Prototipo di stampaggio a iniezione in plastica

Caratteristiche degli stampi in alluminio:
Leggero
 La densità inferiore della lega di alluminio rende lo stampo leggero e facile da trasportare, trasportare e assemblare.
 Riduce la necessità di tonnellaggio della macchina per lo stampaggio iniezione e riduce il costo dell'utilizzo delle apparecchiature di elaborazione.
Alta conduttività termica
 Le leghe di alluminio hanno un'eccellente conduttività termica, che riduce significativamente il tempo di raffreddamento e migliora la produttività dello stampaggio iniezione.
 Ciò è particolarmente vantaggioso per la produzione rapida di modanatura e ciclo corto.
Facile macchinabilità
 L'alluminio è un materiale più morbido, rendendo più facile per la lavorazione, il taglio, la perforazione e altre operazioni CNC.
 Il ciclo di produzione è breve, di solito solo 3-10 giorni per completare lo stampo.
Vantaggio dei costi
 I costi di produzione sono inferiori agli stampi in acciaio, rendendolo adatto a progetti di produzione a piccoli batch con budget limitati.
 Non sono necessari processi complessi di trattamento termico e indurimento, riducendo ulteriormente i costi di produzione.
Buona finitura superficiale
 La superficie dell'alluminio è facile da lucidarsi, sabbiato, anodizzato, ecc., Che può soddisfare determinati requisiti di aspetto.

Vantaggi degli stampi in alluminio:
Breve ciclo di produzione
 Dal design alla consegna, gli stampi in alluminio richiedono in genere solo da 3 giorni a 2 settimane, il che è più veloce degli stampi in acciaio tradizionali.
Conveniente
 Adatto a piccoli esigenze di produzione batch o ad hoc, può ridurre significativamente i costi di sviluppo iniziale.
Flessibile
 La struttura dello stampo può essere facilmente regolata, il che è adatto a un rapido processo di sviluppo del prodotto iterativo.
Adatto per una vasta gamma di prodotti
 Le forme complesse o le parti a parete sottile possono essere prodotte per soddisfare i requisiti diversificati di progettazione del prodotto.
Facile manutenzione
 Il trattamento della superficie dello stampo in alluminio è semplice, con un basso costo di manutenzione.

Svantaggi degli stampi in alluminio:
Breve durata di servizio
 La lega di alluminio ha una bassa durezza e resistenza all'abrasione. Di solito può resistere solo a 500-10.000 iniezioni, che non possono soddisfare la domanda di produzione di massa.
Scarsa resistenza al calore
 L'alluminio ha una capacità limitata di resistere a temperature elevate e l'iniezione prolungata ad alta temperatura può portare alla deformazione della muffa.
Forza insufficiente
 Per i prodotti che richiedono un'iniezione ad alta resistenza o ad alta pressione (ad es. Plastiche rinforzate in fibra di vetro), gli stampi in alluminio potrebbero non essere adatti.
Precisione limitata
 Sebbene gli stampi in alluminio possano ottenere una maggiore precisione, la capacità di controllo della tolleranza è ancora leggermente inferiore rispetto agli stampi in acciaio di fascia alta.

Scenari per stampi in alluminio:
Sviluppo del prototipo
 Verificare la fattibilità del design e generare rapidamente campioni per i test.
Piccola produzione di lotti
 Soddisfare la domanda di produzione di decine a migliaia di pezzi, adatti alla produzione di prova e alla fase di test del mercato.
Verifica del prodotto
 Produrre campioni vicini alla produzione di massa per verifica funzionale o dimostrazione di aspetto.
Brevi progetti di tempo di consegna
 Applicare alle attività di produzione con tempi di consegna stretti per supportare la svolta rapida.

