Metalden Plastiğe Dönüşüm Kılavuzu

Algılanan tasarım zorluklarından, düşük mukavemet korkusuna ve değişime karşı dirence kadar, bazı üreticilerin metalden plastiğe dönüşüm sürecini henüz düşünmemiş olmasının birçok nedeni vardır. Ürün üreticileri metali plastikle değiştirmeyi düşünmediğinde, muhtemelen plastiğin sunduğu karmaşık niteliklerin farkında değillerdir. Diğerleri ise mevcut malzemenin performans özelliklerine uyacak veya bunları aşacak plastik malzemeleri düşünmek yerine, parçanın ilk tasarımında kullanılan malzemenin aynısını kullanmanın öngörülebilirliğini takdir etmektedir. Neyse ki, doğru ortağın uzmanlığıyla neredeyse tüm engellerin üstesinden gelinebilir ve plastik dönüşümünün ezici faydalarından neredeyse tüm OEM'ler veya metal parçalar içeren ürünlerin üreticileri yararlanabilir.

Bu yazı boyunca, en sık sorulan soruları ve başarılı bir metalden plastiğe dönüşüm gerçekleştirmek için gereken temel bilgileri ele alacağız:

• Metalden plastiğe dönüşümün avantajları nelerdir?
• Plastik ile elde edilebilecek özellikler nelerdir?
• Metalden plastiğe dönüşümün adımları nelerdir?
• Plastik bileşenlere geçmeden önce hangi sorular dikkate alınmalıdır?
• Üretim için tasarım (DFM) metalden plastiğe dönüşümde nasıl bir rol oynuyor?
• Metali plastiğe dönüştürmek için kullanılacak plastik malzemeler nelerdir?
• Metalden plastiğe dönüşümden en çok hangi sektörler yararlanır?
• Parçaların plastiğe dönüştürülmesiyle ilgili maliyetler nelerdir?
• Metalden plastiğe vaka çalışmasının gözden geçirilmesi
• Rosti metalden plastiğe dönüşüm projesi için neden doğru ortak?

Maliyet tasarrufundan ürün tasarımı güncellemelerine ve üretim sürecinizi iyileştirmeye kadar, metal bileşenleri plastiğe dönüştürmek için birçok neden vardır. Plastik parçaların özelliklerinden gerçek dünyadan ayrıntılar içeren bir vaka çalışmasına kadar her şey hakkında daha fazla bilgi edinmek için okumaya devam edin.

Halihazırda kullandığınız metal parçalar ihtiyaçlarınızı karşılıyorsa, dönüşüm acil bir konu gibi görünmeyebilir. Ancak, metalden plastiğe dönüştürme seçeneklerinizi keşfetmenin önemli faydaları vardır. İşte plastikten metale dönüşümün işinizin neredeyse her yönünü etkileyebileceği altı yol.

