Injection Moding

Sprøjtestøbning er en kompleks fremstillingsproces.Ved hjælp af en specialiseret hydraulisk eller elektrisk maskine smelter, injicerer og sætter processen plastik i form af en metalform, der er monteret i maskinen.

Plastsprøjtestøbning er den mest udbredte komponentfremstillingsproces af en række forskellige årsager, herunder:

Fleksibilitet:producenter kan vælge formdesignet og typen af ​​termoplast, der bruges til hver komponent.Dette betyder, at sprøjtestøbningsprocessen kan producere en række komponenter, herunder dele, der er komplekse og meget detaljerede.

Effektivitet:når først processen er sat op og testet, kan sprøjtestøbemaskiner producere tusindvis af emner i timen.

Konsistens:hvis procesparametrene er stramt kontrolleret, kan sprøjtestøbningsprocessen producere tusindvis af komponenter hurtigt i en ensartet kvalitet.

Omkostningseffektivitet:når først formen (som er det dyreste element) er blevet bygget, er produktionsomkostningerne pr. komponent relativt lave, især hvis de laves i et stort antal.

Kvalitet:uanset om producenter er på udkig efter stærke, trækstyrke eller meget detaljerede komponenter, er sprøjtestøbningsprocessen i stand til at producere dem i en høj kvalitet gentagne gange.

Denne omkostningseffektivitet, effektivitet og komponentkvalitet er blot nogle af grundene til, at mange industrier vælger at bruge sprøjtestøbte dele til deres produkter.

Omkostningseffektiv måde at skabe et stort antal dele på

Sprøjtestøbning er en omkostningseffektiv måde at fremstille mange dele på, hvilket gør den ideel til industrier, der skal lave mange emner på kort tid.

Meget præcis

Sprøjtestøbeforme er lavet med meget snævre tolerancer og kan producere dele med meget lidt variation mellem dem.Det betyder, at du kan være sikker på, at hver del vil være nøjagtig den samme som den næste, hvilket er vigtigt, hvis du leder efter konsistens i dine produkter, eller hvis du har brug for, at dit produkt passer perfekt sammen med et andet stykke fra en anden producents linje

Den første fase af sprøjtestøbning er at skabe selve formen.De fleste forme er lavet af metal, normalt aluminium eller stål, og præcisionsbearbejdet til at matche egenskaberne ved det produkt, de skal producere.

Når formen er blevet skabt af formproducenten, føres materialet til delen ind i en opvarmet tønde og blandes ved hjælp af en skrueformet skrue.Varmebånd smelter materialet i tønden, og det smeltede metal eller det smeltede plastmateriale føres derefter ind i støbeformens hulrum, hvor det afkøles og hærder, hvilket passer til støbeformens form.Køletiden kan reduceres ved brug af køleledninger, der cirkulerer vand eller olie fra en ekstern temperaturregulator.Formværktøjer monteres på pladeforme (eller 'plader'), som åbner, når materialet er størknet, så udkasterstifter kan skubbe delen ud af formen.

Separate materialer kan kombineres i én del i en form for sprøjtestøbning kaldet en to-skuds form.Denne teknik kan bruges til at tilføje et blødt touch til plastprodukter, tilføje farver til en del eller producere varer med forskellige ydeevneegenskaber.

Forme kan laves af enkelte eller flere hulrum.Flere hulrumsforme kan have identiske dele i hvert hulrum eller kan være unikke til at skabe dele med forskellige geometrier.Aluminiumsforme er ikke bedst egnede til produktion af store mængder eller dele med snævre dimensionelle tolerancer, da de har ringere mekaniske egenskaber og kan være tilbøjelige til slid, deformation og beskadigelse på grund af indsprøjtnings- og spændekræfterne.Mens stålforme er mere holdbare, er de også dyrere end aluminiumsforme.

Sprøjtestøbningsprocessen kræver omhyggelig design, herunder delens form og egenskaber, materialerne til delen og formen og støbemaskinens egenskaber.Som følge heraf er der forskellige hensyn, der skal tages i betragtning ved sprøjtestøbning.

Der er en række overvejelser, du skal være opmærksom på, før du begynder at sprøjtestøbe:

1. Økonomisk

Indgangsomkostningerne for fremstilling af sprøjtestøbning kan være høje - i betragtning af omkostningerne til maskineriet og selve formene.

2. Produktionsmængde

Det er vigtigt at bestemme, hvor mange dele du ønsker at fremstille, for at afgøre, om sprøjtestøbning er den mest omkostningseffektive produktionsmetode.

3. Designfaktorer

At minimere antallet af dele og forenkle geometrien af ​​dine emner vil gøre sprøjtestøbning lettere.Derudover er udformningen af ​​formværktøjet vigtigt for at forhindre defekter under produktionen.

4. Produktionsovervejelser

Minimering af cyklustiden vil hjælpe produktionen, og det samme gør brug af maskiner med hot runner-forme og gennemtænkt værktøj.Sådanne små ændringer og brug af hot runner-systemer kan svare til produktionsbesparelser for dine dele.Der vil også være omkostningsbesparelser ved at minimere monteringskravene, især hvis du producerer mange tusinde endda millioner af dele.

