Una guida completa allo stampaggio a iniezione a basso volume per la produzione a contratto a basso volume
Stampaggio ad iniezione a basso volume (LVIM) è un processo di fabbricazione utilizzato per produrre piccole quantità di parti di alta qualità. Il processo prevede l'iniezione di materiale plastico fuso nella cavità dello stampo ad alta pressione, che si raffredda e si solidifica per formare la quantità desiderata. I produttori utilizzano LVIM per piccoli lotti di produzione, prototipi, e parti su misura. Si tratta di una soluzione conveniente per la produzione di parti che richiedono elevata precisione, geometrie complesse, e tolleranze strette.
Vantaggi di LVIM
Esistono numerosi vantaggi nell’utilizzo di LVIM rispetto ad altri metodi di produzione:
- Conveniente: LVIM è una soluzione economica per la produzione di piccoli lotti di pezzi, che richiedono bassi costi di attrezzatura e tempi di installazione minimi.
- Perché scegliamo gli stampi ad iniezione per produrre i prodotti: La precisione di LVIM lo rende una soluzione ideale per caratteristiche che richiedono elevata precisione e tolleranze strette.
- Flessibilità: LVIM può ospitare un'ampia gamma di geometrie e forme delle parti, rendendolo una soluzione flessibile per la produzione di parti complesse.
- Inversione di tendenza rapida: LVIM ha tempi di produzione brevi, che consente ai produttori di creare pezzi in modo rapido ed efficiente.
LVIM vs. Altri metodi di produzione
LVIM offre numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di produzione, come la lavorazione CNC e la stampa 3D. La lavorazione CNC è un processo di produzione sottrattiva che prevede la rimozione di materiale da un blocco di materia prima per creare la forma desiderata. Mentre la lavorazione CNC può produrre parti di alta qualità, non è adatto per la realizzazione di piccoli lotti a causa degli elevati costi di attrezzatura e installazione. 3D Stampa, d'altra parte, è un processo di produzione additiva che costruisce una parte strato dopo strato. Mentre la stampa 3D è adatta per produrre rapidamente piccole quantità di parti, non è accurato come LVIM e non può fornire parti con lo stesso livello di precisione.
Il processo LVIM
Progettazione stampi
Il primo passo nel processo LVIM è progettare uno stampo che corrisponda alle specifiche del pezzo. Durante la produzione, i produttori in genere fissano insieme due metà dello stampo. I progettisti creano lo stampo per adattarlo alla forma della parte, formando una cavità riempita di materiale plastico fuso.
Selezione dei materiali
Il passo successivo è selezionare il materiale appropriato per la parte. La scelta del materiale dipende da diversi fattori, come la funzione della parte, l'ambiente operativo, e le proprietà meccaniche desiderate. LVIM può utilizzare vari materiali, compresi i materiali termoplastici, termoindurenti, elastomeri, e compositi.
Macchina per lo stampaggio ad iniezione
Una volta completata la progettazione dello stampo e la selezione dei materiali, il passo successivo è impostare la macchina per lo stampaggio a iniezione. La macchina è composta da tre parti: il gruppo di iniezione, l'unità di bloccaggio, e il sistema di controllo. L'unità di iniezione riscalda e fonde il materiale plastico mentre la squadra di bloccaggio mantiene lo stampo durante la produzione. Il sistema di controllo regola la temperatura, pressione, e altri parametri durante la produzione.
Produzione
Il processo produttivo LVIM inizia con il gruppo di iniezione che riscalda e fonde il materiale plastico. Il materiale fuso viene quindi iniettato nella cavità dello stampo ad alta pressione, riempiendolo e assumendo la forma della parte. Dopo, lo stampo viene raffreddato, e qualcuno rimuove il pezzo.
Materiali utilizzati in LVIM
LVIM offre la flessibilità di utilizzare vari materiali, compresi i materiali termoplastici, termoindurenti, elastomeri, e compositi. La scelta del materiale dipende dall'applicazione specifica, requisiti di prestazione, e complessità della parte.
Termoplastici
I materiali termoplastici sono i materiali più comunemente utilizzati in LVIM, noti per le loro eccellenti proprietà meccaniche, durata, e facilità di lavorazione. Alcuni materiali termoplastici comuni utilizzati in LVIM includono il polipropilene, polietilene, addominali, e policarbonato.
Termoindurenti
I termoindurenti sono materiali polimerizzati attraverso una reazione chimica, risultando in una parte rigida e durevole. Offrono un'elevata resistenza, resistenza al calore, e stabilità dimensionale, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono funzionalità ad alte prestazioni. Esempi di materiali termoindurenti utilizzati in LVIM includono resina epossidica, fenolico, e melammina.
Elastomeri
Gli elastomeri sono materiali che presentano proprietà simili alla gomma, compresa l'elevata elasticità, flessibilità, e resistenza alla deformazione. I produttori li utilizzano comunemente in applicazioni che richiedono guarnizioni, guarnizioni, e altri componenti flessibili. Esempi di elastomeri utilizzati in LVIM includono il silicone, gomma naturale, e gomma nitrilica.
