Comparação de métodos de moldagem de borracha: como a compressão, transferência e empilhamento por injeção

Comparação rápida 1.: Visão geral da compressão versus transferência versus injeção

Todos os três processos começam com a mesma química vulcanização é pressão - e temperatura-ligação cruzada induzida de borracha através de uma cavidade de molde aquecida (mas eles usam diferentes maneiras de fazê-lo, com diferentes custos e tempo Aqui estão os principais trade-offs de engenharia que mais importam para uma pessoa de compra em uma comparação lado a lado.

Moldagem por compressão 2.: Quando a simplicidade ganha

A moldagem por compressão é de longe o mais maduro desses métodos de moldagem de borracha e o processo mais barato para trabalhos de volume baixo a médio Neste processo uma pré-forma de borracha medida é colocada diretamente em uma cavidade de molde aberta e aquecida Um molde então fecha, vulcanizando o elastômero através de calor e pressão, antes de abrir novamente e ejetar a peça Sem corredores, sem spru, e sem parafuso de injeção que é exatamente por isso que o ferramental é tão barato.

O que é moldagem por compressão de borracha?

A moldagem por compressão de borracha é um processo de modelagem termofixa onde uma cavidade de molde aquecida cura uma pré-forma de elastômero sob pressão direta, normalmente em 160000 °C e 80 °C e 2000 bar (1,00 °C, 4, psi). Na taxa típica da vulcanização, a reticulação das cadeias poliméricas define a forma O tempo para completar depende da espessura da parede, formulação e a forma da cavidade, mas a maioria das partes sob 10 mm de profundidade média cura em 3-8 minutos por tiro Para peças mais grossas, pode levar de 10-20 minutos (um limite estocástico que a moldagem por injeção pode evitar.

Para uma visão geral detalhada do processo, Página de serviço de moldagem por compressão de borracha do Engelhardt descreve os cálculos de tonelagem e tamanho da placa em profundidade e o estimador de custos de moldagem por compressão fornece um valor orçamentário defensável antes de abordar um comprador.

Moldagem por transferência 3.: o processo da ponte

Moldagem de transferência de compressão de ponte e injeção em tempo de ciclo, custo de ferramentas, pressão de cavidade e classe de tolerância Uma pré-forma de borracha fica em um pote de transferência acima do molde; um êmbolo empurra o material aquecido para baixo sprues em cavidades de molde fechadas, onde cura Porque as cavidades fecham antes da chegada da borracha, moldagem de transferência pode ser usada para inserções e seções transversais finas muito delicadas que a compressão não pode funcionar com segurança.

Quando devo escolher a moldagem por transferência em vez da compressão?

A moldagem por transferência é ideal onde uma peça requer uma inserção de metal sensível, pino elétrico ou vedação multimaterial em volumes muito baixos para suportar uma ferramenta de injeção Típico é uma vedação composta de“ flutuante onde a borracha se liga em torno de um anel de metal. Análise de moldagem por transferência da Apple Rubber estabelece que a pressão protege inserções sensíveis; outros concordam online. Faixa de volume de vantagem: 1.000 20.000 peças de injeção mais baixa por ano.

A moldagem por transferência é especialmente adequada para ligação borracha-metal porque a inserção pré-aquecida fica em uma cavidade fechada enquanto o elastômero flui ao seu redor. Engelhardt's capacidades de moldagem por transferência de borracha são rotineiramente especificados para essas partes híbridas.

Moldagem por injeção 4.: Quando a velocidade e a repetibilidade pagam de volta

Moldagem por injeção em borracha é única entre os três processos que estão sendo construídos exclusivamente para suportar rendimento de produção de alto volume Um parafuso que é aquecido e acionado por um barril plastifica o material se é borracha dura (HCR) ou silicone (1TP15 T) e injeta cada parte de borracha em um número de cavidades através de um sistema de corredor Os tempos de ciclo são rápidos, a automação é alta e escalar facilmente para partes de centenas de milhares por ano A desvantagem é a despesa de processamento: é muito mais capital-intensivo do que compressão e down-black corre o risco de $5.000 a $100.000 + custos de ferramenta.

HCR vs LSR: Dois Mundos Dentro de Um Processo

Moldagem por injeção HCR alimentada com compostos de borracha sólida: 1TP9 T, 1TP13 T, borracha natural, 1TP14 T, em forma de tira, etc. Executa ciclos de 1-3 minutos As peças fornecem pouco flash através da cavidade totalmente fechada Moldagem por injeção de 1TP15 T alimentada com silicone líquido de dois componentes, dosada através da cabeça do misturador estático Os ciclos caem para 10 a 90 segundos dependendo da espessura da parede e do tamanho do produto. A produção é suficiente para ISO 13485 Classe 7 salas limpas E é precisamente repetível e material muito biocompatível 7 possível a parte impulsionada pelo domínio da Meitu em aplicações médicas, cuidados com bebês e grau alimentício

Quão apertadas podem ser as tolerâncias na moldagem por injeção de borracha?