stampo in acciaio flessibile

Caratteristiche degli stampi in acciaio morbido:
Forza moderata
 La durezza del materiale è generalmente compresa tra 28-32 HRC, che può soddisfare le esigenze dello stampaggio di iniezione a media volume (da 5.000 a 50.000 cicli).
 Più facile da lavorare con stampi in acciaio duri, in grado di resistere a un certo livello di resistenza e pressione.
Migliore resistenza all'abrasione
 L'acciaio morbido ha una migliore resistenza all'usura rispetto agli stampi in alluminio, rendendolo adatto per tempi di ciclo più lunghi.
Costo moderato
 Costi inferiori rispetto agli stampi in acciaio duro, ma una durata significativamente più elevata e una durata di servizio rispetto agli stampi in alluminio, adatti a progetti di produzione media con budget limitati.
Facile da modificare
 L'elevata tenacia del materiale consente di elaborare e regolare lo stampo dopo la prova dello stampo, supportando l'ottimizzazione del design.
Versatilità
 Può essere utilizzato per realizzare strutture complesse o stampi multi-cavità per soddisfare una vasta gamma di esigenze di prodotto.

Vantaggi di stampi in acciaio flessibile:
Vita più lunga
 In genere supporta decine di migliaia di cicli di iniezione, rendendolo adatto per esigenze di produzione di medio volume.
Tempo di ciclo moderato
 La velocità di elaborazione è più veloce di quella degli stampi in acciaio duro. Ma leggermente più lento di quello degli stampi in alluminio, con un ciclo di produzione generale di circa 2-4 settimane.
Economico
 L'equilibrio tra forza, vita e costo. È particolarmente adatto per test di funzionalità, produzione di prova e alcuni progetti di produzione di massa.
Adatto per una vasta gamma di materie plastiche
 Adattabile allo stampaggio a iniezione della maggior parte delle materie plastiche ingegneristiche, tra cui ABS, PC, PP, ecc.
Maggiore precisione
 Rispetto agli stampi in alluminio, gli stampi in acciaio flessibili possono ottenere una precisione dimensionale più elevata e finitura superficiale.

Svantaggi di stampi in acciaio morbido:
Durezza limitata
 Debole per lo stampaggio o la lavorazione della forza di forza ad altissima pressione di materiali rinforzati in fibra di vetro
Scarsa resistenza alla corrosione
 Soggetto a arrugginire in elevata umidità o ambienti acidi, che richiedono una manutenzione regolare e l'applicazione di inibitori della ruggine.
Pesante peso
 Più pesanti degli stampi in alluminio, con conseguenti costi di trasporto e assemblaggio più elevati.
La longevità non è buona come stampi in acciaio duro
 Non può supportare le esigenze di produzione di massa a lungo termine. Non è adatto a progetti con oltre un milione di cicli.

Materiali comuni per stampi in acciaio morbido
Acciaio P20
 Acciaio da stampo a bassa durezza comunemente usata, durezza in 28-32 HRC, adatto per la produzione di volume medio.
 Buona lavorabilità, resistenza all'usura moderata, economico.
718 acciaio
 L'acciaio stampo contenente cromo ha una buona resistenza all'usura e resistenza alla corrosione.
 Comunemente usato in stampi a iniezione esigenti, come parti trasparenti e parti di precisione.
Acciaio S50C
 Un acciaio per strumenti di carbonio che è economico ma meno resistente.
 Adatto a progetti di utilizzo a breve termine o a basso budget.
Acciaio Nak80
 L'acciaio altamente lucido è adatto a prodotti che richiedono una finitura superficiale elevata, come gli alloggiamenti cosmetici.

