ABS е един от най-широко използваните инженерни термопластични пластмаси в света и голяма част от този статус се дължи на компромис, заложен в неговата химия. Акрилонитрилът допринася за химическа устойчивост и твърдост, бутадиенът - за жилавост, а стиренът - за твърдост, блясък и лекота на обработка. Нито един мономер не предлага и трите качества, нито един клас ABS не предлага и трите качества в максимума. Този компромис е причината, поради която шприцването на ABS възнаграждава дизайнера и производителя, които работят с определен клас, а не с етикета на категорията.
Това ръководство проследява цялата верига от решения, които включва един ABS проект: какъв е материалът и къде се намират границите на неговите свойства, как протича последователността на формоване от сушенето на пелетите до финалната обработка, характеристиките на дизайна на детайлите и матриците, които най-много влияят върху цената на инструменталната екипировка и риска от дефекти, предимствата и ограниченията, които си струва да се планират, областите на приложение, където ABS обикновено се използва, и как шприцването на ABS се сравнява с CNC обработката, 3D печата и термоформоването. Ръководството завършва с диагностика на дефекти, раздел за собствените възможности на NOBLE и отговори на въпросите, които купувачите и дизайнерите задават най-често.
Какво е ABS и защо е подходящ Инжекционно формоване
ABS е аморфен терполимер на акрилонитрил, бутадиен и стирен, който се използва широко от 1950-те години на миналия век. Тъй като е аморфен, а не полукристален, той няма остра точка на топене; вместо това омеква прогресивно, а температурата му на стъкловиден преход е приблизително 105 °C за стандартните видове. Под тази температура полимерните вериги са заключени в твърдо, стъкловидно състояние, което придава на ABS неговата твърдост и размерна стабилност; над нея веригите придобиват подвижност и материалът става гумиран.
Тази структура е това, което прави ABS естествено подходящ за шприцване. Аморфните смоли обикновено показват по-ниско и по-предсказуемо свиване във формата, отколкото полукристалните, така че размерите на кухините могат да бъдат компенсирани с по-голяма увереност. ABS също така тече през широк прозорец за обработка, толерира широк диапазон от машинни конфигурации и получава висококачествена повърхност от полирана кухина. Практическото следствие за един проект е, че настройките на процеса и очакваните свойства трябва да бъдат обвързани с конкретен клас - универсален, удароустойчив, топлоустойчив, огнеупорен, за галванизиране, прозрачен или смес PC-ABS - защото всеки има свой собствен препоръчителен прозорец за цевта и собствен баланс на свойствата.
Как трите мономера оформят производителността
Трите мономера допринасят с различно свойство – химическа устойчивост, ударна якост и твърдост – и съотношението между тях се регулира, за да се получат различни видове. Повече акрилонитрил обикновено повишава якостта чрез допълнително полярно свързване между нитрилните вериги; повече стирен повишава твърдостта и повърхностния блясък; повече полибутадиен повишава жилавостта и удароустойчивостта.
Бутадиеновата фаза заслужава специално внимание, защото е най-малко термично и фотохимично стабилната съставка. Това е фазата, която се разгражда от ултравиолетовите лъчи на открито и е най-изложена на топлинно въздействие по време на обработката. Вид, формулиран за високо въздействие, съдържа повече от него; вид, формулиран за топлоустойчивост, може да замести съмономер като α-метилстирен, за да повиши стъкления преход. Ето защо „ABS“ на чертежа е отправна точка, а не спецификация: два вида ABS могат да се различават съществено по отношение на топлинното отклонение, удароустойчивостта и препоръчителната температура на топене.
Типични имоти и техните граници
Представителните стойности за ненапълнен ABS илюстрират обхвата на свойствата. Плътността обикновено е около 1.0–1.2 g/cm³. Якостта на опън обикновено се посочва в диапазона от приблизително 40–62 MPa при провлачване, с модул на огъване в областта от 1.35–2.7 GPa в зависимост от класа. Якостта на удар с назъбване варира значително в зависимост от съдържанието на бутадиен и метода на изпитване. Температурата на топлинно отклонение под натоварване обикновено е под 100 °C за общо предназначените класове, като топлоустойчивите класове достигат по-високи стойности. Свиването във формата обикновено е около 0.4–0.7% за стандартните ненапълнени класове, а абсорбцията на вода е ниска — обикновено се посочва около 0.1–0.5% — но все пак достатъчно висока, за да се изисква сушене.