1. Tasarım Kalitesi ve Özgürlük: Plastik, metalden daha güçlü, daha hafif ve daha fazla estetik seçeneğe sahip olabilir. Bir üretim malzemesi olarak plastik karışımlar belirli çevresel, yapısal ve operasyonel talepleri karşılamak üzere özelleştirilebilir. Doğru tasarım ve malzeme seçimi, metalden daha iyi performans gösterecek bir plastik bileşen üretebilir. Ayrıca, doğrudan plastiğe kalıplanabilen nervürler ve köşebentler gibi takviye özelliklerinin eklenmesi, gücü ve dayanıklılığı artıracak ve üretim süresini azaltacaktır. Katkı maddeleri doğrudan plastiğe karıştırıldığında, belirli özellikleri destekleyebilir ve son derece özelleştirilmiş bir malzeme oluşturabilirler. Bu katkı maddeleri, darbe ve gerilme mukavemeti, sürtünme, çizilme ve alev direnci gibi alanlarda plastik performansını artırır. Katkı maddeleri plastikleri daha hafif, gıda dağıtımı ve tıbbi malzemelerde kullanım için daha güvenli ve daha çevre dostu hale getirir. Plastik parçaların sunduğu nitelikler ve özgürlük, sızıntıyı önlemenin en önemli endişe kaynağı olduğu sıhhi tesisat, cihaz, filtrasyon ve motor alanlarındaki uygulamalar için de idealdir. Buna ek olarak, günümüzün bilimsel plastik enjeksiyon kalıplama süreçleri, ikincil işlemeye gerek kalmadan kullanıma hazır, doğru ve sıkı toleranslara sahip plastik parçalar üretmektedir. Plastik bileşen tasarım özellikleri şunları içerir:
   • En son yazılım ve teknoloji kullanıldığında, enjeksiyon kalıpçıları tasarım aşamasında çeşitli malzemeleri test edebilir - bu da tasarımda öngörülü ince ayarlar yapılmasına ve daha güçlü performans sonuçları elde edilmesine olanak tanır.
   • Karmaşık şekilleri ve geometrileri entegre etme ve barındırmanın yanı sıra parçaları birleştirme yeteneği.
   • Ağırlık azaltımı ve geliştirilmiş yapısal limitler.
   • Plastikler çok çeşitli renklerde mevcut olduğundan ve metallerden daha çekici yüzey kaplamaları ve dokular sunduğundan, plastik enjeksiyon kalıplı parçalar metal muadillerine hakim olma eğilimindedir. Ayrıca, plastik parçalar kalıp içinde gelişmiş dekorasyon veya etiketlemeye izin vererek estetik çekiciliğini daha da artırır.
   • Bunlar, ürünleriniz için yeni tasarım ve performans potansiyelini ortaya çıkarmanızı sağlayan özelliklerden sadece birkaçıdır.
2. Maliyet Tasarrufu: Metalden plastiğe parça dönüşümü ortalama %25-50 oranında genel maliyet tasarrufu sağlar ve bu faydalar üretimden zamana ve lojistiğe kadar birçok alanda görülür.
3. Daha Hızlı Bir Süreç: Metalden plastiğe dönüşüm çok daha hızlı üretim döngüleri ve daha yüksek verim sağlar. Enjeksiyon kalıplamanın hassasiyeti, nihai parçalarınızın taşlanması ve yeniden işlenmesi gibi zaman alan çok adımlı süreçleri de ortadan kaldırır.
4. Daha Yüksek Üretim Verimliliği: Daha önce bahsedilen estetik avantajlarla, son renkler ve bitiş seçenekleri kalıplama sürecine eklenebilir ve ayrı boyama, lazerleme ve daha fazlasına olan ihtiyacı ortadan kaldırır:
   • Bakım gerektirmez - Metal parçaların aksine, plastik bileşenler malzemeyi korumak için kaplama veya boyaya ihtiyaç duymaz, bu da onları neredeyse bakım gerektirmez hale getirir.
   • Daha uzun kalıp ömrü - Metal bir parça ile plastik bir parça için kalıp maliyeti çok benzer olsa da, üretim hızı metaller için genellikle daha yavaştır. Bir başka husus da plastik parçaların kalıp ömrünün, dökme alüminyum bir takımın ömür beklentisinin ortalama on katı olmasıdır.
   • Daha kolay değişiklikler - Tamamen yeniden tasarlamadan daha az pahalı bir metale geçmek esasen imkansızdır. Bununla birlikte, reçinelerin maliyeti tipik olarak kalıbı etkilemez, bu da malzeme kalitesi ve maliyeti ile daha yüksek düzeyde esneklik sağlar.
   • Plastik bileşenler, daha az genel adıma sahip döngüsel ve yüksek oranda tekrarlanabilir süreçler kullanılarak metal muadillerine göre daha hızlı üretilebilir. Metal üretim süreçlerinin aksine, plastik parça üretimi genellikle otomatiktir, mekanize edilmiştir ve minimum denetim gerektirir.
   • Plastik enjeksiyon kalıpları, karmaşık ve geometrik olarak değişken bileşenleri tek bir adımda üreterek ikincil montaj işlemlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Üretim sonrası metal imalatı genellikle birden fazla parçanın birbirine kaynaklanmasını, rulmanlar gibi yardımcı parçaların yapıştırılmasını ve koruyucu kaplamaların uygulanmasını içerir. Plastik enjeksiyon kalıpları, çok parçalı tasarımları barındıran, destekleyici parçaları entegre eden ve koruyucu kaplamaları doğrudan malzemeye karıştıran tek, kullanıma hazır bir bileşen sağlar.
5. Geliştirilmiş Parça Performansı: Metal parçalarla karşılaştırıldığında, plastik parçalar tipik olarak %50'ye kadar daha hafiftir ve aşağıdakiler de dahil olmak üzere metallerin geçemeyeceği performans özellikleri sunar:
   • Azaltılmış boyut, ağırlık ve kalınlık - küçük ev aletleri, motorlar, tıbbi ekipman ve teknoloji cihazları üretirken dar alan kısıtlamalarını düşündüğünüzde, enjeksiyon kalıplı parçaların metal parçalardan daha küçük, daha ince ve daha hafif hale getirilebilmesi değerli özelliklerdir.
   • Artan güç ve dayanıklılık - günümüzün mühendislik plastikleri yalnızca önemli miktarda strese dayanmakla kalmaz, aynı zamanda bunlardan yapılan plastik parçalar sıkı toleranslara sahip olabilir ve bu da onları metal parçalar kadar sağlam ve güvenilir hale getirir.
   • Darbe, korozyon ve ısıya karşı direnç - yeni karışımlar ve hibrit formülasyonlar da dahil olmak üzere seçilebilecek 25.000'den fazla mühendislik ürünü plastik malzeme ile enjeksiyon kalıplı parçalar çok özel performans gereksinimlerini karşılayacak şekilde tasarlanabilir. Bazı karışımlar ve formülasyonlar, darbe emilimi gerektiren ve aşındırıcı unsurlara ve ısı direncine dayanması gereken uygulamalar için idealdir.
6. Malzeme Maliyetleri: Plastik tipik olarak sac metalden çok daha uygun fiyatlı bir malzemedir ve çok daha istikrarlı bir piyasa fiyatı vardır. Enjeksiyon kalıplama işlemi de oldukça tekrarlanabilirdir ve daha az hurda malzeme üretir. Ek olarak, daha düşük eriyik sıcaklıkları ve ardışık işleme adımlarının ortadan kaldırılmasıyla, enjeksiyon kalıplama metal parça üretimine göre daha az enerji gerektirir.
7. Paketleme ve Nakliye Maliyetleri: Plastiğin hafif yapısı, mühendislik ve performans açısından bariz avantajlara sahiptir, ancak aynı zamanda paketleme, nakliye ve hatta depolama maliyetlerinizde büyük tasarruflar sağlayabilir.

