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.