Литье поликарбоната под давлением для оптических и конструкционных компонентов ПК.
Какие допуски допускает компания Fecision при изготовлении деталей из поликарбоната методом литья под давлением?
Наши пресс-формы для производства ПК обрабатываются механическим способом для ± 0.01 мм Размеры резонаторов определяются с помощью медленной электроэрозионной обработки. Резонаторы оптического качества достигают зеркальной полировки S136 при Ra ≤ 0.012 мкм. Формование осуществляется 500,000+ циклов перед первым восстановлением поверхности, при диапазоне усилия зажима от 80 до 350 тонн в зависимости от площади обрабатываемой детали.
ISO 9001: 2015
ISO 13485: 2016
Сертифицировано по стандарту AS 9100
Обзор DFM
электроэрозионная обработка с медленной проволокой
первое мероприятие по восстановлению дорожного покрытия
поликарбонат оптического качества
время с момента утверждения DFM
Почему инженеры указывают конкретные параметры
Поликарбонат для требовательных клиентов
Формованные детали
Ударная вязкость поликарбоната по методу Изода составляет 640–850 Дж/м. — примерно в 40 раз выше, чем у стандартного акрила — именно поэтому его используют в щитах для подавления беспорядков, окнах салонов самолетов и корпусах хирургических инструментов, где отказ компонентов недопустим.
Мы занимаемся изготовлением поликарбонатных форм с самых первых дней существования нашего медицинского подразделения. И вот что быстро стало ясно: Большинство отказов печатных плат, которые мы наблюдаем на этапе проектирования с учетом технологичности производства (DFM), связаны с неравномерностью толщины стенок и расположением литниковых каналов.Дело не в качестве материала. Тонкий участок толщиной 0.8 мм, прилегающий к ребру толщиной 3.5 мм, всегда будет демонстрировать обесцвечивание под нагрузкой — не потому, что поликарбонат слабый, а потому, что конструкция пресс-формы создала такую ориентацию молекул, которую материал не может выдержать.
Для производства поликарбоната также требуется тщательный контроль влажности. Гранулы, высушенные до содержания влаги ниже 0.02% перед попаданием в барабан, — в нашем процессе используются сушилки с осушителем, работающие непрерывно при температуре 110–120 °C. Пропустите этот шаг, и на первом же снимке вы увидите серебристые полосы. Материал сразу же указывает на любые неполадки в процессе, что, в зависимости от точки зрения, может быть как неприятно, так и полезно.
Дополнительные материалы доступны на нашем сайте. Материальные услуги →
Ударопрочность
Прочность по методу Изода составляет 640–850 Дж/м² (ASTM D256). Выдерживает многократные ударные нагрузки при комнатной температуре — это важно для корпусов устройств и средств защиты.
Тепловое отклонение
Температура гидродетермического воздействия (HDT) 120–130 °C при 1.82 МПа (ASTM D648). Выдерживает циклы автоклавной стерилизации и непрерывную эксплуатацию в условиях до 115 °C.
Оптическая Ясность
Светопропускание 88–90% (ASTM D1003). Показатель преломления 1.586. Подходит для линз, окон приборов и защитных покрытий дисплеев, требующих почти стеклянной прозрачности.
Стабильность размеров
Усадка 0.5–0.7% (равномерная, аморфная). Низкая деформация по сравнению с полукристаллическими аналогами. Стабильные характеристики во всех полостях многогнездной оснастки.
биосовместимость
Доступны марки, соответствующие стандартам USP Class VI и ISO 10993 (Makrolon 2458, Lexan 940). Подходит для контактных компонентов медицинских изделий согласно стандарту ISO 13485.
Пламя Рейтинг
Доступны огнестойкие марки UL94 V-0 (Makrolon FR) для электронных корпусов, разъемов и электрических компонентов, требующих соответствия нормативным требованиям.
Оценки ПК, которые мы проводим, — и почему каждая из них важна.
Не все виды поликарбоната одинаково хорошо ведут себя в условиях литья под давлением. Вязкость, огнестойкость, армирование волокнами и требования к биосовместимости определяют выбор марки поликарбоната еще до начала проектирования пресс-формы.
Макролон 2458 / Лексан 940
первичнаяИменно этот материал мы используем в большинстве работ по ПК — для защитных крышек объективов, рамок дисплеев и корпусов, где важны как прозрачность, так и структурная целостность. В частности, Lexan 940 уже 30 лет является основным материалом в отрасли, и это неспроста: стабильная текучесть расплава (10 г/10 мин при 300 °C), предсказуемая усадка и чистое отделение от формы.
