Μορφοποίηση με έγχυση ABS: Πλαστική Molding: Ένας ολοκληρωμένος οδηγός 

Η χύτευση με έγχυση ABS έχει καλή αντοχή στην κρούση και λεία επιφάνεια και είναι μια αγαπημένη μέθοδος για την κατασκευή πλαστικών εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας σε πολλές βιομηχανίες. Το ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο (ABS) είναι ένα θερμοπλαστικό που χρησιμοποιείται πολύ συχνά στη χύτευση με έγχυση λόγω της αντοχής, της ανθεκτικότητας και της εύκολης επεξεργασίας του. Η χύτευση με έγχυση πλαστικού ABS είναι οικονομικά αποδοτική και αξιόπιστη για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων του προϊόντος για μαζική παραγωγή, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων αυτοκινήτων, των καταναλωτικών ηλεκτρονικών και των ιατρικών συσκευών. Τα βασικά πλαστικά όπως το ABS αποτελούνται από ακρυλονιτρίλιο για χημική αντοχή, βουταδιένιο για ανθεκτικότητα και στυρένιο για ακαμψία και γυαλιστερή εμφάνιση που το καθιστά εξαιρετικό για χύτευση. Αυτό ενισχύεται περαιτέρω από την εξαιρετική θερμοκρασία τήξης (μεταξύ 200 και 250°C), την εξαιρετική δυνατότητα κατεργασίας και τη μέτρια αντοχή στη θερμότητα. Ωστόσο, η χύτευση ABS έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της, όπως κάθε υλικό- συμπεριλαμβανομένης της ευαισθησίας στην υπεριώδη ακτινοβολία και της μέτριας αντοχής στη θερμότητα κ.λπ.

Για την παραγωγή προϊόντων χωρίς ελαττώματα με τη διαδικασία χύτευσης πλαστικού ABS, πρέπει να εξετάζεται προσεκτικά κάθε ένας από τους παράγοντες που σχετίζονται με την ψύξη του αποξηραμένου υλικού, τον έλεγχο της θερμοκρασίας, το πάχος του τοιχώματος, την πίεση έγχυσης, καθώς και τον σχεδιασμό του καλουπιού. Άλλα πλαστικά, εκτός από το ABS, που χρησιμοποιούνται από τους κατασκευαστές περιλαμβάνουν το πολυπροπυλένιο (PP), το πολυκαρβονικό (PC), το πολυαιθυλένιο (PE), το πολυαμίδιο (Nylon) και το PET, καθένα από τα οποία έχει τα πλεονεκτήματά του. Η επιλογή ενός ABS ή ενός εναλλακτικού υλικού εξαρτάται από την κατανόηση των ιδιοτήτων του συγκεκριμένου υλικού.

Αυτό το άρθρο αναφέρεται εκτενώς στα κύρια χαρακτηριστικά της χύτευσης με έγχυση ABS, στον τρόπο επεξεργασίας της χημικής του σύνθεσης, στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του και στη σύγκριση με άλλα πλαστικά. Ο αναγνώστης θα τελειώσει τη σελίδα με λεπτομερή γνώση σχετικά με το γιατί το ABS εξακολουθεί να ξεχωρίζει ως το ιδιαίτερα προτιμώμενο υλικό στη σημερινή κατασκευή.  

Τι είναι η χύτευση με έγχυση ABS; 

Η διαδικασία που ονομάζεται χύτευση με έγχυση ABS βοηθά στην παραγωγή ανθεκτικών, ελαφρών και αντικραδασμικών πλαστικών εξαρτημάτων από ακρυλονιτρίλιο βουταδιενίου στυρενίου (ABS).Το πλαστικό ABS θερμαίνεται μέχρι να λιώσει, στη συνέχεια εγχέεται σε ένα καλούπι, ψύχεται και στερεοποιείται σε ένα επιθυμητό σχήμα. Είναι γνωστό ότι είναι ισχυρό, ανθεκτικό στη θερμότητα και εύκολο στη μορφοποίηση και χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα αυτοκινήτων, ηλεκτρονικά, παιχνίδια και οικιακές συσκευές. Πρόκειται για μια μέθοδο, η οποία είναι δυνατή η μαζική παραγωγή σε σταθερή ποιότητα, παρέχοντας μια προσιτή και ευέλικτη λύση σε πολλούς τομείς. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γυαλισμένα, με υφή ή χρωματιστά εξαρτήματα ABS για καλύτερη αισθητική και λειτουργικότητα.

