Дизайнеры всегда пытаются придумать что-то лучшее: лучшие формы и конструкции, лучшую производительность, материалы и, самое главное, — лучшую стоимость. Если есть способ дать своему продукту преимущество над конкурентами, команда разработчиков сделает все возможное, чтобы включить это в свой процесс и продукт.
Стоимость, конечно, является существенным фактором. Каждый бизнес постоянно ищет варианты снижения затрат в материалах, конструкциях, процессах. Часто это просто однопроцентный выигрыш то в одном, то в другом, что в результате дает ощутимую общую экономию.
Креативность и гибкость имеют значение
Для дизайнеров креативность может помочь решить несколько задач. Если деталь спроектирована как один компонент вместо нескольких, например, вы можете сэкономить значительное время и затраты при производстве и сборке. Тем не менее, трудно быть творческим, когда вы ограничены выбором материала, особенно металла. Вот почему многие из сегодняшних производителей изучают варианты замены металла на пластик.
Если бы вам сообщили, что переход от металлических компонентов к пластиковым может сэкономить до 50 процентов эксплуатационных расходов без ущерба для функционала или качества и даже улучшить выбор дизайна, — вы были бы заинтересованы? Скорее всего, да! Вы также были бы скептичны, возможно, думая что-то вроде “Вы не можете заменить металл пластиком. Как насчет той лопаты для снега, которую я купил в прошлом году? Пластик ломается.”
Пришло время изменить это мышление.
Преимущества замены металла на пластик
Если вы не знакомы с невероятной функциональностью пластика, вот некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать при сравнении инженерных пластмасс с металлом:
- Сопоставимая прочность на растяжение
- Вес до 50 процентов более светлый
- Высокая повторяемость процесса (менее ломом)
- Снижение производственных затрат
- Большая гибкость конструкции
- Повышенная стабильность рынка по стоимости материалов
- Снижение затрат на упаковку и доставку
- До шести раз дольше срок службы инструмента
- Экономия производственных затрат от 25 до 50 процентов
Максимизация преимуществ инженерных пластмасс при замене металла на пластик достигается несколькими способами. Множественные детали из металла производители всё чаще заменяют одной отлитой пластиковой в пресс-форму под давлением, при этом исключается потребность в крепежных деталях. Также можно добавить к пластиковому расплаву определенные цвета, исключая соответствующие этапы производственного процесса. Таким образом, при сравнении затрат пластик оказывает значительное влияние на стоимость детали по сравнению с листовым металлом.
Если вы не работали с пластиком, все это может показаться невероятным, но это правда! Пластмассовые детали могут быть такими же жесткими, как и металлические, могут соответствовать таким же жестким допускам с меньшим количеством вторичных операций.
При идентичной конструкции пластиковые составляющие могут выполнить абсолютно е же функции, что их двойники из металла. В действительности, пластмассы обеспечивают большую гибкость конструкции, потому что их можно проектировать и корректировать с целью получения специфических физических и химических характеристик, которые лучше, чем у металла. Сегодня насчитывается более, чем 25000 модификаций пластиковых материалов для литья под давлением. Высокопроизводительные смеси и гибриды также могут быть специально разработаны для удовлетворения очень специфических механических, тепловых, химических, электрических и экологических требований, как правило, по более низкой цене, чем металлические детали.
Производство меняется медленно, но верно
Если изготовление деталей из пластика для автомобилей вошло в обиход, как бы ни были велики преимущества технологии экструзии, замена металла пластиком все еще относительно мало применяется за пределами автомобильной промышленности, которая основательно внедрила пластиковые компоненты для снижения веса, повышения прочности и сопротивления коррозии. Двадцать лет назад корпуса термостатов и компоненты системы охлаждения производились в основном литьем с последующей обработкой. Сегодня большинство из них отлиты из пластмасс в формы из компонентов полифенилсульфида (Polyphenylene sulfide, PPS). Пластиковые компоненты также используются в трансмиссии, охлаждении, трансмиссии, рулевом управлении, топливе, торможении, безопасности и электрических системах, а также для внутренней и внешней отделки.
То, что считалось невозможным 10 лет назад для пластика, сегодня становится обычным явлением в различных отраслях промышленности. Пластик вместо металла при производстве потребительских товаров, производство и автоматизация оборудования, стоматологических и хирургических инструментов, насосного оборудования, пневматического оборудования, кабин тракторов, клеток и лотков для животных, кожухов, счетчиков воды, газонокосилок, топливных баков, радиаторов, водопроводных труб, тележек, медицинского оборудования, систем светодиодного освещения, упаковочных материалов, раскладных столов, крепежа, электрических компонентов и т. д. Даже древесина в деревянных карандашах заменяется термопластиком, потому что она более прочная и может быть произведена по более низкой цене.
Больше не ограничиваемся металлом
Инженерные и проектные группы открывают для себя гораздо более широкий спектр вариантов дизайна. Они могут мыслить более творчески о сложной геометрии, производительности в суровых условиях, принципах защиты, весовых и структурных ограничениях, управлении температурой и дифференциации продукта — как для производительности, так и для того, чтобы товар выглядел лучше на полке. Гораздо проще создавать сложные формы и детали (часто меньшего размера) с помощью литья под давлением, также пластмасса позволяет получать более равномерные тонкие стенки определенных деталей благодаря особым возможностям впрыска под давлением, заменяя более дорогие (и более тяжелые) более толстостенные комплектующие. Дорогостоящая сборка металлических деталей часто может быть заменена одной литьевой деталью, устраняя необходимость в сварных соединениях между металлическими деталями и возможных будущих протечек.
По мере того, как поставщики материалов продолжают разрабатывать высокопрочные термопласты, которые становятся все более ударопрочными, коррозионно-стойкими и термостойкими, все больше компаний отказываются от металлических компонентов в пользу пластика.
