Podstawy formowania wtryskowego tworzyw sztucznych
Poznaj proces formowania wtryskowego i dowiedz się, jak to działa.
Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest popularną techniką produkcji, w której granulki termoplastyczne są przekształcane w duże ilości złożonych części. Proces formowania wtryskowego nadaje się do różnych tworzyw sztucznych i jest istotnym aspektem współczesnego życia — bez niego obudowy telefonów, obudowy urządzeń elektronicznych, zabawki, a nawet części samochodowe nie byłyby możliwe. W tym artykule omówimy podstawy formowania wtryskowego, opiszemy, jak działa formowanie wtryskowe i zilustrujemy, czym różni się ono od druku 3D.
Jakie są podstawy formowania wtryskowego tworzyw sztucznych?
Podstawy procesu formowania wtryskowego tworzyw sztucznych obejmują tworzenie projektu produktu, wykonanie oprzyrządowania w formie dopasowanej do projektu produktu, topienie granulek żywicy z tworzywa sztucznego i stosowanie ciśnienia do wtryskiwania stopionych granulek do formy.
Zobacz podział każdego kroku poniżej:
1. Tworzenie projektu produktu
Projektanci (inżynierowie, firmy produkujące formy itp.) tworzą część (w formie pliku CAD lub innego formatu, który można przenosić), zgodnie z podstawowymi wytycznymi projektowymi specyficznymi dla procesu formowania wtryskowego. Projektanci powinni starać się uwzględnić w swoich projektach następujące funkcje, aby zwiększyć sukces plastikowej formy wtryskowej:
*Wtopy do wkładek gwintowanych/elementów złącznych
* Stałe lub prawie stałe grubości ścianek
* Płynne przejścia między różnymi grubościami ścianek
* Puste ubytki w grubych skrawkach
*Zaokrąglone kanty
*Kąty pochylenia na ścianach pionowych
* Żebra pod podpory
*Pasowania cierne, połączenia zatrzaskowe i inne elementy łączące bez mocowania
* Żywe zawiasy
Ponadto projektanci powinni zminimalizować następujące funkcje, aby zmniejszyć liczbę defektów w swoich projektach:
* Niejednolita grubość ścian lub szczególnie cienkie/grube ściany
*Pionowe ściany bez kątów pochylenia
* Nagłe zmiany geometryczne (narożniki, dziury itp.)
*Źle zaprojektowane ściągacze
*Podcięcia/nawisy
2. Wykonanie formy narzędziowej dopasowanej do projektu produktu
Wysoko wykwalifikowani mechanicy i wytwórcy narzędzi, korzystając z projektu produktu, wytwarzają formę narzędziową dla wtryskarki. Forma narzędziowa (znana również jako po prostu narzędzie) jest sercem i duszą wtryskarki. Są one starannie zaprojektowane, aby zawierały wnękę negatywową dla projektu produktu i dodatkowe funkcje, takie jak wlewy, prowadnice, bramki, otwory wentylacyjne, systemy wyrzutników, kanały chłodzące i elementy ruchome. Formy narzędziowe są wykonane z określonych gatunków stali i aluminium, które mogą wytrzymać dziesiątki tysięcy (a czasem setki tysięcy) cykli ogrzewania i chłodzenia, takich jak aluminium 6063, stal P20, stal H13 i stal nierdzewna 420. Proces produkcji formy trwa ponad 20 tygodni, łącznie z produkcją i zatwierdzeniem, co czyni ten krok najbardziej rozbudowanym aspektem formowania wtryskowego. Jest to również najdroższa część formowania wtryskowego, a raz wykonanej formy oprzyrządowania nie da się radykalnie zmienić bez ponoszenia dodatkowych kosztów.
3. Topienie plastikowych granulek żywicy
Po otrzymaniu przez operatorów gotowej formy jest ona wkładana do wtryskarki, a forma zamyka się, rozpoczynając cykl formowania wtryskowego.
Granulki z tworzywa sztucznego są podawane do leja zasypowego i do beczki. Śruba posuwisto-zwrotna jest cofana, umożliwiając wsuwanie się materiałów w przestrzeń między śrubą a lufą. Śruba następnie zanurza się do przodu, wpychając materiał do cylindra i bliżej opasek grzejnych, gdzie topi się w stopiony plastik. Temperatura topnienia jest utrzymywana na stałym poziomie zgodnie ze specyfikacją materiału, dzięki czemu nie dochodzi do degradacji w cylindrze ani w samej formie.