Χημική δομή και σύνθεση του ABS  

Το ABS αποτελείται από:

• Ακρυλονιτρίλιο (C₃H₃N) - Παρέχει χημική αντοχή και θερμική σταθερότητα.
• Βουταδιένιο (C₄H₆) - Ενισχύει την ανθεκτικότητα και την αντοχή στην κρούση.
• Στυρένιο (C₈H₈) - Συμβάλλει στην ακαμψία και το γυαλιστερό φινίρισμα.

Μοριακή δομή

Το ABS είναι μια μοριακή διάταξη με τη ραχοκοκαλιά μιας μακράς πολυμερικής αλυσίδας γεμάτη με σωματίδια καουτσούκ βουταδιενίου στη μήτρα ακρυλονιτριλίου στυρενίου. Ο συνδυασμός αυτών των δύο χαρακτηριστικών το καθιστά εξαιρετικό για τη χύτευση πλαστικών ABS. 

Χημικές ιδιότητες του πλαστικού ABS 

Ορισμένες από τις σημαντικότερες χημικές ιδιότητες του ABS το καθιστούν δημοφιλές υλικό για χύτευση με έγχυση ABS.

• Εύκολη επεξεργασία με σημείο τήξης περίπου 200-250 C.
• Είναι ελαφρύ αλλά ισχυρό με πυκνότητα 1,04-1,07 g/cm³.
• Τα οξέα, τα αλκάλια και τα έλαια είναι ανθεκτικά, αλλά οι οργανικοί διαλύτες, όπως η ακετόνη, το επηρεάζουν.
• Θερμοκρασίες: Ωστόσο, η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλή θερμότητα θα υποβαθμίσει το υλικό. 

Φύση και φυσικά χαρακτηριστικά της χύτευσης ABS 

Το ABS δεν είναι θερμοπλαστικό με έντονο σημείο τήξης, όπως τα περισσότερα άλλα πλαστικά (δηλαδή είναι άμορφο), αλλά μπορεί να λιώσει. Αντίθετα, μαλακώνει σε ένα εύρος θερμοκρασιών και ταιριάζει αρκετά καλά για εφαρμογές χύτευσης. Τα βασικά φυσικά χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν: 

• Υψηλή αντοχή σε κρούση - Αντέχει σε ξαφνικούς κραδασμούς και πιέσεις.
• Είναι καλή σταθερότητα διαστάσεων - Διατηρεί το σχήμα του υπό διαφορετικές συνθήκες.
• Γυαλιστερό και λείο φινίρισμα - Παρέχει αισθητική έκκληση για καταναλωτικά προϊόντα.
• Μπορεί να κατεργαστεί και να χυτευτεί με ακρίβεια, ενώ είναι επίσης εύκολο να κοπεί και να τρυπηθεί.
  

Διαδικασία σχηματοποίησης με έγχυση πλαστικού ABS 

Ακολουθούν τα στάδια της διαδικασίας χύτευσης με έγχυση πλαστικού ABS. 

• Ξήρανση υλικού - Τα σφαιρίδια ABS ξηραίνονται για την απομάκρυνση της υγρασίας.
• Θέρμανσή του στους 200-250°C και εκτόξευσή του υπό υψηλή πίεση σε καλούπι (τήξη και έγχυση).
• Ψύξη και στερεοποίηση - Το πλαστικό ψύχει το καλούπι όπου το πλαστικό έχει πάρει το σχήμα του καλουπιού.
• Εκτίναξη και φινίρισμα - Το στερεοποιημένο προϊόν εκτοξεύεται, κόβεται, βάφεται ή επιμεταλλώνεται. 

Εφαρμογές της χύτευσης ABS  

Λόγω της ευελιξίας του ABS, χρησιμοποιείται ευρέως σε όλα τα είδη βιομηχανιών.

• Τα ταμπλό, οι προφυλακτήρες και οι εσωτερικές επενδύσεις αποτελούν την αυτοκινητοβιομηχανία.
• Περιβλήματα φορητών υπολογιστών, πληκτρολόγια, καλύμματα τηλεφώνων κ.λπ.
• Οικιακά προϊόντα: Παιχνίδια (π.χ. τουβλάκια LEGO).
• Ιατρικός εξοπλισμός: Χειρουργικά όργανα και περιβλήματα για διαγνωστικές συσκευές. 
  