Confronto di stampi in acciaio morbido con altri stampi

Stampi da stampa 3D

Caratteristiche degli stampi stampati in 3D:
Elevata flessibilità
 Le forme geometriche complesse possono essere stampate con un alto grado di libertà di progettazione, consentendo la realizzazione di strutture che sono difficili da produrre con metodi di elaborazione tradizionali, come canali di raffreddamento interno e design leggero.
Breve ciclo di produzione
 Di solito, 1-3 giorni per completare la produzione di stampi, rispetto allo stampo tradizionale per risparmiare molto tempo.
Basso costo
 Particolarmente adatto per piccoli lotti o produzione una tantum, evitando gli investimenti iniziali elevati di stampi tradizionali.
Diversità materiale
 La plastica, la resina fotosensibile, la polvere di metallo e altri materiali possono essere utilizzati per regolare le prestazioni dello stampo in base alla domanda.
Adatto per la progettazione di verifica
 Stampi prototipo possono essere realizzati rapidamente per la verifica della progettazione del prodotto o la produzione di prova di piccole lotti.

Vantaggi degli stampi stampati 3D:
Produzione rapida
 Dal design allo stampaggio in ore a giorni, adatto a una rapida iterazione e validazione.
Basso costo
 Elimina la necessità di costose attrezzature tradizionali in acciaio e lavorazione dello stampo, rendendolo particolarmente adatto a progetti di produzione e sperimentali a basso volume.
Produzione di struttura complessa
 Facile implementazione di strutture interne, superfici sagomate e ottimizzazione funzionale come canali di raffreddamento idrodinamico.
Scasso di materiale ridotto
 La produzione additiva utilizza solo i materiali necessari ed è più rispettosa dell'ambiente rispetto ai tradizionali processi di taglio.
Supporto di ottimizzazione del design
 Flessibilità nel modificare i progetti di stampo, se necessario durante la produzione per adattarsi rapidamente ai cambiamenti della domanda.

Svantaggi di stampi stampati 3D:
Durata più breve
 Rispetto ai tradizionali stampi in acciaio, gli stampi stampati in 3D sono meno resistenti e non sono adatti per un uso prolungato ad alta pressione e alte temperature.
Capacità a portata di carico limitata
 Soprattutto gli stampi in plastica o resina sono facili da deformarsi o danneggiati nel processo di iniezione o di cestino.
Precisione limitata e qualità della superficie
 La trama dello strato stampato può richiedere un'ulteriore elaborazione e la finitura superficiale non è buona come gli stampi tradizionali.
Limitazioni materiali
 Sebbene sia disponibile la tecnologia di stampa 3D in metallo, il costo è elevato e gli stampi di resina o plastica comuni sono limitati nella loro applicabilità.
Capacità batch insufficiente
 Adatto per la produzione o la convalida di prova in batch per piccoli batch, ma non adatto per la produzione di massa a lungo termine.

Selezione del materiale per stampi da stampa 3D:
Resina fotosensibile
 Adatto per test o verifica di stampaggio a iniezione in batch di piccole dimensioni, con una migliore precisione di stampaggio e prestazioni di dettaglio.
Plastica (EG PLA, ABS)
 Stampi stampati utilizzando la tecnologia FDM, il basso costo, ma una minore resistenza al calore e la resistenza.
Metalli
 Gli stampi stampati con polvere di metallo (EG in acciaio inossidabile, lega di alluminio) sono adatti ad alte resistenza e ad alte esigenze di precisione, con costi più elevati.
Materiali compositi
 Stampare stampi attraverso materiali in plastica rinforzata o composito per una maggiore durata e funzionalità.

Confronto di stampi stampati 3D e stampi tradizionali:

Stampo in silicone

Caratteristiche di stampi in silicone:
Elevata flessibilità e malleabilità
 Il materiale al silicone ha una buona flessibilità e duttilità. E può replicare accuratamente i dettagli della superficie dello stampo madre, adatti a forme geometriche complesse.
Resistenza ad alta temperatura e stabilità chimica
 Gli stampi in silicone di alta qualità sono in genere resistenti alle alte temperature (da -60 a 250 gradi) e sono resistenti alla maggior parte delle sostanze chimiche.
Basso costo
 I bassi costi di produzione li rendono particolarmente adatti per la produzione di piccole lotti e la prototipazione rapida.
Breve ciclo di produzione
 Il processo di produzione è semplice, di solito 1-3 giorni per completare la produzione dello stampo e metterlo in uso.
Ampia gamma di applicazioni
 Può essere utilizzato per modellare una vasta gamma di materiali, tra cui resine, poliuretano, cera, metalli a basso punto di fusione, ecc.

