Voit tehdä vain viisaita päätöksiä alumiinimuotin vs teräsmuotin suhteen, jos tiedät niiden kyvyt, kustannukset ja yhteensopivuuden valmistusskenaarioiden kanssa. Pureudutaan tähän vertailuun eri näkökulmien kautta.
alumiini vs teräsruiskuimuotti
Miksi tarvita alumiini- tai teräsimuotti ruiskuvaluun?
Ensinnäkin, miksi tarvitsemme alumiini- tai teräsimuotteja? No, muotit ovat muotin halutun muodon onteloita, jotka määrittelevät muovattavan osan ääriviivat. Näin ollen tarvitsemme nämä muotit valmistamaan suunnitellut muoviosat tarkasti oikeaan geometriaan.
Vaikka niillä on erilaisia kykyjä, molemmilla on perustavanlaatuisia ominaisuuksia, jotka helpottavat ruiskuvalettujen osien tuotantoa. Alumiini- ja terässeokset tarjoavat tarvittavan lujuuden, lämmönjohtavuuden, tarkkuuden ja pintakuvion yksityiskohdat, jotka mahdollistavat sulan muovin vastaanottamisen ja muodonmuokkauksen jähmettyessä. Lisäksi alumiini- ja teräsimuotit ovat korroosionkestäviä, mikä tekee niistä kestävät.
Yleisesti ottaen näiden muottien käyttö varmistaa termoplastisten muovien saumattoman ruiskuvalun. Siksi tarvitsemme niitä, vaikka ne ovatkin suositeltavampia erilaisissa muovaustilanteissa.
Alumiini vs teräsruiskuimuotin vertailu
Alumiini- ja teräsruiskuimuoteissa on eroja eri näkökohdissa, kuten lämmönkestävyydessä, kestävyydessä, mittatarkkuudessa, muovattujen osien pintakuviossa, tuotantoaikataulussa jne.
alumiini ruiskuimuotti
Tämä vertailu tehdään usein pehmeän työkalun vs kovan työkalun vertailuna. Seuraavaksi tarkastelemme niiden pääasiallisia eroja.
Lämmö Properties
Muottimateriaalien lämmönjohtavuus vaikuttaa suoraan prosessin tehokkuuteen, koska se määrittää, kuinka tasaisesti lämpö siirtyy muotissa ja kuinka kauan jäähdytys kestää. Tässä yhteydessä alumiinilla on lähes viisi kertaa enemmän lämmönjohtavuutta (237 W/m/K) kuin teräksellä, mikä tarjoaa nopeamman lämmönhukan. Näin ollen alumiinimuotit lämpenevät ja jäähtyvät paljon nopeammin kuin teräsmuotit.
Nopea lämmönjohtavuus varmistaa, että ruiskutettu materiaali täyttää ontelon tasaisesti, koska se sallii nesteen virran pidemmällekin matkaa. Verrattuna teräkseen, joka jäähtyy hitaammin, mikä johtaa pidempään tuotantoaikaan. Kuitenkin pidempi sykli antaa enemmän hallintaa lämpötilan ja jäähdytysnopeuden suhteen.
Kestävyys ja kulutuksenkesto
Hiilen ja muiden seosaineiden koostumus antaa teräkselle paremman lujuuden, kovuuden, väsymiskestävyyden ja lämmönkestävyyden. Tämän seurauksena teräsmuotteja on erittäin kulutuksen- ja hankauksenkestäviä, ne kestävät ruiskuvalupaineita ajan myötä ja ovat kestävämpiä. Ne voivat toistuvasti käydä muottisykleissä, jopa miljoonia kertoja.
Vastakohtaisesti, alumiinimuottien nopea lämmönsiirto johtaa materiaalin nopeaan laajenemiseen ja supistumiseen. Lisäksi se aiheuttaa muottien mittaustarkkuuden heikkenemistä ja vääristymiä ajan myötä. Lisäksi alumiinin pehmeämpi pinta on alttiimpi naarmuille ja lommoille. Kaiken tämän vuoksi alumiinista valmistetut muotit ovat vähemmän kestäviä ja suhteellisen vähemmän kulutuksenkestäviä verrattuna teräkseen. Ne soveltuvat muutamasta sadasta kymmeneen tuhatta identtistä ruiskuvaluosaa.
Pinnan viimeistely
Muottien onteloiden sileä pinta parantaa virtaavuutta ja antaa laadukkaan viimeistelyn muovatuille osille. Jos vertaamme alumiini- ja teräsruiskuimuotteja, alumiinimuotit tuottavat parempilaatuisia muoviosia. Vaikka ne heikkenevät ajan myötä ja muuttavat pinnan karheutta.
Jos haluat SPI A-1 -pinnan (Ra 0,012 – 0,025 µm), mikä tahansa muotti voi saavuttaa sen. Muussa tapauksessa osat voidaan käsitellä lisäviimeistelyvaihtoehdoilla, kuten kiillotuksella ja jauhemaalauksella, halutun esteettisen ulkonäön saavuttamiseksi.
