Jaka jest różnica między materiałami ABS i PC w elektronicznym formowaniu wtrysku?

一, właściwości materialne: gra między sztywnością a wytrzymałością
1. Struktura chemiczna i podstawowe właściwości
ABS składa się z trzech monomerów, akrylonitrylu, butadienu i styrenu, które są kopolimeryzowane razem. Jego właściwości są precyzyjnie kontrolowane przez odsetek monomerów: butadiena wypowiada materiał o wysokiej wytrzymałości i odporności na uderzenie, akrylonitryl zapewnia stabilność chemiczną i twardość, a styren optymalizuje przepływność przetwarzania. Typowe dane pokazują, że wytrzymałość na rozciąganie ABS osiąga 40-60MPa, wytrzymałość na zginanie wynosi 60-80MPa, wytrzymałość uderzenia wynosi 20-40 kJ/m ², temperatura deformacji na gorąco wynosi 93-118 stopni, a temperatura ciągłego użytkowania jest mniejsza lub równa 70 stopni.
PC opiera się na poliwęglanu jako głównym łańcuchu, a grupy węglanowe w strukturze molekularnej wyposażają materiał z unikalną równowagą sztywności i wytrzymałości. Wytrzymałość na rozciąganie PC może osiągnąć 65-75 MPa, wytrzymałość na zginanie wynosi 90-100 MPa, a wytrzymałość uderzenia jest jeszcze wyższa przy 60-80 kJ/m ². Temperatura deformacji na gorąco wynosi 135-143 stopnia i może być stosowana przez długi czas w środowisku o 60 stopni do 120 stopni. Ponadto transmitancja PC osiąga 90%, co jest blisko szkła, ale zmniejsza wagę o 40%, i ma samozwańczą właściwości opóźniające płomień (poziom UL94 V-0).
2. Kluczowe porównanie wydajności
Odporność na uderzenie: Wytrzymałość uderzenia PC wynosi 1,5-2 razy większa niż ABS, szczególnie odpowiednia dla scenariuszy wymagających wysokiego wpływu na energię, takich jak testowanie kropli ramy telefonu.
Opór ciepła: temperatura deformacji termicznej komputera wynosi 40 - o 50 stopni wyższa niż ABS, co może spełniać długie - potrzebne potrzeby komponentów o wysokiej temperaturze, takich jak wentylacje ciepła laptopa i soczewki projektora.
Przezroczystość: transmitancja komputera znacznie przekracza transmisję ABS (która ma transmitancję mniejszą niż 20%), co czyni go preferowanym materiałem dla komponentów optycznych, takich jak inteligentne pokrętła zegarków i soczewki okularów AR.
Odporność chemiczna: ABS jest odporny na wodę, sole nieorganiczne i rozcieńczające kwasy, ale łatwo jest skorodować przez rozpuszczalniki ketonowe i estrowe; PC jest stabilny dla większości chemikaliów i może puchnąć tylko w silnie polarnych rozpuszczalnikach.
2, Proces formowania wtrysku: wydajność i dokładność równoważenia
1. Temperatura i ciśnienie przetwarzania
Okno przetwarzania ABS jest szerokie, o temperaturze topnienia 217 - 237 stopni, ciśnieniem wtrysku 500-1000bar i temperaturę formy 40-80 stopni. Jego charakterystyka niskiej lepkości sprawia, że ​​zdolność napełniania stopu jest silna, odpowiednia do szybkiego prototypowania struktur cienkościennych (o minimalnej grubości ściany 0,3 mm).
Trudność przetwarzania PC jest znacznie wyższa niż w przypadku ABS, a jego temperatura topnienia musi być kontrolowana przy 280-320 stopnia, ciśnienie wtrysku musi osiągnąć 1200-1800 barów, a temperaturę pleśni należy utrzymywać przy 80-120 stopnia, aby zmniejszyć naprężenie wewnętrzne. Wysokie temperatury przetwarzania stawiają wyższe wymagania dotyczące odporności cieplnej stali pleśniowej, zwykle wymagającej stosowania stali pleśniowych, takich jak H13 lub S136.
2. Projektowanie systemu chłodzenia
Szybkość skurczu ABS wynosi 0,4% -0,9%, a konstrukcja kanału wodnego chłodzącego jest stosunkowo prosta. Średnica 8-12 mm i odległość 10-15 mm od powierzchni wnęki pleśni może spełniać jednolite wymagania chłodzenia. Duże produkty (takie jak obudowy telewizyjne) mogą wykorzystywać konformalne kanały chłodzenia do skrócenia cyklu formowania o 30–50%.
Szybkość skurczania PC wynosi tylko 0,1% -0,2%, ale jest bardzo wrażliwy na naprężenie wewnętrzne i wymaga chłodzenia gradientu, aby kontrolować różnicę temperatur do mniejszego lub równego 5 stopni. Na przykład pleśń ramy komórkowej musi być wyposażona w niezależne obwody chłodzenia w rdzeniu i jamie, aby uniknąć wypaczenia i deformacji spowodowanej nierównomiernym chłodzeniem.
3. Typowe wady i rozwiązania
ABS: Podatne na problemy, takie jak drut srebra (spowodowany odparowaniem wody) i śladami spawalniczymi (niską temperaturę z przodu topnienia). Roztwór obejmuje wzmocnienie suszenia (80-90 stopnia /2-8 godzin), zwiększenie temperatury materiału do 240 stopni i zwiększenie wielkości bramki do 3 mm lub więcej.