Третирайте всяка една от тези цифри като зависима от класа и метода. Публикуваните стойности на ударния удар са полезни за сравняване на класове, но производителността на готовия детайл зависи и от дебелината на стената, ъглите, ребрата, линиите на заваряване, разположението на отвора и напрежението при формоване, така че производствените тестове трябва да отразяват действителния дизайн на детайла, а не да се разчитат изцяло на средни стойности от информационните листове. Температурата на топлинно отклонение помага за сравняване на материалите, но сама по себе си не установява безопасна дългосрочна работна температура под натоварване. Класовете на пламък са обвързани с точния клас смола, цвят и минимална дебелина на стената, която се тества, така че общото обозначение за забавител на горенето не потвърждава, че всяка дебелина или цвят ще отговаря на една и съща оценка.
Процесът на шприцване на ABS пластмаси, стъпка по стъпка
Последователността на шприцване на ABS пластмаса обхваща процеса от сушене на пелети, през топене, инжектиране, опаковане, охлаждане, изхвърляне и довършителни работи. Всеки етап има цел и ключов контрол, а фигурите по-долу са начални прозорци, извлечени от публикувани насоки, а не от универсални настройки. Данните за класа и пробните снимки са водещи.
Сушене на пелетите преди обработка
ABS е хигроскопичен и трябва да бъде предварително изсушен. Остатъчната влага над приблизително 0.1% причинява видими сребристи ивици и следи от разпръскване, и - по-сериозно - вътрешни кухини, които намаляват ударната якост, дори когато детайлът изглежда приемливо отвън. Публикуваните насоки обикновено препоръчват сушене на ABS с общо предназначение при 80–90 °C в продължение на 2–4 часа, като топлоустойчивите видове, съдържащи PC компоненти, се сушат при по-висока температура, около 100 °C, като времето се потвърждава чрез екструдиране с въздух. Запечатаните бункери помагат да се предотврати връщането на влага между сушенето и обработката.
Дисциплината на сушене е първата проверка за всеки проблем с външния вид или здравината на ABS, защото дефектите, които причинява, имитират други повреди. Част с разпръснати следи може да изглежда като температурен проблем; ако смолата не е изсушена според спецификациите, никакво настройване на цевта няма да го поправи.
Зони на топене и температура на цевта
Цилиндърът обикновено се описва в четири зони. Представителна прогресия за ABS с общо предназначение е от около 180–200 °C в зоната на подаване, през 200–220 °C при компресия, 210–240 °C при дозиране и 220–250 °C при дюзата, с предложени зададени стойности съответно около 190 °C, 210 °C, 225 °C и 235 °C. Други публикувани данни за марките поставят температурите на стопилката в по-широк диапазон от приблизително 220–260 °C, а топлоустойчивите марки могат да бъдат още по-високи, в района на 220–260 °C, докато марките, забавящи горенето, често се поддържат в долния край, около 200–240 °C.
Над приблизително 270 °C или при по-ниски температури с продължителен престой, ABS започва да се разгражда: той се обезцветява до жълто или кафяво, развива миризма на изгоряло, отделя пари на стиренов мономер и други летливи органични съединения и губи механични свойства. Равномерното нагряване на цилиндъра, контролираното обратно налягане, умереното време на престой и редовното продухване предпазват от термична история, която се проявява по-късно като черни петънца или слаби части.
Инжектиране, опаковане и задържане
Налягането и скоростта на инжектиране определят дали кухината ще се запълни преди стопилката да замръзне, особено при тънки стени. Обикновено се използва средна до висока скорост на инжектиране с многоетапен профил, за да се избегнат както къси впръсквания, така и струйно впръскване, а налягането се оптимизира спрямо действителната дължина на потока и сечението на стената. Налягането на пълнене обикновено се задава на 50–80% от налягането на инжектиране и се задържа, докато затворът замръзне, защото пълненето е това, което компенсира свиването, докато детайлът е все още под налягане. Недостатъчното пълнене се проявява като следи от потъване, кухини и несъответствие в размерите; прекомерното пълнене повишава остатъчното напрежение и може да причини избухване.
