Formsprutning är det bästa valet när designen är fastlagd och du behöver flera identiska detaljer. Att fräsa plast passar bäst när du behöver mycket få detaljer eller när designen ännu inte är låst. Nedan jämför vi hur de två metoderna påverkar styckpris, leveranstid, materialval och design.
Valet beror främst på hur många detaljer du behöver, hur fastlagd designen är och vilka krav du har på yta och material.
| Formsprutning | Fräsning i plast (CNC) | |
|---|---|---|
| Startkostnad | Verktyg (engångsinvestering) | Uppsättning, fixturer och programmering |
| Styckpris vid större volymer | Sjunker med antalet | I stort sett detsamma per detalj |
| Första detaljerna | När verktyget är tillverkat. Prototyper hos Idé-Pro: 3–6 veckor, med Fast Track 1–3 veckor | Vanligtvis från några dagar till ett par veckor |
| Typiska toleranser | ±0,1–0,3 mm på mått mellan 10 och 100 mm | ±0,1 mm, ned till cirka ±0,05 mm på dimensionsstabila material |
| Material | Över 2 000 plastmaterial hos Idé-Pro, även glasfiberförstärkta och talkfyllda kvaliteter | Plasttyper och kvaliteter som finns som skiva, stång eller rör |
| Yta | Bestäms i designen och skapas i verktyget | Bearbetningsspår, kräver ofta polering eller slipning |
| Design | Ribbor, underskär och tunt gods formsprutas direkt i detaljen | Skärverktyget måste nå alla ytor |
| Materialutnyttjande | Nästan spillfritt, överskott kan ofta återanvändas | Det bortfrästa materialet blir spån |
Formsprutning formar detaljen i ett verktyg, medan den vid CNC-fräsning bearbetas fram ur ett plastblock. Därför utnyttjar de två metoderna också materialet på olika sätt.
Vid formsprutning smälts plastgranulat och sprutas under högt tryck in i verktygets kavitet. Plasten kyls i kaviteten, stelnar och stöts ut som en färdig detalj. Överskottsplast, till exempel från ingötet, kan ofta malas ned och återanvändas.
CNC-fräsning är en form av skärande plastbearbetning där en fräs avverkar material från en skiva, stång eller ett block tills detaljen har önskad form. Det bortfrästa materialet blir spån, som måste hanteras i produktionen.
Formsprutning har en högre startkostnad, men styckpriset sjunker ju fler detaljer du behöver. Fräsning i plast har en lägre startkostnad, men styckpriset förblir i stort sett detsamma oavsett antal.
Innan en detalj kan formsprutas måste verktyget tillverkas, och det är där den stora startkostnaden ligger. För prototyper och korta serier använder Idé-Pro aluminiumverktyg, som är snabbare och billigare att ta fram än stålverktyg. Därefter är det främst cykeltiden och materialet som bestämmer styckpriset.
Vid fräsning består startkostnaden av uppsättning och programmering. Den kostnaden fördelas på fler detaljer när antalet ökar, men maskintiden och materialet per detalj är desamma. Därför sjunker styckpriset bara marginellt.
Exakt när formsprutning blir billigare beror på detaljens storlek, design, material och volym, så brytpunkten skiljer sig från fall till fall. Idé-Pro hjälper gärna till att bedöma vad som lönar sig bäst för din detalj.
X Vent gick över från CNC-fräsning till formsprutning för två detaljer i ett avgasningssystem: en vinge och en ekersats. Före bytet behövde fräsmaskinerna köras i 1 000 timmar för att producera 4 000 vingar, och ekrarna frästes ur en 20 mm tjock massiv platta, varav 85 % blev spill.
Med formsprutning fick X Vent ett lägre styckpris och kortare produktionstid. Detaljerna behöver inte längre efterbearbetas, och logo och text formsprutas direkt i detaljerna. Läs hela kundcaset om X Vent.
Oftast går fräsning i plast snabbare än formsprutning, eftersom uppsättning och programmering kan påbörjas direkt utifrån 3D-filen. Leveranstiden för frästa plastdetaljer varierar vanligtvis från några dagar till ett par veckor, beroende på detaljens komplexitet, material och antal. Vid formsprutning måste verktyget först tillverkas och detaljen designas för processen.
