Termoformatura plastica e stampaggio a iniezione hanno applicazioni diffuse in tutti i settori. Ogni processo ha caratteristiche distinte che sono vantaggiose per applicazioni specifiche. Tuttavia, con l'avanzare della tecnologia di produzione, le capacità di entrambi i processi si sovrappongono, rendendo necessaria una valutazione più approfondita dei vantaggi e dei costi associati a ciascuno di essi.
Sommario
Il mercato della termoformatura e dello stampaggio ad iniezione
Una comprensione completa dei due processi
Confronto tra termoformatura e stampaggio ad iniezione
Il mercato della termoformatura e dello stampaggio ad iniezione
Il mercato globale della termoformatura valeva USD 13.45 miliardi nel 2021 e dovrebbe crescere a un CAGR del 4.9%. La crescente domanda di termoformatura nei settori farmaceutico e medico è un fattore significativo che guida la crescita del mercato. Negli ultimi anni, la plastica termoformata è stata utilizzata come sostituto del metallo in diversi settori, tra cui quello aerospaziale, dei trasporti e dei dispositivi medici.
Il mercato globale dello stampaggio a iniezione è stato valutato in USD 175.02 miliardi nel 2021 e si prevede che crescerà a un CAGR del 4.8% entro il 2030. Più recentemente, le materie plastiche stampate a iniezione sono utilizzate come sostituto del metallo nel settore delle costruzioni per ridurre il peso, migliorare l'isolamento e fornire protezione dai raggi UV. Inoltre, queste materie plastiche sono comunemente utilizzate in varie applicazioni edili come pavimentazioni, tetti, impianti idraulici, pareti e tetti.
Una comprensione completa dei due processi
Cos'è la termoformatura della plastica?
La termoformatura della plastica è un processo di produzione che aiuta a creare parti in plastica formate in 3D. Il calore viene applicato a un foglio di formulato termoplastico per renderlo flessibile. Questo foglio viene quindi stirato su uno stampo a temperatura controllata per creare la geometria desiderata. Il processo viene realizzato utilizzando una tecnica di formatura sottovuoto o una tecnica di formatura a pressione. Quando la parte si raffredda a sufficienza, viene rimossa dallo stampo e il materiale in eccesso viene raschiato per soddisfare le esatte specifiche di progettazione. Se necessario, vengono eseguite operazioni secondarie come la serigrafia, la verniciatura, l'assemblaggio aggiuntivo o l'incollaggio a punti per rifinire la parte.
Caratteristiche della termoformatura plastica
Costi di attrezzaggio ridotti: Rispetto allo stampaggio ad iniezione, utensili per plastica la termoformatura è relativamente più economica. Questo perché gli stampi sono realizzati in alluminio economico. Al contrario, gli stampi per stampaggio a iniezione sono realizzati con leghe più pesanti come l'acciaio o l'alluminio più spesso per resistere a pressioni elevate e consentire il riutilizzo continuo su cicli di produzione più lunghi.
Inoltre, la termoformatura richiede solo utensili a singola faccia piuttosto che a doppia faccia comunemente usati per iniezione modanatura. Ciò riduce della metà l'utilizzo di materiale per la produzione di stampi, abbassando significativamente i costi iniziali. Gli stampi, tuttavia, sono di breve durata e non possono essere riutilizzati per produzioni su larga scala.
Alta velocità e rapido turnover: termoformatura gli stampi possono essere prodotti molto più velocemente degli stampi a iniezione. Lo stampaggio a iniezione richiede più tempo perché gli stampi sono a doppia faccia e realizzati con materiali più duri come l'acciaio. Inoltre, gli stampi per termoformatura sono più facili da progettare, fabbricare e modificare.
Opzioni di design: La termoformatura presenta diversi vantaggi per la progettazione e lo sviluppo del prodotto. Colori vivaci possono essere incorporati nelle plastiche termoformate durante la produzione. Altre operazioni come la stampa, lo stencil, la pittura, la serigrafia e il rivestimento possono essere utilizzate anche per creare trame e finiture uniche e migliorare l'aspetto.
Flessibilità: Termoformato i progetti utilizzano semplici stampi a lato singolo realizzati con materiali altamente formabili, consentendo modifiche rapide ed economiche. Al contrario, lo stampaggio a iniezione utilizza stampi a doppia faccia realizzati con materiali più pesanti, rendendo gli utensili più costosi e dispendiosi in termini di tempo.
Cos'è lo stampaggio a iniezione?
Lo stampaggio a iniezione è un processo di produzione che utilizza materiali termoplastici sotto forma di resina riscaldata per creare parti 3D. Per creare una cavità 3D della forma del pezzo desiderata, vengono fissati insieme due stampi a doppia faccia. Questo alimenta il materiale plastico riscaldato nella cavità, che si raffredda allo stato solido e assume il design previsto. La parte stampata viene espulsa dalla macchina e per rifinire la parte è possibile utilizzare operazioni secondarie come la verniciatura superficiale.