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χύτευσης με έγχυση ABS 

Πλεονεκτήματα 

• Το πλαστικό ABS (σημαίνει ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο) έχει υψηλή αντοχή στην κρούση, δηλαδή είναι σκληρό και ανθεκτικό απέναντι στους κραδασμούς και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανθεκτικών προϊόντων.
•  Διαμορφώνεται, κόβεται, τρυπάται και επεξεργάζεται εύκολα - Εξαιρετική κατεργασιμότητα.
• Καλή χημική και θερμική αντίσταση - Τα οξέα, τα αλκάλια και οι μέτριες θερμοκρασίες δεν τα επιβαρύνουν, όπως συμβαίνει με τα λιγότερα χυτά σιδήρου.
• Ομαλή επιφάνεια - Παράγει γυαλιστερά, αισθητικά εξαρτήματα κατάλληλα για καταναλωτικά προϊόντα.
• Επειδή είναι φθηνότερο από τα περισσότερα τεχνικά πλαστικά, το ABS είναι οικονομικά αποδοτικό.
• Ισχυρό αλλά ελαφρύ - Ένα εξαιρετικό υλικό για εφαρμογές που χρειάζονται αντοχή χωρίς διόγκωση.
•  Βιοδιασπώμενο - Το ABS είναι ένα ανακυκλώσιμο πλαστικό υλικό που μπορεί να επανεπεξεργαστεί, καθώς είναι φιλικό προς το περιβάλλον.

Μειονεκτήματα 

• Η παρατεταμένη έκθεση στο ηλιακό φως θα προκαλέσει κιτρίνισμα και ευθραυστότητα.
•  Εύφλεκτο - Αν δεν έχει τροποποιηθεί με πρόσθετα επιβράδυνσης φλόγας, καίγεται εύκολα.
• Τα εξαρτήματα ABS είναι επιρρεπή σε στρέβλωση - όταν τα εξαρτήματα ψύχονται με ακατάλληλο ρυθμό, μπορεί είτε να συρρικνωθούν είτε να παραμορφωθούν.
• Χαμηλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες - Επιδεκτικός σε υποβάθμιση σε ακραίες εξωτερικές συνθήκες.
• Το ABS είναι επιρρεπές στη χημική ευαισθησία, οπότε διαλύτες όπως η ακετόνη θα το διαλύσουν.
• Μέτρια αντοχή στη θερμότητα - Λιώνει σε υψηλές θερμοκρασίες (100°C), επομένως δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε εξαιρετικά θερμά περιβάλλοντα.

Η κατασκευή ABS Injection Molding έχει πολλούς βασικούς παράγοντες. 

Για την παραγωγή πλαστικών εξαρτημάτων ABS με χύτευση με έγχυση, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη πολλές μεταβλητές και να εξεταστούν τα πράγματα με τον σωστό τρόπο, ώστε να επιτευχθεί παραγωγή υψηλής ποιότητας, ισχυρή και προσιτή. Παρακάτω παρατίθενται παράγοντες στους οποίους πρέπει να εστιάσετε:

Επιλογή υλικού

• Για να επιτύχετε την απαιτούμενη αντοχή, αντοχή στη θερμότητα και φινίρισμα της επιφάνειας, χρησιμοποιήστε υψηλής ποιότητας ρητίνη ABS. 
• Ωστόσο, με βάση τις απαιτήσεις της εφαρμογής, όπως η αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, η επιβράδυνση φλόγας ή η αντοχή στην κρούση, μπορούν να επιλεγούν συγκεκριμένες ποιότητες ABS.

Προεπεξεργασία ξηρών ρητινών ABS

Απορροφούν την υγρασία, και ως εκ τούτου είναι υγροσκοπικά και πρέπει να στεγνώσουν σωστά, διαφορετικά μπορεί να εμφανιστούν ελαττώματα όπως φυσαλίδες και επιφανειακές ατέλειες.

Διαδικασία ξήρανσης

• Είναι επιθυμητό να στεγνώσουν τα σφαιρίδια ABS στους 80-90°C για 2-4 ώρες κατά την προετοιμασία για χύτευση.
• Η υδρόλυση αποδυναμώνει τις μηχανικές ιδιότητες και οδηγεί σε ασυνεπή αποτελέσματα χύτευσης και αποτρέπεται με την κατάλληλη ξήρανση.

 Έλεγχος θερμοκρασίας

• Η βέλτιστη ροή και η πλήρωση του καλουπιού πραγματοποιούνται σε θερμοκρασία τήξης 200-250°C.
• 50 - 80°C Θερμοκρασία καλουπιού για την αποφυγή στρεβλώσεων, ανομοιόμορφης συρρίκνωσης και ελαττωμάτων.