PC: Wspólne wady obejmują pękanie naprężeń (resztkowe naprężenie wewnętrzne) i wżery powierzchniowe (słaba dyspersja materiału). Konieczne jest wyeliminowanie stresu wewnętrznego poprzez leczenie wyżarzania (70–80 stopni /2-4 godziny) i dodać 0,5% -1% dyspergatora w celu poprawy wypływności stopu.
3, Scenariusz aplikacji: podwójny napęd funkcjonalności i kosztów
1. Podstawowe obszary aplikacji ABS
Niski końcowe obudowy produktu: w przypadku produktów wrażliwych na koszty, takich jak inteligentne głośniki i routery, ABS stał się preferowanym wyborem dla dużej produkcji skali - ze względu na jej niską gęstość (1,04-1,06 g/cm ³) i niski koszt (30% -50% niższy niż PC). Na przykład głośniki Xiaomi AI używają skorup ABS, z pojedynczym kosztem materiału kontrolowanym w ciągu 0,8 juanu.
Akcesoria produktów 3C: Komponenty wymagające częstego wstawienia i usuwania, takie jak obudowy ładowania słuchawek i obudowy kablowe, mają odporność na zużycie ABS (współczynnik tarcia 0,3-0,4), które mogą spełniać wymagania ponad 100000 cykli wprowadzania i usuwania.
Motoryzacyjne wnętrze elektroniczne: komponenty nośne nie obciążenia, takie jak pulpit nawigacyjny i konsola środkowa, odporność na ciepło ABS (długi - Używanie terminu na 80 stopniach) i błyszczliwość powierzchniowa (ponad 90%) mogą spełniać standardy klasy motoryzacyjnej.
2. Typowe scenariusze aplikacji PC
Wysokiej klasy elementy strukturalne elektroniki użytkowej: laptop A -, ramka telefoniczna i inne komponenty, które muszą spełniać wymagania dotyczące wytrzymałości zarówno lekkich, jak i wysokich-. Siła specyficzna (wytrzymałość/gęstość) PC wynosi 1,5 razy większa niż stopu aluminium i może osiągnąć cienką konstrukcję ultra - poniżej 1 mm. Na przykład rama kompozytowa z włókna węglowego+PC Dell XPS 13 jest 40% lżejsza niż stop aluminium.
Komponenty optyczne: soczewki okularów AR/VR, soczewki HUD samochodowe i inne scenariusze wymagające wyjątkowo wysokiej przezroczystości i odporności na uderzenie. Wskaźnik załamania światła (1,585) i liczba Abbe (34) PC są blisko szkła optycznego, a obiektywy nie sferyczne można zintegrować w formowaniu wtrysku pleśni.
Medical Electronic Casing: Urządzenia takie jak mierniki glukozy we krwi i przenośne urządzenia ultradźwiękowe, które wymagają wysokiej dezynfekcji temperatury -. Odporność na ciepło (sterylizacja parowa 134 stopni) i stabilność chemiczna (opór nadtlenku wodoru i wodoru) może spełniać wymagania certyfikacji oceny medycznej.
3. Innowacyjne zastosowania materiałów kompozytowych
Aby zrównoważyć wydajność i koszty, pojawiły się materiały stopu PC/ABS. Poprzez regulację stosunku PC do ABS (zwykle 7: 3 lub 5: 5), można uzyskać materiały kompozytowe łączące odporność na ciepło PC z możliwością przetwarzania ABS. Na przykład strona A - węgla Lenovo Thinkpad X1 jest wykonana ze stopu PC/ABS, który minął MIL - standardowe testowanie wojskowe STD-810H (brak uszkodzeń z spadku 1,2 metra), zachowując ultra lekką wagę 1,1 kg.
4, Opłacalność: Balansowanie długiego - Wartość terminowa i krótka - Inwestycja terminowa
1. Porównanie kosztów materiałów
Cena surowca ABS wynosi około 12-18 juanów/kg, podczas gdy PC wynosi 25-35 juanów/kg. Stop PC/ABS odbywa się między dwoma (18-25 juanów/kg). Przykładając środkową ramę telefonu komórkowego, rozwiązanie ABS kosztuje około 0,5 juanu za kawałek materiału, podczas gdy rozwiązanie PC kosztuje 1,2 juanu. Jednak środkowa rama PC może zmniejszyć grubość o 0,3 mm, pośrednio zmniejszając ogólną wagę i koszty transportu maszyny.
2. Różnice w kosztach przetwarzania
Cykl formowania ABS jest krótki (15-20 sekund/pleśń), przy niskiej amortyzacji sprzętu i kosztami zużycia energii; Ze względu na wysoką temperaturę i przetwarzanie wysokiego ciśnienia wymagane dla PC, cykl formowania został przedłużony do 30-40 sekund na formę, a wyspecjalizowane śruby i systemy gorących biegaczy należy wyposażyć, co powoduje wzrost inwestycji sprzętu o 20% -30%.
3. Analiza kosztów cyklu życia
W wysokich produktach elektronicznych o wysokiej - odporność na pogodę i odporność na uderzenie PC mogą znacznie przedłużyć żywotność produktu. Na przykład kamery monitorujące na zewnątrz ze skorupami komputerowymi mają 60% niższy wskaźnik awarii i 40% niższe koszty utrzymania niż produkty ABS Shell w środowiskach od -40 stopni do 70 stopni. Ponadto opóźnienie płomienia PC może zmniejszyć ryzyko pożaru, zgodnie z przepisami środowiskowymi, takimi jak UE ROH i zasięg, oraz uniknąć potencjalnych kosztów rekompensaty prawnej.