聚氨酯泡沫如何产生更精确的工具以更低的成本

工具、制造的过程可以被定义为设计和工程工具必不可少的生产所需的组件或部分形成最终的产品。它可以包括刀具磨削和铣床等;work-holding工具设备或夹具等;模具、模具、塑料和金属板和模式;和焊接和检验设备。有一个无限数量的方法工具开发,许多材料,从坚硬的金属复合材料,可用于制造这些工具。亚博网站下载

图片来源:通用塑料

工具是一个核心技术用于几乎所有主要市场——从电子运输食品加工,通常是一个标准的设计和生产过程的一部分。与很多其他方面调查,很容易依靠默认传统的加工方法。但对许多公司来说,转向另一种工具材料或使用一个新方法设计和开发工具,可以帮助实现防弹设计以更有效的方式,节省时间和金钱。

各行各业,许多制造商正在尝试复合,或“软”工具技术使用聚氨酯泡沫等材料。亚博网站下载虽然这可能不是正确的选择为所有应用程序和工具需求,有几个例子使用聚氨酯泡沫作为最终工具或帮助使得最终的工具可以帮助您降低成本,迭代速度,或者创建一个更精确的工具。

本文探讨了评估工具需求的主要因素,以及如何充分利用工具使用聚氨酯泡沫策略和方法。

高成本的小错误

工具是生产过程的重要组成部分。使用质量低劣的工具将主要导致不合格的组件被建造,容易出现故障,没有压力,或无法满足项目规范或要求。这可能会导致大量的部分被浪费,甚至要求你从头开始生产。

完成部分的质量,它的属性,可以部分的精度和速度,在大容量和可重复性操作都依赖工具的精度和特性。正确使用正确的流程和材料开发这些工具是至关重要的保证运转正常部分。总之,开发最好的产品,你必须设计最好的工具,设计的最大质量,为任务。

前考虑设计正确的工具

有许多因素在选择正确的工具为一个特定的应用程序。以下是一些最重要的制造商需要问的问题:

• 该工具将如何被使用和使用所需的性能要求是什么?
• 理想情况下满足这些需求会有什么材料?
• 养护条件是什么?
• 你的产量是什么?
• 你的宽容是什么水平?
• 完成工具的尺寸是什么?
• 多少次的工具需要执行其任务吗?
• 产品有什么轮廓和合并功能?
• 将花费的时间从原型到生产?
• 所需的表面光洁度是什么?
• 已分配的预算是多少?

最后,选择合适的技术取决于你如何计划使用该工具,实现一个完美的(或接近完美)匹配的热膨胀系数(CTE),产量和固化条件,公差水平和表面光洁度,和空间的复杂性。这些问题的答案将领导一个正确的过程发现这场比赛和工程正确的工具,将导致生产优质、合适的功能部分。

工具技术:硬工具和软工具

有两种基本类型的工具——硬工具和软工具。硬工具主要使用金属材料,如铝、钢铁、或不胀钢等金属合金;亚博网站下载而软工具材料通常是复合材料,如高密度泡亚博网站下载沫,可加工的环氧板,玻璃纤维,或木材/石膏模型。

高密度泡沫工具(左)和抛光石墨Hexcell公司HexTool^®(右)。图片来源:通用塑料

传统上,硬工具制造业的可靠标准。耐用,提供良好的表面光洁度,站起来为高产很多拉操作(例如1500高压蒸汽循环钢工具)。此外,金属一般ct低,工作在开发组件,也有一个低CTE,要求公差,或者要求高温循环重复。

CTE措施每度分数大小的变化温度以恒定压力的变化。

当CTE值的工具和生产材料匹配,材料将扩大和合同利率在处理不同的固化温度,导致高质量的零件具有精确的亚博网站下载尺寸公差。就像硬工具技术是一个更好的选择做组件CTE较低时,软工具选项主要是一个更好的选择,当生产复合部分减少CTE失配和维护养护时尺寸精度。下面是标准工具的ct资料。亚博网站下载

相对通用工具材料的ct。亚博网站下载图片来源:SME.org

与硬工具、软工具更快和更容易机成复杂的形状,可以根据需要迅速被修改或重做。此外,软工具原材料,加工的过程中,提供更低的价格标签的优势,和更容易移动的轻重量。

这些优势是为什么一些制造商转向轻量级软工具原型和其他有时限的项目,生产工具和复杂或大型设计,生产运行low-part卷,或者当经济解决方案是必要的。

聚氨酯泡沫:多功能选择软工具选项

尽管广泛的材料可用于软工具、聚氨酯泡沫塑料工具板(亚博网站下载也称为高密度聚氨酯或二胺),等通用塑料LAST-A-FOAM^®,是一个巧妙的选择。LAST-A-FOAM®工具董事会正在寻找替代大型工具材料,处理,加工、金属和运输成本是一个问题,或限量工具,金属工具的成本是高昂的。这些工具板是解救他们的主模型和复合工具应用,如低温高温高压釜上篮。

另外,随着项目周转时间有限,泡沫的工具可以大大减少研发周期和帮助产品冲击市场更快。三个应用程序中LAST-A-FOAM®聚氨酯泡沫是完美的选择一直在下面讨论。

泡沫模具大师

通常很难开发工具,实现严格的公差,但还能忍受高温和重复固化周期。虽然可能很容易控制和形状聚氨酯泡沫使它非常适合创建工具,具有独特的形状或紧公差,不能忍受重复养护周期或可以经受住高温复合或金属工具。然而,LAST-A-FOAM®高温工具板已经证明了他们的价值作为一个主模由于其潜在忍受高温的半固化片和高压蒸汽养护。它作为一种特殊的底物由于其高压缩模量、高玻璃化转变温度(Tg)和可预测的CTE。