Ο ρυθμός ψύξης θα πρέπει να είναι αργός με ομοιόμορφο ρυθμό για τη βελτίωση της ακρίβειας των διαστάσεων και της μηχανικής αντοχής.

 Ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος στο σχεδιασμό πλαστικών μερών ABS

Γιατί είναι σημαντικό; 

• Όταν το πάχος του τοιχώματος δεν είναι σταθερό, αυτό προκαλεί στρέβλωση, σημάδια βύθισης, τάσεις στο υλικό και συσσώρευση υλικού.
• Η αστάθεια των διαστάσεων στα τελικά εξαρτήματα μπορεί να προκληθεί από ανομοιόμορφη ψύξη.

Συστάσεις σχεδιασμού

• Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν το πάχος είναι αυστηρά σταθερό μεταξύ 1,2 και 3,5 mm.
• Οι σταδιακές μεταβάσεις από τμήμα σε τμήμα θα αποτρέψουν τυχόν σημεία πίεσης ή αδύναμες περιοχές.
• Χρησιμοποιήστε στρογγυλοποιήσεις αντί για αιχμηρές γωνίες, καθώς θα εξισορροπήσουν την πίεση.

Πίεση & ταχύτητα έγχυσης

Ωστόσο, η βέλτιστη πίεση θα πρέπει να οριστεί μεταξύ 50-150 MPa για να διασφαλιστεί η πλήρης και χωρίς ελαττώματα πλήρωση του καλουπιού.

Ελεγχόμενη ταχύτητα

• Στη συνέχεια, ακολουθούν τα σημάδια εγκαύματος, η αυξημένη εσωτερική τάση και η υποβάθμιση του υλικού, λόγω της πολύ γρήγορης λειτουργίας →.
• Σφάλματα → μικρές βολές (ελλιπής πλήρωση), γραμμές συγκόλλησης και έλλειψη πρόσφυσης.

Η πίεση και η ταχύτητα ρυθμίζονται κατάλληλα για να βελτιωθεί το φινίρισμα της επιφάνειας, η αντοχή και η ακρίβεια των χυτευμένων εξαρτημάτων.

Σχεδιασμός μούχλας & εξαερισμός

Αυτό εξασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν παγίδες αέρα, σημάδια εγκαύματος και ελαττώματα που προκαλούνται από παγιδευμένα αέρια.

• Η τοποθέτηση της πύλης θα πρέπει να βελτιστοποιηθεί για ομαλή και χωρίς πιέσεις ροή του υλικού.
• Ο μειωμένος κίνδυνος σημαδιών ροής και επιφανειακών ατελειών οφείλεται στις λείες, ομοιόμορφες επιφάνειες του καλουπιού.
• Εάν το εργαλείο είναι ένα καλούπι με πολλές κοιλότητες, η πλήρωση και η ψύξη πρέπει να εξισορροπούνται ώστε να γεμίζουν και να ψύχονται ομοιόμορφα οι κοιλότητες.

 Συρρίκνωση και στρέβλωση

• Ίσως το πιο σημαντικό στοιχείο κατά το σχεδιασμό καλουπιών για ABS είναι ο υψηλός ρυθμός συρρίκνωσης 0,4-0,7%, οπότε πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι διακυμάνσεις του μεγέθους μετά την ψύξη.
• Απαραίτητη είναι η σταδιακή ψύξη για την αποφυγή διαστατικής παραμόρφωσης ή παραμόρφωσης του τεμαχίου.
• Οι δομές ενίσχυσης, όπως οι νευρώσεις και τα πλέγματα, είναι κατάλληλες όταν συμβάλλουν στη διατήρηση του σχήματος και της σταθερότητας.

 Μετα-επεξεργασία & φινίρισμα

• Τα εξαρτήματα ABS μπορούν να βαφτούν, να επιμεταλλωθούν, να γυαλιστούν ή να χαραχθούν με λέιζερ για βελτιωμένη εμφάνιση.
• Αυτό το βήμα αφορά τη διασφάλιση της ομαλότητας των ακμών και την αφαίρεση του πλεονάζοντος υλικού με κόψιμο, λείανση και απογύμνωση.
• Η επιχρωμίωση ή η επίστρωση UV στην επιφάνεια καθιστά τη λύση ανθεκτική και δύσκολη για τους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
  

