Basisprincipes van kunststof spuitgieten
Ontdek het spuitgietproces en hoe het werkt.
Kunststof spuitgieten is een populaire fabricagetechniek waarbij thermoplastische korrels worden omgezet in grote volumes complexe onderdelen. Het spuitgietproces is geschikt voor een verscheidenheid aan plastic materialen en is een essentieel aspect van het moderne leven: telefoonhoesjes, elektronische behuizingen, speelgoed en zelfs auto-onderdelen zouden zonder dit niet mogelijk zijn. Dit artikel legt de basisprincipes van spuitgieten uit, beschrijft hoe spuitgieten werkt en illustreert hoe het verschilt van 3D-printen.
Wat zijn de basisprincipes van kunststof spuitgieten?
De basisprincipes van het kunststof spuitgietproces omvatten het maken van het productontwerp, het maken van een tooling en een mal die past bij het productontwerp, het smelten van de plastic harspellets en het gebruik van druk om de gesmolten pellets in de mal te injecteren.
Bekijk hieronder een overzicht van elke stap:
1. Het productontwerp maken
Ontwerpers (ingenieurs, matrijzenbouwers, enz.) maken een onderdeel (in de vorm van een CAD-bestand of een ander overdraagbaar formaat) volgens fundamentele ontwerprichtlijnen die specifiek zijn voor het spuitgietproces. Ontwerpers moeten proberen de volgende kenmerken in hun ontwerpen op te nemen om het succes van een kunststof spuitgietmatrijs te vergroten:
*Nokken voor inzetstukken/bevestigingsmiddelen met schroefdraad
*Constante of bijna constante wanddiktes
*Gladde overgangen tussen variabele wanddiktes
* Holle holtes in dikke secties
*Afgeronde hoeken
*Ontwerphoeken op verticale wanden
* Ribben voor steunen
*Wrijvingspassingen, klikverbindingen en andere niet-bevestigende verbindingskenmerken
*Levende scharnieren
Bovendien moeten ontwerpers de volgende kenmerken minimaliseren om defecten in hun ontwerpen te verminderen:
*Niet-uniforme wanddiktes of bijzonder dunne/dikke wanden
*Verticale wanden zonder tochthoeken
* Plotselinge geometrische veranderingen (hoeken, gaten, enz.)
*Slecht ontworpen ribbels
* Ondersnijdingen/overhangen
2. Een gereedschapsmal maken die past bij het productontwerp
Hoogopgeleide machinisten en gereedschapmakers maken aan de hand van het productontwerp een gereedschapsmatrijs voor de spuitgietmachine. Een gereedschapsmal (ook wel gewoon gereedschap genoemd) is het hart en de ziel van de spuitgietmachine. Ze zijn zorgvuldig ontworpen om de negatieve holte voor het productontwerp en extra functies te bevatten, zoals sprues, runners, poorten, ventilatieopeningen, uitwerpsystemen, koelkanalen en bewegende componenten. Gereedschapsmallen zijn gemaakt van specifieke soorten staal en aluminium die bestand zijn tegen tienduizenden (en soms honderdduizenden) verwarmings- en koelcycli, zoals 6063 aluminium, P20-staal, H13-staal en 420 roestvrij staal. Het fabricageproces van de matrijs duurt meer dan 20 weken, inclusief fabricage en goedkeuring, waardoor deze stap het meest uitgebreide aspect van spuitgieten is. Het is ook het duurste onderdeel van spuitgieten en als een gereedschapsmatrijs eenmaal is vervaardigd, kan deze niet drastisch worden gewijzigd zonder extra kosten te maken.
3. De plastic harspellets smelten
Nadat de operators de voltooide mal hebben verkregen, wordt deze in de spuitgietmachine gestoken en sluit de mal, waarmee de spuitgietcyclus begint.
Kunststofkorrels worden in de trechter en in het vat gevoerd. De heen en weer bewegende schroef wordt teruggetrokken, waardoor materialen in de ruimte tussen de schroef en de cilinder kunnen glippen. De schroef duikt dan naar voren en dwingt het materiaal in de loop en dichter bij de verwarmingsbanden waar het smelt tot gesmolten plastic. De smelttemperatuur wordt constant gehouden volgens de materiaalspecificaties, zodat er geen degradatie optreedt in het vat of in de mal zelf.