Публикувано изследване върху автомобилни части от хромиран ABS установи, че параметрите на обработка влияят измеримо както върху остатъчното напрежение, така и върху адхезията на покритието. В това проучване повишаването на фиксираната температура на полуформата с 15 °C намалява образуването на микропукнатини, увеличаването на налягането на опаковане с 20 бара също намалява микропукнатините, а намаляването на скоростта на инжектиране с 5 mm/s на всеки етап е по-благоприятно в сравнение с увеличаването ѝ. В същата работа е използван тест с оцетна киселина, при който избелването на повърхността показва остатъчно напрежение. Изводът не е универсална рецепта, а принцип: опаковането и скоростта на инжектиране са променливи на качеството, а не просто променливи на запълване.
Охлаждане, изхвърляне и довършителни работи
Температурата на матрицата има силно влияние върху качеството на повърхността на ABS пластика. При студени температури на матрицата около 40°C, стопилката се охлажда бързо спрямо кухината, което води до по-висока грапавост на повърхността, по-видими линии на заваряване и потенциално избелване от напрежение. При 60–80°C стопилката остава течна по-дълго спрямо повърхността на кухината, подобрявайки възпроизвеждането на фините детайли и създавайки по-бляскави и гладки повърхности. За части, които ще бъдат галванизирани или боядисани, температурата на матрицата от приблизително 60–70°C обикновено се посочва като необходима за постигане на качеството на повърхността, което изискват галванизацията и адхезията на боята.
Времето за охлаждане трябва да е достатъчно дълго, за да може детайлът да устои на изхвърляне без деформация, а равномерните охлаждащи канали спомагат за стабилизиране на цикъла. След изхвърлянето, опциите за довършителни работи включват подрязване и обезмасляване, сглобяване, боядисване, тампонен печат, ситопечат, горещо щамповане, лазерно гравиране и галванопластика. ABS боите се боят добре според полимерните стандарти - боите на основата на разтворители и на водна основа обикновено се залепват директно към чисти, обезмаслени повърхности без адхезионен грунд - но остатъците от отделяне на матрицата трябва да се отстранят преди нанасяне на двукомпонентни прозрачни покрития. Адхезията на покритието, както е отбелязано по-горе, зависи от температурата на матрицата, налягането на опаковане и скоростта на инжектиране, така че изискванията за козметично покритие принадлежат към спецификацията за формоване, не само в цеха за довършителни работи.
Ръководства за проектиране на ABS части и форми
Конструктивните характеристики определят голяма част от цената на инструментите и по-голямата част от риска от дефекти в ABS детайлите. Насоките по-долу са формулирани като съвет за заобикаляне на дизайна, а не като абсолютни правила, защото правилният отговор зависи от класа, геометрията и козметичните изисквания.
Дебелина и равномерност на стената
Често цитираният диапазон на дебелината на стената за ABS е 0.045–0.140 инча (приблизително 1.1–3.6 мм), а други насоки за обработка посочват 1.2–3.5 мм като работна зона. По-важна от абсолютното число е еднородността. Нееднородните стени водят до потъване, изкривяване, вътрешно напрежение и неточност на размерите, тъй като дебелите секции се охлаждат и свиват по-късно от тънките, докато детайлът вече е достатъчно твърд, за да устои. Поддържането на еднакви стени подобрява потока и пълненето, охлаждането, външния вид и цялостната производителност на детайла.
Когато е неизбежно да се използва дебела секция, извадете я от сърцевината или заменете твърдата маса с ребра. Като правило, стените в отлята част трябва да са не по-малки от 40–60% от съседните стени, а дебелината на ребрата обикновено се поддържа под номиналната дебелина на стената, за да се избегне потъване на противоположната страна. За аморфни смоли като ABS, публикуваните насоки позволяват вариация на дебелината на стената до около 25% от номиналната; по-голямата еднородност е по-добра, когато козметиката е от значение.
Наклон, радиуси и затваряния
Ъглите на наклон позволяват на детайла да се освободи от кухината без драскотини или плъзгане. Необходимият наклон зависи от дълбочината на повърхността, текстурата и смолата; текстурираните повърхности се нуждаят от по-голям наклон от полираните. Острите външни ъгли обикновено са приемливи, но вътрешният радиус укрепва ъгъла и облекчава концентрацията на напрежение, която насърчава изкривяването и напукването.