Ιδιότητες υλικού ABS 

Γενικά χαρακτηριστικά του πλαστικού ABS

Το ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο (ABS) είναι ένα μη τοξικό, άοσμο θερμοπλαστικό που συνήθως μοιάζει με κόκκους ή σκόνη χρώματος ελεφαντόδοντου, ημιδιαφανή ή διαφανή. Η πυκνότητα που κυμαίνεται από 1,05 έως 1,18 g/cm³ του επιτρέπει να είναι ελαφρύ, αλλά και ισχυρό. Όπως και το ABS, ο ρυθμός συρρίκνωσης είναι 0,4% έως 0,9% και εξασφαλίζει καλή σταθερότητα διαστάσεων στα χυτευμένα εξαρτήματα. Το μέτρο ελαστικότητάς του είναι 2 GPa και ο λόγος Poisson είναι 0,394, που σημαίνει ότι δεν είναι ούτε πολύ αδύναμο ούτε πολύ άκαμπτο. Απορροφά λιγότερο από 1% υγρασίας, η θερμοκρασία τήξης του κυμαίνεται μεταξύ 217°C και 237°C και η θερμική αποσύνθεση αρχίζει πάνω από τους 250°C.

Μηχανική αντοχή του πλαστικού ABS 

Το ABS είναι ευρέως γνωστό για την πολύ υψηλή αντοχή σε κρούση και την εξαιρετική αντοχή σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η αντοχή στη φθορά είναι καλή, οπότε είναι κατάλληλο για εξαρτήματα που απαιτούν συνεχή κίνηση ή τριβή. Αυτό το πλαστικό παρέχει τη σταθερότητα των διαστάσεων ενός χυτευμένου εξαρτήματος, ώστε να διατηρεί το σχήμα του. Επίσης, το ABS έχει μέτρια αντίσταση στο λάδι και επομένως είναι μια αποδεκτή εναλλακτική λύση για εφαρμογές ρουλεμάν χαμηλής ταχύτητας και μεσαίου φορτίου.

Αντοχή στη θερμότητα και θερμική σταθερότητα

Το ABS έχει θερμοκρασία θερμικής εκτροπής (HDT) μεταξύ 93°C και 118°C, υποδεικνύοντας ότι διατηρεί τη δομή του σε μέτρια μόνο θερμότητα. Ωστόσο, η αντοχή του στη θερμότητα μπορεί να βελτιωθεί κατά προσέγγιση κατά περίπου 10°C εάν υφίσταται ανόπτηση, γεγονός που θα αύξανε την εφαρμοσιμότητά του για εφαρμογές που απαιτούν περισσότερες θερμικές επιδόσεις.

Δυνατότητες ηλεκτρικής μόνωσης

Το πλαστικό ABS είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτής και, ως εκ τούτου, το υλικό που επιλέγεται για τα περιβλήματα ηλεκτρονικών συσκευών και τα ηλεκτρικά εξαρτήματα. Οι μονωτικές του ιδιότητες είναι σταθερές σε διάφορες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και συχνότητας, ώστε να έχει σταθερή απόδοση σε διαφορετικές καταστάσεις.

Χημική και περιβαλλοντική αντοχή

Το ABS είναι ανθεκτικό στο νερό, τα ανόργανα άλατα, τα αλκάλια και μια μεγάλη ποικιλία οξέων και είναι κατάλληλο για χρήση σε βιομηχανικές και καταναλωτικές εφαρμογές. Ωστόσο, δεν υποβαθμίζεται όταν έρχεται σε επαφή με κετόνες, αλδεΰδες ή χλωριωμένους υδρογονάνθρακες, αλλά μπορεί να εμφανίσει ρωγμές λόγω τάσης όταν έρχεται σε επαφή με οξικό οξύ, φυτικά έλαια κ.λπ.

Με όλα τα πλεονεκτήματά του, το ABS ως πολυμερές έχει χαμηλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Το υλικό εξασθενεί όταν εκτίθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία (UV). Οι μελέτες του δείχνουν ότι μετά από έξι μήνες έκθεσης σε εξωτερικούς χώρους, η αντοχή του στην κρούση μπορεί να μειωθεί σχεδόν 50%, ανάλογα με την εφαρμογή την αρχική περιεκτικότητα της ρητίνης αυτό υποδεικνύει την ανάγκη χρήσης σταθεροποιητών υπεριώδους ακτινοβολίας ή επίστρωσης προστασίας στις εφαρμογές εξωτερικού χώρου. 