Vantaggi degli stampi in silicone
Semplice produzione
 Processo di produzione semplice, non è necessario attrezzature o processi complessi.
Adattabilità a basso costo
 Ideale per la produzione di piccoli lotti o una prototipazione rapida, con risparmi significativi nei costi di sviluppo.
Elevata precisione di riproduzione
 Può riprodurre accuratamente i dettagli dello stampo master, comprese trame minime e strutture complesse.
Flessibile
 Facile da rilasciare lo stampo, evitando danni al prodotto finito.
Ampia scelta di materiali
 Può essere utilizzato per modellare una vasta gamma di materiali come resina, poliuretano, gesso e metalli a basso punto di fusione.

Svantaggi di stampi in silicone:
Breve durata di servizio
 Rispetto agli stampi metallici, gli stampi in silicone hanno una resistenza all'usura più corta e una durata della vita. E generalmente può produrre solo dozzine a centinaia di prodotti.
Proprietà meccaniche limitate
 Gli stampi in silicone hanno una bassa durezza e resistenza, rendendo difficile resistere allo stampaggio a iniezione ad alta pressione o ad alta temperatura.
Stabilità dimensionale insufficiente
 Gli stampi in silicone sono soggetti a deformazioni a causa dell'uso ripetuto, che influenza l'accuratezza dimensionale dei prodotti.
Sensibile all'ambiente
 I materiali di silicone sono suscettibili all'umidità e alla temperatura e devono essere conservati in condizioni adeguate.

Selezione del materiale dello stampo in silicone:
Silicone trasparente
 Per stampi ad alta precisione e applicazioni di stampo visivo.
Silicone ad alta durezza
 Fornisce una migliore resistenza all'abrasione e stabilità dimensionale ed è adatto alla produzione di piccoli batch.
Silicone di grado alimentare
 Utilizzato per la produzione di stampi per alimenti, come stampi di cioccolato e torte.
Silicone industriale
 Adatto alla produzione di parti industriali, come parti automobilistiche, sigilli, ecc.

Stampo di resina epossidica

Caratteristiche degli stampi di resina epossidica:
Resistenza ad alta resistenza e usura
 La resina epossidica si indurisce per formare una superficie dura in grado di resistere all'elevata sollecitazione meccanica, adatta a processi complessi e utilizzo di lunga data.
Buona resistenza chimica
 Resistente agli acidi, agli alcali e alla maggior parte dei solventi chimici, particolarmente adatti allo stampaggio di impregnazione di resina di materiali compositi.
Eccellente stabilità termica
 Gli stampi a resina epossidica possono resistere a temperature elevate (di solito a 120 gradi -180 gradi, lattina epossidica speciale resistente fino a 250 gradi), adatto per il processo di stampaggio a caldo.
Precisione ad alta dimensione
 Il restringimento a basso indurimento (di solito inferiore all'1%) mantiene l'accuratezza dei dettagli e della forma dello stampo principale.
Elevata morbidezza superficiale
 La superficie dello stampo può essere lucidata a un effetto specchio, che aiuta a migliorare la qualità del prodotto finito e l'effetto di rilascio.

Vantaggi degli stampi di resina epossidica:
Costi di produzione relativamente bassi
 Costo inferiore rispetto agli stampi metallici, adatti per la produzione di piccoli lotti e la prototipazione.
Leggero
 Rispetto agli stampi metallici, gli stampi a resina epossidica hanno un peso più leggero, rendendoli più facili da maneggiare e manipolare.
Elevata resistenza alla corrosione
 Resistente a una vasta gamma di solventi e materiali chimici, estendendo la vita dello stampo.
Elevata flessibilità di elaborazione
 Le proprietà dello stampo possono essere regolate con riempitivi o altri materiali di rinforzo per soddisfare una vasta gamma di esigenze di processo.
Capacità di modanatura rapida
 Breve ciclo di produzione, adatto a una rapida risposta alla domanda del mercato.