Metalden plastiğe dönüşümün sunduğu tasarım özgürlüğü ve maliyet tasarrufuna ek olarak plastik, metal parçaların sağlayamayacağı çok sayıda avantajlı özelliğe sahiptir. 25.000'den fazla tasarlanmış plastik malzeme mevcuttur ve bu malzemeler neredeyse her türlü üretim ihtiyacı için özelleştirilebilir. Ayrıca, sahip olabileceğiniz neredeyse tüm özel performans gereksinimlerini karşılamak için yeni özel karışımlar oluşturulabilir. İşte bu özelleştirilebilir plastiklerin ürünlerinizin performansını artırmasına yardımcı olabileceği yollardan bazıları:

Ağırlık: Plastik parçalar tipik olarak benzer metal parçalardan en az %50 daha hafiftir. Ayrıca daha küçük boyutlar ve daha az kalınlık sunabilirler; bu da motorların, cihazların, otomotiv parçalarının üretiminde ve alanın önemli olduğu diğer tüm işlemlerde çok avantajlı olabilir.

Mukavemet: Çağdaş enjeksiyon kalıplı plastikler, gerilime dayanma konusunda metal parçalar kadar güvenilirdir ve gerilme mukavemetleri metal parçalardan bile daha fazla olabilir. Buna ek olarak, birden fazla metal parça yerine tek bir kalıplanmış plastik parça kullanmak kaynak ihtiyacını ve kaynaklı alanlardan gelebilecek zayıflığı ortadan kaldırır.

Bakım: Metalle karşılaştırıldığında, plastik parçalar koruma için ilk veya periyodik kaplamaya veya boyamaya ihtiyaç duymadıklarından neredeyse hiç bakım gerektirmezler. Ayrıca darbe, hareket, ısı ve aşındırıcı unsurlara karşı birçok metal parçadan daha iyi sonuçlarla dayanabilirler.

Yenilikçilik: Plastik parça üretiminin sunduğu özgürlük sayesinde mühendisleriniz karmaşık sorunları kolayca çözebilir. İster zorlu ortamlar, ister karmaşık şekiller ve süreçler, ister yapı veya ağırlık sınırları, hatta sadece ürün estetiği ile uğraşıyor olun, plastik parça dönüşümü size yaratıcı ve güçlü çözümler bulmak için ihtiyaç duyduğunuz esnekliği sağlayabilir.

Bir metalden plastiğe dönüşüm projesinde ilk düşünülmesi gereken en kritik hususlardan biri, girişimin kapsamını tam olarak anlamaktır. İmalat işlemlerinin ortadan kaldırılması, bileşenlerin birleştirilmesi, malzeme içeriğinin azaltılması ve bileşen ağırlığının azaltılması gibi üreticilere maliyet tasarrufu sağlayan birçok fayda sağlanırken, çoğu zaman metal şekillendirme işlemlerinde elde edilmesi zor olabilecek metin, yüzey kaplamaları veya özellikler eklemek için katma değer fırsatı da vardır. Bilgili bir enjeksiyon kalıpçı ile bir ziyaret veya çevrimiçi işbirliği planlamak, fırsatları ve potansiyel kısıtlamaları belirlemek için ideal bir ilk adımdır.

Aşağıdakine benzer bir süreci adım adım takip etmeyi bekleyin:

1. Parça tasarım amacını ve parça tanımlamasını yakından inceleyin: Metal bir parçayı plastik değişimi için iyi bir aday yapan nedir?
   • Yüksek hacimli üretim parçaları
   • Elimine edilebilecek veya azaltılabilecek karmaşık geometrilere, montajlara veya ikincil işlemlere sahip parçalar
   • Daha düşük ağırlık ve daha çeşitli tasarım seçenekleri gerektiren parçalar
2. Parça gereksinimlerini tanımlayın: Aşağıdakiler gibi gereksinimleri önceden belirleyerek üretim çalışması başarısını destekleyin:
   • Sıcaklık, Ultra Violet (UV), kimyasallar ve nem dahil olmak üzere çevresel maruziyetler
   • Mukavemet, sertlik ve darbeler dahil yapısal performans ihtiyaçları
3. Özel hususları gözden geçirin: Parçanın karşılaması gereken özel gereksinimler veya nitelikler var mı, örneğin:
   • Düzenleyici gereklilikler
   • Benzersiz özellikler (aşınma, iletkenlik, renk, alev geciktiricilik)
     Bu hususlar, seçilen plastik malzemenin türüne ve plastik malzemenin işlenmesine katkıda bulunacaktır.
4. Bir maliyet analizi gerçekleştirin: Plastik bileşenlerin üretilmesi, maliyetlerin azaltılması gibi tüm hususlar göz önünde bulundurulduğunda metallere kıyasla maliyetlerde önemli bir düşüş sağlayabilir:
   • Hammadde maliyetleri ve yoğunluğu
   • Takımlama ve işleme
   • Çevrim süreleri
   • Montaj adımları ve işçilik
   • İkincil operasyonlar
5. Proje tasarımını ve destek ihtiyaçlarını gözden geçirin: Metalden plastiğe dönüşümün fizibilitesini tam olarak anlamak için adım adım ilerlemek çok önemlidir. Rosti'nin süreci, hedef bileşen(ler)in ve sistemlerin 3D modellerinin incelenmesini içerir. Bu, Rosti mühendislerinin kalıplama, işlev, montaj ve sürdürülebilirlik için üretim için tasarım (DFM) tartışmalarına girmesini sağlar. Tasarım gelişmeye ve olgunlaşmaya devam ettikçe bu yinelemeli bir süreçtir.
6. Prototip kalıplama ihtiyaçlarını ve parça doğrulamasını değerlendirin: Rosti, parçanın üretime hazır olduğundan emin olmak için malzeme kalıplama denemelerinde yardımcı olabilir. Bu süreç şunları içerebilir:
   • Prototipleme
   • Parça, takım, süreç ve tasarım incelemeleri
   • SOLIDWORKS simülasyonu ve tasarım doğrulaması
7. Plastik bileşen üretimine geçiş: Parça doğrulamadan üretim çalışmalarına sorunsuz bir geçiş sağlamak için üretim kalıplama süreçleri optimize edilmelidir. Tasarımdan üretime enjeksiyon kalıplama süreci hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir adım geri gitmek ister misiniz? Kapsamlı dosyamızı görüntüleyin ve indirin