Подрязванията са другият основен двигател на инструменталната екипировка. Елемент, който не може да бъде освободен по линията на изтегляне, изисква странично действие, повдигач или ръчно заредена пластина, като всяко от тях добавя разходи за инструментална екипировка, време за цикъл и поддръжка. Когато подрязването може да бъде преработено в щракващ елемент, който се огъва при изхвърляне, или преместено към линия на разделяне, инструменталната екипировка значително опростява.
Врата, заваръчни линии и издатини
Местоположението на шлюза определя къде се срещат фронтовете на стопилката и следователно къде се образуват линиите на заваряване. Тъй като якостта на линиите на заваряване може да варира от едва 20% от номиналната якост до почти пълната якост, в зависимост от материала, дизайна на детайла, инструменталната екипировка и обработката, разположението на шлюза трябва да държи линиите на заваряване далеч от зоните с високо напрежение. Издатините, ребрата, отворите и вдлъбнатините разделят потока и създават допълнителни фронтове, така че тяхната геометрия и ориентация спрямо потока са от значение. Където е възможно, ребрата и издатините трябва да са насочени по посока на потока, за да се улесни пълненето и вентилацията.
Свиване, толеранси и преглед на DFM
Свиването на ABS матрицата обикновено е около 0.4–0.7% за стандартните ненапълнени видове, като средно е близо 0.5%, което е по-ниско и по-предсказуемо от полукристалните смоли като полипропилен. Размерите на кухините се изрязват с надбавката за свиване, като надбавката трябва да се потвърди спрямо информационния лист на доставчика и след това да се прецизира чрез измерени пробни изстрели, преди инструментът да бъде финализиран.
Прегледът на проектирането за производствена пригодност преди рязане на стомана обикновено откроява тънки и дебели области спрямо номиналната стена, достатъчност на наклона, разположение на разделителната линия, местоположението на шибъра и ежектора, подрязвания и странични действия, както и необходимостта от ръчно зареждани пластини. Когато козметичният или структурният риск е висок, анализът на потока може да идентифицира горещи точки на налягане и вероятни места на линии на сглобяване. Откриването на тези проблеми на екран е много по-евтино, отколкото откриването им в закален инструмент.
Предимства и ограничения на ABS леене под налягане
Шприцването на ABS материал печели благодарение на специфична комбинация от свойства и икономичност и ограничава дизайна по специфични начини. И двете страни са част от плана на проекта.
Къде ABS шприцването се представя добре
ABS предлага размерна стабилност, висока твърдост и коравина дори при ниски температури и може да се използва до около -40 °C в подходящи степени. Аморфната му структура осигурява ниско, предвидимо свиване, което поддържа постоянни размери на частите в целия производствен цикъл. Повърхностното покритие е особено силно: полираните кухини възпроизвеждат фини детайли, а ABS приема лесно боядисване, печат, горещо щамповане, лазерно маркиране и галванопластика по полимерни стандарти. Обработката е достатъчно широка, че повечето операции за шприцване на ABS могат да обработват материала, а при повтарящи се обеми икономията на единица от формоването е трудна за постигане.
Ограничения на материалите и процесите, които трябва да се планират
Чувствителността към влага е първото ограничение: ABS трябва да се изсуши и дисциплината трябва да се спазва през всяка смяна, не само при стартиране. Термичните тавани също са важни. Дългосрочната работна температура за стандартния ABS обикновено е под 100 °C, а температурата на топлинно отклонение сама по себе си не установява безопасна непрекъсната работна температура под товар. Степените на термоустойчивост се различават, така че спецификацията за устойчивост на топлина трябва да се избира съзнателно, а не да се предполага.
Химическата устойчивост е неравномерна. ABS е устойчив добре на разредени и концентрирани киселини и основи, но се представя слабо срещу алкохоли, алдехиди, кетони, естери, ароматни въглеводороди и халогенирани въглеводороди. Изопропанолът и по-силните разтворители са чести виновници при почистващи операции, а напукването от разтворителите често се появява само под напрежение, така че почистващата химия трябва да се квалифицира спрямо проби под напрежение.
