Włókno szklane a termoformowanie tworzyw sztucznych: Który proces jest odpowiedni dla Twojego projektu?
Włókno szklane a termoformowanie tworzyw sztucznych: Jak wybrać?
Podstawową kompetencją Hengtuopu jest projektowanie, wytwarzanie i produkcja niestandardowych termoformowanych części z tworzyw sztucznych o dużej grubości.
Zarówno procesy termoformowania, jak i formowania włókna szklanego mogą być wykorzystywane do tworzenia podobnych części. Jednak przy wyborze odpowiedniego procesu dla konkretnej części z tworzywa sztucznego ważne jest, aby wziąć pod uwagę zalety i wady każdego z nich. Informacje na tej stronie zawierają ogólne wskazówki dotyczące wyboru między formowaniem termicznym a formowaniem z włókna szklanego.
Termoformowanie tworzyw sztucznych Proces
Termoformowanie jest produkcja tworzyw sztucznych Termoformowanie to proces polegający na podgrzaniu sztywnego arkusza termoplastycznego i wykorzystaniu podciśnienia i/lub ciśnienia do ukształtowania arkusza w trójwymiarową formę. Termoformowanie jest zwykle stosowane do produkcji od 250 do 3000 części rocznie, oferując niższe koszty form, szybsze cykle rozwoju produktu oraz części z opcjami kolorów i tekstur.
Proces formowania włókna szklanego (FRP/GRP)
Formowanie włókna szklanego to proces, w którym żywica wzmocniona włóknami szklanymi jest formowana w użyteczne kształty. Żywica nakładana jest wielowarstwowo w celu zwiększenia wytrzymałości i uzyskania pożądanej grubości. Ten proces i materiał najlepiej nadają się do tworzenia dużych, wytrzymałych konstrukcji, ale wiążą się z wyższymi kosztami formowania i wolniejszym czasem produkcji.
Wybór najlepszego procesu produkcji części z tworzyw sztucznych
Hengtuopu współpracuje z klientami, aby zapewnić, że technologia, proces produkcji i materiały są najlepiej dostosowane do każdego zadania. Oto kilka wskazówek i rozważań dotyczących wyboru między termoformowaniem a formowaniem z włókna szklanego (FRP/GRP):
Objętość
Części z włókna szklanego (FRP/GRP) są wykorzystywane głównie do produkcji małoseryjnej i projektów prototypowych. Z drugiej strony, termoformowanie jest bardziej opłacalne w przypadku produkcji od 250 do 3000 części rocznie. W przypadku dużych ilości ani termoformowanie, ani formowanie z włókna szklanego nie są szczególnie opłacalne.
Materiały termoplastyczne i zgodność z przepisami branżowymi
Termoplastyczne olefiny (TPO) są powszechnie preferowaną alternatywą dla włókna szklanego w przypadku części. W porównaniu do włókna szklanego, materiały TPO są bardziej trwałe, odporne na pęknięcia, promieniowanie UV, mają lepszą przewodność i są lżejsze.
Różni producenci tworzyw termoplastycznych, tacy jak Kydex lub Spartech, oferują specjalistyczne materiały termoplastyczne zaprojektowane dla określonych branż i środowisk, o różnych właściwościach użytkowych, takich jak wytrzymałość na rozciąganie, palność, odporność chemiczna, certyfikat UL i waga. Wiele z tych produktów spełnia normy branżowe i wymagania dotyczące odporności na ogień, dym i toksyczność (FST) dla przemysłu lotniczego, transportu publicznego i urządzeń medycznych, takie jak EN 45545, DIN 5510-2, NF P 92-501 (-504, - 505), NF F 16-101/102, FRA Typ I, FRA Typ II, ASTM E162, ASTM E662, SMP-800C lub BSS 7239.
Aby uzyskać więcej informacji na temat dopasowania idealnego tworzywa termoplastycznego spełniającego wymagania branżowe do potrzeb projektu, skontaktuj się z nami.
Czas realizacji
Proces formowania włókna szklanego jest pracochłonny i zazwyczaj wymaga wielu narzędzi do wyprodukowania jednej części, co prowadzi do wolniejszych prędkości produkcji, wyższych kosztów i dłuższych czasów realizacji w porównaniu do produkcji termoformowanych tworzyw sztucznych.