Макролон FR / Лексан 500R
ОгнезащитныйКогда конечный продукт требует соответствия стандарту UL94 V-0 — корпуса блоков питания, компоненты аккумуляторов электромобилей, электрические разъемы — мы переходим на огнестойкий поликарбонат. Огнезащитные добавки существенно не меняют конфигурацию пресс-формы, но влияют на размер литникового канала (материал становится немного жестче) и внешний вид поверхности (небольшая мутность по сравнению с поликарбонатом без наполнителя).
ПК GF10 / GF20
СтеклянныйПоликарбонат, армированный стекловолокном, жертвует оптической прозрачностью ради жесткости. Мы используем стекловолоконные марки для изготовления конструкционных кронштейнов, креплений для камер и корпусов медицинских устройств, где ползучесть под нагрузкой является проблемой. Компромисс: стекловолокна выходят на поверхность у стенок формы и создают текстурированную поверхность — полированная поверхность типа А недостижима без дополнительных операций. Также следует отметить: стекловолоконный поликарбонат абразивен; мы используем закаленные полости из стали S136, рассчитанные на использование стекловолоконных марок.
Смеси ПК/АБС
Смешанный — Сбалансированный по затратамКомпозит PC/ABS занимает интересную промежуточную позицию: он несколько уступает чистому PC по ударопрочности и термостойкости, но обрабатывается проще (более низкая температура в цилиндре 230–260 °C против 280–310 °C у PC) и стоит на 15–25% меньше за килограмм. Для корпусов потребительских устройств, где приемлема эстетика на уровне ABS, но необходима структурная жесткость на уровне PC, это правильный выбор.
Наша технология литья поликарбоната под давлением
Процесс формования
Шесть контролируемых этапов, каждый с документированной контрольной точкой. Для поликарбоната требуется более строгая дисциплина процесса, чем для обычных полимерных смол — температура цилиндра, содержание влаги, скорость впрыска и температура пресс-формы взаимодействуют таким образом, что это немедленно отражается на качестве детали.
Обзор DFM
Перед программированием в CAM-системе проверяются однородность стенок, расположение литниковых каналов, углы уклона и геометрия ребер. Специфические для ПК тревожные сигналы: изменения в местах перехода между стенками более чем на 25%, положения литниковых каналов, создающие струйное излучение на оптических поверхностях.
Прецизионные инструменты
Сталь S136, используемая для изготовления полостей, обработана с точностью ±0.01 мм методом электроэрозионной обработки медленной проволокой по критическим размерам. Оптические поверхности отполированы алмазным полировщиком до степени шероховатости SPI A1 (Ra ≤0.012 мкм). Зеркальная полировка выполняется перед установкой затвора.
Предварительная сушка материала
Гранулы поликарбоната сушили при температуре 110–120 °C в течение 4–6 часов в сушильных бункерах с осушителем. Точку росы контролировали непрерывно (< −30 °C). Влажность должна быть ниже 0.02% — мы проверяли это методом титрования по Карлу Фишеру на образцах медицинского назначения.
Впрыск и контроль технологических процессов
Температура цилиндра 280–310 °C, пресс-формы 80–110 °C. Скорость впрыска оптимизирована для снижения сдвигового напряжения в цепях поликарбоната и предотвращения оптических искажений (двулучепреломления). Для фиксации технологического окна при изготовлении первого образца использовался научный метод планирования экспериментов по литью.
Проверка в процессе
Первый образец измерен на координатно-измерительной машине (точность системы ±0.002 мм). Детали оптического качества проверены на наличие дефектов поверхности в рассеянном свете интенсивностью 500 люкс. Двулучепреломление проверено поляризованным светом там, где это указано.
Постобработка и доставка
По желанию, перед отгрузкой производится отжиг при температуре 100–120 °C для снятия внутренних напряжений. Детали упаковываются индивидуально в противоцарапающие пленки. Полный перечень деталей и отчет о размерах отправляются с каждым заказом.
DFM в литье под давлением поликарбоната: как предотвратить отказы деталей.
В рамках нашей системы проектирования для производства компьютерных компонентов (DFM) мы проводим восемь конкретных проверок, прежде чем конструкция пресс-формы будет утверждена. Режимы отказов ПК предсказуемы, если знать, на что обращать внимание.
Ознакомьтесь с нашими возможностями в области литья под давлением →
Распространенные проблемы проектирования ПК с учетом технологичности производства, на которые мы обращаем внимание.
Образование трещин от напряжения в местах подрезов
Поликарбонат не деформируется при выбросе гильз так, как полиэтилен или полипропилен. Любой подрез свыше 0.8 мм с каждой стороны требует использования ползунка или подъемника. — Принудительное выталкивание вызывает побеление под нагрузкой или замедленное растрескивание.
