скорость резания (V), м/мин	Подача на зуб (fz), мм
		0.5 мм	1-2 мм	3-4 мм	5-6 мм	8-10 мм
Пластик	300-400	0.02	0.06	0.15	0.20	0.30
Оргстекло	100-150	0.02	0.05	0.10	0.18	0.25

Благодаря высокой точности фрезерных станков можно добиться отличной отделки поверхности, что важно для дальнейшей эксплуатации изделий. Способность создавать при этом сложные формы еще один плюс к выбору фрезерования. Однако важно корректно выбирать инструмент, параметры обработки, чтобы избежать заусенцев, потертостей или трещин. Например, для ABS рекомендуется взять фрезы с твердосплавными наконечниками. А при обработке менее жестких деталей можно использовать фрезы с хвостовиком из стали.

Недостатки метода

Некоторые пластмассы, особенно армированные (например, с добавлением стекловолокна), могут сильно изнашивать фрезы, что увеличивает потребность в их частой замене. Есть сложности с получением гладкой поверхности: пластмассы с низкой жесткостью подвержены деформации.

Как выбрать фрезерный станок для пластика

Фрезерные станки с ЧПУ подходят под изготовление пластиковых изделий высокой сложности, поскольку фрезы могут создавать 2D- и 3D-формы. Рынок оборудования насыщен предложениями, поэтому рекомендуем ознакомиться со статьей “Топ-5 рейтинг фрезерных станков” и посмотреть обзор, посвященный станку популярного бренда Elixmate:

Применение метода

В машиностроении и автомобилестроении из пластика изготавливают детали для внутренней отделки салонов, панели, корпуса различных механизмов. В электронике и электротехнике фрезерованные пластиковые детали необходимы для производства корпусов, изоляторов, соединительных элементов. В строительстве с помощью фрезеров можно обрабатывать края пластиковых панелей или труб, придавая им нужную форму. Фрезерные станки могут точно вырезать пластиковые детали различных форм и размеров, создавать декоративные узоры.

Кроме того, фрезеры используют в создании прототипов, нестандартных изделий небольшими партиями с высокой степенью детализации, что особенно важно в областях, требующих индивидуальных решений, например, в медицине и науке.

Обработка с применением токарного станка

Токарное оборудование с ЧПУ способно обрабатывать цилиндрические и конические детали, изготавливать изделия из поливинилхлорида (ПВХ), нейлона, полиуретана. Сначала пластик устанавливается в патрон машины и предварительно проверяется геометрия заготовки. Далее с помощью резцов и других инструментов станок обрабатывает материал. Следующий этап — контроль качества: после обработки продукцию проверяют на соответствие размерам и требованиям к прочности, отсутствие дефектов.

Преимущества метода

Токарная обработка подходит для работы с широким спектром пластиков, в том числе с термопластами и термореактивными материалами, такими, как акрил, полиамид, поликарбонат и другие, что делает метод универсальным для различных типов пластиковых изделий. Токарная обработка часто оказывается экономически выгодной для производства мелкими партиями или изготовления уникальных деталей, потому что требует минимальных затрат на инструменты и оборудование по сравнению с другими методами, такими, как литьё или фрезерование.

Недостатки токарной обработки

Токарная обработка ограничена возможностями станка по созданию сложных форм и пластмассы, особенно армированные волокнами, могут сильно изнашивать режущие инструменты. Их придется чаще менять и затачивать, что увеличивает затраты и время на обслуживание.

Применение метода

В судостроении производство изделий из пластмасс на токарном станке необходимо для изготовления элементов конструкции, изоляционных слоев, обшивки, деталей с высокой прочностью, но низким весом. Токарный метод выбирают при изготовлении труб, фитингов и других компонентов для трубопроводных систем, которые применяются в водоснабжении, отоплении и в других сферах.

Лазерная резка и гравировка

Лазерные станки с ЧПУ хорошо справляются с раскроем и гравировкой тонких пластиковых листов, где лазерный луч выжигает материал, создавая детализированные рисунки или элементы. Применяемые материалы: акрил, оргстекло, майлар и фторполимеры. Не рекомендуется резать на лазере ПВХ, поликарбонат, ABS и углеродное волокно, а также полиимид. Причины разные — одни выделяют вредные для здоровья испарения, а из других изделие не получится качественным.