这些工具板是经济和可以被塑造成复杂的形状和加工紧公差。如果需要更改主工具,材料可以很容易地改变和重用在金属工具的成本的一小部分。的一个例子的步骤开发一个大师的帮助下模具LAST-A-FOAM®如下说明。

使用LAST-A-FOAM的一个例子^®作为一个掌握创建一个复合HexTool模具^®。图片来源:通用塑料

原型设计

而开发新零件,一般来说,公司经历的迭代次数,以确保他们执行。因此,它是高度重要的选择工具有成本效益的和易于修改的材料,从而使一系列设计修改而实现项目时间表和亚博网站下载预算。

除了高度稳定、精确,LAST-A-FOAM®是一个具有成本效益的材料,提供了灵活性,减少和re-cut而使产品迭代。例如,在航空航天工业,新的或实验程序通常涉及各种设计迭代前期,使用LAST-A-FOAM®是非常有利的,因为它可以快速迭代原型精打细算的方式。它也可以应用在交通运输行业,几乎所有的主要汽车公司使用LAST-A-FOAM®的原型设计工作。

犹他大学的学生LAST-A-FOAM使用^®建立一个模具的碳纤维外壳公式SAE赛车。图片来源:通用塑料

尽管一个低成本的选择,减少永久性材料是一种选择,它不应该是唯一的考虑。放弃是最好的材料可能会变形或软化材料的温度稳定性的应用程序中以更高的亚博网站下载温度是显著的。这将导致广泛不同的公差和生产部分的不规则的维度。

面验证工具

另一个软工具应用程序是使用聚氨酯泡沫的表面验证工具。开始之前的耗时的过程加工硬工具和切割一块昂贵的金属,建议使用低成本的表面验证工具,确保工具路径是准确的。可能容易机,切LAST-A-FOAM®呈现它最适合表面验证。

上篮模具和芯棒

为了发展上篮模具和芯棒,LAST-A-FOAM®工具板系列是一个很好的选择由于细胞结构和尺寸稳定性的泡沫,可能容易机器。因为大多数的上篮模具和芯棒的应用环境或低温治疗,紧公差,和低数量的拉,LAST-A-FOAM®是一种有利的材料为这些应用程序。

例如,LAST-A-FOAM®使用大海洋制造商很容易和安全地债券由于其能力玻璃纤维层压树脂系统。grain-free,艰难的工具板有一个特殊的成键能力,使制造商开发所需的超大块模具大型船体。

此外,使用飞机和风力涡轮机制造商,LAST-A-FOAM®运行的辅助创建工具来开发桅杆的长度风力涡轮机或一架飞机的翅膀防止屈曲压力下。LAST-A-FOAM®开发这些桅杆的完美的选择,因为它使他们复杂的空心管形状很容易适应。

制造桅杆,首先,聚氨酯泡沫模具开发,然后,碳纤维是放置在工具和治愈。随后,提取泡沫透露上篮工具用于开发桅杆。添加一个树脂,工具是vacuum-bagged,然后治愈,一般在室温下,demolding和提取之前完成的部分。

案例学习:如何使用LAST-A-FOAM工具^®帮助加速航天研发周期

BLR航空航天专业开发涡轮气动性能增强和外部修改飞机和直升机。快速盈利的发展创新的空气动力整流罩,公司正在寻找一个稳定、易切削工具材料原型——尤其是大型复合部分,真人大小的碳纤维和玻璃纤维部分。早些时候,该公司所使用的金属工具,生产成本和耗时。公司的设计工程师正在寻找一个负担得起的替代一个更永久的工具,允许不同的设计迭代,同时考虑时间和成本要求。

BLR航空器在飞行的一个例子。图片来源:通用塑料

BLR尝试了其他的工具材料和选择通用塑料的LAST-A-亚博网站下载FOAM®fr - 4700高温工具系列由于其均匀性、温度稳定,和特殊的切削加工性能。

加工工具使用这个泡沫让我们奠定了碳纤维和复合部分,把它们放进烤箱,让真实的原型使用实际的材料,我们将使用在生产。亚博网站下载

罗素Bezzo、铅项目工程师、BLR航空

此外,较低的重量的工具不太繁琐的处理在开发原型和可以运到他们复合以低成本生产设施。

BLR航空也的通用塑料的数控加工功能和专业知识发展的原型工具,使工具过程简单而快速的过程。总的来说,根据一般泡沫塑料因其高温工具以及其数控加工能力使BLR实现缩短研发周期,更严格的公差,并增加成本效益和更快的设计迭代。

LAST-A-FOAM的好处^®

模具材料的选择能影响产品的设计和质量,生产成本和项目的按时完成。在寻找一个有成本效益的和快速的上市时间选择运行工具有限,LAST-A-FOAM®可能是理想的选择。LAST-A-FOAM®的密度,忍受范围广泛的温度高达400°F。

它会很容易加工成复杂的形状可以改变微小细节和粘结在额外的泡沫胶,填充空隙,或雕刻任何多余的。在一般情况下,交货期短,加工过程更迅速和材料是现成的。此外,LAST-A-FOAM®是轻量级的,相当容易处理,专门为大部分地区必须在工厂上。

CTE低,高Tg使它适合使用真空成型应用程序;然而,其他聚氨酯产品可能变形或软化。它有一个特殊键可能为大型项目开发整体工具和模具,从单表是均匀的,敏,grain-free确保好与几乎任何表面装饰涂层系统。

根据其低重量、材料特性和易于适应复杂的形状,LAST-A-FOAM^®可能被用来作为一个可行的替代传统的金属工具,节省时间和成本的后续加工项目。

这些信息已经采购,审核并改编自材料提供的通用塑料制造。亚博网站下载

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