Confronto dei metodi di stampaggio della gomma: come si impilano compressione, trasferimento e iniezione

1. Confronto rapido: compressione vs trasferimento vs iniezione in breve

Tutti e tre i processi iniziano con la stessa chimica (tutti e tre i processi iniziano con la stessa chimica) vulcanizzazione è la pressione e la reticolazione indotta dalla pressione della gomma attraverso una cavità dello stampo riscaldata (Termetrain), ma utilizzano diversi modi di farlo, con costi e tempi diversi. Ecco i principali compromessi ingegneristici che contano di più per una persona acquirente in un confronto fianco a fianco.

2. stampaggio a compressione: quando la semplicità vince

Lo stampaggio a compressione è di gran lunga il più maturo di questi metodi di stampaggio della gomma e il processo più economico per lavori di volume medio-basso In questo processo una preforma di gomma misurata viene posizionata direttamente in una cavità dello stampo aperta e riscaldata Uno stampo quindi si chiude, vulcanizzando l'elastomero attraverso calore e pressione, prima di aprire nuovamente ed espellere la parte Nessun pattino, nessun spru e nessuna vite di iniezione che è esattamente il motivo per cui l'attrezzatura è così poco costosa.

Che cosa è lo stampaggio a compressione di gomma?

Lo stampaggio a compressione di gomma è un processo di sagomatura termoindurente in cui una cavità riscaldata dello stampo indurisce una preforma di elastomero sotto pressione diretta, tipicamente a 160 180 °C e 50 2000 bar (1 000 000 psi). Nella velocità tipica di vulcanizzazione, la reticolazione delle catene polimeriche imposta la forma Il tempo per completare dipende dallo spessore della parete, dalla formulazione e dalla forma della cavità, ma la maggior parte delle parti sotto i 10 mm di profondità media polimerizzano in 3-8 minuti per colpo Per le parti più spesse, possono essere necessari 10-20 minuti, un limite stocastico che lo stampaggio a iniezione può evitare.

Per una panoramica dettagliata del processo, Pagina del servizio di stampaggio a compressione in gomma di Engelhardt descrive i calcoli del tonnellaggio e delle dimensioni della piastra in profondità e il stimatore dei costi di stampaggio a compressione ti dà una cifra di bilancio difendibile prima di avvicinarti a un acquirente.

3. Trasferimento di stampaggio: Il processo del ponte

Trasferimento che stampa a ponte compressione e iniezione nel tempo di ciclo, costo dell'utensile, pressione della cavità e classe di tolleranza Una preforma di gomma si trova in un vaso di trasferimento sopra lo stampo; uno stantuffo spinge il materiale riscaldato giù materozze in cavità chiuse dello stampo, dove polimerizza Poiché le cavità si chiudono prima che arrivi la gomma, lo stampaggio a trasferimento può essere utilizzato per inserti e sezioni trasversali sottili molto delicate che la compressione non può funzionare in modo sicuro.

Quando devo scegliere lo stampaggio a trasferimento rispetto alla compressione?

Lo stampaggio a trasferimento è ideale laddove una parte richiede un inserto metallico sensibile, un perno elettrico o una tenuta multimateriale in volumi troppo bassi per supportare uno strumento di iniezione. Tipico è una tenuta composita a “floating” in cui la gomma si lega attorno a un anello metallico. Analisi di stampaggio a trasferimento di Apple Rubber stabilisce che la pressione di iniezione inferiore protegge gli inserti sensibili; altri concordano online Intervallo di volume vantaggioso: 1.000 0 parti all'anno.

Lo stampaggio a trasferimento è particolarmente adatto a incollaggio gomma-metallo perché l'inserto preriscaldato si trova in una cavità chiusa mentre l'elastomero scorre attorno ad esso. Engelhardt's capacità di stampaggio a trasferimento di gomma sono specificati di routine per queste parti ibride.

4. stampaggio a iniezione: quando velocità e ripetibilità ripagano

La gomma per stampaggio a iniezione è unica tra i tre processi in quanto è costruita esclusivamente per supportare la produttività di produzione in grandi volumi Una vite viene riscaldata e azionata da un barile che plastifica il materiale (se si tratta di gomma dura (HCR) o silicone (TP15T) e inietta ogni parte in gomma attraverso un sistema runner un numero di cavità I tempi di ciclo sono rapidi, l'automazione è elevata e si espandono facilmente fino a parti di centinaia di migliaia all'anno Lo svantaggio è la spesa di lavorazione: è molto più ad alta intensità di capitale rispetto alle corse di compressione e down-black corrono il rischio di $5.000 a $100.000+ costi di attrezzaggio.

HCR vs LSR: due mondi dentro un processo

Stampaggio ad iniezione HCR alimentato con mescole di gomma solida: EPDM, NBR, gomma naturale, FKM, sotto forma di strisce, ecc. Esegue cicli di 1-3 minuti Le parti forniscono poco flash attraverso la cavità completamente chiusa Stampaggio ad iniezione LSR alimentato con silicone liquido a due componenti, dosato attraverso la testa del miscelatore statico I cicli scendono a Da 10 a 90 secondi a seconda dello spessore della parete e delle dimensioni del prodotto. La produzione è abbastanza pulita per le camere bianche ISO 13485 Classe 7. e la parte è precisamente ripetibile e il materiale molto biocompatibile 1 possibile guidato dal dominio di Meitu in applicazioni mediche, di cura del bambino e di grado alimentare

Quanto possono essere strette le tolleranze nello stampaggio a iniezione di gomma?