Üreticiler metalden plastiğe dönüşümü düşündükçe ve sürecin her yönünü değerlendirdikçe, farklı malzeme özelliklerinin nitelendirilmesinden tasarım değişikliklerine, parça doğrulamasına ve çok daha fazlasına kadar birçok soru ortaya çıkmaktadır. Süreçte ilerlerken bu soruları sormaktan çekinmeyin ve başarılı bir sonuç elde etmek için hedeflerinizi projenizin ön saflarında tuttuğunuzdan emin olun. Parça ağırlığını azaltmak mı istiyorsunuz? Kaliteyi veya tutarlılığı artırmak mı? Plastik bileşeninizin işlevsel ve estetik nitelikleri önemli mi ve yeni malzemenin nasıl bir etkisi olacak? Bu soruları önceden sormak projenizin en uygun rotada ilerlemesini sağlayacaktır.

Aşağıdaki sorular ve süreç boyunca ortaya çıkan diğer sorular üzerinde, benzersiz projenizin her yönüyle rehberlik sağlayacak güvenilir ve deneyimli bir enjeksiyon kalıpçısıyla dikkatli bir şekilde çalışmanız önerilir.

Hangi özellikler ve/veya kalite gereksinimleri bu parçayı kalıplama veya enjeksiyon kalıplama için zorlayıcı kılıyor ve tasarım ne kadar kolay aktarılacak?

Optimize edilmiş tasarımla çoğu bileşen enjeksiyonla kalıplanabilir. Ancak, fiziksel olarak neyin kalıplanabileceğini, parçanın performansını artıracak malzeme türleriyle dengelemek çok önemlidir. Kalite gereksinimleri, bileşenin kullanım amacı ve çeşitli çevresel unsurlara maruz kalma potansiyeli, kalıplama ortağınızla tartışılan hususlar olmalıdır.

Özellikle, üretilebilirlik için plastik bir parça tasarlamak(DFM), plastik parça tasarımı, kalıplama, malzeme seçimi ve üretim alanlarına dokunan önemli faktörleri içerir. Plastik parça tasarımcıları, kalıp üreticilerini tasarım sürecinin başlarında dahil etmek için işbirlikçi bir yaklaşım benimsediğinde, birçok fayda elde edilebilir.

Aslında araştırmalar, yeni bir ürünün maliyetinin yüzde 70 - 80'inin tasarıma bağlı olduğunu ve üreticilerin plastik tasarım danışmanlığını genel üretim maliyetlerini düşürmede en önemli faktör olarak sıraladığını göstermiştir. Bir zamanlar geliştirme ve üretim arasında çizilen keskin çizgi, artık ürün üreticilerinin sürece her zamankinden çok daha erken dahil olmak için enjeksiyon kalıplama tasarım uzmanlarına yaslanmasıyla değişti.

Aşağıdaki DFM bölümünde bu soruyu biraz daha derinlemesine inceleyeceğiz, ancak tasarım optimizasyonunun birkaç kritik unsuru ve tasarım aktarımı veya geliştirme sürecinin başlarında dikkate alınması gereken özellikler şunlardır:

1. • Taslak
   • Duvar kalınlığı
   • Kenarlara yarıçaplar
   • Kaburga
   • Çekim açısı
   • Bitirme elemanları

2. Plastik bir parçada et kalınlığına odaklanmak neden bu kadar önemlidir?

   Düzgün et kalınlığı, enjeksiyon kalıplı bir parça için parça tasarımında kritik öneme sahiptir. Üniform olmayan et kalınlığı, erimiş malzeme soğudukça boyutsal kontrol sorunlarına, çarpılmaya ve diğer parça bütünlüğü sorunlarına neden olur.

   Farklı kalınlıktaki bölümler gerekiyorsa, tasarım mühendisleri malzemenin boşluk içinde daha eşit bir şekilde akmasını sağlamak için geçişi mümkün olduğunca pürüzsüz hale getirmeyi önerecektir. Bu, tüm kalıbın tamamen doldurulmasını sağlar ve sonuçta kusur olasılığını azaltır. Kalınlık geçişlerinin yuvarlatılması veya sivriltilmesi, kalıpta oluşan gerilmeleri ve kalınlıktaki ani değişikliklerle ilişkili gerilme konsantrasyonunu en aza indirecektir.

