Üretimleriniz için Enjeksiyon Kalıplamayı Ne Zaman Tercih Etmelisiniz?

Günümüzde imalat endüstrisinde termoplastik parçaların üretimi için kullanılan birçok farklı yöntem vardır fakat uygulamanızın gereksinimleri, şartnameleri ve toleransları geliştikçe uygulanabilir yöntem seçenekleriniz azalır.

Bu yazıda termoplastik parça üretimi denince akla ilk gelen yöntem olan enjeksiyon kalıplamayı 3D baskı ve CNC işleme ile kıyaslayacağız ve farklı üretim yöntemlerini keşfedeceğiz. Ayrıca uygulamalara, şartnamelere ve bütçenize göre hangi yöntemi ne zaman seçmeniz gerektiği konusunda sizlere yardımcı olacağız.

Enjeksiyon Kalıplama & Kalıp Takımları Üretimi

Aynı parçadan 1000 adetin üzerinde üretmeniz gerektiğinde ve geometrilerinizin çok karmaşık olmadığında genellikle enjeksiyon kalıplama sizin için iyi bir seçenektir. Binlerce model ürettiğinizde takımların maliyetini amorti etmesi daha kolaydır. Stratasys Direct’in Fast Track adını verdiği yöntemi, 30.5×30.5×30.5 cm’den küçük boyutlara sahip plastik prototiplerinizin az adetli üretimleri veya köprü üretimler için tercih edebilirsiniz. Fast Track yöntemi ile basit geometrili 25-1000 adet arasındaki üretimleriniz FDM’e kıyasla daha ucuz olabilir ve ilk seri olarak 4 hafta gibi kısa bir süre içinde teslim edilebilir.

Enjeksiyon Kalıplamanın Avantajları

  • Yüksek çarpma dayanımı
  • Yüksek dayanıklılık
  • Isı, duman ve zehirlilik açısından uygun malzemeler
  • Izotropik parçalar
  • 1000 adet üzeri üretimlerde ekonomik
  • Binlerce malzeme seçeneği
  • Kalıptan çıktığı gibi pürüzsüz yüzeyler

Enjeksiyon Kalıplamanın Kısıtlamaları

  • Pahalı takımlar
  • Her yerde eşit duvar kalınlığı gereksinimleri
  • Aşırı karmaşık geometrileri üretememe

3D Baskı (Katmanlı İmalat)

Enjeksiyon kalıplamaya benzer olarak FDM (Fused Deposition Modeling) ve LS (Laser Sintering) gibi 3D baskı teknolojilerinde mühendislik düzeyi termoplastikler kullanır. Mühendislik termoplastiklerinin mekanik dayanımı olduğu kadar kimyasal ve termal dayanımı da vardır. 3D baskı, talep üzerine prototipleme veya üretimler için uygundur. 3D baskının bir diğer avantajı ise kalıplama yöntemleri ile üretimi imkânsız veya zor olan delik, oyuk ve hücresel yapılar, tümleşik montajlar gibi diğer karmaşık yapıları üretebilmesidir.

3D baskı, pahalı kalıp yatırımları gerektirmediği için enjeksiyon kalıplamaya kıyasla prototipler ve az adetli üretimler için daha uygun maliyetlidir, fakat 3D baskı basit tasarımların üretim hacimleri arttıkça yetersiz kalabilir. 3D baskı yöntemleri hızlı ve tekrarlanabilir olsa bile kalıp takımları için gereken süreyi göz ardı ettiğimizde enjeksiyon kalıplama döngü sürelerine göre daha uzun süre gerektirir.

3D Baskının Avantajları

  • Enjeksiyon kalıplama ile üretilemeyen karmaşık geometrileri üretebilme yeteneği
  • Yüksek çarpma dayanımı
  • Yüksek dayanıklılık
  • Isı, duman ve zehirlilik açısından uygun malzemeler
  • Kimyasal dayanımlı malzemeler
  • Büyük parça üretebilme

3D Baskının Kısıtlamaları

  • Belirgin katman izleri
  • Tek yönde daha zayıf veya anizotropik
  • Üretim hacmi arttıkça daha yavaş ve daha maliyetli üretimler
  • Kısıtlı malzeme seçeneği

Kıyaslama

  • Fused Deposition Modeling (FDM)
  • Daha az yatırım maliyeti, parça başına daha yüksek maliyet
  • 15 termoplastik seçeneği
  • Hassasiyet: +/- 0.09 mm ya da inç başına +/-0.04 mm, hangisi daha büyük ise
  • Maksimum üretim boyutu: 914x610x914 mm
  • Enjeksiyon Kalıplama
  • Daha yüksek yatırım maliyeti, parça başına daha az maliyet
  • Binlerce termoplastik seçeneği
  • Hassasiyet: +/-0.07 mm
  • Maksimum üretim boyutu: 480x750x200 mm

Karlılık

  • Sipariş Hacmi:
  • Parça başına FDM maliyeti:
  • FDM toplam:
  • Enjeksiyon kalıplama takım maliyeti:
  • Parça başına enjeksiyon maliyeti:
  • Enjeksiyon kalıplama toplam:
  • 50 Parça
  • 300 $
  • 15,000 $
  • 15,200 $
  • 66 $
  • 18,500 $
  • 100 Parça
  • 300 $
  • 30,000 $
  • 15,200 $
  • 48 $
  • 20,000 $
  • 200 Parça
  • 300 $
  • 60,000 $
  • 15,200 $
  • 36 $
  • 22,400 $

Tasarım dosyasını FDM ve enjeksiyon kalıplama ile kıyasladığınızda, enjeksiyon kalıplamada toplam sipariş adeti arttıkça parça başına maliyetin arttığını görebilirsiniz. FDM ile 3D baskıda ise parça başına maliyet değişmez.

CNC İşleme

CNC işleme, parçaya şekil vermek için kesiciler kullanılarak hammadde bloğu üzerinden malzemenin uzaklaştırıldığı eksiltmeli imalat yöntemidir. Stratasys Direct, malzemeyi belirli bir geometriye getirmek için 5 eksenli CNC makineleri kullanır. Kesme işlemi sırasında CNC takımları, bilgisayarda belirlenmiş olan takım yollarını izler. Enjeksiyon kalıplamada ise parçayı üretmek için yüksek basınçtaki metal kalıba eritilmiş plastiğin enjekte edilir.

Kıyaslama

  • CNC İşleme
  • Daha az yatırım maliyeti, parça başına daha yüksek maliyet
  • 15 termoplastik seçeneği
  • Hassasiyet: +/- 0.1 mm ya da inç başına +/-0.02 mm, hangisi daha büyük ise
  • Maksimum üretim boyutu: 2130x1010x910 mm
  • Enjeksiyon Kalıplama
  • Daha yüksek yatırım maliyeti, parça başına daha az maliyet
  • Binlerce termoplastik seçeneği
  • Hassasiyet: +/-0.07 mm
  • Maksimum üretim boyutu: 480x750x200 mm