Mwen te travay nan konsepsyon pwodwi ak fabrikasyon pou apeprè 11 ane, te fè anpil travay ak konpayi elektwonik konsomatè yo ak kèk founisè otomobil, ak bòdi piki se jis fason an default fè pati plastik nan nenpòt kalite volim. Genyen lòt pwosesis tankou enprime 3D oswa CNC D 'plastik, men yon fwa ou bezwen plis pase petèt 500-1000 inite, bòdi piki vin sèl bagay ki fè sans ekonomik pou pifò aplikasyon yo.
Poukisa bòdi piki te pran tout bagay
Pwosesis la li menm se trè senp-fonn granules plastik, enjekte anba presyon ki wo nan yon mwazi, kite l refwadi, ejecter pati a. Repete. Machin modèn ka fè sik sa a nan tankou 15-30 segonn pou ti pati, petèt 60-90 segonn pou pi gwo bagay. Mwen te gade yon machin piki piki ayisyen Mas nan yon faktori nan Shenzhen ponpe ka smartphone nan apeprè 40 segonn pou chak sik, e sa te pou yon pati trè konplèks ak plizyè karakteristik entèn. Pri zouti a te yon kote alantou $ 12,000 USD (manadjè faktori a te di m 'sa a nan 2018, pri yo te definitivman moute depi).
Ki sa ki fè li tèlman dominan se konbinezon an nan vitès, repetibilite, ak opsyon materyèl. Yon fwa ke mwazi an fèt, chak pati koute pyès lajan nan materyèl ak tan machin. Yon pati ABS 50-gram ta ka itilize $0.15 yon valè de materyèl, epi si tan sik la se 30 segonn sa a se 120 pati pou chak èdtan. Menm faktè nan depans tan machin ak travay, w ap gade nan petèt $ 0.30-0.50 pou chak pati sou yon pwodiksyon pwodiksyon de 10,000+ inite.
Konpare sa ak CNC D 'kote w ap peye pou mete zouti, tan sik ki pi long, fatra materyèl, ak tan operatè kalifye. Mwen te bay yon senp konsepsyon patiraj yon fwa -piki bòdi te vini nan $0.82/pati pou 5,000 inite ki gen ladan zouti amortize. CNC D' menm pati a te site nan $6.40/pati. Pa menm fèmen.
Aparèy medikal yo te vinn etranj sou sa
Pati medikal piki moule yo se yon mond diferan paske nan règleman FDA ak kondisyon esterilizasyon. Materyèl yo bezwen biokonpatib, ki limite opsyon ou yo anpil. Pifò manifakti medikal itilize bagay tankou polikarbonat, polypropylène, oswa klas espesyalize nan polyethylene. PEEK se popilè pou enstriman chirijikal paske li ka okipe otoklav repete san yo pa degrade, men zouti PEEK chè paske tanperati pwosesis yo tèlman wo (anviwon 370-400 degre dapre espesifikasyon Victrex datasheet, victrex.com).
Mwen te travay sou yon pwojè aparèy medikal jetab kèk ane tounen, jis yon senp piki moule plato pou pwosedi dantè. Validasyon materyèl la pou kont li te pran 4 mwa paske nou te oblije pwouve tès biocompatibility anba estanda ISO 10993. Konsepsyon pati aktyèl la te fè nan 3 semèn. Dokimantasyon regilasyon an te yon lòt 6 semèn. Se poutèt sa piki medikal pati moule koute 3-5 fwa plis pase pati konsomatè ekivalan menm lè yo ap pi senp desen.
Konpatibilite esterilizasyon enpòtan anpil plis pase pifò enjenyè yo panse. Esterilizasyon radyasyon Gamma ka lakòz kèk plastik jòn oswa vin frajil. Esterilizasyon EtO (oksid etilèn) se pi dou men li gen pwoblèm absòpsyon ak sèten materyèl. Esterilizasyon otoklav mande pou materyèl ki estab nan 121-134 degre ak ekspoze vapè. Chwa materyèl ou vin dikte pa fason kliyan an planifye esterilize pwodwi a, pa sèlman pa kondisyon mekanik.