   Parçanız için uygun et kalınlığının dahil edilmesi, üretim maliyeti ve üretim hızı üzerinde ciddi etkilere sahip olabilir. Kullanılabilecek minimum et kalınlığı, parçanın boyutuna ve geometrisine, yapısal gereksinimlere ve reçinenin akış davranışına bağlıdır. Enjeksiyonla kalıplanmış bir parçanın et kalınlıkları genellikle 2mm - 4mm (0.080″ - 0.160″) arasında değişir. İnce duvarlı enjeksiyon kalıplama, 0,5 mm (0,020 ″) kadar ince duvarlar üretebilir. Parçanızın tasarımı ve malzeme seçimi için uygun duvar kalınlıklarının uygulandığından emin olmak için enjeksiyon kalıpçınıza ve tasarım mühendisinize danışın.

3. Bu parçayı geçirmek için en uygun yer neresidir?

   Kaliteli enjeksiyon kalıplı plastik parçaların düzgün bir duvar kalınlığına sahip olması gerekirken, bazen parçanın kullanım amacı kalın ve ince alanlarda bir farklılık gerektirir. Metalden plastiğe dönüştürme projenizde durumun böyle olduğunu fark ederseniz, en kalın alana geçit açmanız ve ince alanlara geçit açmaktan kaçınmanız önerilecektir. Plastics Technology bunu iyi bir şekilde açıklamakta ve bunun yapılmamasının boşluklara veya batma izlerine neden olabileceğini açıklamaktadır. Paketleme basıncı, plastik soğudukça ve kalıp içinde büzüldükçe tamamen sıkıştırmak için kullanılır. Paketleme basıncındaki değişiklikler, akış yolu boyunca eriyiğin sıkıştırılmasını kontrol edecektir.

   En iyi paketleme geçitte gerçekleşir ve kusurları önlemek için kalın bir kesitte elde edebileceğiniz en iyi paketlemeye ihtiyacınız vardır. Geçit konumu ayrıca polimer moleküllerinin yönelimini ve parçanın nasıl büzüleceğini de etkiler. Büzülme, enjeksiyondan sonra soğurken kalıplanan parçanın daralmasıdır. Tümmalzemeler reçine ailesine (amorf ve kristal malzemeler), kalıp tasarımına ve işleme koşullarına bağlı olarak farklı büzülme oranlarına sahiptir. Aşağıda malzemelere ve özelliklerine daha fazla değineceğiz.

   İdeal kapı konumunu dikkate almanın yanı sıra, parçanın kalıptan çıkış yönüne paralel uzanan duvarlar, nervürler, direkler ve çıkıntılar gibi ürün özelliklerine uygun açıların veya konikliklerin dahil edilmesi tavsiye edilir, bu da parça çıkışını kolaylaştırır.

   Büzülmenin enjeksiyondan sonra soğurken kalıplanmış bir parçanın büzülmesini nasıl etkilediği hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Rosti'nin Plastik Enjeksiyon Kalıplama Malzemesi Büzülme Oranı Kılavuzunu indirin.

4. Parçaya ek değer katmak için göz önünde bulundurabileceğimiz ek malzemeler veya süreçler var mı?

   Mevcut reçinelerle malzeme performansı elde edilemediğinde, birden fazla reçinenin özelliklerini artırmak için özel malzeme karışımları oluşturulabilir. Katkı maddeleri ile takviye malzemeleri parçalara güç katabilir ve bükülmeyi ve büzülmeyi azaltabilecek sertlik ekleyebilir. Cam veya karbon elyaf gibi katkı maddeleri parça performansını artırmak ve akışı, fırlatmayı ve dispersiyonu iyileştirmek için kullanılabilir.

   Katkı maddeleri doğrudan plastiğe karıştırıldığında, belirli özellikleri güçlendirir ve son derece özelleştirilmiş bir malzeme oluştururlar. Bu katkı maddeleri darbe ve gerilme mukavemeti, sürtünme, çizilme ve alev direnci gibi alanlarda plastik performansını artırır. Katkı maddeleri plastikleri daha hafif, gıda dağıtımı ve tıbbi malzemelerde kullanım için daha güvenli ve daha çevre dostu hale getirir.

   Bazı durumlarda, uygulamalar için yüksek sıcaklık ve egzotik reçineler düşünülebilir. Bu malzemeler ilk etapta emtia sınıfı reçinelerden daha maliyetlidir; ancak karmaşık parçalarınıza muazzam miktarda dayanıklılık ve performans özellikleri katarak genel üretim maliyetlerinin düşmesini sağlayabilir.

   Bazı yetenekler enjeksiyon kalıplamanın ötesine geçerek parçanıza ve işlevselliğine ek değer katabilir. İkincil üretim seçenekleri, montajlar ve kalıplama sonrası teklifler sürecinizi kolaylaştırmaya ve daha fazla verimlilik ve maliyet azaltma yaratmaya yardımcı olabilir. Hizmetler arasında sıcak damgalama, ekleme, ısıyla yapıştırma ve çok daha fazlası yer alabilir.

5. Kararımızı ve bir parçanın performansını doğrulamak için hangi testler kolaylaştırılabilir?

   Üretim süreçlerine yenilikçi ve bilimsel bir yaklaşım benimseyen enjeksiyon kalıpçıları, nihayetinde daha iyi sonuçlar üretir.