Κόστος του πλαστικού ABS και της χύτευσης με έγχυση 

Οι παράγοντες που καθορίζουν το κόστος του πλαστικού ABS είναι το κόστος των πρώτων υλών, το κόστος της επεξεργασίας και το κόστος οποιασδήποτε μεταγενέστερης επεξεργασίας που μπορεί να είναι απαραίτητη. Αυτά είναι τα κόστη που είναι πιθανό να προκύψουν κατά τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση ABS:

Κόστος πρώτων υλών

Η τιμή της ρητίνης ABS εξαρτάται από την τιμή της αγοράς, την προμήθεια από τον κατασκευαστή, την ποιότητα και τυχόν πρόσθετα χαρακτηριστικά που μπορεί να απαιτούνται, όπως επιβραδυντικό φλόγας ABS, σταθερότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία ή υψηλότερες αντοχές ABS. Σε γενικές γραμμές, το κόστος της τυποποιημένης ρητίνης ABS έχει ως εξής:

• $1.50 - $3.50 ανά κιλό για τους τυποποιημένους κόκκους ABS.
• $3,00 - $5,00 ανά κιλό για ειδικό ABS που περιλαμβάνει επιβραδυντές φλόγας, σταθεροποιημένα με υπεριώδη ακτινοβολία ή υψηλής αντοχής ABS.
• Από όλους αυτούς τους τύπους, το ABS είναι πιο ακριβό από το πολυπροπυλένιο (PP), αλλά φθηνότερο από το πολυανθρακικό (PC) και το νάιλον (PA).

Κόστος χύτευσης με έγχυση

Ακολουθούν ορισμένοι από τους παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος της χύτευσης με έγχυση πλαστικού ABS:

 Κόστος μούχλας

• Απλά καλούπια: $3,000 - $10,000
• Πολύπλοκα καλούπια πολλαπλών κοιλοτήτων: $10,000 - $50,000+
• Καλούπια πρωτοτύπων (παραγωγή χαμηλού όγκου): $500 - $5,000

 Κόστος παραγωγής ανά τεμάχιο

• Μικρά, απλά εξαρτήματα: $0.50 - $2.00 ανά τεμάχιο
• Μεγαλύτερα ή πολύπλοκα μέρη: $2.00 - $10.00+ ανά τεμάχιο
• Υψηλός όγκος παραγωγής: Το κόστος μειώνεται λόγω παραγόντων όπως οι μαζικές αγορές των εισροών.

Κόστος επεξεργασίας

• Ωριαίες τιμές μηχανών: $20 - $100 ανά ώρα (ανάλογα με το μέγεθος και τον τύπο του μηχανήματος).
• Κόστος εργασίας: USD ανά ώρα.
• Ενεργειακό κόστος: Επειδή το ABS πρέπει να θερμανθεί σε θερμοκρασία 200-250°C, συνεπάγεται σημαντική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Πρόσθετο κόστος 

• Βαφή, επιμετάλλωση και στίλβωση: $0,50 - $5,00 ανά τεμάχιο.
• Σπατάλη υλικών & επανεπεξεργασία: 10%.
• Διασταυρούμενη λειτουργικότητα: Ανάλογα με τα μεγέθη του τμήματος και τη θέση παραγωγής.

Είναι το ABS οικονομικά αποδοτικό;

Πλεονεκτήματα: Το κόστος των πρώτων υλών είναι μέτριο και το υλικό επεξεργάζεται εύκολα, ενώ τα περισσότερα απορρίμματα μπορούν να ανακυκλωθούν, γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για εφεύρεση μεσαίου έως μεγάλου όγκου.

Μειονεκτήματα: Πιο ακριβό από το PP και το PE, αλλά φθηνότερο από το PC και το Nylon. Θα μπορούσε κανείς να θεωρήσει επίσης το υψηλό κόστος των καλουπιών ως μειονέκτημα, ιδίως όταν πρόκειται για παραγωγή μικρής κλίμακας.

Σε γενικές γραμμές, η χύτευση με έγχυση ABS είναι οικονομική, ανθεκτική και εύκολη στην επεξεργασία και γι' αυτό πολλές βιομηχανίες προτιμούν αυτό το υλικό για επεξεργασία.

Άλλα πλαστικά που χρησιμοποιούνται σε χύτευση με έγχυση

Εκτός από το πλαστικό ABS, πολλά άλλα θερμοπλαστικά χρησιμοποιούνται συνήθως στη χύτευση με έγχυση. Ωστόσο, κάθε υλικό έχει τις ιδιότητές του διαφορετικές από το άλλο, καθιστώντας τα κατάλληλα για διαφορετικές εφαρμογές. Ακολουθεί μια σύγκριση των πιο κοινών πλαστικών για χύτευση με έγχυση με το ABS.