Pati otomobil ke pèsonn pa wè
Konpozan otomobil anba-kapo yo brital sou materyèl plastik. Ou gen tanperati monte bisiklèt soti nan -40 degre rive 120 degre +, ekspoze a lwil ak gaz, vibrasyon, ak kondisyon pou lavi sèvis long (15+ ane anjeneral). Se poutèt sa bòdi piki otomobil yo sèvi ak yon anpil nan nilon -ranpli vè ak materyèl espesyalite wo-tanperasyon.
Manifoul admisyon yo te konn fè jete aliminyòm, men kounye a yo se sitou nilon ki plen nilon. BMW te kòmanse fè sa nan fen ane 1990 yo mwen panse, epi tout moun te swiv. Ekonomi pwa yo enpòtan-yon manifoul plastik ka 40-50% pi lejè pase ekivalan aliminyòm. Dapre kèk analiz ki soti nan yon jounal konferans Sosyete Plastik Enjenyè (spe.org, konferans divizyon otomobil 2015), chanjman an nan manifoul plastik konsomasyon redwi pwa machin nan yon mwayèn de 3-4 kg pou chak machin, ki tradwi apeprè 0.1-0.15 mpg amelyorasyon nan ekonomi gaz. Li pa sanble anpil men miltipliye sa atravè dè milyon de machin.
Konektè ak lojman materyèl detèktè yo se yon lòt kategori gwo. Chak detèktè sou yon machin modèn-tanperati, presyon, pozisyon, vitès, kèlkeswa sa-gen yon bwat piki. Sa yo bezwen sele kont dlo ak pousyè (anjeneral IP67 Rating minimòm), okipe Vibration, epi kenbe estabilite dimansyon atravè seri tanperati a. Tolerans yo ka sere tou, tankou ± 0.05mm pou karakteristik kwazman sou konektè elektrik.
Mwen te wè mwazi konektè otomobil ki koute $80,000-120,000 paske yo se mwazi fanmi k ap fè plizyè pati, ak aksyon bò kote pou koupe, ak konstriksyon asye fè tèt di toujou pou yon milyon plis sik de pati ki nesesè yo. Pri a pou chak pati fini anba $ 0.20 menm si lè w ap kouri ki kalite volim.
Elektwonik konsomatè se kote lajan an ye
Kotaj smartphone, ka laptop, ankadreman tablèt-tout enjeksyon. Kondisyon fini sifas yo fou konpare ak lòt endistri yo. Ou bezwen fini sifas mwazi A1 oswa A2 (estanda SPI), ki vle di anpil polisaj nan kavite mwazi an. Yon bon poliseur mwazi ka pran plizyè semèn nan men-poli yon gwo kavite pou fini glas.
Apple famezman fè bagay ak bòdi piki ke lòt konpayi yo ap lite pou repwodui. MacBook polikarbonat unibody ki soti nan ane 2009-2010 la te piki modle nan yon sèl pyès, ki te mande gwo ekspètiz pou fè mwazi ak kontwòl pwosesis. Pifò manifaktirè yo ta divize sa an plizyè pati paske jwenn epesè miray inifòm epi evite mak koule sou yon bagay ki gwo difisil.
Chwa materyèl nan elektwonik konsomatè yo te chanje anpil pandan dènye dekad la. ABS itilize yo dwe default la pou tout bagay, kounye a ou wè fason plis polikarbonat, PC / ABS melanj, ak modifye materyèl PPO. Pati nan sa a se kondisyon pou flanm dife -evalyasyon UL94 la enpòtan pou nenpòt bagay ki gen elektwonik andedan. Pifò bagay bezwen omwen V-1 Rating, anpil aplikasyon mande pou V-0. Sa limite ki materyèl ak aditif ou ka itilize.