W przeciwieństwie do tego, termoformowanie jest wysoce zautomatyzowane i stosunkowo proste, wymagając mniejszych zasobów pracy. Większość aplikacji wykorzystuje tylko jedno narzędzie dla każdej części. W rezultacie termoformowanie zazwyczaj oferuje krótsze czasy realizacji oraz niższe koszty narzędzi i robocizny w porównaniu do formowania włókna szklanego. Z czysto procesowego punktu widzenia, przy mniejszych wolumenach produkcji rzędu 250-3000 części rocznie, termoformowanie jest generalnie szybsze i bardziej opłacalne niż formowanie włókna szklanego.
Projekt, wykończenie i branding
Proces obróbki włókna szklanego pozwala uzyskać wysokiej jakości wykończenia, ale jego zastosowania są ograniczone. Termoformowane tworzywa sztuczne oferują różnorodne kolory i tekstury powierzchni. Techniki takie jak sitodruk, druk termoformowany i malowanie po obróbce mogą być również stosowane w celu zwiększenia potencjału marki i grafiki na termoformowanych częściach z tworzyw sztucznych. Możliwość uzyskania precyzyjnych tolerancji i złożonych projektów geometrycznych jest możliwa tylko w przypadku ograniczonej liczby zastosowań wykonanych z włókna szklanego, co sprawia, że są one kosztowne lub trudne do osiągnięcia w inny sposób. Zalety te pozwalają projektantom na większą swobodę w tworzeniu bardziej estetycznych i funkcjonalnych, złożonych, nowoczesnych projektów.
Narzędzia
Ze względu na złożoność i pracochłonność produkcji włókna szklanego, procesy formowania z otwartym kontaktem zazwyczaj wymagają wielu narzędzi do wykonania części. Zwiększa to koszty narzędzi i wymagania dotyczące czasu produkcji dla każdej części.
Termoformowanie jest jednak wysoce zautomatyzowane, wymaga mniejszego nakładu pracy, a większość zastosowań wymaga tylko jednego narzędzia na część. W rezultacie koszty oprzyrządowania są niższe, a produktywność znacznie wyższa w porównaniu do formowania włókna szklanego.
Rozważania dotyczące wagi
Termoformowane części z tworzyw sztucznych są lżejsze niż części z włókna szklanego, zazwyczaj zmniejszając wagę części o 30%. Fakt ten jest dodatkowo potwierdzony przez porównanie ciężaru właściwego surowców od dostawców przemysłowych, takich jak Covestro (dawniej Bayer MaterialScience) lub SEKISUI SPI (dawniej KYDEX, LLC).
Porównanie masy termoformowanych tworzyw sztucznych i FRP Termoformowane tworzywa sztuczne i proces ich produkcji są bezpieczne dla środowiska, ponieważ materiały te nadają się do recyklingu, a większość surowców termoplastycznych jest wolna od lotnych związków organicznych (LZO). Z kolei proces produkcji włókna szklanego generuje znaczne ilości szkodliwego styrenu i nie nadaje się do recyklingu.
Podsumowująca tabela porównawcza
Czynnik | Termoformowanie | Formowanie z włókna szklanego (FRP/GRP) |
---|---|---|
Wielkość produkcji | 250-3000 części/rok (opłacalne dla tego zakresu) | Małe partie, prototypy (mniej opłacalne przy większych ilościach) |
Rodzaj materiału | Termoplastyczne (np. TPO) | Żywica wzmocniona włóknem szklanym |
Koszt pleśni | Niższy | Wyższy |
Czas realizacji | Krótszy (zazwyczaj poniżej 10 tygodni) | Dłuższy |
Elastyczność projektowania | Wysoki (złożone kształty, niestandardowe wykończenia) | Ograniczone (wyższe koszty w przypadku złożonych projektów) |
Waga | 30% lżejszy niż włókno szklane | Cięższy |
Wpływ na środowisko | Nadaje się do recyklingu, nie zawiera LZO | Nie nadaje się do recyklingu, wytwarza szkodliwy styren |
Siła | Nadaje się do ogólnych zastosowań, lżejszych części | Wyższa wytrzymałość dla dużych konstrukcji |
Zgodność | Dostępne opcje tworzyw termoplastycznych dla przemysłu | Nadaje się do wytrzymałych, dużych konstrukcji |
Ta tabela porównawcza może pomóc w podjęciu świadomej decyzji w oparciu o potrzeby produkcyjne, cele projektowe i wymagania materiałowe. W celu uzyskania dodatkowych wskazówek lub konsultacji, prosimy o kontakt z Hengtuopu.