На открито, стандартният ABS има лоша присъща устойчивост на атмосферни влияния: ултравиолетовото въздействие върху бутадиеновата фаза причинява избледняване, тебеширяне, пожълтяване и крехкост. UV-стабилизиран клас, защитно покритие или различен полимер, като ASA, е обичайното решение за външна употреба. Немодифицираният ABS също е запалим, с рейтинг UL 94 HB в типичните информационни листове, така че са необходими огнеупорни класове, когато се изисква рейтинг V-0 или V-2 - и рейтингът се отнася за конкретния клас, цвят и дебелина, които се тестваха. И накрая, инструменталната екипировка е свързана с високи разходи и време за изпълнение, което е основното икономическо ограничение, обсъдено в раздела за сравнение.
Приложения на ABS леене под налягане
ABS обикновено се специфицира в няколко семейства приложения и всяко от тях разчита на различна част от профила на свойството.
Потребителски продукти и електроника Корпуса
Корпуси за електроника, части за уреди, офис оборудване, защитни капаци, играчки и потребителски продукти са класическите приложения на ABS. Те се основават на комбинацията от балансирана твърдост, устойчивост на удар, формовъчност и качество на повърхността, което прави ABS икономичен за козметични корпуси. Универсалните видове пластмаси могат да се предлагат в различни диапазони на течливост, за да отговарят на размера на частите и дебелината на стената, а тези с висока течливост помагат за запълване на тънки или детайлни корпуси.
Автомобилни новини Интериорни и декоративни части
Вътрешните облицовки, решетките и хромираните декоративни компоненти са често срещани приложения на ABS, като ABS с галванично покритие е формулиран за галванични покрития. Адхезията на покритието зависи от параметрите на формоване, както и от смолата, така че температурата на формата, налягането на опаковане и скоростта на инжектиране са част от спецификацията за галванизираните части. Външната употреба изисква UV-стабилизирани видове или покрития, тъй като стандартният ABS е податлив на атмосферни влияния. Когато е необходима по-висока устойчивост на топлина или удар, отколкото осигурява стандартният ABS, може да се разгледа смес от PC-ABS, с допълнителни разходи и с различни съображения за химическа устойчивост и обработка.
медицински и регулирани продукти
Корпусите на медицинските изделия и преносимото диагностично оборудване често се изработват от удароустойчив ABS, тъй като частите трябва да издържат на многократни падания. Медицинската или хранителна пригодност обаче зависи от конкретния клас и от спазването на приложимите регулаторни изисквания и изисквания за биосъвместимост за крайното изделие, а не от ABS като категория. Оценката на биосъвместимостта е оценка на изделието в крайния му вид, включително стерилизация, където е приложимо, като съответните изисквания трябва да бъдат потвърдени с доставчика на класа и спрямо приложимите разпоредби, преди дизайнът да бъде замразен.
Външна и химически изложена услуга
Стандартният ABS е неподходящ за продължително излагане на открито или за контакт с горива, разтворители и кетони. Преди да посочите ABS за такава употреба, проверете UV стабилизиращата или покривна система на кандидата, данните за неговата химическа устойчивост спрямо действителните среди и концентрации, на които ще бъде изложен, както и дългосрочната му експлоатационна температура при очакваното натоварване. Когато тези потвърждения не могат да бъдат направени, различно семейство полимери обикновено е по-безопасната отправна точка.
ABS шприцване в сравнение с други процеси
Шприцването на ABS пластмасите се конкурира с три алтернативи в повечето програми за разработка: CNC обработка, 3D печат и термоформоване. Правилният избор зависи от обема, геометрията, толеранса и изискванията за повърхността, а не от някоя отделна класация.
срещу CNC обработка
CNC обработката не изисква инструментална екипировка, така че първоначалната цена е ниска, а промените в дизайна са евтини, докато постижимата прецизност е висока, а свободата на проектиране е широка. Единичната цена обаче остава висока, защото всяка част се изрязва поотделно. Шприцването на ABS пластмаси обръща тази структура: инструменталната екипировка и индустриализацията носят висока първоначална цена, но единичната цена пада рязко, а повторяемостта при обем е отлична. Публикуваните насоки за кръстосване от цехове, изпълняващи и двата процеса, показват, че машинната обработка печели при обща цена под приблизително 500 броя, леенето почти сигурно печели над приблизително 5,000 броя, а диапазонът 500–5,000 изисква изчисление, което включва цена на матрицата, единична цена и очакван обем. Често срещан модел е да се изработят машинни прототипи за валидиране на дизайна, след което да се ангажира с матрица, след като тестването приключи.
