Muovin ruiskupuristuksen perusteet
Tutustu ruiskuvaluprosessiin ja sen toimintaan.
Muovin ruiskupuristus on suosittu valmistustekniikka, jossa termoplastiset pelletit muunnetaan suuriksi määriksi monimutkaisia osia. Ruiskuvaluprosessi sopii useille muovimateriaaleille ja on tärkeä osa nykyaikaa – puhelinkuoret, elektroniikkakotelot, lelut ja edes autonosat eivät olisi mahdollisia ilman sitä. Tässä artikkelissa kerrotaan ruiskuvalun perusteista, kuvataan ruiskuvalu toimii ja havainnollistetaan, miten se eroaa 3D-tulostuksesta.
Mitkä ovat muovin ruiskuvalun perusteet?
Muovin ruiskupuristusprosessin perusteisiin kuuluu tuotesuunnittelun luominen, työkalun tekeminen tuotesuunnitteluun sopivaksi muotiksi, muovihartsipellettien sulattaminen ja sulaneiden pellettien ruiskuttaminen muottiin paineen avulla.
Katso alta kunkin vaiheen erittely:
1. Tuotesuunnittelun luominen
Suunnittelijat (insinöörit, muottivalmistajat jne.) luovat osan (CAD-tiedostona tai muussa siirrettävässä muodossa) noudattaen ruiskuvaluprosessiin liittyviä perussuunnitteluohjeita. Suunnittelijoiden tulisi yrittää sisällyttää suunnitteluunsa seuraavat ominaisuudet, jotka auttavat lisäämään muovisen ruiskumuotin menestystä:
*Pohjat kierteitetyille sisäkkeille/kiinnittimille
*Vakio tai lähes vakio seinämän paksuus
*Sujuvat siirtymät vaihtelevien seinämäpaksuuksien välillä
*Ontot ontelot paksuissa osissa
* Pyöristetyt reunat
*Syväyskulmat pystysuorilla seinillä
*Ruot tukia varten
* Kitkaliitokset, napsautusliitokset ja muut ei-kiinnitysliitosominaisuudet
*Elävät saranat
Lisäksi suunnittelijoiden tulee minimoida seuraavat ominaisuudet vähentääkseen virheitä suunnittelussaan:
*Epätasaiset seinäpaksuudet tai erityisen ohuet/paksut seinät
* Pystysuorat seinät ilman vetokulmia
* Äkilliset geometriset muutokset (kulmat, reiät jne.)
*Huonosti muotoiltu resori
*Alaleikkaukset/ylitykset
2. Työkalumuotin tekeminen tuotteen suunnitteluun sopivaksi
Korkeasti koulutetut koneistajat ja työkaluvalmistajat valmistavat tuotesuunnittelun avulla työkalumuotin ruiskuvalukoneeseen. Työkalumuotti (tunnetaan myös yksinkertaisesti työkaluna) on ruiskuvalukoneen sydän ja sielu. Ne on suunniteltu huolellisesti sisältämään negatiivinen onkalo tuotesuunnittelua ja lisäominaisuuksia, kuten putkia, jakoputkia, portteja, tuuletusaukkoja, ejektorijärjestelmiä, jäähdytyskanavia ja liikkuvia komponentteja varten. Työkalumuotit on valmistettu tietyistä teräs- ja alumiinilaaduista, jotka kestävät kymmeniä tuhansia (ja joskus satoja tuhansia) lämmitys- ja jäähdytyssyklejä, kuten 6063-alumiini, P20-teräs, H13-teräs ja 420-ruostumaton teräs. Muotin valmistusprosessi kestää yli 20 viikkoa, mukaan lukien sekä valmistus että hyväksyntä, mikä tekee tästä vaiheesta ruiskupuristuksen laajimman osan. Se on myös ruiskuvalun kallein osa, ja kun työkalumuotti on valmistettu, sitä ei voida muuttaa radikaalisti ilman lisäkustannuksia.
3. Muovihartsipellettien sulattaminen
Kun käyttäjät ovat saaneet valmiin muotin, se työnnetään ruiskuvalukoneeseen ja muotti sulkeutuu aloittaen ruiskuvalujakson.
Muovirakeet syötetään suppiloon ja tynnyriin. Edestakainen ruuvi vedetään taaksepäin, jolloin materiaalit pääsevät liukumaan ruuvin ja piipun väliseen tilaan. Ruuvi syöksyy sitten eteenpäin pakottaen materiaalin piippuun ja lähemmäksi lämmitysnauhoja, joissa se sulaa sulaksi muoviksi. Sulamislämpötila pidetään vakiona materiaalispesifikaatioiden mukaisesti, jotta tynnyrissä tai itse muotissa ei tapahdu hajoamista.
