I metalli erano la soluzione principale quando si selezionavano i materiali dei componenti che richiedevano resistenza, durata e capacità di sopportare carichi sotto varie sollecitazioni; Sollecitazioni da impatto, taglio, trazione e deformazione. Con i moderni progressi tecnologici nell'analisi degli elementi finiti (FEA), nell'ingegneria dei compositi e processi di stampaggio ad iniezione di precisione, la conversione di parti da metallo a plastica è diventata una soluzione praticabile, economica e popolare.
L'uso della plastica non solo riduce il peso delle parti e i costi di produzione, ma migliora anche la flessibilità di progettazione attraverso un minor numero di operazioni di produzione. L'uso di metodi scientifici per rendere i componenti in plastica paragonabili ai componenti in metallo può portare a componenti con la stessa integrità strutturale, con vantaggi aggiuntivi come la resistenza chimica e la schermatura elettromagnetica (EM) e a radiofrequenza (RF).
Per ridurre il peso del veicolo e migliorare l'efficienza del carburante, l'industria automobilistica e aerospaziale ha aperto la strada alla sostituzione delle parti metalliche con quelle in plastica. Un recente articolo pubblicato dall'American Society of Mechanical Engineers (ASME) afferma:
Utilizzando materiali di qualità ingegneristica con un'adeguata progettazione strutturale, le parti in plastica possono effettivamente essere più resistenti delle parti in metallo. La capacità di modellare le caratteristiche di resistenza strutturale (come nervature, sporgenze e controventi angolari) al momento della produzione iniziale (piuttosto che in un secondo momento di fissaggio, saldatura e incollaggio) aumenta la resistenza complessiva della parte assemblata e riduce i costi aggiuntivi.
Il materiale polimerico adatto e l'effetto di stampaggio possono essere confermati preliminarmente utilizzando il software di ingegneria dell'analisi degli elementi finiti e il test del flusso dello stampo. Ulteriori simulazioni di carico di sollecitazione eseguite da professionisti dell'ingegneria meccanica possono dare ai clienti la tranquillità di sapere che la conversione delle loro parti è supportata da dati scientifici, oggettivi e in tempo reale.
Considera i tre fattori seguenti che supportano in modo convincente la conversione di parti metalliche in plastica:
- Peso più leggero
Considerando il peso specifico dell'alluminio (il rapporto tra densità o massa di due sostanze), viene solitamente utilizzato per il suo lodevole rapporto peso/resistenza, che varia da 2.5 a 2.8 SG. In confronto, il policarbonato, una delle plastiche più dense, ha un intervallo di gravità compreso tra 1.2 e 1.4 SG. La conversione di parti in metallo in plastica ha avuto molto successo nel ridurre il peso dei componenti, che riduce direttamente i costi di trasporto e ridurrà anche i costi di produzione e lavorazione. La realizzazione di parti metalliche ha sempre richiesto macchine potenti, molti cicli di lavorazione e meccanici esperti. Un unico processo di stampaggio a iniezione che può essere completato in meno di un minuto produce parti in plastica simili.
- Fusione in più parti
Lo stampaggio a iniezione è in grado di produrre geometrie complesse, tra cui sporgenze, nervature, fori, filettature, tagli inferiori e porte, il tutto con tolleranze rigorose. Creando un stampo di precisione ingegnerizzato e processo di produzione ad alta velocità, le parti in plastica sfaccettate possono essere prodotte in modo efficiente. Mentre i pressofusi sono considerati l'equivalente in metallo di plastica stampata ad iniezione parti, considera questi potenziali additivi per materiali che rendono le parti in plastica una soluzione migliore:
- Lubrificanti: migliorano l'usura e riducono l'attrito
- Acciaio al carbonio o acciaio inossidabile: migliore conduttività elettrica e schermatura EMI/RFI
- Minerali: proprietà elettriche, stabilità dimensionale e resistenza agli urti
- Modificatore: aumenta la costituzione
- Protezione UV: mantenere la stabilità nell'ambiente esterno
- Coloranti: scelte di colore illimitate
- Modificatori di forza: vetro, tungsteno, kevlar, rame
- Riduci il costo
Utilizzando resine ingegnerizzate come nylon o ABS, le parti in metallo pressofuso più spesse e pesanti possono essere sostituite con parti in plastica più resistenti, più sottili e più uniformi. Meno materiale equivale a un minor costo del materiale. Eliminando le operazioni di lavorazione a più passaggi (come filettatura, saldatura e finitura superficiale), i cicli di produzione ad alta velocità a passaggio singolo possono ridurre i costi di produzione dal 25% al 50% rispetto alle parti metalliche. Esiste una varietà di miscele e miscele polimeriche ad alte prestazioni che possono essere progettate per soddisfare requisiti di prestazioni specifici, molte delle quali forniranno un'alternativa conveniente a metalli e leghe.
Il processo viene avviato consultando apparecchiature di stampaggio a iniezione di precisione esperte per determinare la fattibilità economica della conversione di parti metalliche in plastica. Attraverso le revisioni ingegneristiche, è possibile determinare gli attuali requisiti materiali e funzionali del progetto per garantire la coerenza e la massima qualità tra le parti durante tutto il ciclo di vita del progetto.
Molti dei clienti di RJC sono interessati a ridurre i costi di produzione delle parti, in particolare quelle in materiale termoplastico. L'applicazione del riscaldamento completo non funzionerà perché provoca la deformazione e la deformazione della plastica lungo la saldatura. Utilizza il nostro servizio di saldatura a ultrasuoni per fornire saldature sicure, efficaci e molto durevoli senza riscaldamento diretto.