Πολυπροπυλένιο (PP) έναντι ABS 

Πλεονεκτήματα του PP

• Εξαιρετική χημική αντοχή και αντοχή στην υγρασία.
• Μια φιλική προς τον προϋπολογισμό ελαφριά και χαμηλού κόστους επιλογή.
• Καλή αντοχή στην κρούση, αλλά χαμηλότερη από το ABS.

Περιορισμοί του PP

• Η αντοχή στη θερμότητα και η ακαμψία είναι χαμηλότερες από το ABS.
• Δεν είναι τόσο ισχυρό όσο το ABS σε εφαρμογές υψηλής πίεσης.
• Κοινές χρήσεις: Συσκευασίες, εξαρτήματα αυτοκινήτων, ιατρικά δοχεία και οικιακά είδη.

Πολυανθρακικό (PC) έναντι ABS 

Πλεονεκτήματα του PC

• Μερικές φορές χρησιμοποιείται για ανώτερη αντοχή σε κρούση - αλεξίσφαιρο γυαλί και άλλα είδη προστατευτικού εξοπλισμού.
• Υψηλή αντοχή στη θερμότητα και ανθεκτικότητα.
• Το υλικό αυτό μπορεί να είναι διαφανές και εύκολα χρωματισμένο ή χρωματισμένο.

Περιορισμοί του PC

• Πιο ακριβό από το ABS.
• Είναι επιρρεπές σε γρατζουνιές και θα χρειαστεί επιστρώσεις για την ενίσχυσή του.
• Κοινές χρήσεις: Εξαρτήματα αυτοκινήτων, κράνη ασφαλείας, φακοί γυαλιών και ηλεκτρικά περιβλήματα.

Πολυαιθυλένιο (PE) έναντι ABS 

Πλεονεκτήματα του PE

• Εξαιρετικά ανθεκτικό σε χημικές ουσίες, νερό και διάβρωση.
• Έχει ιδιότητες χαμηλής τριβής κατάλληλες για κινούμενα μέρη.
• Εξαιρετικά εύκαμπτο και ελαφρύ.

 Περιορισμοί της PE

• Χαμηλότερη ακαμψία και μηχανική αντοχή από το ABS.
• Κακή αντοχή στη θερμότητα - λιώνει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
• Οι πλαστικές σακούλες, τα μπουκάλια, οι σωλήνες και τα δοχεία τροφίμων χρησιμοποιούν πλαστικό.

Τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) έναντι ABS 

Πλεονεκτήματα του PET

• Πολύ ελαφρύ, αλλά έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού έναντι της υγρασίας και των αερίων.
• Υψηλή σταθερότητα διαστάσεων - διατηρεί καλά το σχήμα του.
• Καλή χημική αντοχή και δυνατότητα ανακύκλωσης.

Περιορισμοί του PET

• Έχει χαμηλότερη αντοχή στην κρούση από το ABS.
• Δεν είναι τόσο ανθεκτικό στη θερμότητα όσο άλλα τεχνικά πλαστικά.
• Εφαρμογή: Φιάλες νερού, συσκευασίες τροφίμων, ίνες ρούχων και δοχεία καλλυντικών.

Πολυαμίδιο (PA/Nylon) έναντι ABS 

Πλεονεκτήματα του νάιλον

• Υψηλή μηχανική αντοχή και εξαιρετική ανθεκτικότητα.
• Καλή αντοχή στη θερμότητα, ώστε να είναι κατάλληλο για περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
• Ανθεκτικό στη φθορά και την τριβή, χρησιμοποιείται για κινούμενα μέρη.

 Περιορισμοί του νάιλον

• Απορροφά την υγρασία που επηρεάζει τη σταθερότητα των διαστάσεων.
• Πιο ακριβό από το ABS.
• Ανταλλακτικά αυτοκινήτων, γρανάζια, ρουλεμάν, βιομηχανικά εξαρτήματα, ηλεκτρικοί σύνδεσμοι.

Επιλογή του σωστού τύπου υλικού για τη χύτευση με έγχυση

Γεγονότα όπως η μηχανική αντοχή, η χημική αντίσταση, η ανοχή στη θερμοκρασία και το κόστος, θα επηρεάσουν το πλαστικό που πρέπει να επιλέξετε για χύτευση με έγχυση. Το ABS επιτυγχάνει μια ισορροπία μεταξύ αντοχής, ανθεκτικότητας και οικονομικής προσιτότητας, αλλά άλλα πλαστικά όπως PP, PC, PE, PET, Nylon για να αναφέρουμε μερικά, έχουν το πλεονέκτημα σε ορισμένες εφαρμογές για τον εαυτό τους. Αυτή η διορατικότητα επιτρέπει στους κατασκευαστές να λαμβάνουν τις καλύτερες αποφάσεις για τα προϊόντα τους όσον αφορά την απόδοση. 