   Plastik Prototipleme: Rosti, enjeksiyon kalıp araçlarının spesifikasyonlara göre üretilmesini sağlayarak müşterinin prototip bileşenin test edilebileceğine, pazarlanabileceğine ve hatta kısa vadeli veya düşük hacimli üretim ihtiyaçları için kullanılabileceğine dair tam güven duymasını sağlar. Bu, bir üretim zihniyetiyle inşa edilmiş özel enjeksiyon kalıp araçları ve bileşenleri oluşturmak için plastik prototip kalıplama ortaklarıyla birlikte çalışarak gerçekleştirilir. Hızlı geri dönüş süresi ve uygun maliyetli fiyatlandırma, müşterilerin bir üretim parçasının tasarımını kopyalayan prototip bileşenleri sipariş edebilmelerini sağlar.

   SOLIDWORKS: Rosti, mühendislerinin plastik parça tasarımı, enjeksiyon kalıp tasarımı ve malzeme akış simülasyonu alanlarında destek sağlamasına yardımcı olmak için mevcut kaynakları artırmaya devam ediyor. ^SOLIDWORKS® Plastics Premium predictive II simülasyon yazılım paketi ile Rosti'nin mühendislik ekibi, erken aşamalarda plastik bileşen tasarımına ek öngörü sağlama ve yeni ürün geliştirme döngüsünün sıkıştırılması yoluyla genel pazara sunma süresini azaltma yeteneğine sahiptir. SolidWorks Plastics Premium yazılımı, geleneksel yöntemlerle tahmin edilmesi zor, pahalı veya imkansız olan plastik parça geometrisine ilişkin öngörü sağlayan bir ön tasarım doğrulama aracıdır.

   

   Plastik Kalma Süresi: İlgili üretim süreci için spesifik plastik kalma süresini hesaplamak için zaman ayırmak, malzeme performansınızı ve genel nihai ürününüzü iyileştirecektir.

   Malzeme, sürenin uzunluğundan ve maruz kalma sıcaklığından hızla etkilenir. Enjeksiyon Kalıplama El Kitabına göre, bazı polimerler "hidrolitik olarak bozunabilir ve devolatilizasyondan önce nemin polimer ile kimyasal reaksiyona girmesi nedeniyle istenmeyen depolimerizasyon etkilerine maruz kalabilir." Malzemenin bekleme süresini anlamak, üretim ihtiyaçlarınız için en uygun zaman ve sıcaklığı anlamanıza yardımcı olabilir.

   Parça Doğrulama: Kalıplama için bileşen tasarlamak genellikle metal şekillendirme için tasarlamaktan oldukça farklı olduğundan, parça doğrulama önemli bir husustur. Sonuç olarak, parça tasarımı yeni ve farklı olacaktır. Yeni bir tasarımı doğrulamak ve gereksinimlerinizi karşıladığından emin olmak için nasıl bir yaklaşım izleyeceksiniz? Rosti mühendisleri en iyi yaklaşımın, tüm varsayımları doğrulamak için çelikten tek boşluklu bir pilot veya prototip takım inşa etmek olduğuna inanıyor. Bu adım, parça tasarımını doğrulamanın yanı sıra, başarı ile sonuçlanacak takım ve proses koşullarını da doğrulamaktadır.

Üretim için tasarım süreci (DFM), metalden plastiğe dönüşümün kritik bir unsurudur. Proje kapsamı tanımlandıktan sonra, DFM süreci enjeksiyon kalıplama mühendislerinin kalıplama, kalıplama, işlev ve sürdürülebilirlik için parça tasarımı konusunda işbirliği yapmaları için bir çerçeve oluşturur. Rosti, nominal duvar kesitleri, taslak açıları, yapısal nervür kesişimleri, montaj özellikleri vb. dahil olmak üzere plastik tasarım öğelerine odaklanarak parçaları daha hafif ve daha sağlam hale getirmek için tasarım değişiklikleri önerme konusunda geniş deneyime sahiptir. Rosti'nin tasarım mühendisleri tipik olarak daha fazla kontrol ve son derece yüksek seviyelerde süreç tekrarlanabilirliğini sürdürme yeteneği sağlayan dar toleranslı özellikleri kalıplar. Nihai hedef, plastik bir bileşenin programın ömrü boyunca optimum özellik ve kalitede kalıplanabilmesini sağlamaktır.

Üretim için Tasarım (DFM), mümkün olan en yüksek kalitede mümkün olan en düşük birim maliyetleri gerçekleştirmek amacıyla üretiminde kullanılan ekipman ve/veya süreç için üretim verimliliklerini optimize eden bir ürün tasarlamayı içerir. DFM'yi plastik enjeksiyon kalıplı bir ürünün üretimine entegre etmenin en önemli nedeni, yukarıda da belirtildiği gibi, üretim maliyetlerinin yüzde 70-80'inin tasarım kararlarıyla belirlenebilmesidir.

DFM, bir parça veya ürün için doğru üretim sürecini seçmeyi, farklı teknolojilere yatırım yapmayı, en son tasarım ilkelerini kullanmayı ve müşterileriniz ve potansiyel müşterileriniz tarafından talep edilen tutarlılığı ve kaliteyi sağlamak için doğru özelliklere sahip doğru malzemeleri seçmeyi gerektirir.