A moldagem por injeção leva você ao RMA A1 (alta precisão) se você tiver a geometria certa, mas a maioria das peças de produção permanece em A2 (precisão) ou A3 (comercial de supermercado).No geral Tabelas de tolerância RMA defina a precisão dimensional fixa A1 em ±0,004 mm para as menores características (faixa de 0-0,4 mm) versus 0,008 mm para A3. o Gain-A1 são moldes usinados, controle de processo muito apertado e, normalmente, uma peça sem variar rapidamente as espessuras das paredes. Para seleção do material, o guia durômetro material borracha é um bom ponto de partida.

“A moldagem por injeção ”1TP15 T é perfeita para a produção de salas limpas médicas porque todos os ciclos são iguais, e essa reprodutibilidade nos permite verificar o processo sob a ISO 13485, em vez de lutar com a variação de lote para lote.”

Que 1TP15 T alvo de tempo de ciclo é realmente vale a pena pensar sobre: um 30-90 segundo 1TP15 T tiro contra um 3-8 minuto tiro de compressão é um fator de rendimento de 6-10 x para a mesma pegada de peça Se você espera 200.000 1TP15 T selos por ano, nenhuma quantidade de compressão capacidade de imprensa vai recuperar o atraso. Linha de moldagem por injeção de borracha do Engelhardt abrange HCR e 1TP15 T em um local, com um separado artigo de decisão silicone vs borracha para seleção de materiais a montante da escolha do processo.

5. A Equação de Custos: Ferramentas, Tempo de Ciclo, Desperdício de Materiais

O custo geral de um programa de moldagem de borracha não é a ferramenta É a ferramenta iteslf mais o custo por ciclo de peças durante a vida útil do programa Ferramentas baratas em um processo com ciclos longos custam muito mais do que ferramentas caras em um processo com ciclos curtos, uma vez que a demanda de volume cresce O volume de equilíbrio para a matemática virar é a figura mais influente na escolha de um processo em detrimento do outro.

Este ponto de intervenção de 50.000 a 100.000 partes é realmente interessante de salientar. Análise de compressão vs moldagem por injeção de Jiga mostra que não é pior do que cerca de 50.000 a 100.000 peças para bater mais barato na compressão de casa de injeção por moldes de injeção muito mais perto do número de 5.000 peças frequentemente visto em cópia de marketing. Estimador de custos de moldagem por injeção da Formlabs percorre a matemática das ferramentas com mais detalhes.

Para um número de trabalho em sua geometria específica, o estimador de custos de ferramentas de molde de injeção de borracha e o estimador de custos de moldagem por compressão você estará dentro do estádio antes de se comprometer com um processo.

6. Tolerância, acabamento superficial e compensações de qualidade

A maior diferença entre as três opções de moldagem de borracha está na tolerância. O Padrão MO-1 da Associação de Fabricantes de Borracha (2015) define quatro classes para componentes de borracha moldada; nem todo processo será capaz de atingir cada um A afinidade com uma classe específica tem pouco a ver com reivindicações de marketing e muito a ver com a quantidade de pressão de cavidade e disciplina de manutenção de cavidade que o processo exige.

Por que os moldes de injeção custam mais do que os moldes de compressão?

Três razões enraizadas no projeto do molde Primeiro, um molde de injeção tem que abrigar um conjunto de corredor, corredores, portões e circuitos de resfriamento que um molde de compressão perde Segundo, a injeção em si é usinada para tolerâncias dimensionais mais apertadas que a peça herdará Terceiro, a liga de aço usada em moldes de injeção de produção é mantida em um polimento de superfície mais alto para ser executado por um milhão de ciclos sem degradação de superfície Resultado: uma ferramenta pode ser 2 x-a-10 xthe preço de uma contraparte de compressão e a matemática funciona apenas em volumes acima do ponto de cruzamento.

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  Verifique o volume do flash 25 tiros antes de aprovar um molde novo da compressão (o flash) que vai embora após 10 ciclos é um sintoma que a imprensa under-tonificada uma cavidade má

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  Verifique a ventilação da cavidade antes de perseguir sua tolerância O ar preso imita variações dimensionais e é um dos alarmes falsos mais comuns na moldagem por transferência

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  Confira pelo menos 3 fotos em um único ciclo a partir de uma notícia de início a frio se você vai usar um processo de borracha de alta consistência Verifique suas dimensões em relação ao estado estacionário refrigerado a água em produção.

Para planejamento dimensional, o calculadora de tolerância de moldagem por injeção lida com a matemática da geometria e o seletor composto elastômero combina o composto ao ambiente químico e da temperatura.

7. Estrutura de decisão de seleção: combinar processo com projeto

Use a máquina de pesagem como uma verificação de sanidade, não o oráculo Conduza seu número de peça através das três perguntas em ordem Qualquer processo que saia é o lugar inicial correto de partida ao citar, porque as restrições materiais às vezes dominarão as restrições de volume, e bons parceiros de borracha certamente lhe dirão quando for esse o caso.

Seis arquétipos típicos de componentes de borracha mapeados para o processo de borracha de custo total mais baixo, o que um engenheiro de compras experiente chegaria após a execução dos números.

Usar o matriz de comparação de processos de moldagem no site do Engelhardt para encontrar uma versão interativa da lógica de decisão abaixo Insira volume, insira necessidades e classe de tolerância para obter uma recomendação de processo (ferramentas aproximadas e estimativas de ciclo).

8. FAQ