Sprøjtestøbning kan være en dyr proces, men der er flere måder, hvorpå du kan reducere støbeomkostningerne, herunder:

Fjern underskæringer

Fjern unødvendige funktioner

Brug en core cavity tilgang

Reducer kosmetiske finish

Design dele, der passer dig selv

Ændre og genbrug eksisterende forme

Overvåg DFM-analyse

Brug en form med flere hulrum eller familieforme

Overvej dine delstørrelser

Med over 85.000 tilgængelige kommercielle plastmaterialer og 45 polymerfamilier er der et væld af forskellige plasttyper, der kan bruges til sprøjtestøbning.Af disse kan polymererne bredt placeres i to grupper;termohærder og termoplast.

De mest almindelige plasttyper er højdensitetspolyethylen (HDPE) og lavdensitetspolyethylen (LDPE).Polyethylen tilbyder en række fordele, herunder høje duktilitetsniveauer, god trækstyrke, stærk slagfasthed, modstandsdygtighed over for fugtabsorption og genanvendelighed.

Andre almindeligt anvendte sprøjtestøbte plastik omfatter:

1. Acrylonitril Butadien Styren (ABS)

Denne hårde, slagfaste plast er meget udbredt i industrien.Med god modstandsdygtighed over for syrer og baser tilbyder ABS også lave krympningshastigheder og høj dimensionsstabilitet.

2. Polycarbonat (PC)

Denne stærke, slagfaste plast har lavt krympning og god formstabilitet.En gennemsigtig plast, der fås i forskellige optisk klar kvaliteter, PC kan give en høj kosmetisk finish og god varmebestandighed.

3. Alifatiske polyamider (PPA)

Der er mange forskellige typer PPA (eller nylons), som hver har sine egne fordele.Generelt giver nylons høj styrke og temperaturbestandighed samt er kemisk modstandsdygtig, bortset fra stærke syrer og baser.Nogle nylons er slidstærke og tilbyder god hårdhed og stivhed med god slagstyrke.

4. Polyoxymethylen (POM)

Almindeligt kendt som acetal, denne plast har høj hårdhed, stivhed, styrke og sejhed.Den har også god smøreevne og er modstandsdygtig over for kulbrinter og organiske opløsningsmidler.God elasticitet og glathed giver også fordele til nogle applikationer.

5. Polymethylmethacrylat (PMMA)

PMMA, også kendt som akryl, giver gode optiske egenskaber, høj glans og ridsefasthed.Det tilbyder også lavt krympning og mindre synk for geometrier med tynde og tænkelige sektioner.

6. Polypropylen (PP)

Dette billige harpiksmateriale giver høj slagfasthed i visse kvaliteter, men kan være skørt ved kolde temperaturer (i tilfælde af propylenhomopolymer).Copolymerer giver større modstandsdygtighed over for slag, mens PP også er slidstærkt, fleksibelt og kan give meget høj forlængelse, samt at være modstandsdygtigt over for syrer og baser.

7. Polybutylenterephthalat (PBT)

Gode ​​elektriske egenskaber gør PBT ideel til strømkomponenter såvel som bilapplikationer.Styrken varierer fra moderat til høj afhængig af glasfyld, med ufyldte kvaliteter, der er seje og fleksible.PBT viser også brændstoffer, olier, fedtstoffer og mange opløsningsmidler, og det absorberer heller ikke smag.

8. Polyphenylsulfon (PPSU)

Et formstabilt materiale med høj sejhed, temperatur og varmebestandighed, PPSU er også modstandsdygtig over for strålingssterilisering, alkalier og svage syrer.

9. Polyether Ether Ketone (PEEK)

Denne høje temperatur, højtydende harpiks giver varmebestandighed og flammehæmning, fremragende styrke og dimensionsstabilitet samt god kemisk resistens.

10. Polyetherimid (PEI)

PEI (eller Ultem) tilbyder høj temperaturbestandighed og flammehæmmende egenskaber sammen med fremragende styrke, dimensionsstabilitet og kemisk resistens.

Sprøjtestøbning producerer lave skrotmængder i forhold til traditionelle fremstillingsprocesser som CNC-bearbejdning, der skærer betydelige procentdele af en original plastikblok eller -plade væk.Dette kan dog være negativt i forhold til additive fremstillingsprocesser som 3D-print, der har endnu lavere skrothastigheder.

Affaldsplast fra sprøjtestøbningsfremstilling kommer typisk konsekvent fra fire områder:

Sprøjten

Løberne

Portens placeringer

Ethvert overløbsmateriale, der siver ud af selve delhulrummet (en tilstand kaldet "flash")

Termohærdende materiale, såsom en epoxyharpiks, der hærder, når det først er udsat for luft, er et materiale, der hærder og ville brænde efter hærdning, hvis man forsøger at smelte det.Termoplastisk materiale er derimod et plastmateriale, der kan smeltes, afkøles og størkne, og derefter smeltes igen uden at brænde.

Med termoplastiske materialer kan de genbruges og bruges igen.Nogle gange sker dette lige på fabriksgulvet.De sliber indløbene/løberne og eventuelle affaldsdele.Så tilføjer de det materiale tilbage i råmaterialet, der går ind i sprøjtestøbepressen.Dette materiale omtales som "gen-slibning".

Typisk vil kvalitetskontrolafdelinger begrænse mængden af ​​genslibning, der må placeres tilbage i pressen.(Nogle ydelsesegenskaber af plasten kan forringes, når den støbes igen og igen).

Eller, hvis de har meget af det, kan en fabrik sælge denne efterslibning til en anden fabrik, der kan bruge den.Typisk bruges genslibningsmateriale til dele af lav kvalitet, der ikke har brug for højtydende egenskaber.