Caratteristiche dello stampaggio ad iniezione
Capacità di creare parti complesse: Lo stampaggio a iniezione è un processo che consente agli utenti di creare componenti altamente complessi con un eccezionale livello di dettaglio. L'alta pressione utilizzata nell'iniezione modanatura consente la creazione di intricate geometrie poiché il materiale viene forzato saldamente contro anche la più piccola cavità. Il processo di stampaggio ad iniezione può essere modificato per soddisfare esigenze specifiche con l'utilizzo di stampi multicavità.
alta precisione: Lo stampaggio ad iniezione utilizza stampi riutilizzabili e di lunga durata per la produzione continua. Questi stampi può essere riutilizzato per molti anni per ottenere un'elevata precisione per grandi cicli di produzione. Lo stampaggio a iniezione è particolarmente utile per componenti complessi, piccoli e intricati che richiedono tempo o sono difficili da fabbricare utilizzando la termoformatura o altri metodi.
Flessibilità: Sebbene lo stampaggio a iniezione sia più costoso della termoformatura della plastica, i design degli stampi possono essere modificati durante il processo consigliato per la ad abbassare i costi di produzione. Semplificando il design, i costi possono essere ridotti in una certa misura. Inoltre, anche altre tecniche di riduzione del materiale, come il carotaggio, la sottosquadro o la modifica di stampi esistenti, possono aiutare a risparmiare denaro su nuovi progetti.
Utilizzo efficiente del materiale: I tassi di scarto di materiale sono bassi nello stampaggio a iniezione. La quantità di materiale da utilizzare viene misurata con precisione per garantire che lo stampo venga riempito producendo la minima quantità di scarto. Inoltre, il iniettato i prodotti stampati possono essere ridimensionati e richiedono una lavorazione minima dopo essere stati rimossi dallo stampo.
Confronto tra termoformatura e stampaggio ad iniezione
Il volume di produzione può aiutare i produttori a decidere quale metodo è il migliore per loro. Plastica termoformatura è più adatto per la produzione di piccoli e medi volumi, mentre lo stampaggio a iniezione è più conveniente per la produzione di grandi volumi. Ciò è dovuto principalmente alla complessità degli utensili e alle differenze di costo tra i due processi. Tuttavia, questi due processi possono occasionalmente sovrapporsi in termini di requisiti e capacità del prodotto, rendendo più difficile prendere la decisione finale.
Tooling
Nella fase di attrezzaggio di termoformatura, uno stampo 3D monofacciale è composto da poliuretano, legno o alluminio. Per lo stampaggio a iniezione, viene creato uno stampo 3D a doppia faccia in acciaio, alluminio o lega di rame. In termini di tempistica e prezzo, la termoformatura ha un vantaggio rispetto allo stampaggio ad iniezione.
Ciclo produttivo
Il tempo di attrezzaggio tipico per la termoformatura (formatura a pressione) va da 0 a 8 settimane, con la prima produzione che avviene entro due settimane. Strumenti per iniezione lo stampaggio richiede da 12 a 16 settimane, con un massimo di quattro settimane per la produzione. La termoformatura può essere la tecnica di produzione preferita se c'è poco tempo.
Costo
Il costo degli utensili nella termoformatura è molto inferiore rispetto allo stampaggio a iniezione. Il costo totale della parte per la termoformatura è inferiore a 3,000-5,000 parti; tuttavia, al di sopra di questo volume, il costo per pezzo per lo stampaggio a iniezione è più competitivo. Ecco perché iniezione lo stampaggio viene tipicamente utilizzato per la produzione su larga scala, mentre la termoformatura viene utilizzata per quantità minori.
Entrambi i metodi sono affidabili e producono risultati di alta qualità. L'opzione migliore per un progetto dipende principalmente dai requisiti dell'applicazione.
Materiali
Nella termoformatura, diversi materiali possono essere utilizzati per creare una lastra piana che viene stampata per formare il prodotto. La termoformatura consente inoltre agli utenti di personalizzare i colori, le finiture e gli spessori. I pellet termoplastici, invece, vengono utilizzati nello stampaggio a iniezione e sono disponibili in diversi materiali e colori.
Applicazioni della termoformatura
Grazie alla sua adattabilità e convenienza, termoformatura ha usi in vari settori. È ampiamente utilizzato nel settore automobilistico per creare, tra l'altro, cruscotti, pannelli interni, condotti dell'aria e paraurti.
Inoltre, questo processo viene utilizzato nell'industria aerospaziale per produrre pannelli interni, componenti per sedili, attrezzature per cucine e rivestimenti per finestre. La termoformatura è spesso utilizzata anche nei settori edile e medico per creare qualsiasi cosa, dalle valigie degli attrezzi alla tecnologia assistiva, alle apparecchiature diagnostiche e di imaging.
Applicazioni dello stampaggio ad iniezione
Iniezione modanatura è comunemente usato nel settore delle costruzioni per produrre elementi di fissaggio, utensili manuali, serrature per finestre, porte, maniglie e altri accessori per l'edilizia. Viene anche utilizzato nell'industria automobilistica e aerospaziale per realizzare lenti, pannelli, ingranaggi e pale di turbine. Inoltre, è ampiamente utilizzato nell'industria alimentare per produrre materie plastiche per uso alimentare e bevanda confezione. Viene ulteriormente applicato anche nell'industria medica per produrre kit diagnostici, componenti a raggi X e kit chirurgici.
Quale metodo è il migliore?
Per alcuni settori, entrambi i metodi possono essere utilizzati per fabbricare parti. Tuttavia, per alcune applicazioni, un metodo può essere più vantaggioso. Per determinare quale sia l'approccio migliore, è necessario valutare i requisiti del progetto, tenendo conto, tra gli altri fattori, della tempistica, del costo e del materiale proposti.