срещу 3D печат
Адитивното производство доставя части без инструментална екипировка за дни, а не за седмици, необходими за производството на матрица, което го прави естествен избор за прототипи и малки количества, обикновено под около 1,000 бройки. То също така позволява геометрия, която формоването не може да освободи. Формоването печели, когато геометрията е стабилна и обемът е достатъчен, за да амортизира инструмента, и предлага опции за материали, повърхностна обработка и повторяемост, с които повечето адитивни процеси не могат да се сравняват в производствен мащаб. Отпечатаните части също така са склонни да бъдат анизотропни, като якостта им зависи от посоката на изработка, докато ненапълнените термопласти, които се охлаждат равномерно по време на шприцване на ABS, често се третират като изотропни в инженерните изчисления.
срещу Термично
Термоформоването на инструменти често е част от сравнимата цена на инструменти за шприцване на ABS - обикновено посочвани като около 10-15% за големи, тежки части - което ги прави привлекателни за малки до средни обеми големи части, от стотици до хиляди годишно. Формоването под налягане може да се доближи до козметичните детайли на шприцването на ABS, като принуждава нагрятия лист да се нанесе върху инструмент под повишено налягане. Формоването все още печели по отношение на времето за цикъл, повторяемостта, фините детайли на характеристиките и елиминирането на вторичното подрязване, и се превръща в по-евтин вариант, след като обемът амортизира инструмента.
Избор по обем, геометрия и завършек
Практическата рамка за вземане на решения взема предвид четири входни данни. Годишният обем определя математиката на амортизацията. Размерът и сложността на детайла определят дали инструментите за формоване са пропорционални и дали геометрията може да бъде освободена от матрицата. Толерансът и изискванията за повърхността решават дали прецизността на машинната обработка или повторяемостта и завършеността на формоването са от по-голямо значение. Очакваните промени в дизайна са в полза на процесите без инструменти, докато дизайнът все още се развива. Когато обемът е несигурен, стратегията за мост - машинна обработка или печат за валидиране, след това формоване за производство - често струва по-малко, отколкото твърде рано да се ангажирате с инструмент.
Диагностициране на често срещани дефекти при шприцване на ABS
Повечето дефекти на ABS се дължат на един от три източника: влага, вариация в дебелината на стената или условия на запълване и опаковане. Правилното идентифициране на източника е това, което отличава поправката от предположението.
Сребърни ивици, разпръснати части и кухини
Сребърни ивици, следи от разпръскване и вътрешни кухини са признак за остатъчна влага. Първата проверка винаги е сушенето: потвърдете, че сушилнята е достигнала температура, потвърдете времето на престой и потвърдете, че смолата не е била изложена на влажен въздух между сушенето и бункера. Тъй като същите дефекти могат да възникнат и от термично разграждане или прекомерно срязване, проверете температурата на топене и времето на престой, след като сушенето е потвърдено. Вътрешните кухини са опасният случай, защото може да не са видими и намаляват ударната якост.
Следи от мивка и изкривяване
Вдлъбнатини се появяват там, където дебелите участъци се охлаждат и свиват, след като повърхността се е втвърдила, а изкривяване се появява там, където свиването е неравномерно по цялата детайла. И двете са свързани с вариации в дебелината на стените, уплътняването и охлаждането. Корекциите на дизайна - изрязване на дебели участъци, добавяне на ребра, изравняване на стените - адресират първопричината. Корекциите на процеса - повишаване на налягането на уплътняване, удължаване на времето за задържане до замръзване на затвора, балансиране на охлаждането - адресират симптома. Като общо правило, маргиналните дефекти, които се появяват само в част от оборота, реагират на корекция на процеса, докато хроничните дефекти обикновено се нуждаят от промяна на дизайна или инструменталната екипировка.
Линии на заваряване и слаби линии на плетене
Линиите на заваряване се образуват там, където фронтовете на стопилката се сблъскват, и те са сред най-често срещаните и трудни за отстраняване дефекти. Якостта на линията на плетене може да бъде едва 20% от номиналната якост или до 100%, в зависимост от материала, дизайна на детайла, инструменталната екипировка и обработката. Решенията следват йерархия: първо, преместете шибъра, така че линията на заваряване да попадне в ненапрегната зона; второ, намалете броя на фронтовете на потока чрез блокиране на шибърите или използване на каскадни клапани; трето, добавете преливник, който насърчава вентилацията и заплитането на веригата, приемайки вторичната операция по подрязване; четвърто, регулирайте температурата на стопилката и матрицата и скоростта на впръскване. Еднородните номинални стени и правилното вентилиране в близост до линията на заваряване подпомагат всичко това.
