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 תבנית או בסיס תבנית: סדרה של לוחות פלדה המחזיקים את רכיבי התבנית יחד, כולל חללים, ליבות, מערכת ראנר, מערכת קירור ומערכת פליטה.
לוחית: חצי מתבנית המתכת. לוחית זו אינה מכילה חלקים נעים. יכולה להכיל חלל או ליבה.
לוחית B: החצי השני של תבנית המתכת. הלוחית מכילה חלקים נעים או מרחב המאפשר לחלקים נעים לתקשר עם החלק המוגמר - בדרך כלל פיני הפליטה.
לוחות תמיכה: לוחות פלדה בתוך מסגרת התבנית המספקים יציבות במהלך תהליך היציקה.
תיבת פליטה: מכילה את מערכת הפליטה המשמשת לדחיפת החלק המוגמר אל מחוץ לתבנית.
לוחות פליטה: לוח פלדה המכיל את מוט הפליטה. לוח הפליטה נע כדי לפלוט את המוצר המוגמר לאחר היציקה.
מוט מפליטה: חלק מלוחית הפליטה. פיני הפליטה מחוברים למוט הפליטה.
פיני פליטה: פיני פלדה הנוגעים בחלק המוגמר ודוחפים אותו החוצה מהתבנית. סימני פיני פליטה נראים על חלק מהפריטים המיוצרים בהזרקה, בדרך כלל חותם עגול הנמצא בגב החלק.
תותב קדח: חתיכת החיבור בין התבנית למכונת ההזרקה שבה השרף המותך ייכנס לחלל.
נבטי: המקום על מסגרת התבנית שבו שרף מותך נכנס לחלל התבנית.
טבעת איתור: טבעת מתכת המבטיחה שהפיה של מכונת ההזרקה מתממשקת כראוי עם תותב ההזרקה.
חלל או חלל תבנית: הטבעה קעורה בתבנית, בדרך כלל מהווה את המשטח החיצוני של החלק היצוק. תבניות מסווגות כחלל יחיד או מרובות חללים בהתאם למספר השקעים הללו.
ליבה: חותם קמור בתבנית, בדרך כלל מהווה את המשטח הפנימי של החלק היצוק. זהו חלק מוגבה של התבנית. זהו ההפך מהחלל. שרף מותך תמיד נדחק לתוך החלל, וממלא את החלל. השרף המותך ייווצר סביב הליבה המוגבהת.
ראנר או מערכת ראנר: תעלות בתוך תבנית המתכת המאפשרות לשרף מותך לזרום מקדח לחלל או מחלל לחלל.
שער: קצה של מסלול שבו השרף המותך נכנס לחלל התבנית. ישנם עיצובים שונים של שערים עבור יישומים שונים. סוגי שערים נפוצים כוללים פין, חישור, מאוורר, קצה, דיסק, מאוורר, מנהרה, בננה או קשיו, ואזמל. עיצוב ומיקום השער הם שיקולים חשובים לפני תחילת תהליך ייצור התבנית.
מערכת קירור: סדרה של תעלות במעטפת החיצונית של התבנית. תעלות אלו מזרימות נוזל המסייע בתהליך הקירור. חלקים שאינם מקוררים כראוי עשויים להציג מגוון פגמים מבניים או משטחיים. תהליך הקירור מהווה בדרך כלל את רוב מחזור ההזרקה. קיצור זמני הקירור יכול לשפר משמעותית את יעילות התבנית ולהוריד את העלות. Fathom מציעה קירור קונפורמי עבור יישומי הזרקה רבים, אשר יגדילו את יעילות התבנית 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.
תבנית רב-חללים או תבנית משפחתית – תבנית זו כוללת מספר חללים במסגרת תבנית אחת המייצרת מספר חלקים זהים או קשורים בכל מחזור הזרקה. זוהי דרך אידיאלית להגדיל את נפחי הריצה ולהוריד את המחיר ליחידה.
יציקת יתר – 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 ידיות רכות מצופות גומי. חלק שעוצב קודם לכן מוכנס מחדש לתבנית ייעודית. התבנית נסגרת ושכבה שנייה של פלסטיק שונה מוסיפה מעל החלק המקורי. זהו תהליך אידיאלי כאשר רוצים שני מרקמים שונים.
יציקת הזרקה – תהליך הזרקה המאפשר שילוב של חלקי מתכת, קרמיקה או פלסטיק בחלק הסופי. חלקי המתכת או הקרמיקה מונחים בתבנית ולאחר מכן מוזרק פלסטיק מותך לתבנית ליצירת חלק חלק העשוי משני חומרים שונים. יציקת הזרקה אידיאלית עבור יישומי רכב מכיוון שזוהי דרך חדשנית להפחית משקל ולחסוך חומרים יקרים כמו מתכת. במקום לייצר את כל החלק ממתכת, רק החלקים המחברים צריכים להיות מתכת בעוד ששאר הפריט יהיה עשוי מפלסטיק.
הזרקה משותפת – שני פולימרים שונים מוזרקים ברצף או בו זמנית לתוך חלל. תהליך זה יכול לשמש ליצירת חלקים בעלי שכבה מסוג אחד של פלסטיק וליבה מסוג אחר.
יציקה דקה - צורת הזרקה המתמקדת בזמני מחזור קצרים יותר ובפרודוקטיביות גבוהה יותר לייצור חלקים מפלסטיק דקים, קלים וזולים.
הזרקת גומי – גומי מוזרק לתבנית באמצעות תהליך דומה להזרקת פלסטיק. חלקי גומי דורשים לחץ רב יותר להצלחת הזרקת פלסטיק.
הזרקת קרמיקה - תהליך הזרקה המשתמש בחומר קרמי. קרמיקה היא חומר קשה באופן טבעי, אינרטי מבחינה כימית, המשמש במגוון תעשיות. הזרקת קרמיקה דורשת מספר שלבים נוספים; כולל סינטור או ריפוי החלקים המעוצבים החדשים כדי להבטיח את העמידות האופיינית להם.
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.