Максимальный подрез: 0.8 мм/сторона без механизма.Двойное лучепреломление в оптических компонентах
Высокая скорость впрыска + низкая температура пресс-формы + тонкие стенки = молекулярная ориентация, проявляющаяся в виде радужных полос под поляризованным светом. Для изготовления оптических линз требуется профилирование скорости впрыска и температура пресс-формы ≥80 °C. чтобы обеспечить релаксацию молекул перед замораживанием.
Температура формования ≥80 °C для поликарбоната оптического качества.Химическая совместимость разделительного состава для пресс-форм
Поликарбонат обладает низкой устойчивостью к разделительным составам на основе углеводородов — они вызывают образование трещин под напряжением в течение нескольких дней после изготовления детали. Только силиконовые внутренние смазки или сухие разделительные составы для литья. Это застаёт людей врасплох при первом запуске ПК.
Только силиконовый разделительный состав — никаких углеводородных аэрозолей.Температура сопла горячего канала
Поликарбонат разлагается при температуре ≥340 °C. Температура наконечника сопла должна поддерживаться в пределах 280–315 °C. — Слишком высокая температура приводит к пожелтению уже после первых 50 впрысков; слишком низкая — затвор замерзает в середине процесса заправки. Калибровка каждой форсунки производится в процессе проверки инструмента.
Сопло: строгий температурный диапазон 280–315 °C.Точный контроль и обеспечение качества комплектующих для ПК.
Все приведенные ниже показатели измеряются, а не оцениваются. Низкий коэффициент усадки ПК позволяет соблюдать жесткие допуски — но только если разрешение измерительной системы достаточно высокое, чтобы надежно их проверить.
- Поликарбонат (ПК) широко используется в корпусах медицинских изделий, рукоятках хирургических инструментов и т. д. IV Эти разъемы отличаются исключительной прозрачностью, ударопрочностью и способностью выдерживать циклы стерилизации.
- В компании Fecision мы производим медицинские компоненты для ПК с жесткими допусками и полной прослеживаемостью, обеспечивая соответствие стандартам. ISO 13485 и FDA требования. Независимо от того, нужны ли вам прозрачные детали для управления потоками жидкости или прочные хирургические инструменты, наши услуги медицинского литья под давлением обеспечить точность и биосовместимость Ваши устройства этого требуют.
Отрасли, использующие литье поликарбоната под давлением
Сочетание оптической прозрачности, структурной целостности и биосовместимости, соответствующей нормативным требованиям, делает поликарбонат актуальным для отраслей с очень разными эксплуатационными требованиями — и все они обслуживаются с использованием одной и той же инструментальной инфраструктуры.
Медицина и диагностика
Микрофлюидные картриджи, корпуса реагентов для диагностики in vitro, корпуса хирургических инструментов и прозрачные крышки для диагностических камер. Технология соответствует стандарту ISO 13485, доступен класс чистоты USP Class VI, производственная ячейка в чистом помещении класса 10 000 для сборки чувствительных изделий.
Потребительская электроника:
Защитные крышки для объективов камер, рассеивающие пластины для светодиодов, рамки дисплеев и корпуса устройств, где требуется косметическое покрытие SPI A2 или выше. Устойчивость поликарбоната к царапинам (Rockwell M70) обеспечивает презентабельный вид поверхностей при производственной эксплуатации.
Аэрокосмическая промышленность и оборона
Линзы приборной панели, крышки индикатора на лобовом стекле, корпуса авионики. Процесс сертифицирован по стандарту AS 9100 Rev D. Сочетание оптической прозрачности и структурной жесткости поликарбоната в диапазоне рабочих температур от −40 °C до +115 °C делает его одним из немногих аморфных полимеров, удовлетворяющих стандартам аэрокосмической квалификации.
Промышленная электроника
Корпуса разъемов, крышки датчиков, клеммные колодки и коммутационные корпуса, требующие огнестойкости UL94 V-0. Смеси поликарбоната и АБС-пластика подходят для большинства этих применений по более низкой цене, при этом соответствуют большинству требований к тепловым характеристикам и ударопрочности.
Литье поликарбоната под давлением — ответы на вопросы покупателей
Вот шесть вопросов, которые задают нам специалисты по проектированию и закупкам, прежде чем прислать чертеж. Мы ответили на них конкретными цифрами, а не маркетинговыми формулировками.
+
Хотите обсудить ваш проект по литью поликарбоната под давлением?
Наши опытные инженеры могут проанализировать требования вашего приложения и порекомендовать оптимальное решение.
Галерея продуктов
Начните свой проект по литью поликарбоната под давлением
Загрузите свой 3D-файл или 2D-чертеж.
Наши инженеры проведут для вас полный анализ DFM (проектирование, производство и изготовление) с учетом специфики вашего ПК.
Связанные услуги
Литье под давлением ПЭТ
PEEK литье под давлением
ПП Литье под давлением
Нейлон литья под давлением
ПММА литье под давлением
