Раньше металлы были основным решением при выборе материалов деталей, требующих прочности, долговечности и способности выдерживать нагрузки при различных напряжениях; Ударные, сдвигающие, растягивающие и деформационные напряжения. Благодаря современным технологическим достижениям в области анализа методом конечных элементов (МКЭ), инженерии композитов и прецизионные процессы литья под давлением, преобразование деталей из металла в пластик стало жизнеспособным, экономичным и популярным решением.

Использование пластика не только снижает вес деталей и производственные затраты, но и повышает гибкость конструкции за счет меньшего количества производственных операций. Использование научных методов для изготовления пластиковых компонентов, сравнимых с металлическими компонентами, может привести к получению компонентов с такой же структурной целостностью, с дополнительными преимуществами, такими как химическая стойкость и электромагнитное (ЭМ) и радиочастотное (РЧ) экранирование.

Чтобы уменьшить вес автомобиля и повысить эффективность использования топлива, автомобильная и аэрокосмическая промышленность первыми заменили металлические детали пластиковыми. В недавней статье, опубликованной Американским обществом инженеров-механиков (ASME), говорится:

Используя материалы инженерного класса с надлежащим структурным дизайном, пластиковые детали могут быть прочнее металлических. Возможность формирования прочностных элементов конструкции (таких как ребра, бобышки и угловые раскосы) во время начального производства (вместо последующего крепления, сварки и склеивания) увеличивает общую прочность собранной детали и снижает дополнительные затраты.

Подходящий полимерный материал и эффект формования могут быть предварительно подтверждены с помощью инженерного программного обеспечения для анализа методом конечных элементов и испытаний на текучесть формы. Дополнительные модели стресс-нагружения, выполняемые профессионалами в области машиностроения, могут дать клиентам уверенность в том, что преобразование их деталей поддерживается научными, объективными данными и данными в реальном времени.

Рассмотрим следующие три фактора, которые убедительно поддерживают преобразование металлических деталей в пластиковые:

  • Легкий вес

Учитывая удельный вес алюминия (соотношение плотности или массы двух веществ), обычно используют его похвальное отношение веса к прочности, которое колеблется от 2.5 до 2.8 SG. Для сравнения, поликарбонат, один из самых плотных пластиков, имеет плотность от 1.2 до 1.4 SG. Преобразование металлических деталей в пластмассовые оказалось очень успешным для снижения веса компонентов, что напрямую снижает транспортные расходы, а также снижает затраты на производство и обработку. Изготовление металлических деталей всегда требовало мощных машин, множества циклов операций и квалифицированных механиков. Один процесс литья под давлением, который может быть завершен менее чем за минуту, позволяет производить аналогичные пластмассовые детали.

  • Многостороннее слияние

Литье под давлением позволяет создавать изделия сложной геометрии, включая бобышки, ребра, отверстия, резьбу, вырезы на дне и порты — все со строгими допусками. Создав спроектированная прецизионная пресс-форма и высокоскоростной производственный процесс позволяет эффективно изготавливать многогранные пластиковые детали. Хотя отливки под давлением считаются металлическим эквивалентом литье пластмасс под давлением частей, рассмотрите эти потенциальные добавки к материалам, которые делают пластиковые детали лучшим решением:

  • Смазочные материалы: улучшают износ и снижают трение
  • Углеродистая сталь или нержавеющая сталь: улучшенная электропроводность и экранирование от электромагнитных и радиочастотных помех.
  • Минералы: электрические свойства, стабильность размеров и ударопрочность.
  • Модификатор: Увеличивает прочность
  • УФ-защита: поддержание стабильности на открытом воздухе
  • Красители: неограниченный выбор цвета
  • Модификатор прочности: стекло, вольфрам, кевлар, медь
  • Снизить стоимость

Используя специально разработанные смолы, такие как нейлон или АБС, более толстые и тяжелые литые металлические детали можно заменить более прочными, тонкими и однородными пластиковыми деталями. Меньше материала означает меньшую стоимость материала. За счет устранения многопроходных операций обработки (таких как нарезание резьбы, сварка и обработка поверхности) высокоскоростные однопроходные производственные циклы могут снизить производственные затраты на 25–50 % по сравнению с металлическими деталями. Существует множество высокоэффективных полимерных смесей и смесей, которые могут быть разработаны для удовлетворения конкретных требований к производительности, многие из которых обеспечат доступную альтернативу металлам и сплавам.

Процесс начинается с консультации с опытным оборудованием для точного литья под давлением, чтобы определить экономическую целесообразность преобразования металлических деталей в пластик. Благодаря инженерным анализам можно определить текущие материальные и функциональные требования проекта, чтобы обеспечить согласованность и высочайшее качество деталей на протяжении всего жизненного цикла проекта.

Многие клиенты RJC заинтересованы в снижении стоимости производства деталей, особенно изготовленных из термопластов. Применить полный нагрев не получится, так как он вызывает коробление и деформацию пластика по шву. Воспользуйтесь нашими услугами ультразвуковой сварки, чтобы обеспечить безопасные, эффективные и очень прочные сварные швы без прямого нагрева.