Преимущества лазерных станков

Производство изделий из пластика на лазерном оборудовании довольно популярно по нескольким причинам:

• детализация

Это особенно важно при производстве сложных изделий с мелкими деталями. Лазерный луч работает с точностью до тысячных долей миллиметра, что делает его идеальным для создания сложных геометрических форм и узоров.

• бесконтактная обработка

Механическое воздействие на материал исключено, что снижает риск повреждения или деформации пластика, а это актуально для сохранения целостности хрупких и тонких изделий.

• независимость от доп.материалов

Лазерный станок использует только лазерный луч, не требуя вспомогательных инструментов, таких, как фрезы или свёрла. Это снижает износ оборудования и уменьшает потребность в дополнительных расходных материалах. Вероятность образования загрязнений, например, стружки, которая есть при механической обработке, также снижается.

• высокая скорость и эффективность

В сочетании с автоматизацией и компьютерным управлением лазеры способны обрабатывать большое количество изделий за короткий промежуток времени. Они могут работать без перерыва, что отлично подходит для серийного производства.

• экологичность

Лазерная резка и гравировка позволяют точно вырезать материал, минимизируя отходы и оставляя минимальные излишки пластика. Это не только снижает затраты на сырье, но и делает производство экологичнее.

Недостатки лазерной обработки

Одним из главных недостатков лазерной обработки пластика является термическое воздействие. Пластик может плавиться, менять форму или даже гореть под воздействием лазерного луча.
У лазера есть ограничение по толщине обрабатываемых пластиков и, как упоминалось ранее, не все пластики безопасно резать лазером. Например, ПВХ могут выделять вредные пары хлора при нагревании.

Производство из пластика: оборудование

На СО2-станке можно резать акрил – он относится к термопластичной группе и его оптические свойства близки по характеристикам к стеклу. При его обработке получаются чистые края с полировкой, которые не нуждаются в дополнительной обработке. Кроме того, лазер способен резать акрил толщиной до 25 мм. Края цветного акрила при резке могут менять цвет. Этого можно избежать, если резать не снимая упаковочную пленку. Но если прорезается много мелких деталей, пленку лучше снять заранее. После обработки сделать это будет сложнее.

Фторполимеры термостойкость, устойчивость к трению, высокая степень защиты от внешнего воздействия окружающей среды, что делает данный материал долговечным.

Майлар – полимер с повышенной прочностью, основой которого является полиэтилентерефталат. Изготавливается в виде тонких листов , можно делать как резку, так и гравировку. Однако важно, чтобы лазер был маломощным — это позволит избежать прожогов и оплавления краев.

Если вы планируете создавать изделия из пластика с применением лазерных технологий, выбирайте известные бренды, которые зарекомендовали себя на рынке: например, напольная модель Elixmate 6040 W с рабочим полем 600х400 мм и лазерной трубкой 50 Вт. Станок подходит для частных мастерских и штучных заказов или на производствах мелкосерийной продукции.

Тем, кто ищет оборудование с большой рабочей поверхностью, рекомендуем обратить внимание на станок ЧПУ бренда Rabbit модель Flat Bed 2030 с поверхностью 2000×3000 мм – можно обрабатывать материал с шириной до 2 м. без раскроя. Станок имеет хорошую скорость резки – до 200 мм за 1 сек.

Применение лазерных станков

Производство пластмассовых изделий для многих областей применения лазерная обработка пластика является идеальным решением, особенно в случае массового производства и изделий с высокими требованиями к точности.

На лазерном станке изготавливают сувениры, игрушки, паззлы, мозаики. В рекламном бизнесе лазер необходим для создания вывесок, стендов, табличек и отдельных букв. В строительстве и дизайне интерьеров его используют для производства элементов интерьера, декора, украшений.

Чтобы сориентироваться, какой вариант оборудования подходит индивидуально под задачи вашего бизнеса, лучше проконсультироваться со специалистами, которые дадут вам профессиональные рекомендации и предложат демонстрацию работы оборудования онлайн или офлайн. Запишитесь по тел: +7 (800) 551-89-46