ייצור תבניות הזרקה
פלסטיק הוא חומר נפוץ למוצרים במגוון תעשיות. צעצועים, רכיבי רכב, מכשירים רפואיים, כלים ועוד עשויים כולם מפלסטיק. רבים מפריטי הפלסטיק שאנו פוגשים בחיי היומיום שלנו מיוצרים על ידי מניפולציה של שרף מותך לעיצוב מוגדר עם תהליך ייצור הנקרא הזרקת פלסטיק. תהליך יעיל מאוד זה יכול ליצור חלקים בגדלים וצורות רבות ויכול לשכפל את אותו חלק מספר פעמים באמצעות אותה תבנית. בלב תהליך זה עומדת התבנית, המכונה גם כלי עבודה. תהליך ייצור תבניות איכותי חיוני לייצור חלקים איכותיים תוך שמירה על ביצועים חסכוניים. איכות החלקים תעלה ועלויות הפרויקט הכוללות ירדו כאשר משקיעים בייצור תבניות באיכות גבוהה.
שלבי תהליך הזרקה
הזרקה היא אחד מתהליכי הייצור הנפוצים ביותר המשמשים לייצור מוצרי פלסטיק. זהו תהליך בעל דרישה גבוהה שיכול לשחזר את אותו חלק אלפי פעמים. התהליך מתחיל בקובץ עיצוב בעזרת מחשב (CAD) המכיל עותק דיגיטלי של החלק. לאחר מכן, קובץ ה-CAD משמש כמערכת של הוראות לסיוע בתהליך ייצור התבנית. התבנית, או הכלי, עשויה בדרך כלל משתי חתיכות מתכת. בכל צד של התבנית חותכים חלל בצורת החלק. תבנית זו עשויה בדרך כלל מאלומיניום, פלדה או מסגסוגת.
לאחר ייצור עובש, השלב הבא הוא בחירת החומר הפלסטי המתאים. בחירת החומר תהיה תלויה באופן השימוש בחלק הסופי. לחומרי פלסטיק יש מגוון מאפיינים שיש לקחת בחשבון. זה כולל את כל המראה והתחושה, כמו גם עמידות בפני כימיקלים, חום ושחיקה. שוחח עם המומחים של DJmolding כדי ללמוד עוד על חומרים פלסטיים זמינים להזרקה.
החומר הנבחר מתחיל ככדורית פלסטיק המוזנת לתוך הופר במכונת ההזרקה. הכדורים עושים את דרכם דרך תא מחומם שם הם מומסים, נדחסים ואז מוזרקים לחלל העובש. לאחר שהחלק מתקרר, שני חצאי התבנית נפתחים כדי להוציא את החלק. לאחר מכן, המכשיר מתאפס כדי להתחיל את התהליך מחדש.
באיזה חומר משתמשים לייצור תבניות?
ייצור עובש נעשה עם פלדה, אלומיניום או סגסוגת. DJmolding משתמשת בפלדה איכותית לייצור תבניות. ייצור תבנית פלדה הוא מעט יותר יקר מאשר שימוש באלומיניום או בסגסוגת. העלות הגבוהה יותר מקוזזת בדרך כלל על ידי אורך חיים ארוך בהרבה עבור תבניות פלדה. תבניות אלומיניום, אמנם זולות יותר לייצור, אינן מחזיקות מעמד לאורך זמן כמו פלדה ויש להחליף אותן לעיתים קרובות. תבניות פלדה יחזיקו מעמד הרבה יותר ממאה אלף מחזורים. תבניות אלומיניום יצטרכו להחליף בתדירות גבוהה הרבה יותר. ייצור תבניות פלדה יכול להניב עיצובים מורכבים ביותר שאינם ניתנים להשגה עם אלומיניום. ניתן גם לתקן או לשנות תבניות פלדה באמצעות ריתוך. תבניות אלומיניום יצטרכו לעבור עיבוד מאפס אם התבנית פגומה או כדי להתאים לשינויים. תבניות פלדה איכותיות יכולות לשמש אלפי, מאות אלפים ולעיתים עד מיליון מחזורים.
