Изготовление пластиковых деталей: от идеи до финальной формы

Опубликовано Май 23, 2025 1 0

Современное производство невозможно представить без пластика. Он прочен, лёгок, устойчив к коррозии и химически нейтрален. Благодаря этим качествам пластик стал основой для деталей в автомобилестроении, медицине, электронике, строительстве, упаковке и даже в оборонной промышленности. При этом технологии его формовки развиваются не менее активно, чем сам материал.

Каждое изделие из пластика — результат точных расчётов, термодинамики, материаловедения и высокоточной механики. И хотя на выходе это может быть привычная крышка, крепление или декоративная панель, за ней — сложный техпроцесс, который учитывает всё: от усадки материала до давления в пресс-форме.

Одним из самых универсальных и широко применяемых направлений является производство деталей из пластика, охватывающее как массовое литьё, так и единичные заказы через 3D-печать или фрезеровку.

С чего начинается работа

Первый этап любого изделия — проектирование. Конструктор на этапе 3D-моделирования должен учесть:

форму будущей детали;
прочностные требования;
особенности сборки;
усадку материала при охлаждении;
пригодность формы к производству.

Даже незначительное утолщение стенки или острый внутренний угол могут вызвать дефекты: коробление, растрескивание, плохую заполняемость формы. Поэтому проектируется не только сама деталь, но и технология её изготовления.

Основные методы производства

1. Литьё под давлением

Наиболее распространённый способ получения пластиковых деталей. Полимерный гранулят плавится и под давлением впрыскивается в металлическую форму. После охлаждения изделие извлекается.

Преимущества: высокая точность, повторяемость, низкая себестоимость при больших объёмах.
Недостатки: высокая стоимость пресс-формы, длительный цикл подготовки.

Используется в серийном производстве корпусов, защёлок, автомобильных деталей, мелкой фурнитуры.

2. Экструзия

Материал выдавливается через фильеру — инструмент, задающий форму. Это идеальный способ для получения труб, профилей, плёнок и кабельных оболочек.

Отличается высокой производительностью.
Подходит для непрерывного производства.

3. Термоформование

Пластиковый лист нагревается и прижимается к форме — с вакуумом или давлением. Метод популярен при производстве упаковки, лотков, корпусов приборов.

Экономичен на небольших партиях.
Позволяет использовать более дешёвое оборудование.

4. Фрезеровка и механическая обработка

Подходит для мелких серий или нестандартных задач. Применяется для высокоточных изделий, прототипов, сложных корпусов с внутренними полостями.

5. 3D-печать

Революционная технология для создания прототипов, тестовых образцов, малых партий. Позволяет изготавливать изделия с внутренними каналами, переменной плотностью и высокой детализацией.

Минусы: ограниченная прочность, медленное изготовление.
Плюсы: скорость запуска, гибкость, отсутствие необходимости в пресс-формах.

Виды пластиков и их свойства

Пластики делятся на термопласты (могут плавиться многократно) и термореактивные (формируются раз и навсегда).

Наиболее популярные материалы:

ABS — прочный, ударостойкий. Используется в автомобильной промышленности.
Полиамид (PA) — высокая стойкость к износу, применяется в машиностроении.
Полиэтилен (PE) — устойчив к химии и морозу, часто применяется в трубах.
Поликарбонат (PC) — прозрачный, ударопрочный, подходит для защитных кожухов.
Полипропилен (PP) — гибкий, стойкий к агрессивным средам, широко используется в пищевой упаковке.

Выбор материала зависит от области применения, требований к прочности, температуре, воздействию УФ, химии и износу.

Контроль качества

Даже при отлаженном процессе, каждая партия проходит тестирование:

геометрия проверяется с помощью измерительного инструмента и 3D-сканеров;
образцы подвергаются механическим нагрузкам;
проводится визуальный контроль на наличие брака, пузырей, деформаций.

На крупных производствах контроль автоматизирован, с использованием видеосистем и статистического анализа.