Hos Idé-Pro levereras formsprutade prototyper normalt på 3–6 veckor, eller 10–12 veckor för stora och komplexa detaljer. Med Fast Track kan leveranstiden kortas till 1–3 veckor. Verktygstillverkning och produktion ligger under samma tak i Skive, och vi producerar upp till 20 verktyg per vecka.
Ett brett urval av termoplaster kan formsprutas. Vid CNC-fräsning används material som finns som halvfabrikat, det vill säga skivor, stänger och rör.
Granulat för formsprutning levereras i många kvaliteter: glasfiber- eller kolfiberförstärkta, talkfyllda, infärgade och med tillsatser som UV-stabilisatorer och flamskyddsmedel. Idé-Pro formsprutar i över 2 000 plastmaterial, från standardplaster som PP och PE till tekniska plaster som PA, PC, ABS, PPS, PSU och PEEK.
Vid fräsning i plast är urvalet mindre. Plaster som POM, PA, PE och PEEK är vanliga som halvfabrikat, och vissa glasfiberförstärkta kvaliteter som PA66 GF30 och PEEK GF30 är också tillgängliga.
Tillverkningsprocessen bestämmer plastens struktur, till exempel fiberorientering, kristallinitet och inre spänningar. Därför får en fräst detalj andra egenskaper än en formsprutad, även om materialet är detsamma.
Skivor och stänger svalnar långsamt när de tillverkas, vilket kan ge dem en annan struktur och högre inre spänningar än en formsprutad detalj. I formsprutade detaljer orienterar sig fibrerna efter flödesriktningen i verktyget. Testresultat för en fräst detalj kan därför skilja sig från resultaten för den formsprutade versionen. En formsprutad prototyp ger alltså det mest representativa testunderlaget.
Vid formsprutning måste detaljen designas så att den kan stötas ut ur verktyget. I gengäld kan tunt gods, ribbor och underskär formsprutas direkt i detaljen.
För fräsning gäller att skärverktyget måste nå alla ytor. Invändiga hörn får därför alltid en radie, och djupa, smala fickor är svåra att fräsa. Komplexa detaljer delas ofta upp och monteras i efterhand. Godstjockleken kan däremot variera fritt.
En formsprutad detalj får samma ytfinish som verktygets kavitet och är färdig direkt vid utstötningen. Logo och text kan formsprutas med. Vid fräsning lämnar skärverktyget synliga bearbetningsspår, så en helt slät eller strukturerad yta kräver ofta manuell efterbearbetning som polering eller slipning, vilket höjer styckpriset.
Metoderna skiljer sig också åt i vilka toleranser de klarar. En formsprutad detalj ligger normalt inom ±0,1–0,3 mm på mått mellan 10 och 100 mm, och eftersom alla detaljer sprutas i samma kavitet är repeterbarheten hög. När plast fräses är ±0,1 mm vanligt, och på dimensionsstabila material som POM och PEEK kan enskilda mått hållas till cirka ±0,05 mm. Temperatur, fukt och inre spänningar som frigörs vid fräsningen kan dock få detaljens mått att ändras.
Ska din detalj formsprutas, hjälper vi dig att optimera designen för processen, oavsett om du utgår från en ritning eller redan har frästa prototyper.
Om du är osäker på vilken metod som passar din detalj bäst, kontakta Idé-Pro. Vi tittar gärna på din detalj tillsammans med dig.
Ja. Idé-Pro formsprutar funktionella prototyper i aluminiumverktyg med en leveranstid på normalt 3–6 veckor, eller 1–3 veckor med Fast Track. Prototyperna tillverkas i samma process och material som slutprodukten, så att du får realistiska testresultat.
Ja, om detaljen har vertikala väggar, skarpa ytterkanter eller varierande godstjocklek. För formsprutning behöver detaljen vanligtvis släppvinklar, en jämnare godstjocklek och radier, så att den kan stötas ut ur verktyget. Idé-Pro hjälper dig med anpassningen.
Ja. Logotyp och text kan göras i verktyget och formsprutas i samma moment, så att detaljen är färdig direkt ur verktyget.
Ja. Frästa prototyper kan användas i tidiga designfaser, och när designen är fastställd kan tillverkningen gå över till formsprutning. En formsprutad detalj kan också efterbearbetas med CNC-fräsning om vissa mått kräver snävare toleranser än formsprutningen klarar.
Hos Idé-Pro formsprutar vi plastdetaljer från 0,01 g upp till 41,5 kg i en maskinpark med över 50 formsprutor från 6 till 4 000 tons låskraft.