Lo stampaggio a iniezione ti porta a RMA A1 (alta precisione) se hai la giusta geometria, ma la maggior parte delle parti di produzione rimane in A2 (precisione) o A3 (commerciale del supermercato) Nel complesso Tabelle di tolleranza RMA impostare A1 precisione dimensionale fissa a ±0,004 mm per le caratteristiche più piccole (intervallo 0-0,4 mm) contro 0,008 mm per A3 Gain-A1 è stampi lavorati, controllo del processo molto stretto e normalmente una parte senza spessori di parete che variano rapidamente Per la selezione del materiale, il guida del durometro del materiale della gomma è un buon punto di partenza.

“Lo stampaggio a iniezione ”LSR è perfetto per la produzione di camere bianche mediche perché tutti i cicli sono uguali e tale riproducibilità ci consente di verificare il processo secondo ISO 13485 anziché lottare con la variazione da lotto a lotto.”

Vale davvero la pena pensare a quel target di tempo di ciclo LSR: un tiro LSR da 30-90 secondi contro un tiro di compressione da 3-8 minuti è un fattore di throughput 6-10x per la stessa impronta di parte Se ti aspetti 200.000 sigilli LSR all'anno, nessuna quantità di capacità della pressa di compressione raggiungerà. Linea di stampaggio ad iniezione di gomma Engelhardt copre HCR e LSR in un'unica posizione, con un separato articolo decisionale in silicone vs gomma per la selezione dei materiali a monte della scelta del processo.

5. L'equazione dei costi: attrezzatura, tempo di ciclo, spreco di materiale

Il costo complessivo di un programma di stampaggio della gomma non è lo strumento È lo strumento iteslf più il costo del ciclo per parte durante la durata del programma Strumenti economici su un processo con cicli lunghi costano molto più di utensili costosi su un processo con cicli brevi una volta che la domanda di volume cresce Il volume di pareggio per la matematica da capovolgere è la singola figura più influente nella scelta di un processo rispetto all'altro.

Questo punto di intervento da 50.000 a 100.000 parti è davvero interessante da sottolineare. Analisi di compressione vs stampaggio a iniezione di Jiga dimostra che è peggio di circa 50.000-100.000 parti battere la compressione interna più economica mediante stampi a iniezione e non è molto più vicino al numero di 5.000 parti spesso visto nelle copie di marketing. Stimatore dei costi di stampaggio a iniezione di Formlabs cammina attraverso la matematica degli strumenti in modo più dettagliato.

Per un numero di lavoro sulla tua geometria specifica, il stima dei costi degli utensili per stampaggio a iniezione di gomma e il stimatore dei costi di stampaggio a compressione ti porterà all'interno dello stadio prima di impegnarti in un processo.

6. Tolleranza, finitura superficiale e compromessi di qualità

La differenza più grande tra le tre opzioni di stampaggio della gomma è nella tolleranza. IL Norma MO-1 (2015) dell'Associazione dei produttori di gomma definisce quattro classi per i componenti in gomma stampata; non tutti i processi saranno in grado di raggiungerli. L'affinità con una classe particolare ha poco a che fare con le affermazioni di marketing e molto a che fare con la quantità di pressione della cavità e la disciplina di manutenzione della cavità richiesta dal processo.

Perché gli stampi ad iniezione costano più degli stampi a compressione?

Tre motivi radicati nella progettazione dello stampo In primo luogo, uno stampo a iniezione deve ospitare un gruppo di canali, guide, cancelli e circuiti di raffreddamento che uno stampo a compressione non rispetta. In secondo luogo, la cavità di iniezione stessa viene lavorata con tolleranze dimensionali più strette che la parte erediterà. In terzo luogo, la lega di acciaio utilizzata negli stampi a iniezione di produzione viene mantenuta su una lucidatura superficiale più elevata per essere pronta per un ciclo di milioni senza degradazione superficiale. Risultato: uno strumento può avere un prezzo compreso tra 2x e 10x di una controparte di compressione (volumi) e la matematica funziona solo al di sopra del punto di crossover.

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  Controllare il volume del flash dopo 25 scatti prima di approvare un nuovo stampo di compressione. Il flash che scompare dopo 100 cicli è un sintomo di una pressa sottotonica, non una cattiva cavità

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  Controlla lo sfiato della cavità prima di inseguire la tua tolleranza L'aria intrappolata imita le variazioni dimensionali ed è uno dei falsi allarmi più comuni nello stampaggio a trasferimento

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  Dai un'occhiata ad almeno 3 scatti in un singolo ciclo da una notizia di avvio a freddo se utilizzerai un processo in gomma ad alta consistenza Controlla le tue dimensioni rispetto allo stato stazionario raffreddato ad acqua in produzione.

Per la pianificazione dimensionale, il calcolatore tolleranza stampaggio ad iniezione gestisce la matematica della geometria e il selettore di composti elastomerici abbina il composto all'ambiente chimico e termico.

7. Quadro decisionale di selezione: abbinare il processo al progetto

Usa la pesatrice come controllo di sanità mentale, non l'oracolo Conduci il tuo numero di parte attraverso le tre domande in ordine Qualunque processo esca è il corretto punto di partenza iniziale quando si cita, perché i vincoli materiali a volte domineranno i vincoli di volume, e buoni partner di gomma ti diranno sicuramente quando è così.

Sei tipici archetipi di componenti in gomma mappati sul loro processo in gomma a costo totale più basso rispondono a un esperto ingegnere acquirente che arriva dopo aver eseguito i numeri.

Utilizzare il matrice di confronto del processo di stampaggio sul sito Web di Engelhardt per trovare una versione interattiva della logica decisionale di seguito Inserisci il volume, inserisci le esigenze e la classe di tolleranza per ottenere una raccomandazione di processo (utensili approssimativi e stime del ciclo).

8. FAQ