Svantaggi degli stampi di resina epossidica:
Durata limitata
 Rispetto agli stampi metallici, gli stampi a resina epossidica sono meno resistenti all'impatto e all'abrasione. E sono adatti per la produzione di massa di piccole e medie dimensioni.
Conducibilità termica inferiore
 La conduttività termica è inferiore agli stampi metallici, il che può ridurre la produttività in alcuni processi di riscaldamento.
Requisiti di demolding elevati
 È facile danneggiare la superficie dello stampo durante la demolda, quindi è necessario utilizzare un agente di rilascio di stampo di alta qualità.
Facile da deformarsi di grandi dimensioni
 Gli stampi di grandi dimensioni possono essere deformati sotto stress o un ambiente ad alta temperatura.

Cura e manutenzione di stampi resina a resina:
Pulisci la superficie
 Pulire la superficie dello stampo dopo ogni utilizzo per evitare danni ai residui allo stampo.
Ispezione regolare
 Ispezionare regolarmente lo stampo per crepe, deformazioni o usura.
Uso dell'agente di rilascio dello stampo
 Applicare uniformemente l'agente di rilascio prima di ogni utilizzo per ridurre i danni alla superficie dello stampo.
Ambiente di stoccaggio
 Conservare lo stampo in un luogo secco e fresco, evita la luce solare diretta o un ambiente ad alta temperatura.
Riparazione e ristrutturazione
 Se lo stampo è danneggiato, può essere riparato con materiale resina epossidico per prolungare la durata della vita.

Tabella di confronto del numero di volte in cui viene utilizzato lo stampo

Tipo di muffa	Ciclo di produzione	Numero di volte utilizzate	Scenari applicabili
Stampo in alluminio	5-15 giorni	Circa 500-1000 volte	Adatto per la produzione di piccoli lotti o lo sviluppo del prototipo, un uso meno frequente, adatto a prototipi rapidi.
Stampo in acciaio flessibile	10-30 giorni	Circa 5000-10000 volte	Adatto per una produzione batch di piccole e medie dimensioni, durata più lunga, adatta alla produzione di massa con requisiti di precisione media.
Stampo in silicone	2-7 giorni	Circa 10-50 volte	Adatto per prototipazione rapida, produzione di piccoli lotti o opere d'arte, ecc. Uso limitato, facilmente danneggiati, adatti a parti con forme complesse.
Stampi da stampa 3D	1-7 giorni	Circa 10-100 volte	Adatto per produzione a basso volume, prototipazione o parti di forma complessa, ma scarsa durata e non adatte per un uso a lungo termine.
Stampo di resina epossidica	5-10 giorni	Circa 100-500 volte	Applicabile alla produzione di massa di piccole e medie dimensioni, maggiore precisione, uso relativamente più frequente, ma ancora meno resistente rispetto agli stampi metallici.

 

Come scegliere il miglior stampo per iniezione adatto?

Quantità campione

Scegli stampo da stampa 3D o stampo in silicone per una piccola quantità; Scegli stampo in alluminio o stampo in acciaio morbido per media quantità.

Requisiti del prodotto

Stampi in acciaio in alluminio o morbido per alta precisione e finitura superficiale.

Costo del tempo

Quando il tempo è stretto, scegli stampo da stampa 3D o stampo in silicone.

Vincoli di bilancio

Quando un budget basso, scegli resina epossidica o stampo in silicone.

Va notato che la selezione di tutti i prototipi di stampaggio a iniezione dovrebbe prima riferirsi ai requisiti e al prezzo del prodotto, la combinazione dei due per selezionare gli stampi prototipo più adatti