רכיבי תבנית הזרקה
רוב תבניות ההזרקה מורכבות משני חלקים - צד A וצד B, או החלל והליבה. צד החלל הוא בדרך כלל הצד הטוב ביותר בעוד שבחצי השני, הליבה, יהיו כמה פגמים חזותיים מפיני המפלט שדוחפים את החלק המוגמר החוצה מהתבנית. תבנית הזרקה תכלול גם לוחות תמיכה, קופסת מפלט, מוט מפלט, פיני מפלט, לוחות מפלט, תותב שפך וטבעת איתור.
הזרקה היא תהליך ייצור עם הרבה חלקים נעים. להלן רשימה של מונחים המתארים רבים מהחלקים הנחוצים לייצור עובש ולדפוס הזרקה. הכלי מורכב ממספר לוחות פלדה בתוך מסגרת. מסגרת התבנית מונחת לתוך מכונת ההזרקה ומוחזקת במקומה בעזרת מהדקים. חתך של תבנית הזרקה במבט מהצד היה דומה לכריך עם שכבות רבות ושונות. עיין במילון המונחים שלנו להזרקה לקבלת רשימה מלאה של מונחים.
מסגרת עובש או בסיס עובש: סדרה של לוחות פלדה המחזיקה את מרכיבי התבנית יחד, כולל חללים, ליבות, מערכת רץ, מערכת קירור ומערכת פליטה.
צלחת: חצי אחד של תבנית המתכת. לוח זה אינו מכיל חלקים נעים. יכול להכיל חלל או ליבה.
צלחת B: החצי השני של תבנית המתכת. הצלחת מכילה חלקים נעים או חלל כדי לאפשר לחלקים נעים אינטראקציה עם החלק המוגמר - בדרך כלל פיני המפלט.
לוחות תמיכה: לוחות פלדה בתוך מסגרת התבנית המעניקים יציבות במהלך תהליך היציקה.
תיבת מפלט: מכיל את מערכת המפלט המשמשת לדחיפת החלק המוגמר אל מחוץ לתבנית.
לוחות מפלט: לוח פלדה המכילה את מוט המפלט. צלחת המפלט נעה כדי להוציא את המוצר המוגמר לאחר הדפוס.
בר מפלט: חלק מלוח המפלט. פיני המפלט מחוברים לסרגל המפלט.
סיכות מפלט: פיני פלדה הנוגעים לחלק המוגמר ודוחפים אותו החוצה מהתבנית. סימני סיכות המפלט נראים על חלק מהפריטים המוזרקים, בדרך כלל טביעה עגולה שנמצאת בגב החלק.
תותב שפך: חלק החיבור בין התבנית למכונת ההזרקה שבו השרף המותך ייכנס לחלל.
Sprue: הנקודה על מסגרת התבנית שבה שרף מותך נכנס לחלל התבנית.
טבעת איתור: טבעת מתכת המבטיחה שהזרבובית של מכונת ההזרקה מתממשקת כראוי עם תותב הזרקה.
חלל או חלל למות: רושם קעור בעובש, בדרך כלל יוצר את המשטח החיצוני של החלק היצוק. תבניות מיועדות כחלל יחיד או רב חלל בהתאם למספר השקעים הללו.
ליבה: רושם קמור בתבנית, בדרך כלל יוצר את המשטח הפנימי של החלק היצוק. זהו חלק מוגבה של התבנית. זה היפוך של החלל. שרף מותך תמיד נדחף לתוך החלל, ממלא את החלל. השרף המותך ייווצר סביב הליבה המורמת.
מערכת ראנר או ראנר: תעלות בתוך תבנית המתכת המאפשרות לשרף מותך לזרום ממבט לחלל או מחלל לחלל.
שער: קצה רץ שבו השרף המומס נכנס לחלל העובש. ישנם עיצובי שערים שונים עבור יישומים שונים. סוגי שערים נפוצים כוללים סיכה, חישור, מאוורר, קצה, דיסק, מאוורר, מנהרה, בננה או קשיו, ואזמל. עיצוב ומיקום שערים הם שיקולים חשובים לפני שמתחילים בתהליך ייצור התבניות.