Teksti ak koulè matche se yon kochma nan elektwonik konsomatè. Mwen te travay ak yon konpayi ki te fè aparèy periferik (klavye, sourit, kalite bagay sa yo) epi yo te gen 23 revizyon sou teksti an pou yon pwodwi paske maketing te kontinye chanje lide sou fason li ta dwe santi. Chak revizyon teksti te vle di repolishing kavite mwazi an ak elektwòd EDM diferan oswa pwosesis grave chimik. Maker mwazi an chaje tankou $ 2,000 pou chak revizyon teksti.
Koulè matche ant diferan plastik tou pi difisil pase sa li ta dwe. Si ou gen yon pwodwi ki gen yon kouvèti tèt PC ak lojman anba ABS, jwenn yo dwe egzak menm koulè a lè moule se difisil paske diferan materyèl pran koloran yon fason diferan. Ou fini ak masterbatch koulè koutim ak yon anpil nan bòdi jijman yo rele li nan.
Anbalaj se jeyan an kache
Okenn moun pa panse sou anbalaj piki moule men li menmen an tèm de volim. Bouchon boutèy sèlman-gen yon estatistik yon kote ki di yon bagay tankou 2 milya boutèy plastik yo fè chak jou atravè lemond (mwen pa ka jwenn sous egzak la kounye a men li te nan yon atik Plastics News ki soti nan kèk ane de sa). Chak boutèy dlo, boutèy soda, krich lèt, boutèy chanpou gen yon bouchon piki.
Resipyan manje, anbalaj kosmetik, boutèy medikaman -tout piki moule. Kondisyon yo diferan de lòt aplikasyon paske ou bezwen materyèl ki san danje pou manje-(règleman FDA ankò) ak bon rezistans chimik. Polypropylène domine espas sa a paske li bon mache, li -san danje pou manje, epi li inaktif chimikman. HDPE komen tou, espesyalman pou boutèy ak resipyan ki bezwen kèk fleksibilite.
Bòdi miray mens-pou resipyan manje se pwòp espesyalite li. Ou ap pale epesè miray 0.5-0.8mm, ki mande gwo vitès piki ak machin espesyalize ak bon kontwòl piki. Tan sik yo rapid menm si tankou 4-8 segonn pou yon veso yogout. Mwen te vizite yon manifakti anbalaj nan peyi Itali ki te kouri mwazi 48-kavite pou ti resipyan manje, fè dè milye de pati pou chak èdtan sou yon sèl machin.
Depans zouti pou mwazi anbalaj yo enteresan paske yo souvan mwazi fanmi (plizyè gwosè kavite) oswa mwazi milti-kavite ak konte kavite fou. Yon moule bouchon boutèy 96-kavite ka koute $150,000+ men lè w ap fè dè dizèn de milyon pati, pri zouti pou chak pati vin neglijab.
Aplikasyon endistriyèl ak konstriksyon ki dire pou tout tan
Boîtier elektrik, bwat junction, switch switch -tòn piki moule pati nan bilding ak ekipman endistriyèl. Kondisyon materyèl yo diferan isit la paske ou bezwen rezistans UV (si deyò), reta flanm dife, ak rezistans enpak. ABS pa pral travay pou aplikasyon pou deyò paske li degrade anba ekspoze UV. ASA se pi bon men pi chè. Polikarbonat travay men jòn sou tan. Gen toujou konpwomi.
Pati jesyon kab tankou grip kòd, soulajman souch, ak glann yo sitou piki modle. Nylon se popilè pou sa a paske nan severite li yo ak rezistans chimik. Mwen te travay ak grip kòd M20 ak M25 ki bezwen kenbe IP68 sele apre yo fin enstale ak retire plizyè fwa -tolerans dimansyon yo sou fil yo ak sifas sele yo dwe sere (± 0.1mm oswa pi bon sou karakteristik kritik).
Fittings tiyo ak konpozan plonbri yo se yon gwo kategori tou. Fittings PVC ak PP yo modle piki, menm si bagay la gwo dyamèt souvan fèt pa lòt pwosesis. Evalyasyon presyon yo gen enpòtans-yon ekipman ki bay 150 PSI bezwen miray ki pi epè ak pi bon pwopriyete materyèl pase youn ki bay 50 PSI. Klas materyèl yo espesifye nan estanda ASTM ak egzijans tès yo eple nan bagay tankou ASTM D2846 pou ekipman PVC.