Aynı zamanda üretim ve montaj maliyetlerini düşürmenin de önemli bir parçasıdır. Bunun nasıl başarıldığına dair basit bir bakış aşağıda sunulmuştur; ancak bir DFM planı masa başında tamamlandığında, kalite ve maliyetler arasında "tam doğru" bir denge kurmaya odaklanan bir mühendislik belgesi olmalıdır.

13 Plastik Bileşen Üretimiyle İlgili Maliyetleri ve Zorlukları Azaltmaya Yönelik DFM Kılavuzları

1. DFM'ye tasarım sürecinin erken aşamalarında, takımlama başlamadan önce başlayın
2. Tasarıma meydan okumak için mühendisleri, tasarımcıları, fason imalatçıyı, kalıp imalatçısını ve malzeme tedarikçisini masaya getirin
3. Toplam parça sayısını azaltmak için tasarım
4. Modüler bir tasarımla inşa edin
5. İhtiyaç duyulan makine operasyonlarının sayısını sınırlayın
6. Standart bileşenler kullanın
7. Parçaları çok işlevli olacak şekilde tasarlayın
8. Çoklu kullanım için tasarım parçaları
9. İmalat kolaylığı için tasarım
10. Ayrı bağlantı elemanlarından kaçının
11. Montaj talimatlarını en aza indirin
12. Uyumluluğu en üst düzeye çıkarın
13. Kullanımı en aza indirin ve bir tasarımın parçaların paketlenmesi ve nakliyesini nasıl etkilediğini göz önünde bulundurun

Plastik gerçekten çelik kadar sağlam ve uzun ömürlü mü? Bazı üreticilerin farkında olmadığı şey, doğru şekilde tasarlanıp üretildiğinde, kombinasyonun metal parçalarla aynı sıkı toleransların çoğunu üstün performansla üretebileceğidir. Plastik malzemeler, mukavemet, esneklik, sıcaklık, korozyon direnci ve daha fazlasıyla ilgili performans gereksinimlerini aşacak yüksek performanslı plastik karışımlar halinde dikkatlice formüle edilebilir.

Benzersiz uygulamanız için kalıplama yapmak zaman alabilir ve projenizi ve parçanın amaçlanan son kullanımını dikkatlice değerlendirmek için reçine uzmanlarıyla stratejik ilişkilere dayanabilen deneyimli bir enjeksiyon kalıpçısının ortaklığını gerektirir. Özellikle, Rosti her yıl 150'den fazla reçineyi kalıplamakta ve aşağıdaki konularda uzmanlaşmaktadır:

• PPS (Polifenilen Sülfür)
• PPSU (Polifenilsülfon)
• PSU (Polisülfon)
• Asetal
• PPO (Polifenilen Oksit)
• TPV (Termoplastik Vulkanizatlar)
• TPE (Termoplastik Elastomer)
• PP (Polipropilen)
• HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen)
• LDPE (Düşük Yoğunluklu Polietilen)
• Yüksek sıcaklık reçineleri
• Yüksek dolgulu reçineler (cam, mineral, talk)
• Tüm mühendislik sınıfı Naylonlar

Amerikan Makine Mühendisleri Derneği'ne göre, plastiklerin en büyük avantajlarından biri, üretim uygulamaları için 25.000'den fazla mühendislik malzemesinin mevcut olmasıdır. Plastik türleri için önemli hususlar şunlardır:

• Kristalin vs. amorf: Enjeksiyon kalıplama sürecinde kullanılan reçineler kristallik açısından tanımlanan yapılardan oluşur - veya polimer moleküllerinin nasıl bir araya getirildiği. Kristalin yapılar çoğu durumda çok düzenlidir, bu da malzemeye güç ve sertlik kazandırır. Amorf polimerler ise bunun tam tersidir.
• Katkı maddeleri: Katkı maddeleri mukavemeti, sertliği, sıcaklık performansını, görünümü, ambalaj gereksinimlerini ve maliyeti etkileyecektir.
• Karbon ve paslanmaz çelik dolgu maddeleri iletkenlik ve/veya ekranlama özelliklerini iyileştirir.
• Yağlayıcı dolgu maddeleri aşınma ve sürtünme özelliklerini iyileştirir.
• Mineral dolgular elektrik performansını, ağırlık hissini, ses sönümlemesini ve daha yüksek özgül ağırlığı iyileştirir ve boyutsal kararlılığı artırır.
• Darbe değiştiriciler tokluğu artırır.

Enjeksiyon kalıplı bir parçanın amaçlanan son kullanımı düşünüldüğünde, en iyi plastik malzemeyi seçmek için temel özellikleri anlamak çok önemlidir. Daha yaygın olarak kullanılan bazı reçinelerdeki bu temel farklılıkları gözden geçirin.

ABS (akrilonitril bütadien stiren), erişilebilir bir fiyat noktasında nispeten kolay bir şekilde tedarik edilebilen ve kalıplanabilen yaygın bir enjeksiyon kalıplama malzemesidir. İyi darbe direnci sunan, kolayca işlenebilen ve çeşitli estetik gereksinimleri karşılayan güçlü, sağlam bir malzemedir. Reçine, sürekli yoğun ısıya maruz kalacak parçalar için ideal değildir, çünkü 200 Fahrenheit derecenin üzerinde / civarında bükülecek veya eriyecektir.