Къси изстрели, светкавица и остатъчно напрежение
Късите впръсквания означават, че кухината не се е запълнила преди стопилката да замръзне, което показва недостатъчно налягане или скорост на инжектиране, студена форма, ограничени отвори или стени, които са твърде тънки за дължината на потока. Светкавичното изпускане означава, че стопилката е излязла от кухината, което показва прекомерно налягане, износени инструменти или недостатъчна скоба. Остатъчното напрежение е тихият дефект: може да не се прояви при проверка, но се появява по-късно като напукване, избелване или образуване на пукнатини от разтворител по време на сглобяване или почистване. То се управлява чрез балансирано опаковане, равномерно охлаждане, големи радиуси и, където е необходимо, отгряване. Тест за избелване с оцетна киселина може да разкрие остатъчно напрежение върху ABS повърхности, преди детайлът да достигне до клиента.
Заключение
Успешното шприцване на ABS се основава на четири неща: технологични прозорци, зададени за посочения клас, а не за категорията; дисциплина на сушене, която се прилага през всяка смяна; конструктивни характеристики, които отчитат свиването и течливостта на материала; и честно сравнение с алтернативни процеси в обема, който действително очаквате. Ако ги направите правилно, ABS ще осигури баланса между здравина, твърдост, завършеност и цена, който го направи стандартен инженерен термопласт. Ако ги направите погрешно, същият материал ще доведе до разпръскване, потъване, слаби заваръчни линии и пукнатини от напрежение, които никаква завършеност няма да скрие.
Ако имате активен ABS проект, услугата „от проектиране до сглобяване“ на NOBLE може да го обхване от DFM преглед и създаване на прототипи, през инструментална екипировка до масово производство. Изпратете вашето RFQ (заявка за оферта) с необходимата информация за частите и екипът може да ви върне оферта и преглед на производствените възможности.
Изберете NOBLE за вашия проект за шприцване на ABS пластмаси
NOBLE е китайско-британско съвместно предприятие, удостоено от правителството като „Национално високотехнологично предприятие“, специализирано в проекти, поддържащи услуги, включително машинна обработка и производство на части, в рамките на бизнес направлението си „Интелигентно производство“. С над 10 години опит, NOBLE предоставя цялостно персонализирано производство от прототипиране до производство, а инженерните и сервизни възможности могат да ви помогнат да преминете ефективно към ABS детайл от концепцията, през валидирането, до масовото производство.
NOBLE притежава сертификати ISO 9001:2015 и ISO 13485:2016. Обхватът на услугата обхваща целия процес - от проектирането до сглобяването, а не само производството, - така че един партньор може да пренесе детайла през целия процес на предаване, който обикновено води до забавяне и преработка.
От прототип до серийно производство
Програмата ABS обикновено започва с дизайн, който все още се нуждае от валидиране. NOBLE поддържа прототипиране и серийно производство в рамките на една и съща връзка, така че пригодността, функцията и козметичното намерение могат да бъдат проверени преди ангажиране на инструменталната екипировка, а знанията, придобити при прототипирането, се пренасят в производствения процес, вместо да се губят между доставчиците. Бързите срокове за изпълнение се поддържат от цялостен CNC софтуер и опитни инженери, а професионална оферта може да бъде върната в рамките на 24 часа след получаване на RFQ с необходимата информация.
Системи за качество и инспекция
ISO 9001:2015 разглежда изискванията за система за управление на качеството, а ISO 13485:2016 разглежда системите за управление на качеството на медицинските изделия; и двата стандарта сочат към документиран контрол на процесите, проследимост и непрекъснато усъвършенстване, а не към оценка на продукта. NOBLE подкрепя тези системи с пълен набор от оборудване за проверка и цялостен процес за контрол на качеството, предназначен да поддържа прототипите и компонентите в рамките на определените допустими отклонения. За работата с ABS тази дисциплина е от най-голямо значение там, където е най-трудно да се види: записи за сушене, контрол на параметрите на процеса и проверка на размерите.