Compositi
I produttori combinano due o più materiali per formare compositi, creando un tessuto più robusto e durevole. Offrono eccellenti rapporti resistenza-peso, resistenza agli urti, e altre proprietà desiderabili. Esempi di compositi utilizzati in LVIM includono la fibra di vetro, fibra di carbonio, e Kevlar.
Considerazioni sulla progettazione per LVIM
Quando si creano parti LVIM di alta qualità, è essenziale considerare diversi fattori di progettazione che influiscono sulla qualità complessiva, funzionalità, e costo. Alcune delle considerazioni critiche sulla progettazione di LVIM includono quanto segue:
Spessore del muro
Lo spessore della parete di una parte deve essere uniforme per evitare deformazioni, segni di affondamento, e altri difetti. Pareti più spesse possono anche comportare tempi di raffreddamento più lunghi e tempi di ciclo più elevati, aumento dei costi di produzione.
Geometria della parte
I progettisti dovrebbero progettare la geometria della parte per ridurre al minimo le concentrazioni di sollecitazioni, ridurre al minimo i sottosquadri, ed evitare spigoli vivi. Queste caratteristiche di progettazione possono portare a vuoti, segni di affondamento, e altri difetti.
Angolo di sformo
La parte richiede angoli di spoglia per essere espulsa dallo stampo, e angoli di sformo bassi potrebbero causare il bloccaggio della parte e dello stampo, con conseguente danno.
Tolleranze
La progettazione dovrebbe considerare le tolleranze per garantire che la parte finale soddisfi le dimensioni e le tolleranze richieste. Tolleranze strette possono aumentare il costo di produzione, mentre tolleranze più ampie possono portare ad elementi che non soddisfano le specifiche richieste.
Esempi di applicazioni LVIM
LVIM ha trovato applicazioni in vari settori, compreso quello automobilistico, medico, aerospaziale, e prodotti di consumo. Alcuni esempi notevoli di applicazioni LVIM includono:
Industria automobilistica
LVIM viene utilizzato nell'industria automobilistica per produrre piccoli lotti di parti su misura, come i componenti del dashboard, rivestimento interno, e maniglie delle porte.
Dispositivi medici
LVIM viene utilizzato nel settore medico per produrre piccoli lotti di parti su misura, come gli strumenti chirurgici, dispositivi per la somministrazione di farmaci, e protesi.
Industria aerospaziale
LVIM viene utilizzato nell'industria aerospaziale per produrre piccoli lotti di parti su misura, come i condotti dell'aria, rivestimento interno, e pannelli di controllo.
Prodotti di consumo
LVIM viene utilizzato nel settore dei prodotti di consumo per produrre piccoli lotti di parti personalizzate, come le custodie per smartphone, controller di gioco, ed elettrodomestici da cucina.
LVIM vs. Altri metodi di produzione
Confronto con la lavorazione CNC
Lavorazione CNC è un metodo di produzione sottrattivo che rimuove materiale da un blocco per creare una parte. LVIM, d'altra parte, è un metodo di produzione additiva che inietta materiale fuso in uno stampo per realizzare una parte. La lavorazione CNC può produrre parti di alta qualità con eccellente finitura superficiale, ma è più adatto per grandi lotti. LVIM, d'altra parte, è ideale per realizzare piccoli lotti di componenti di alta qualità in modo rapido ed economico.
Confronto con la stampa 3D
3La stampa D è un metodo di produzione additiva che costruisce una parte strato dopo strato da un modello digitale. LVIM, d'altra parte, è un processo di stampaggio a iniezione che inietta materiale fuso in uno stampo per creare una parte. 3D La stampa può produrre geometrie complesse, ma i componenti potrebbero avere proprietà meccaniche scadenti. LVIM, d'altra parte, può produrre parti di alta qualità con eccellenti proprietà meccaniche, ma potrebbe essere più adatto per realizzare pezzi di grandi dimensioni o con geometrie molto complesse.
CONCLUSIONE
Insomma, LVIM è un'ottima soluzione per le aziende che hanno la necessità di produrre piccole quantità di particolari su misura. Sia per i prototipi, scopi di test, o cicli di produzione a basso volume, LVIM offre molti vantaggi rispetto ad altri metodi di produzione. Con la sua capacità di produrre pezzi di alta qualità in modo rapido ed efficiente, LVIM svolgerà un ruolo fondamentale nel settore manifatturiero nei prossimi anni.
Per ulteriori informazioni su una guida completa di stampaggio a iniezione a basso volume per la produzione a contratto a basso volume,puoi fare una visita a Djmolding a https://www.djmolding.com/low-volume-injection-molding/ per maggiori informazioni.
Articolo originale da: https://www.djmolding.com/a-comprehensive-guide-of-low-volume-injection-molding-for-contract-manufacturing-low-volume/