Koneistettavuus ja muokkaushelppous
Teräkset ovat verrattain haastavampia koneistaa kuin alumiini niiden kovuuden ja jäykkyyden vuoksi. Toisaalta alumiini on pehmeämpää ja helposti koneistettavaa, mikä vähentää muotin valmistusaikaa ja kustannuksia.
Seuraavaksi alumiinista valmistettua on helppo muokata alumiini- ja teräsinjektiomuottien välillä. Tämä johtuu jälleen kovuuserosta. Pehmeää alumiinia voidaan helposti työstää ja muokata, kun taas teräsmuotin muokkaus vaatii enemmän aikaa ja edistyneempiä työstöasetuksia.
Vaikutus muovausjakson aikaan
Injektiovaletun osan kokonaisjaksoaika sisältää työkalun asetusajan, ruiskutusajan, täyttö- ja muotoiluajan sekä jäähdytysajan. Näistä muotin jäähdytys vie jopa 50–80 % jaksoajasta.
Koska alumiinilla on suurempi lämmönpoistonopeus, muotit jäähtyvät huomattavasti lyhyemmässä ajassa kuin teräs. Joten ne lyhentävät kokonaisvaluaikaa. Sitä vastoin teräsmuottien alhainen johtavuus ja monimutkaisempi työkalujen käyttö pidentävät jaksoaikaa.
| Vertailukriteerit | Alumiinimuotti | Teräsmuotti |
| Lämmö Properties | Viisi kertaa suurempi lämmönjohtavuus kuin teräsmuotilla ja nopeampi jäähdytysnopeus. | Suhteellisen alhainen lämmönjohtavuus ja hitaampi jäähdytys. |
| Kestävyys ja kulutuksenkesto | Erittäin kulutusta kestävä ja voi tuottaa miljoonia osia. | Altis kulumiselle ja hankaukselle, ja sitä voidaan käyttää jopa 10 000 osaan. |
| Pinnan viimeistely | Parempi sileys | Vähemmän sileä pinta |
| Koneistettavuus ja muokkaushelppous | Erinomainen työstettävyys ja helppo muokata ja korjata. | Terästä on vaikeampi työstää ja muokkaus on myös monimutkaista. |
| Vaikutus muovausjakson aikaan | Suurempi jäähdytysnopeus lyhentää merkittävästi jaksoaikaa. | Hitaampi lämmön vapautuminen pidentää muovausjaksoa. |
Alumiini- ja teräsmuottien edut ja haitat
Alumiini- ja teräsinjektiomuottien etujen ja haittojen ymmärtäminen auttaa tunnistamaan, mikä muotti on houkutteleva ja mikä rajoittaa muovausvaatimuksiasi.
Alumiinimuottien edut
- On nopea luoda ja kustannukset ovat pienemmät, usein 2-3 kertaa vähemmän työkalusijoitusta kuin teräsvalu-muotteja.
- Alhainen etukustannus tekee niistä kustannustehokkaita pienimääräisessä muoviprässäyksessä.
- Sen kevyt paino helpottaa helppoa asennusta ja käsittelyä sekä helppoa muokkausta uusien ongelmien ratkaisemiseksi.
- Korkeampi lämmönhajotusnopeus lyhentää merkittävästi tuotantokierroksen aikaa. Myös tasainen lämmitys ja jäähdytys poistavat kutistuman, ontelot tai jäljet riskin.
Alumiinimuottien haitat
- Nämä muotit eivät sovellu joillekin edistyneille korkealaatuisille sulamispisteeltään korkeille hartseille, kuten PEEK ja PSU.
- Keston lyhyys, vain jopa kymmenen tuhatta sykliä.
- Alumiinin pehmeys tekee muoteista alttiimpia hankaukselle ja kulumiselle. Esimerkiksi jopa säännöllinen huolto voi aiheuttaa naarmuja.
Teräsmuottien edut
- Teräs on kestävyydeltään parempi muoteissa. Esimerkiksi teräsmuotti voi tuottaa useita miljoonia monimutkaisia osia säännöllisen huollon aikana.
- Ne voivat käsitellä mitä tahansa hartsityyppiä, mukaan lukien hankaavat ja korkealaatuiset sulamispisteet.
- Teräksestä valmistetut muotit säilyttävät mittatarkkuutensa kriittisissä sovelluksissa, kuten lääketieteessä ja ilmailussa.
- Muotin pitkä käyttöikä tekee siitä ihanteellisen massatuotantoon, mikä vähentää yksittäisen osan kustannuksia merkittävästi.
Työkalun käyttöikä ja huolto
Teräksen ja sen seosten lujuus, kovuus, kulutus- ja väsymiskestävyys sekä lämpötilastabiilius ovat korkeammat kuin alumiinilla. Tämän seurauksena teräksellä on pidempi muotin käyttöikä. Siksi sinun tulee arvioida, onko vaatimuksesi muotin pitkäikäisyys vai ei.
