Замена металла на пластик: снижение затрат на обработку на станках с ЧПУ

Существует множество методов снижения себестоимости продукции посредством проектирования, одним из наиболее эффективных является выбор наиболее подходящих материалов, производственных процессов обработки на станках с ЧПУ и методов сборки во время проектирования продукции. Одним из наиболее эффективных подходов является замена стали на пластик.

Почему замена металла на пластик может снизить затраты?

Замена металла на пластик означает использование высокопроизводительных инженерных пластиковых компонентов вместо традиционных металлических деталей без ущерба для качества и производительности продукта. Это упрощает структуру продукта, снижает производственные затраты и обеспечивает облегчение.

С чисто экономической точки зрения замена металла на пластик обычно снижает себестоимость продукции на 25–50 % по следующим причинам:

1. Сложная форма и свобода дизайна:

Литье под давлением позволяет производить пластиковые детали гораздо более сложной формы, чем металлические. Пластиковые детали могут иметь сложные изогнутые поверхности, внутренние структуры и различные особенности, такие как тонкие стенки, отверстия, поднутрения, резьбы, выступы, ребра и выступы, которые сложно или дорого получить с помощью процессов производства металла. Это позволяет пластиковым деталям консолидировать окружающий металл или другие компоненты, уменьшая материала и Затраты на обработку с ЧПУ.

Несколько металлических деталей с ЧПУ удаляются, что позволяет экономить затраты на сырье и затраты на обработку металлических деталей на станках с ЧПУ.

Конструкция изделия проста, что сокращает и исключает необходимость использования крепежных элементов при сборке.

Исключите сложные процессы сборки, такие как сварка и клепка, сократите время сборки и уменьшите затраты на сборку компонентов.

2. Снижение затрат на сборку:

Пластиковые детали часто используют такие методы крепления, как защелки, зажимы и ультразвуковая сварка, что снижает необходимость в механических крепежах, обычно используемых с металлическими деталями, такими как сварка, заклепки или резьбовые крепежи. Это упрощает сборка, сокращает время сборки и снижает затраты на сборку компонентов.

3. Избегание вторичной обработки:

Многие процессы обработки металла с ЧПУ, такие как литье в песчаные формы и литье под давлением, часто требуют вторичной обработки, например CNC-обработка, покраска и покрытие для соответствия требованиям к качеству, внешнему виду и коррозионной стойкости. Пластиковые детали обычно имеют более высокую точность размеров, лучшее качество поверхности и разнообразные варианты цвета, что снижает или исключает необходимость вторичной обработки и связанных с ней затрат.

4. Высокая эффективность производства и низкие затраты на обработку:

Даже сложные пластиковые формы относительно легко изготавливать после изготовления литьевой формы. Литье под давлением позволяет производить требуемые детали за один этап, что обеспечивает высокую эффективность производства и низкие затраты на обработку. Кроме того, многогнездные формы позволяют производить несколько идентичных деталей за один цикл впрыска, что еще больше повышает эффективность производства.

5. Длительный срок службы пресс-формы:

По сравнению с металлическими формами для литья под давлением, пластиковые литьевые формы имеют более длительный срок службы. Правильный выбор материала и конструкция формы могут продлить срок службы литьевых форм до более чем 500,000 1 - XNUMX миллиона циклов или более, что снижает затраты на изготовление, обслуживание и ремонт форм.

6. Снижение затрат на пластиковый материал:

Пластиковые материалы, являющиеся побочным продуктом нефтяной промышленности, легкодоступны и стоят дешевле за единицу объема по сравнению с металлическими материалами аналогичного объема.

7. Пригодность к вторичной переработке:

Пластиковые детали часто производят минимум отходов в процессе производства, а любой излишек материала можно перемолоть и использовать повторно. Это минимизирует затраты на пластиковый материал.

8. Уменьшенный Упаковка и транспортные расходы:

Пластик легче металлов, что позволяет снизить затраты на упаковочные материалы и транспортные расходы за счет меньшего веса.

9. Снижение энергопотребления и эксплуатационных расходов:

Более низкая плотность пластика означает, что продукты потребляют меньше энергии во время работы, что приводит к снижению эксплуатационных расходов. Например, более легкие транспортные средства имеют меньший расход топлива.

Помимо экономии затрат, пластмассы обладают и другими преимуществами:

Пластик имеет низкую плотность, что обеспечивает функциональность для облегчения продукта. Плотность пластиковых материалов обычно составляет от 0.9 до 1.8 кг/дм3; в то время как плотность металла обычно составляет от 3 до 8 кг/дм3.

Облегчение веса: Пластиковые материалы способствуют снижению веса, повышая функциональность продукта.

Коррозионная стойкость: пластмассы пригодны для различных химических и агрессивных сред, в отличие от металлов, которые подвержены коррозии.

Механические свойства: Высокопрочные пластики могут даже превосходить металлы по таким механическим свойствам, как прочность на разрыв.

Не требующие смазки: некоторые виды пластика, такие как ПОМ, демонстрируют отличную износостойкость, что снижает потребность в дорогостоящих смазочных материалах, особенно в пищевой промышленности.

Энергоэффективность: Пластиковые изделия потребляют меньше энергии во время работы, что во многих случаях приводит к более быстрой работе оборудования.

Звукоизоляция: Пластики могут использоваться для звукоизоляции благодаря своей непроводящей природе.

Электроизоляция: Пластики являются прекрасными изоляторами, что делает их пригодными для использования в электротехнике.

Низкая теплопроводность: Пластик приятен на ощупь благодаря своей низкой теплопроводности.

Подводя итог, можно сказать, что замена металла пластиком обеспечивает существенные преимущества с точки зрения затрат и широкий спектр функциональных преимуществ.