Проектиране, инструментална екипировка и монтаж под един покрив
Вътрешните възможности на NOBLE обхващат поддръжка на дизайна, прототипиране, производство и сглобяване, с усъвършенствана технология за бързо прототипиране и бързо производство за обработка на редица метални и пластмасови материали по спецификация. Консолидирането на тези стъпки намалява риска от предаване на отговорности: екипът, който преглежда дизайна за производствена пригодност, е екипът, който изгражда инструмента и управлява частите, така че въпрос, повдигнат в DFM, не е необходимо да се предава между организациите, за да бъде разрешен. Ако имате активен проект за шприцване на ABS, можете да подадете заявка за оферта (RFQ), за да поискате оферта и преглед на дизайна.
Често задавани въпроси за шприцване на ABS
Необходимо ли е ABS да се изсуши преди шприцване?
Да. ABS е хигроскопичен и остатъчната влага над приблизително 0.1% причинява сребристи ивици, следи от разпръскване и вътрешни кухини, които намаляват ударната якост, дори когато детайлът изглежда приемливо. ABS пластмасата с общо предназначение обикновено се суши при 80–90 °C в продължение на 2–4 часа, като топлоустойчивите видове се сушат на по-висока температура, около 100 °C. Проверете спецификацията за сушене за вашата марка и съхранявайте смолата в запечатан бункер преди обработка.
Какви температури на цевта и формата се използват при шприцване на ABS?
За ABS с общо предназначение, представителната температура в цилиндъра варира от около 180–200 °C в зоната на подаване до 220–250 °C в дюзата, като температурите на стопилката обикновено се посочват в диапазона от приблизително 220–260 °C. Температурата на формата обикновено е 40–80 °C, като 60–80 °C се предпочита за козметични части, а 60–70 °C обикновено се посочва за части, които ще бъдат покрити с покритие или боядисани. Термоустойчивите и огнеупорните марки изместват тези интервали, така че третирайте цифрите като отправни точки, които трябва да бъдат потвърдени за всяка марка и част.
Каква дебелина на стената трябва да има ABS детайл?
Често цитираният диапазон е 0.045–0.140 инча (приблизително 1.1–3.6 мм), като 1.2–3.5 мм често се използва като работна лента. По-тънките стени крият риск от къси впръсквания и изискват по-високо налягане на инжектиране; по-дебелите стени увеличават времето за охлаждане, риска от потъване и разхода на материал. Еднородността е по-важна от абсолютното число, така че поддържайте вариацията в рамките на около 25% от номиналната стойност за ABS и извадете дебели профили.
Могат ли ABS частите да се използват на открито?
Стандартният ABS е устойчив на атмосферни влияния на открито: ултравиолетовото въздействие върху бутадиеновата фаза причинява избледняване, кредиране, пожълтяване и крехкост. UV-стабилизиран клас, защитно покритие или друг полимер, като например ASA, е обичайният начин за външна употреба. Проверете данните за атмосферни влияния на конкретния клас и очаквания експлоатационен живот, преди да го посочите.
Подходящ ли е ABS за медицински или хранителни продукти?
Възможно е, но пригодността зависи от конкретния клас и от спазването на приложимите регулаторни изисквания и изисквания за биосъвместимост за крайното готово устройство, включително стерилизация, където е приложимо. ABS като категория не носи автоматично одобрение. Проверете регулаторната документация за класа и изискванията, които се отнасят за вашето устройство, преди да замразите дизайна.
Кога шприцването на ABS пластмаси е по-добро от машинната обработка или 3D печата?
Формоването печели, след като обемът амортизира инструмента: публикуваните насоки показват, че машинната обработка обикновено е по-евтина под около 500 броя, а формоването почти сигурно е по-евтино над около 5,000, като средната лента изисква изчисление. 3D печатът печели за прототипи и нисък брой, обикновено под около 1,000 бройки, а формоването печели, след като геометрията е стабилна. Вижте раздела за сравнение по-горе за пълната рамка.
Как трябва да оценя производствен партньор за ABS проект?
Потърсете възможност за проектиране за производствени възможности преди инструментална екипировка, документирано сушене и контрол на процеса, оборудване за проверка на размерите, обхват на сертифициране, който съответства на вашия пазар, и възможност за изпълнение на детайла от прототипа до производството. Попитайте как партньорът се справя с избора на клас, потвърждаването на свиването от пробни снимки и козметичните или галваничните изисквания, тъй като това са точките, където ABS програмите най-често се объркват.