4. Druk gebruiken om de gesmolten pellets in de mal te injecteren
De heen en weer bewegende schroef dwingt dit gesmolten plastic door het mondstuk, dat in een uitsparing in de vorm zit die bekend staat als een gietvormbus. Door de bewegende plaatdruk sluiten de vorm en het mondstuk stevig op elkaar aan, zodat er geen plastic kan ontsnappen. Het gesmolten plastic wordt door dit proces onder druk gezet, waardoor het alle delen van de vormholte binnendringt en lucht uit de vormholte door de vormopeningen verdringt.
Componenten van spuitgietmachines
De componenten van een spuitgietmachine zijn onder meer een trechter, een vat, een heen en weer bewegende schroef, verwarmer(s), beweegbare plaat, een mondstuk, een vorm en een vormholte.
Meer informatie over elk van de spuitgietcomponenten in de onderstaande lijst:
*Trechter: de opening waar plastic korrels in de machine worden gevoerd.
*Loop: de buitenbehuizing van de spuitgietmachine, die de heen en weer gaande schroef en de kunststofkorrels bevat. Het vat is gewikkeld in verschillende verwarmingsbanden en is voorzien van een verwarmd mondstuk.
*Reciprocerende schroef: de kurkentrekkercomponent die het plastic materiaal transporteert en onder druk zet terwijl het door de loop smelt.
*Kachels: ook wel bekend als verwarmingsbanden, deze componenten leveren thermische energie aan de plastic korrels, waardoor ze van een vaste vorm in een vloeistof veranderen. formulier.
* Beweegbare plaat: Het bewegende onderdeel dat is verbonden met de vormkern dat druk uitoefent om beide vormhelften luchtdicht te houden en ook de vormkern loslaat bij het onthullen van het voltooide onderdeel.
*Mondstuk: het verwarmde onderdeel dat een standaarduitlaat biedt voor gesmolten plastic in de vormholte, waardoor zowel temperatuur als druk zo stabiel mogelijk worden gehouden.
*Gietvorm: het onderdeel of de onderdelen die de matrijsholte bevatten en aanvullende ondersteunende voorzieningen zoals uitwerppennen, geleidingskanalen, koelkanalen, ventilatieopeningen, enz. Matrijzen worden minimaal in twee helften gescheiden: de stationaire zijde (dichter bij het vat) en de matrijs kern (op de bewegende plaat).
* Vormholte: de negatieve ruimte die, wanneer gevuld met gesmolten plastic, het zal vormen tot het gewenste laatste deel plus steunen, poorten, lopers, sprues, enz.
Hoe werkt spuitgieten?
Zodra het plastic de vorm heeft gevuld, inclusief de aanspuitingen, lopers, poorten, enz., Wordt de vorm op een ingestelde temperatuur gehouden om een uniforme stolling van het materiaal in de vorm van het onderdeel mogelijk te maken. Tijdens het koelen wordt een houddruk gehandhaafd om zowel terugstroming in het vat te stoppen als krimpeffecten te verminderen. Op dit punt worden meer plastic korrels aan de trechter toegevoegd in afwachting van de volgende cyclus (of opname). Na afkoeling gaat de plaat open en kan het voltooide onderdeel worden uitgeworpen, en wordt de schroef weer teruggetrokken, waardoor materiaal de cilinder kan binnendringen en het proces opnieuw kan beginnen.
De spuitgietcyclus werkt volgens dit continue proces: de mal sluiten, de plastic korrels voeden/verwarmen, ze onder druk in de mal brengen, ze afkoelen tot een vast onderdeel, het onderdeel uitwerpen en de mal weer sluiten. Dit systeem maakt een snelle productie van kunststof onderdelen mogelijk en er kunnen meer dan 10,000 kunststof onderdelen per werkdag worden gemaakt, afhankelijk van het ontwerp, de maat en het materiaal.
Djmolding is een spuitgietbedrijf met een laag volume in China. Ons kunststof spuitgietproces produceert op maat gemaakte prototypen en productieonderdelen voor eindgebruik met doorlooptijden van slechts 1 dag, leverancier van kunststof spuitgietonderdelen met een laag volume voor maximaal 10000 onderdelen per jaar