4. Sulaneiden pellettien ruiskuttaminen muottiin paineen avulla
Edestakaisin liikkuva ruuvi pakottaa tämän sulaneen muovin suuttimen läpi, joka on sijoitettu muotin syvennykseen, joka tunnetaan muotin syöttöholkina. Liikkuva levypaine sopii muotin ja suuttimen tiiviisti yhteen, mikä varmistaa, ettei muovi pääse karkaamaan. Sulanut muovi paineistetaan tällä prosessilla, jolloin se pääsee kaikkiin muotin ontelon osiin ja syrjäyttää onteloilman ulos muotin tuuletusaukkojen kautta.
Ruiskupuristuskoneen osat
Ruiskuvalukoneen komponentteja ovat suppilo, piippu, edestakaisin liikkuva ruuvi, lämmitin(t), liikkuva levy, suutin, muotti ja muottipesä.
Lisätietoja kustakin ruiskuvalukomponentista alla olevassa luettelossa:
* Suppilo: aukko, josta muovirakeet syötetään koneeseen.
* Tynnyri: ruiskupuristuskoneen ulkokotelo, joka sisältää edestakaisin liikkuvan ruuvin ja muovirakeet. Tynnyri on kääritty useisiin lämmitinnauhoihin ja on kallistettu lämmitetyllä suuttimella.
*Liikeruuvi: korkkiruuvikomponentti, joka kuljettaa ja paineistaa muovimateriaalia sen sulaessa piipun läpi.
* Lämmittimet: Tunnetaan myös lämmitysnauhoina, nämä komponentit antavat lämpöenergiaa muovirakeille muuttaen ne kiinteästä muodosta nesteeksi. muodossa.
*Liikkuva taso: Muotin ytimeen yhdistetty liikkuva komponentti, joka kohdistaa painetta pitääkseen molemmat muotin puolikkaat ilmatiiviinä ja vapauttaa myös muotin ytimen paljastaessaan valmiin osan.
*Suutin: lämmitetty komponentti, joka tarjoaa normaalin ulostulon sulalle muoville muottipesään pitäen sekä lämpötilan että paineen mahdollisimman vakaana.
* Muotti: komponentti tai komponentit, jotka sisältävät muotin ontelon ja lisätukiominaisuudet, kuten ejektorin tapit, jakokanavat, jäähdytyskanavat, tuuletusaukot jne. Muotit jaetaan vähintään kahteen puolikkaaseen: kiinteä puoli (lähempänä piippua) ja muotti ydin (liikkuvassa levyssä).
*Muotin onkalo: negatiivinen tila, joka sulalla muovilla täytettynä muotoilee sen halutuksi lopulliseksi osaksi sekä tuet, portit, kannattimet, putket jne.
Kuinka ruiskuvalu toimii?
Kun muovi on täyttänyt muotin, mukaan lukien sen kanavat, kannattimet, portit jne., muotti pidetään asetetussa lämpötilassa, jotta materiaali jähmettyy tasaisesti osan muotoon. Painetta pidetään yllä jäähdyttäen, jotta se pysäyttää takaisinvirtauksen tynnyriin ja vähentää kutistumisvaikutuksia. Tässä vaiheessa suppiloon lisätään lisää muovirakeita odottamaan seuraavaa sykliä (tai laukausta). Jäähtyessään levy avautuu ja mahdollistaa valmiin osan irrottamisen, ja ruuvia vedetään vielä kerran taaksepäin, jolloin materiaali pääsee tynnyriin ja aloittaa prosessin alusta.
Ruiskupuristussykli toimii tällä jatkuvalla prosessilla - suljetaan muotti, syötetään/kuumennetaan muovirakeet, paineistetaan ne muottiin, jäähdytetään ne kiinteäksi osaksi, poistetaan osa ja suljetaan muotti uudelleen. Tämä järjestelmä mahdollistaa muoviosien nopean valmistuksen, ja jopa 10,000 XNUMX muoviosaa voidaan valmistaa työpäivässä suunnittelusta, koosta ja materiaalista riippuen.
Djmolding on pienten volyymien ruiskuvaluyritys Kiinassa. Muovisten ruiskuvaluprosessimme tuottaa räätälöityjä prototyyppejä ja loppukäyttöön tarkoitettuja tuotantoosia jopa 1 päivän toimitusajalla, pienivolyymillinen muovisten ruiskuvaluosien toimittaja jopa 10000 XNUMX osalle vuodessa