4. Stosowanie ciśnienia do wtryskiwania stopionych peletek do formy
Śruba posuwisto-zwrotna przepycha to stopione tworzywo sztuczne przez dyszę, która jest osadzona w zagłębieniu w formie, znanym jako tuleja wlewowa formy. Docisk ruchomej płyty dociskowej mocno dopasowuje formę i dyszę, zapewniając, że żadne tworzywo sztuczne nie wydostanie się na zewnątrz. W tym procesie stopiony plastik jest pod ciśnieniem, co powoduje, że dostaje się do wszystkich części wnęki formy i wypiera powietrze z wnęki przez otwory wentylacyjne formy.
Komponenty maszyn do formowania wtryskowego
Elementy wtryskarki obejmują zbiornik, cylinder, śrubę posuwisto-zwrotną, grzejnik(i), ruchomą płytę, dyszę, formę i wnękę formy.
Więcej informacji na temat każdego elementu do formowania wtryskowego na poniższej liście:
*Zbiornik: otwór, przez który granulat z tworzywa sztucznego jest wprowadzany do maszyny.
*Beczka: zewnętrzna obudowa wtryskarki, która zawiera śrubę posuwisto-zwrotną i granulki tworzywa sztucznego. Lufa jest owinięta kilkoma opaskami grzejnymi i zakończona podgrzewaną dyszą.
* Śruba tłokowa: element korkociągu, który przenosi i zwiększa ciśnienie tworzywa sztucznego, gdy topi się ono w lufie.
*Grzejniki: Te elementy, znane również jako opaski grzewcze, dostarczają energii cieplnej do granulek tworzywa sztucznego, zmieniając je z postaci stałej w płynną. formularz.
* Ruchoma płyta: Ruchomy element połączony z rdzeniem formy, który wywiera nacisk, aby obie połówki formy były szczelne, a także uwalnia rdzeń formy, gdy odsłania się gotową część.
*Dysza: podgrzewany element, który zapewnia standardowy wylot stopionego tworzywa sztucznego do gniazda formy, utrzymując zarówno temperaturę, jak i ciśnienie na możliwie stabilnym poziomie.
*Pleśń: komponent lub komponenty zawierające wnękę formy i dodatkowe elementy podtrzymujące, takie jak kołki wypychacza, kanały wlewowe, kanały chłodzące, otwory wentylacyjne itp. Formy są co najmniej podzielone na dwie połowy: stronę nieruchomą (bliżej cylindra) i formę rdzeń (na ruchomej płycie).
*Wnęka formy: przestrzeń ujemna, która po wypełnieniu stopionym tworzywem sztucznym ukształtuje ją w pożądaną część końcową plus podpory, bramy, prowadnice, wlewki itp.
Jak działa formowanie wtryskowe?
Gdy tworzywo sztuczne wypełni formę, w tym jej wlewki, prowadnice, bramki itp., forma jest utrzymywana w ustalonej temperaturze, aby umożliwić równomierne zestalenie materiału w kształt części. Podczas chłodzenia utrzymywane jest ciśnienie utrzymujące, aby zarówno zatrzymać przepływ wsteczny do cylindra, jak i zmniejszyć efekt kurczenia się. W tym momencie do zasobnika dodaje się więcej plastikowych granulek w oczekiwaniu na następny cykl (lub strzał). Po schłodzeniu płyta dociskowa otwiera się i umożliwia wyrzucenie gotowej części, a śruba jest ponownie cofana, umożliwiając wejście materiału do cylindra i rozpoczęcie procesu od nowa.
Cykl formowania wtryskowego działa w ramach tego ciągłego procesu — zamykanie formy, podawanie/ogrzewanie granulek tworzywa sztucznego, wtłaczanie ich do formy, schładzanie ich do stałej części, wyrzucanie części i ponowne zamykanie formy. Ten system pozwala na szybką produkcję części z tworzyw sztucznych, aw ciągu dnia roboczego można wykonać ponad 10,000 XNUMX części z tworzyw sztucznych, w zależności od projektu, rozmiaru i materiału.
Djmolding to chińska firma zajmująca się formowaniem wtryskowym o małej objętości. Nasz proces formowania wtryskowego tworzyw sztucznych wytwarza niestandardowe prototypy i części do użytku końcowego z czasem realizacji nawet do 1 dnia, dostawca części do formowania wtryskowego z tworzyw sztucznych o małej objętości do 10000 części rocznie
