Modifikace vstřikování

Vstřikování je složitý výrobní proces.Pomocí specializovaného hydraulického nebo elektrického stroje proces taví, vstřikuje a upevňuje plast do tvaru kovové formy, která je namontována do stroje.

Vstřikování plastů je nejrozšířenějším procesem výroby součástí z různých důvodů, včetně:

Flexibilita:výrobci si mohou vybrat design formy a typ termoplastu, který se používá pro každou součást.To znamená, že procesem vstřikování lze vyrobit různé součásti, včetně součástí, které jsou složité a vysoce detailní.

Účinnost:jakmile je proces nastaven a otestován, mohou vstřikovací stroje vyrábět tisíce položek za hodinu.

Konzistence:pokud jsou parametry procesu přísně kontrolovány, proces vstřikování může rychle vyrobit tisíce součástí v konzistentní kvalitě.

Efektivita nákladů:jakmile je forma (což je nejdražší prvek) postavena, jsou výrobní náklady na součást relativně nízké, zejména pokud jsou vyráběny ve velkém počtu.

Kvalitní:Ať už výrobci hledají pevné, tažné nebo vysoce detailní komponenty, proces vstřikování je dokáže opakovaně vyrábět ve vysoké kvalitě.

Tato nákladová efektivita, efektivita a kvalita komponent jsou jen některé z důvodů, proč se mnoho průmyslových odvětví rozhodlo pro své produkty používat vstřikované díly.

Nákladově efektivní způsob vytváření velkého množství dílů

Vstřikování je nákladově efektivní způsob výroby mnoha dílů, díky čemuž je ideální pro průmyslová odvětví, která potřebují vyrobit mnoho položek v krátkém čase.

Velmi přesné

Vstřikovací formy jsou vyráběny s velmi úzkými tolerancemi a mohou vyrábět díly s velmi malými odchylkami mezi nimi.To znamená, že si můžete být jisti, že každý díl bude přesně stejný jako ten následující, což je důležité, pokud hledáte konzistenci ve svých produktech nebo pokud potřebujete, aby váš produkt dokonale zapadl s dalším kusem z řady jiného výrobce.

První fází vstřikování je vytvoření samotné formy.Většina forem je vyrobena z kovu, obvykle hliníku nebo oceli, a přesně obrobena tak, aby odpovídala vlastnostem produktu, který mají vyrábět.

Po vytvoření formy výrobcem formy je materiál pro díl přiváděn do vyhřívaného sudu a míchán pomocí šroubovitého šroubu.Topné pásy roztaví materiál v sudu a roztavený kov nebo roztavený plastový materiál se pak přivádí do dutiny formy, kde se ochladí a ztvrdne, přičemž tvar odpovídá tvaru formy.Dobu chlazení lze zkrátit použitím chladicích vedení, která cirkulují vodu nebo olej z externího regulátoru teploty.Formovací nástroje jsou namontovány na deskových formách (nebo „deskách“), které se otevřou, jakmile materiál ztuhne, takže vyhazovací kolíky mohou vysunout součást z formy.

Jednotlivé materiály lze kombinovat v jednom dílu v typu vstřikování zvaného dvouvstřiková forma.Tuto techniku ​​lze použít k přidání měkkého omaku k plastovým výrobkům, k přidání barev na součást nebo k výrobě položek s různými výkonnostními charakteristikami.

Formy mohou být vyrobeny z jedné nebo více dutin.Formy s více dutinami mohou mít identické části v každé dutině nebo mohou být jedinečné pro vytvoření dílů různých geometrií.Hliníkové formy nejsou nejvhodnější pro velkoobjemovou výrobu nebo díly s úzkými rozměrovými tolerancemi, protože mají horší mechanické vlastnosti a mohou být náchylné k opotřebení, deformaci a poškození v důsledku vstřikovacích a upínacích sil.Zatímco ocelové formy jsou odolnější, jsou také dražší než hliníkové formy.

Proces vstřikování vyžaduje pečlivý návrh, včetně tvaru a vlastností součásti, materiálů pro součást a formu a vlastností lisovacího stroje.V důsledku toho existují různé úvahy, které je třeba vzít v úvahu při vstřikování.

Před zahájením vstřikování je třeba mít na paměti řadu úvah:

1. Finanční

Vstupní náklady na výrobu vstřikovacích forem mohou být vysoké – s ohledem na náklady na strojní zařízení a samotné formy.

2. Výrobní množství

Je důležité určit, kolik dílů chcete vyrobit, abyste se mohli rozhodnout, zda je vstřikování nejhospodárnější výrobní metodou.

3. Návrhové faktory

Minimalizace počtu dílů a zjednodušení geometrie vašich položek usnadní vstřikování.Kromě toho je konstrukce nástroje formy důležitá, aby se zabránilo defektům při výrobě.

4. Výrobní aspekty

Minimalizace doby cyklu pomůže výrobě, stejně jako použití strojů s formami s horkými vtoky a dobře promyšlenými nástroji.Takové malé změny a použití systémů horkých vtoků se mohou rovnat výrobním úsporám vašich dílů.Dojde také k úspoře nákladů díky minimalizaci požadavků na montáž, zvláště pokud vyrábíte mnoho tisíc dokonce milionů dílů.

Vstřikování může být nákladný proces, ale existuje několik způsobů, jak snížit náklady na formy, včetně:

Odstraňte podříznutí

Odstraňte nepotřebné funkce

Použijte přístup k dutině jádra

Omezte kosmetické úpravy

Navrhněte díly, které se navzájem spojují

Upravte a znovu použijte stávající formy

Sledujte analýzu DFM

Použijte vícedutinový nebo rodinný typ formy

Zvažte velikost dílů

S více než 85 000 dostupnými komerčními plastovými materiály a 45 rodinami polymerů existuje velké množství různých plastů, které lze použít pro vstřikování.Z nich lze polymery obecně rozdělit do dvou skupin;termosety a termoplasty.