Seuraavaksi molemmat muotityypit vaativat huoltoa ajan myötä toistuvan identtisten osien tuotannon varmistamiseksi. Joitakin tyypillisiä huoltotoimia ovat puhdistus, voitelu, tiheystarkastukset ja kulumisen tarkastukset.
Tuotantomäärä ja tuotantokapasiteetti
Se on toinen kriittinen tekijä ennen kuin valitset teräs- tai alumiinimuotin. Teräs soveltuu korkeaan volyymituotantoon sen pitkäikäisyyden ja kyvyn kestää korkeita lämpötiloja jatkuvasti vuoksi. Se voi valmistaa miljoonia osia tasalaatuisella laadulla ja tarkkuudella.
Toisaalta alumiinimuotit ovat parempi vaihtoehto, jos etsit pienimuotoista tuotantoa tai nopeaa prototyyppien valmistusta.
Kustannusanalyysi
Alumiinityökalut ovat edullisempia, jos tarkastelemme teräksen hintaa verrattuna alumiinin hintaan ruiskuvalussa. Teräs saattaa maksaa kaksi kertaa tai enemmän saman kokoisesta ja spesifikaatioiltaan alumiinimuotista.
Vaikka teräsmuoteilla on suuri alkuinvestointi, ne tuovat arvon pitkäaikaisessa tuotannossa. Lisäksi teräs on viisas vaihtoehto matalan yksikkökustannuksen saavuttamiseksi massatuotannossa. Toisaalta alumiinivaihtoehto on kustannustehokas prototyyppaukseen ja muutamaan tuhanteen tuotantokierrokseen.
Materiaaliominaisuudet
Teräksellä ja alumiinilla on erilaiset fysikaaliset, mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet. Tästä syystä ne käyttäytyvät eri tavoin ruiskuvaluprosessissa. Alumiini on pehmeä ja taivutettava, mutta se tarjoaa erinomaisen lämmönjohtavuuden. Toisaalta teräs on kestävä ja erittäin kulutusta kestävä materiaali, jonka johtavuus on suhteellisen alhainen.
Kehittyneiden hartsien yhteensopivuus
Materiaalin tyyppi, jota aiot muotoilla, vaikuttaa myös päätökseen teräs- vs alumiiniruiskuvalmalleista. Esimerkiksi alumiinimuottia ei voi käyttää joissakin hankaavissa ja korkeampaa sulamispistettä vaativissa termoplastisissa polymeereissä, kuten polyeterietteriketoni (PEEK), lasitäytetty nyloni ja polysulfoni (PSU). Kuitenkin teräsmuottityökalut voivat valmistaa osia lähes mistä tahansa kehittyneestä hartsista. Arvioi siis muottimateriaalin ominaisuudet ja ota huomioon sen yhteensopivuus molempien muottityyppien kanssa.
Monimutkaisen suunnittelun hyväksyntä
Voiko valittu muotti hyväksyä erittäin monimutkaisen suunnittelun? Se on toinen huomioon otettava seikka muottia valittaessa. Alumiinin pehmeä luonne ei salli monimutkaisia inserttejä ja kammioita. Syynä on se, ettei se pysty säilyttämään reiän tarkkuutta ajan myötä. Toisaalta teräksen jäykkyys ja vahva rakenne mahdollistavat suuremman monimutkaisuuden. Näin ollen se voi säilyttää monimutkaisten kammioiden tarkkuuden pitkissä tuotantoerissä.
Kuinka valmistaa alumiini- tai teräskuiskuvalmiste
Muotin valmistus ruiskuvaloon sisältää tyypillisesti kolme valmistusmenetelmää: CNC-koneistus, EDM ja 3D-tulostus. Usein valmistajat yhdistävät CNC- ja EDM-koneistuksen hyödyntääkseen molempien menetelmien kykyjä. Lisäksi raaka teräs ja alumiini muokataan muovisten ruiskuvalumuottien valmistukseen näillä tekniikoilla.
3D-tulostus
Teräs- tai alumiinimuottien valmistus 3D-tulostuksella tarkoittaa sulan metallin kerrostamista haluttujen kammioiden saavuttamiseksi. Periaatteessa se tulostaa tai jäljentää fyysisesti tietokoneen 3D-mallin (CAD) 3D-tulostimella. Se voi saavuttaa erittäin monimutkaiset muotit muodot lyhyessä ajassa. Sanotaan, että muotin tulostus on paras tilanteissa, joissa suunnitelmat muuttuvat jatkuvasti tai prototyyppaukseen.
XTJ on johtava OEM-valmistaja, joka on omistautunut tarjoamaan yhden luukun valmistusratkaisuja Alumiini 7075 Osat prototyypistä tuotantoon. Olemme ylpeitä siitä, että olemme ISO 9001 -sertifioitu järjestelmän laatujohtamisyritys, ja olemme päättäneet luoda arvoa jokaisessa asiakassuhteessa. Teemme sen yhteistyön, innovoinnin, prosessien parantamisen ja poikkeuksellisen työnjäljen kautta.