Polikarbonatlar, kolayca kalıplanabilen ve genellikle kırılma direncini artıran yüksek dereceli bir termoplastik sınıfıdır. Doğal olarak şeffaf olan polikarbonat, yüksek mukavemetli cam benzeri uygulamalar (güvenlik gözlükleri, tıbbi laboratuvar uygulamaları ve daha fazlası) için idealdir. Polikarbonat, daha yüksek derecede esnekliğin gerekli olduğu uygulamalar veya renkli estetik seçimler için uygun değildir.

Cam dolgulu naylon, temel naylon reçineye ekstra güç ve ısı direnci için cam elyafların eklendiği güçlendirilmiş bir termoplastiktir. Bu reçine aynı zamanda elektriği diğerlerine göre daha iletken değildir, ancak yüksek erime noktasına rağmen diğer malzemelere göre yanmaya karşı daha hassastır.

Polipropilen, endüstriyel ve tüketici uygulamaları için uygun olan esnek bir termoplastiktir. Orijinal şeklini kaybetmeden birçok şekilde manipüle edilebilen oldukça esnek bir reçine olarak bilinir. Polipropilen ayrıca solventlere, kimyasallara ve UV ışınlarına karşı direnç sunar.

Asetalin sürtünmeye karşı yüksek direnç sağladığı ve oldukça sert bir malzeme olduğu bilinmektedir. Kalıplama sürecinde kolayca renklendirilebilir ve boyanabilir; ancak üstün ısı direnci sunmaz.

Özel ihtiyaçların tasarım sürecinin erken aşamalarında ele alınması, daha sonra maliyetli değişikliklerden kaçınmanıza yardımcı olabilir. Sertlik, dayanıklılık, tokluk ve diğerleri gibi özelliklerin dengelenmesi, optimum parça işlevselliği elde etmenin anahtarıdır. Enjeksiyon kalıplama sürecinde erken tasarım danışmanlığının önemi bu sayfa boyunca vurgulanmıştır. Bununla birlikte, bir parçanın mukavemetini, stabilitesini ve benzersiz uygulaması için zorunlu olan diğer özellikleri artırmak için yüksek sıcaklıkta malzemeler kullanıldığında olduğundan daha kritik değildir. Aslında, geleneksel kalıplama teknikleri yüksek sıcaklık ve egzotik reçinelerde her zaman etkili değildir.

Rosti'nin hizmet verdiği pazarların çoğu metalden plastiğe dönüşümün sağlayabileceği değerden faydalanmaktadır. Uygulamalar genellikle ağır olan veya istenen özellikleri oluşturmak için birden fazla üretim adımı içeren metal bileşenler etrafında yoğunlaşır.

Örneğin, otomotiv ve havacılık endüstrileri ağırlığı azaltmak ve yakıt verimliliğini artırmak için metalden plastiğe dönüşümü kullanmıştır (metal bir bileşenin plastik bir bileşenle değiştirilmesi yaklaşık yüzde 50 ağırlık azalmasına neden olur). Ağırlığı azaltmanın yanı sıra, mühendislik ürünü plastiklerden yapılan bileşenler, metal bileşenler kadar dayanıklı, ısıya ve kimyasallara dirençli olabilir ve bu da onları zorlu çevre veya çalışma koşullarına uygun hale getirir.

Tıbbi cihaz endüstrisinde de metalden plastiğe dönüşümde bir artış meydana gelmektedir. Bir zamanlar metalden yapılan aletler ve araçlar artık ağırlığı azaltmak için plastikten üretilirken, yine de yüksek düzeyde güç ve sertlik sağlıyor. Yüksek sıcaklıktaki plastikler kullanıldığında, bileşenler yüksek dezenfektan ve sterilizasyon taleplerine dayanabilmektedir.

Metalden plastiğe dönüşüm için yükselişte olan diğer endüstri uygulamaları arasında tarım, inşaat ekipmanları, endüstriyel pompalar, akışkan gücü uygulamaları, ağır ekipmanlar, cihazlar ve birçok tüketici ürünü bulunmaktadır.

Çoğu zaman, yeni bir plastik parça geliştirmek için kalıplama gerekir. Plastik enjeksiyon kalıp takımları, tekrarlayan sıcaklık döngüsüne, +30.000 psi'lik boşluk basınçlarına, +300 derece Fahrenheit çelik sıcaklıklarına ve +700 derece Fahrenheit plastik sıcaklıklarına dayanmalıdır. Yüksek oranda dolgulu reçineler de geleneksel kalıp çelikleri üzerinde son derece aşındırıcıdır. Sonuç olarak, enjeksiyon kalıbı takımları diğer birçok prosesin takımlarına kıyasla daha maliyetlidir. Enjeksiyon kalıplamadan elde edilen birim başına tasarruf tipik olarak bu kalıplama maliyetlerini dengelese de, kalıplama bütçeye dahil edilmesi gereken önemli bir faktördür.

Hiç şüphe yok ki enjeksiyon kalıplama, takım için ön yatırım gerektirir. Yine de, enjeksiyon kalıplama için döngü süresi nedeniyle, parçanızın plastik bir versiyonunun önemli ölçüde daha az maliyetli olması muhtemeldir.

Kaynak: Üretim ve Montaj için Tasarım, D. Havel, https://www.slideshare.net/dhaval6693/dfma-57014998