Nejběžnější typy používaných plastů jsou vysokohustotní polyethylen (HDPE) a nízkohustotní polyethylen (LDPE).Polyethylen nabízí řadu výhod včetně vysoké tažnosti, dobré pevnosti v tahu, silné odolnosti proti nárazu, odolnosti proti absorpci vlhkosti a recyklovatelnosti.

Mezi další běžně používané vstřikované plasty patří:

1. Akrylonitrilbutadienstyren (ABS)

Tento houževnatý plast odolný proti nárazu je široce používán v průmyslu.S dobrou odolností vůči kyselinám a zásadám nabízí ABS také nízkou míru smrštění a vysokou rozměrovou stabilitu.

2. Polykarbonát (PC)

Tento pevný, nárazuvzdorný plast má nízké smrštění a dobrou rozměrovou stabilitu.Průhledný plast, který je k dispozici v různých opticky čirých stupních, může PC poskytnout vysokou kosmetickou úpravu a dobrou tepelnou odolnost.

3. Alifatické polyamidy (PPA)

Existuje mnoho různých typů PPA (neboli silonek), z nichž každý má své výhody.Obecně řečeno, nylony nabízejí vysokou pevnost a teplotní odolnost a jsou chemicky odolné, kromě silných kyselin a zásad.Některé nylony jsou odolné proti oděru a nabízejí dobrou tvrdost a tuhost s dobrou rázovou pevností.

4. Polyoxymethylen (POM)

Tento plast, běžně známý jako acetal, má vysokou tvrdost, tuhost, pevnost a houževnatost.Má také dobrou mazací schopnost a je odolný vůči uhlovodíkům a organickým rozpouštědlům.Dobrá elasticita a kluznost také poskytují výhody pro některé aplikace.

5. Polymethylmethakrylát (PMMA)

PMMA, také známý jako akryl, poskytuje dobré optické vlastnosti, vysoký lesk a odolnost proti poškrábání.Nabízí také nízké smrštění a menší propad pro geometrie s tenkými a promyšlenými sekcemi.

6. Polypropylen (PP)

Tento levný pryskyřičný materiál poskytuje vysokou odolnost proti nárazu v určitých jakostech, ale může být křehký při nízkých teplotách (v případě homopolymeru propylenu).Kopolymery nabízejí větší odolnost proti nárazu, zatímco PP je také odolný proti opotřebení, flexibilní a může poskytovat velmi vysokou tažnost, stejně jako je odolný vůči kyselinám a zásadám.

7. Polybutylen tereftalát (PBT)

Dobré elektrické vlastnosti činí PBT ideální pro silové komponenty i automobilové aplikace.Pevnost se pohybuje od střední po vysokou v závislosti na skleněné výplni, přičemž neplněné třídy jsou houževnaté a flexibilní.PBT také vykazuje paliva, oleje, tuky a mnoho rozpouštědel a také neabsorbuje příchutě.

8. Polyfenylsulfon (PPSU)

Rozměrově stálý materiál s vysokou houževnatostí, teplotní a tepelnou odolností, PPSU je také odolný vůči radiační sterilizaci, zásadám a slabým kyselinám.

9. Polyetheretherketon (PEEK)

Tato vysokoteplotní, vysoce výkonná pryskyřice poskytuje tepelnou odolnost a zpomalení hoření, vynikající pevnost a rozměrovou stabilitu, stejně jako dobrou chemickou odolnost.

10. Polyetherimid (PEI)

PEI (nebo Ultem) nabízí odolnost vůči vysokým teplotám a zpomalení hoření spolu s vynikající pevností, rozměrovou stálostí a chemickou odolností.

Vstřikování vytváří nízkou míru zmetkovitosti ve srovnání s tradičními výrobními procesy, jako je CNC obrábění, které odřízne podstatná procenta původního plastového bloku nebo desky.To však může být negativní ve vztahu k aditivním výrobním procesům, jako je 3D tisk, které mají ještě nižší míru zmetkovitosti.

Odpadní plasty z výroby vstřikování obvykle pocházejí ze čtyř oblastí:

Sprue

Běžci

Umístění brány

Jakýkoli přepadový materiál, který vytéká ze samotné dutiny součásti (stav nazývaný „blesk“)

Termosetový materiál, jako je epoxidová pryskyřice, která vytvrzuje, jakmile je vystavena vzduchu, je materiál, který se vytvrzuje a po vytvrzení by hořel, pokud by byl učiněn jeden pokus o jeho roztavení.Termoplastický materiál je naproti tomu plastový materiál, který lze roztavit, ochladit a ztuhnout a poté znovu roztavit bez spálení.

S termoplastickými materiály je lze recyklovat a znovu použít.Někdy se to stane přímo v továrně.Rozdrtí vtoky/běžky a veškeré vyřazené díly.Poté tento materiál přidají zpět do suroviny, která jde do vstřikovacího lisu.Tento materiál se označuje jako "přebroušení".

Oddělení kontroly kvality obvykle omezí množství přebroušeného materiálu, který lze vrátit zpět do lisu.(Některé výkonnostní vlastnosti plastu se mohou při opakovaném tvarování zhoršovat).

Nebo, pokud toho mají hodně, továrna může tuto přebroušenou brusku prodat nějaké jiné továrně, která ji může použít.Přebroušený materiál se obvykle používá pro díly nízké kvality, které nevyžadují vysoké výkonové vlastnosti.