Как литье под давлением, так и 3D-печать - это аддитивные технологические процессы, позволяющие создавать очень сложные детали. Широкий ассортимент пластмасс и термопластичных материалов подходит для обработки с помощью любого из этих процессов, но есть несколько областей применения, где предпочтительнее либо литье под давлением, либо 3D-печать. В данной статье мы рассмотрим эти две технологии, чтобы помочь пользователю определиться с выбором.
Литье пластмасс под давлением
Литье под давлением — это быстрый производственный процесс, при котором расплавленный пластик или другой материал впрыскивается в предварительно изготовленную форму, где он затвердевает и остывает, после чего детали извлекаются и подвергаются постобработке. Каждая пресс-форма обычно рассчитана на тысячи или десятки тысяч производственных циклов.
Преимущества
Литье под давлением имеет несколько преимуществ, среди которых:
Низкие затраты на единицу продукции
После изготовления пресс-формы легко воспроизводится прототип: расплавленный материал впрыскивается в пресс-форму под высоким давлением, а затем отлитое изделие извлекается и дорабатывается по мере необходимости. В процессе литья пластмасс под давлением сырьевые ресурсы используются более эффективно по сравнению с другими технологическими процессами и не производится значительного количества отходов. Простота и долгосрочность литья под давлением делают его относительно экономически эффективным. При больших объемах производства наблюдаются самые низкие затраты на единицу продукции.
Качество продукции
Литье под давлением реализует сложные конструкции с исключительной точностью. Каждый миллиметр пресс-формы заполняется полностью и предотвращается появление пузырьков воздуха, сегментации или других дефектов отливки. Изделие, изготовленное методом литья под давлением, является цельным, не требующим швов или сборки, поэтому поверхности получаются гладкими и функционально цельными. Это позволяет получить более привлекательные и надежные детали по сравнению с теми, которые изготавливаются с помощью 3D-печати.
Скорость
В зависимости от типа используемого пластика изделия могут создаваться с помощью литья под давлением за считанные секунды. Многие пластмассы не нуждаются в постобработке, что помогает еще больше сократить время производства. Большинство пресс-форм могут вмещать более одной детали, что многократно увеличивает скорость производства. Все это в сочетании с автоматизированным характером литья под давлением позволяет производителям создавать сотни тысяч изделий в день и легко сортировать свою продукцию по партиям.
Недостатки
Литье под давлением имеет несколько недостатков, среди которых:
Первоначальные инвестиции в изготовление пресс-формы
Значительная часть затрат идет на изготовление пресс-формы. Если продукт имеет короткий жизненный цикл или низкий спрос, инвестиции в пресс-форму с долгим сроком службы могут оказаться дороже, чем использование 3D-принтера.
Ограничения на модификацию
После создания пресс-формы ее нельзя изменить и, если требуется модификация дизайна изделия, необходимо изготавливать пресс-форму повторно. На стадии тестирования прототипов предпочтительнее использовать другой метод производства, пока дизайн не будет окончательно доработан.
Области применения
Некоторые из наиболее распространенных областей применения литья под давлением:
- Крупносерийное производство.
- Качественные пластмассовые изделия, требующие точности и повторяемости.
- Долгосрочные проекты.
- Любые детали, от маленьких и сложных до больших и простых.
3D-печать
Для 3D-печати используются системы автоматизированного проектирования (CAD) для послойного изготовления трехмерных деталей. С помощью нити 3D-принтер создает вертикальные слои, которые укладываются друг на друга; за один раз создается один продукт.
Преимущества
3D-печать имеет ряд преимуществ перед литьем пластмасс под давлением, в том числе:
Низкая первоначальная стоимость
В 3D-печати не используются специализированные пресс-формы. Необходимо разработать файл дизайна, и принтер может создать одно или сотни готовых изделий по одинаковой цене за единицу.
Гибкость
Поскольку вместо пресс-формы используется компьютерный файл, 3D-принтеры могут легко вносить изменения в дизайн изделия. Это идеально подходит для создания прототипов, когда проект находится на стадии тестирования различных конструкций.
Недостатки
3D-печать может усложнить процесс в некоторых ситуациях и имеет следующие недостатки:
Технические проблемы
3D-печать — это развивающаяся наука. Программное и аппаратное обеспечение иногда дает сбои, что потенциально может привести к ошибкам и низкой структурной целостности, которые должны быть выявлены в процессе обеспечения качества.
Скорость
3D-печать создает слой за слоем, по одному изделию за раз. Она наиболее эффективна при выполнении небольших заказов в несколько сотен единиц или меньше.
Качество продукции
При 3D-печати могут возникать видимые дефекты, которых обычно не бывает при литье пластмасс под давлением.
Области применения
Обычно 3D-печать используется в следующих случаях:
- Прототипирование и тестирование продукции.
- Мелкосерийное производство
- Изготовление изделий по индивидуальному заказу.
- Частое изменение и обновление изделий.
