Fremstilling af sprøjtestøbeforme
Plast er et materiale, der almindeligvis anvendes til produkter på tværs af en række forskellige industrier. Legetøj, bilkomponenter, medicinsk udstyr, værktøj og mere er alle lavet af plastik. Mange af de plastikgenstande, vi støder på i vores hverdag, er produceret ved at manipulere smeltet harpiks til et specificeret design med en fremstillingsproces kaldet plastsprøjtestøbning. Denne meget effektive proces kan fremstille dele i mange størrelser og former og kan replikere den samme del flere gange ved hjælp af den samme form. Kernen i denne proces er formen, også kendt som værktøj. En højkvalitets formfremstillingsproces er afgørende for at producere kvalitetsdele og samtidig opretholde en omkostningseffektiv ydeevne. Delkvaliteten vil stige, og de samlede projektomkostninger vil falde, når der investeres i fremstilling af forme af høj kvalitet.
Sprøjtestøbningsprocestrin
Sprøjtestøbning er en af de mest almindelige fremstillingsprocesser, der bruges til at fremstille plastvarer. Det er en høj-efterspørgsel proces, der kan gengive den samme del tusindvis af gange. Processen starter med en Computer Aided Design (CAD) fil, der indeholder en digital kopi af delen. CAD-filen bruges derefter som et sæt instruktioner til at hjælpe i formfremstillingsprocessen. Formen eller værktøjet er typisk lavet af to stykker metal. Et hulrum i form af delen skæres i hver side af formen. Denne form er normalt lavet af aluminium, stål eller en legering.
Efter formproduktion er næste trin at vælge det rigtige plastmateriale. Materialevalg vil afhænge af, hvordan den endelige del vil blive brugt. Plastmaterialer har en række egenskaber at overveje. Dette omfatter over alt udseende og følelse, såvel som modstandsdygtighed over for kemikalier, varme og slid. Tal med eksperterne hos DJmolding for at lære mere om tilgængelige plastmaterialer til sprøjtestøbning.
Det valgte materiale begynder som en plastpellet, der føres ind i en tragt på sprøjtestøbemaskinen. Pellets går gennem et opvarmet kammer, hvor de smeltes, komprimeres og derefter sprøjtes ind i formhulen. Når delen er afkølet, åbnes de to halvdele af formen for at skubbe delen ud. Maskinen nulstiller derefter for at starte processen igen.
Hvilket materiale bruges til fremstilling af forme?
Formproduktion udføres med stål, aluminium eller en legering. DJmolding bruger højkvalitetsstål til fremstilling af forme. Fremstilling af stålforme er lidt dyrere end at bruge aluminium eller en legering. De højere omkostninger opvejes typisk af en meget længere levetid for stålforme. Aluminiumsforme, selvom de er billigere at producere, holder ikke så længe som stål og skal udskiftes ofte. Stålforme vil typisk holde godt over hundrede tusinde cyklusser. Aluminiumsforme skal udskiftes meget oftere. Stålstøbeproduktion kan give meget komplekse designs, der ikke kan opnås med aluminium. Stålforme kan også repareres eller modificeres med svejsning. Aluminiumsforme skal bearbejdes fra bunden, hvis formen er beskadiget eller for at tage højde for ændringer. Stålforme af høj kvalitet kan bruges tusindvis, hundredtusindvis og nogle gange op til en million cyklusser.
Sprøjtestøbekomponenter
De fleste sprøjtestøbeforme består af to dele – en A-side og en B-side eller hulrummet og kernen. Kavitetssiden er typisk den bedste side, mens den anden halvdel, kernen, vil have nogle visuelle ufuldkommenheder fra ejektorstifterne, der skubber den færdige del ud af formen. En sprøjtestøbeform vil også omfatte støtteplader, ejektorboks, ejektorstang, ejektorstifter, ejektorplader, indløbsbøsning og en lokaliseringsring.
Sprøjtestøbning er en fremstillingsproces med mange bevægelige stykker. Nedenfor er en liste over udtryk, der beskriver mange af de stykker, der er nødvendige til fremstilling af forme og sprøjtestøbning. Værktøjet består af flere stålplader inden i en ramme. Formrammen placeres i sprøjtestøbemaskinen og holdes på plads med klemmer. En udskæring af en sprøjtestøbeform set fra siden ville ligne en sandwich med mange forskellige lag. Tjek vores sprøjtestøbningsordliste for en komplet liste over termer.
Formramme eller formbase: En række stålplader, der holder formkomponenterne sammen, inklusive hulrum, kerner, løbesystem, kølesystem og udkastningssystem.
En tallerken: Den ene halvdel af metalformen. Denne plade indeholder ikke bevægelige dele. Kan indeholde enten hulrum eller kerne.
B plade: Den anden halvdel af metalformen. Pladen indeholder bevægelige dele eller plads til at tillade bevægelige dele at interagere med den færdige del - typisk ejektorstifterne.
Støtteplader: Stålplader inden i formrammen, der giver stabilitet under støbeprocessen.
Udkasterboks: Indeholder ejektorsystemet, der bruges til at skubbe den færdige del ud af formen.
Ejektorplader: En stålplade, der indeholder ejektorstangen. Ejektorpladen bevæger sig for at udstøde det færdige produkt efter støbning.