Jwèt ak pwodwi lwazi
Li evidan jwèt yo se sitou piki plastik moule. Brik LEGO yo se egzanp klasik-fabrike ak tolerans ekstrèmman sere (± 0.01mm oswa yon bagay fou tankou sa) pou yo anfòm ansanm parfe chak fwa. LEGO sèvi ak ABS sèlman mwen panse, epi yo te fè bòdi piki depi ane 1940 yo oswa ane 50 yo pou yo gen pwosesis la konplètman konpoze.
Figi aksyon, poupe, machin jwèt-tout piki moule, anjeneral milti-piki oswa asanble plizyè konpozan moule. Chwa materyèl pou jwèt yo limite pa règleman sekirite yo. Ozetazini gen kondisyon CPSIA, an Ewòp gen estanda sekirite jwèt EN 71. Sèten plastifyan ak aditif yo entèdi pou pwodwi timoun yo, ki regle kèk opsyon materyèl.
Ekipman espò yo gen anpil pati moule tou. Kokiy bòt ski, ankadreman monte paten, konpozan bisiklèt, ekipman pwoteksyon. Kondisyon mekanik yo ka egzijan-bòt ski yo bezwen ase rèd pou transmèt fòs yon fason efikas, men pa tèlman frajil yo krake nan move tan frèt. Sa a anjeneral vle di materyèl an poliyiretàn oswa poliamid, ak epesè miray yo vin lou (3-6mm nan kèk zòn).
Ki sa ki pa travay byen ak bòdi piki
Gwo pati yo vin difisil paske ou bezwen machin masiv ak depans zouti yo eksploze. Panyaj pare choz otomobil yo nan limit sa ki fè sans-sa yo ki mande 1000+ tòn machin fòs blocage ak mwazi ki peze plizyè tòn. Envestisman kapital la pou ekipman sa a se dè milyon de dola pou sèlman gwo manifaktirè yo ka fè li.
Super ti pati ak tolerans sere yo tou difisil. Pati medikal mikwo-moule tankou konpozan katetè oswa aparèy mikrofluidik pouse limit sa ki posib. Ou ap fè fas ak gwosè pòtay anba 0.3mm, dimansyon kavite mezire nan dizyèm milimèt, ak kontwòl pwosesis ki mande sistèm fidbak aktif. Pousantaj rejte yo ka wo menm ak mwazi pafè paske ti kantite kontaminasyon oswa varyasyon pwosesis lakòz pwoblèm.
Pati ki gen seksyon trè epè pa mwazi byen akòz tan refwadisman ak mak koule. Nenpòt bagay sou petèt 6-8mm epesè miray kòmanse gen pwoblèm. Deyò a refwadi ak solidifye pandan anndan an toujou fonn, epi kòm sant la refwadi li retresi, rale sifas deyò a anndan ak kreye mak koule oswa vid. Ou ka pafwa konpanse ak presyon anbalaj ak tan refwadisman pi long, men li toujou yon batay. Li pi bon pou redesign pati a ak zo kòt oswa seksyon kre si sa posib.
Materyèl ki pa thermoplastique pa travay ditou. Thermosets tankou epoksidik oswa rezin fenolik bezwen diferan pwosesis (bòdi konpresyon oswa bòdi transfè). Metal yo evidamman pa ka piki moule, menm si metal piki bòdi (MIM) egziste kòm yon pwosesis ki gen rapò pou metal an poud.
Ekonomi an lè w ap eseye pran yon desizyon
Pou kantite ki ba (anba 1000 pati) bòdi piki anjeneral pa fè sans sof si ou bezwen pwopriyete espesifik materyèl oswa fini sifas ou pa ka jwenn lòt fason. Pri zouti a domine pri pou chak-pati nan volim ki ba. Yon senp mwazi pwototip ta ka $ 3,000-5,000, men w ap gaye pri sa a sou yon ti kantite pati.