Συμπέρασμα

Η χύτευση με έγχυση ABS είναι ένας εξαιρετικά ευέλικτος, αποτελεσματικός και χαμηλού κόστους τρόπος κατασκευής πλαστικών εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας. Αποτελεί ιδανικό υλικό για τις βιομηχανίες αυτοκινήτων, ηλεκτρονικών, καταναλωτικών αγαθών και ιατρικού εξοπλισμού, λόγω της καλής αντοχής του στην κρούση, του λείου φινιρίσματος της επιφάνειας και της καλής ικανότητας επεξεργασίας. Για τα καλύτερα αποτελέσματα στη χύτευση ABS, οι κατασκευαστές πρέπει να δίνουν ιδιαίτερη προσοχή στον έλεγχο της θερμοκρασίας, στο ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος, στη βέλτιστη πίεση έγχυσης και στα επαρκώς σχεδιασμένα καλούπια. Η απορρόφηση υγρασίας στις ρητίνες ABS απαιτεί επίσης προεπεξεργασία, καθώς μπορεί να δημιουργήσει φυσαλίδες και άλλα ελαττώματα, καθώς και κακές μηχανικές ιδιότητες. Οι τεχνικές μετα-επεξεργασίας, όπως η βαφή επιμετάλλωση και το φινίρισμα της επιφάνειας μπορούν να οδηγήσουν σε πολύ μεγαλύτερη αντοχή και τελική εμφάνιση των χυτευμένων εξαρτημάτων ABS.

Το ABS εξακολουθεί να είναι ο ηγέτης του κλάδου των πλαστικών χύτευση με έγχυση, αλλά το PP, το PC, το PE, το PET και το Nylon είναι άλλες ανώτερες επιλογές ανάλογα με τις ανάγκες της εφαρμογής. Το πολυανθρακικό έχει ανώτερη πρόσκρουση από το νάιλον και το πολυπροπυλένιο είναι πιο ανθεκτικό χημικά. Οι μηχανικές ιδιότητες, το κόστος, τα περιβαλλοντικά ζητήματα και η προβλεπόμενη χρήση καθορίζουν τη σωστή επιλογή υλικού. Συνολικά, η χύτευση πλαστικού ABS παραμένει μια σημαντική δύναμη στη σύγχρονη κατασκευή, καθώς ο τέλειος συνδυασμός επιδόσεων, τιμής και παραγωγής το καθιστά ιδανικό. Το ABS είναι ένα αξιόπιστο και συχνά χρησιμοποιούμενο θερμοπλαστικό στη χύτευση με έγχυση, ανεξάρτητα από την εφαρμογή του για την αυτοκινητοβιομηχανία, την οικιακή ή τη βιομηχανική αγορά.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τη χύτευση με έγχυση ABS

1. Μπορεί το πλαστικό ABS να χρησιμοποιηθεί για εξωτερική χρήση;

Αυτή η συγκεκριμένη μορφή σύγχρονου κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες ελάχιστης τάσης έχει χαμηλή αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία και είναι επιρρεπής στο να γίνει εύθραυστος και να αποχρωματιστεί από την έκθεση στο ηλιακό φως. Παρόλα αυτά, οι σταθεροποιητές ή οι επιστρώσεις UV μπορούν επίσης να ενισχύσουν την ανθεκτικότητά του για χρήση σε εξωτερικούς χώρους.

2. Πώς η χύτευση με έγχυση ABS έχει τα πλεονεκτήματά της; 

Το ABS είναι ανθεκτικό στη θερμότητα, εξαιρετικά ισχυρό αλλά ελαφρύ, έχει υψηλή αντοχή στην κρούση, προσφέρει καλή δυνατότητα κατεργασίας και είναι εύκολο να φινιριστεί ως λεία επιφάνεια. Επιπλέον, εξακολουθεί να είναι ελαφρύ, αλλά ανθεκτικό.

3. Αντέχει το πλαστικό ABS στις χημικές ουσίες;

Το νερό, τα οξέα, τα αλκάλια και μερικές φορές οι οργανικοί διαλύτες, όπως η ακετόνη, επηρεάζουν το ABS. Μπορεί να βελτιώσει τον βαθμό της ικανότητας του ABS να αντιστέκεται στις χημικές ουσίες.