מערכת קירור: סדרת תעלות במעטפת החיצונית של התבנית. תעלות אלו מזרימות נוזל כדי לסייע בתהליך הקירור. חלקים שמקוררים בצורה לא נכונה עלולים להציג מגוון פגמים משטחים או מבניים. תהליך הקירור מהווה בדרך כלל את רוב מחזור ההזרקה. צמצום זמני הקירור יכול לשפר משמעותית את יעילות העובש ולהוזיל את העלות. Fathom מציעה קירור קונפורמי ליישומי הזרקה רבים שיגדילו את יעילות העובש עד 60%
תבנית DJmolding ייצור עבור תהליכי יציקה שונים
ניתן להתאים את תהליך הזרקת הפלסטיק כך שיתאים לצרכים שונים ומורכבים. למרות שהוא אידיאלי לייצור כמויות גדולות של חלקי פלסטיק פשוטים, ניתן להשתמש בו גם ליצירת חלקים מורכבים להפליא עם גיאומטריות או מכלולים מורכבים.
Multi-Cavity או Family Mould - לתבנית זו יש מספר חללים במסגרת תבנית אחת המייצרים כמה מאותם חלקים או חלקים קשורים בכל מחזור הזרקה. זוהי דרך אידיאלית להגדיל את נפחי הריצה ולהוריד את המחיר ליחידה.
יתר על המידה – שיטת הזרקה זו משמשת ליצירת חלקים העשויים משני סוגים שונים של פלסטיק. דוגמה טובה לכך תהיה גוף מקדחה נייד או בקר משחק עם מעטפת חיצונית קשה עם אחיזות רכות מגומיות. חלק שעוצב בעבר מוכנס מחדש לתבנית שנעשתה במיוחד. התבנית נסגרת ומעל החלק המקורי מוסיפים שכבה שנייה של פלסטיק שונה. זהו תהליך אידיאלי כאשר רוצים שני מרקמים שונים.
הכנס תבנית – תהליך הזרקה המאפשר שילוב של חלקי מתכת, קרמיקה או פלסטיק בחלק הסופי. חלקי המתכת או הקרמיקה מונחים בתבנית ולאחר מכן מוזרק פלסטיק מותך לתוך התבנית ליצירת חתיכה חלקה העשויה משני חומרים שונים. דפוס הוספה הוא אידיאלי עבור יישומי רכב מכיוון שזו דרך חדשנית להפחית משקל ולהפחית חומרים יקרים כמו מתכת. במקום ליצור את כל החלק ממתכת, רק החלקים המחברים צריכים להיות מתכת בעוד שאר הפריט יהיה עשוי מפלסטיק.
הזרקה משותפת - שני פולימרים שונים מוזרקים ברצף או במקביל לחלל. תהליך זה יכול לשמש ליצירת חלקים עם עור של סוג אחד של פלסטיק עם ליבה של אחר.
יציקת קירות דקים – צורה של הזרקה המתמקדת בזמני מחזור קצרים יותר ובפרודוקטיביות גבוהה יותר לייצור חלקי פלסטיק דקים, קלים וזולים.
הזרקת גומי – הזרקת גומי לתבנית בתהליך הדומה להזרקת פלסטיק. חלקי גומי דורשים יותר לחץ עבור הזרקה מוצלחת.
הזרקת קרמיקה - תהליך הזרקה תוך שימוש בחומר קרמי. קרמיקה היא חומר קשיח באופן טבעי, אינרטי מבחינה כימית, המשמש במגוון תעשיות. הזרקת קרמיקה דורשת מספר שלבים נוספים; כולל סינון או ריפוי של החלקים החדשים שעוצבו כדי להבטיח את העמידות האופיינית.
הזרקת פלסטיק בלחץ נמוך – חלקי פלסטיק המיוצרים בלחצים נמוכים יותר. זה שימושי במיוחד עבור עבודות הדורשות עטיפה של חלקים עדינים, כגון אלקטרוניקה.
צור קשר עם DJmolding למידע נוסף על הזרקת פלסטיק. צוות המומחים שלנו יכול לסייע לך בפרויקט הזרקת פלסטיק שלך.