Pwen an kwazman kote bòdi piki vin pi bon mache pase lòt pwosesis depann sou konpleksite pati ak gwosè, men li la anjeneral yon kote ant 500-2000 inite. Anba sa a, enprime 3D oswa CNC machining gen tandans yo dwe pi ekonomik. Pi wo pase sa, bòdi piki genyen.
Anjeneral mwen di moun yo reflechi sou sa konsa: si zouti a koute $10,000 ak pati yo koute $0.50 chak pou moule, ou bezwen fè 20,000 pati anvan pri pou chak-pati a desann anba $1.00 ($10,000/20,{10}} $0,50). Si ou bezwen sèlman 1,000 pati, pri pou chak-pati ou a se aktyèlman $10,50 ($10,000/1,000 + $0,50). Sa chanje kalkil la nèt.
Komèsan pwodiksyon nan dè milyon yo se kote bòdi piki vrèman klere. Pri pou chak-pati ka desann nan nivo ridikil-tankou $0.10-0.20 pou pati senp. Pri a zouti vin amorti sou anpil pati ke li apèn enpòtan. Se poutèt sa jetab pwodwi konsomatè yo se prèske tout piki moule-razwa, plim, boutèy, resipyan, kèlkeswa sa. Marge yo travay lè chak pati koute peni pou fè.
Gen anpil aplikasyon plis pase mwen kouvri isit la (konpozan mèb, pati aparèy, lantiy optik, moso enstriman mizik, pwobableman yon santèn lòt kategori) men sa yo se endistri prensipal yo mwen te fè fas ak. Adaptabilite nan pwosesis la se sa ki fè li tèlman dominan-ou ka fè yon eleman presizyon 1 gram oswa yon panèl otomobil 5 kilogram ak fondamantalman menm teknoloji fondamantal la, jis ogmante oswa desann.
Gen anpil aplikasyon plis pase mwen kouvri isit la (konpozan mèb, pati aparèy, lantiy optik, moso enstriman mizik, pwobableman yon santèn lòt kategori) men sa yo se endistri prensipal yo mwen te fè fas ak. Adaptabilite nan pwosesis la se sa ki fè li tèlman dominan-ou ka fè yon eleman presizyon 1 gram oswa yon panèl otomobil 5 kilogram ak fondamantalman menm teknoloji fondamantal la, jis ogmante oswa desann.
Si w ap antre nan jaden sa a, pase tan konprann ki jan yo konsepsyon piki moule pati byen paske liy separe piki par estrateji afekte tout bagay en. Mwen te wè twòp enjenyè kòmande pati moule piki san yo pa konsidere espesifikasyon yo kosmetik nan pati moule piki, Lè sa a, plenyen sou pri a pou pati moule piki lè revizyon yo bezwen. Defo komen nan pati bòdi piki anjeneral remonte nan pwoblèm konsepsyon -bagay tankou piki bòdi pati epè san bon jan chanèl refwadisman, oswa eseye bòdi piki gwo pati san yo pa konprann ki jan koule materyèl ap travay nan pi gwo kavite. Ekspètiz ki nesesè yo varye anpil tou: piki plastik bòdi pati otomobil mande konesans diferan pase bòdi piki pou pati avyasyon, ak pwosesis espesyalize tankou pati bòdi piki reyaksyon oswa pati bòdi piki metal yo se konplètman diferan seri konpetans. Menm apre -pwosesis zafè-recuit piki moule pati plastik ka diminye estrès rezidyèl ki lakòz pwoblèm deformation mwa apre pwodiksyon an. Kit ou ap travay ak yon debazpiki bòdi mwazi patikonfigirasyon oswa evalye pati plastik ki te pwodwi pa yon operasyon bòdi piki, konprann fondamantal yo anpeche erè chè pita. Teknoloji a pa ale okenn kote-piki moule pati ak plastik piki bòdi pati ap kontinye domine fabrikasyon paske pa gen anyen lòt balans tankou li.