Udkasterstang: En del af ejektorpladen. Ejektorstifterne er forbundet til ejektorstangen.
Ejektorstifter: Stålstifter, der kommer i kontakt med den færdige del og skubber den ud af formen. Ejektorstiftmærker er synlige på nogle sprøjtestøbte emner, typisk et rundt aftryk, der findes på bagsiden af delen.
Indløbsbøsning: Forbindelsesstykket mellem formen og sprøjtestøbemaskinen, hvor den smeltede harpiks kommer ind i hulrummet.
Sprue: Det sted på formrammen, hvor smeltet harpiks kommer ind i formhulrummet.
Lokaliseringsring: Metalring, der sikrer, at sprøjtestøbemaskinens dyse passer korrekt til indløbsbøsningen.
Hulrum eller dørhulrum: Konkavt aftryk i form, som normalt danner den ydre overflade af den støbte del. Forme er udpeget som enkelt hulrum eller multi-hulrum afhængigt af antallet af sådanne fordybninger.
Core: Konvekst aftryk i formen, der normalt danner den indvendige overflade af den støbte del. Dette er en hævet del af formen. Det er det omvendte af hulrummet. Smeltet harpiks skubbes altid ind i hulrummet og fylder rummet. Den smeltede harpiks vil dannes omkring den hævede kerne.
Runner eller Runner System: Kanaler i metalformen, der tillader smeltet harpiks at flyde fra indløb-til-hulrum eller hulrum-til-hulrum.
Port: Enden af en løber, hvor den smeltede harpiks kommer ind i formhulen. Der er forskellige portdesign til forskellige anvendelser. De almindeligt anvendte porttyper omfatter stift, eger, ventilator, kant, skive, ventilator, tunnel, banan eller cashew og mejsel. Portdesign og placering er vigtige overvejelser, før du starter fremstillingsprocessen af forme.
Kølesystem: En række kanaler i den ydre skal af formen. Disse kanaler cirkulerer en væske for at hjælpe med afkølingsprocessen. Ukorrekt afkølede dele kan vise en række overflade- eller strukturelle defekter. Kølingsprocessen udgør typisk størstedelen af sprøjtestøbningscyklussen. Reduktion af afkølingstider kan forbedre støbeformens effektivitet betydeligt og sænke omkostningerne. Fathom tilbyder Conformal Cooling til mange sprøjtestøbningsapplikationer, der vil øge formeffektiviteten med op til 60 %
DJ-støbeform Fremstilling til forskellige støbeprocesser
Plastsprøjtestøbningsprocessen kan justeres for at imødekomme forskellige og komplekse behov. Selvom det er ideelt til fremstilling af store mængder af simple plastdele, kan det også bruges til at skabe utroligt indviklede dele med komplekse geometrier eller samlinger.
Multi-Cavity eller Family Mold – Denne form har flere hulrum i en enkelt formramme, der producerer flere af de samme eller relaterede dele med hver injektionscyklus. Dette er en ideel måde at øge kørselsvolumen og sænke prisen pr. styk.
overmolding – Denne sprøjtestøbningsmetode bruges til at skabe dele lavet af to forskellige typer plast. Et godt eksempel på dette ville være en bærbar borekrop eller spilcontroller med en hård ydre skal med bløde, gummierede greb. En tidligere støbt del genindsættes i en specialfremstillet form. Formen lukkes og et andet lag af forskellig plast lægges over den originale del. Dette er en ideel proces, når der ønskes to forskellige teksturer.
Indsæt støbning – En sprøjtestøbningsproces, der muliggør inkorporering af metal-, keramik- eller plastikstykker i den sidste del. Metal- eller keramiske dele placeres i formen og derefter sprøjtes smeltet plast ind i formen for at skabe et sømløst stykke lavet af to forskellige materialer. Indsatsstøbning er ideel til bilapplikationer, da det er en innovativ måde at reducere vægten og reducere kostbart materiale som metal. I stedet for at lave hele stykket af metal, skal kun forbindelsesstykkerne være metal, mens resten af emnet er lavet af plastik.
Co-sprøjtestøbning – To forskellige polymerer injiceres sekventielt eller samtidigt i et hulrum. Denne proces kan bruges til at skabe dele med en hud af en slags plastik med kernen af en anden.
Tyndvægsstøbning – En form for sprøjtestøbning, der fokuserer på kortere cyklustider og højere produktivitet for at producere tynde, lette og billige plastdele.
Gummi indsprøjtning – Gummi sprøjtes ind i en form ved hjælp af en proces, der ligner plastsprøjtestøbning. Gummidele kræver mere tryk for vellykket sprøjtestøbning.
Keramisk indsprøjtning – Sprøjtestøbningsproces ved hjælp af keramisk materiale. Keramik er et naturligt hårdt, kemisk inert materiale, der bruges i en række forskellige industrier. Keramisk indsprøjtning kræver flere ekstra trin; herunder sintring eller hærdning af de nystøbte dele for at sikre den karakteristiske holdbarhed.
Lavtryks plastsprøjtestøbning – Plastdele, der produceres ved lavere tryk. Dette er især nyttigt til job, der kræver en indkapsling af sarte dele, såsom elektronik.
Kontakt DJmolding for mere information om plastsprøjtestøbning. Vores team af eksperter kan hjælpe dig med dit plastsprøjtestøbte projekt.
