Ruiskutuksen modaus

Ruiskuvalu on monimutkainen valmistusprosessi.Prosessi sulattaa, ruiskuttaa ja asettaa muovin koneeseen sovitetun metallimuotin muotoon käyttämällä erikoistunutta hydrauli- tai sähkökonetta.

Muoviruiskuvalu on laajimmin käytetty komponenttien valmistusprosessi useista syistä, mukaan lukien:

Joustavuus:valmistajat voivat valita kullekin komponentille käytettävän muotin ja kestomuovin tyypin.Tämä tarkoittaa, että ruiskuvaluprosessilla voidaan tuottaa erilaisia ​​komponentteja, mukaan lukien monimutkaisia ​​ja erittäin yksityiskohtaisia ​​osia.

Tehokkuus:Kun prosessi on asetettu ja testattu, ruiskuvalukoneet voivat tuottaa tuhansia esineitä tunnissa.

Johdonmukaisuus:jos prosessiparametreja valvotaan tiukasti, ruiskuvaluprosessi voi tuottaa tuhansia komponentteja nopeasti tasalaatuisina.

Kustannustehokkuus:kun muotti (joka on kallein elementti) on rakennettu, tuotantokustannukset komponenttia kohden ovat suhteellisen alhaiset, varsinkin jos niitä tehdään suuria määriä.

Laatu:etsivätpä valmistajat vahvoja, vetolujuuksia tai erittäin yksityiskohtaisia ​​komponentteja, ruiskupuristusprosessi pystyy tuottamaan ne korkealaatuisina toistuvasti.

Tämä kustannustehokkuus, tehokkuus ja komponenttien laatu ovat vain osa syistä, miksi monet teollisuudenalat päättävät käyttää ruiskupuristettuja osia tuotteissaan.

Kustannustehokas tapa luoda suuri määrä osia

Ruiskuvalu on kustannustehokas tapa valmistaa monia osia, mikä tekee siitä ihanteellisen teollisuudelle, joka tarvitsee monta tuotetta lyhyessä ajassa.

Erittäin tarkka

Ruiskumuotit on valmistettu erittäin tiukoilla toleransseilla, ja ne voivat tuottaa osia, joiden välillä on hyvin vähän vaihtelua.Tämä tarkoittaa, että voit olla varma, että jokainen osa on täsmälleen sama kuin seuraava, mikä on tärkeää, jos etsit tuotteissasi johdonmukaisuutta tai jos haluat tuotteesi sopivan täydellisesti yhteen toisen valmistajan linjan toisen kappaleen kanssa.

Ruiskupuristuksen ensimmäinen vaihe on itse muotin luominen.Useimmat muotit on valmistettu metallista, tavallisesti alumiinista tai teräksestä, ja ne on koneistettu tarkasti vastaamaan tuotettavan tuotteen ominaisuuksia.

Kun muotinvalmistaja on luonut muotin, osan materiaali syötetään kuumennettuun tynnyriin ja sekoitetaan kierteisen ruuvin avulla.Lämmitysnauhat sulattavat materiaalin tynnyrissä ja sula metalli tai sula muovimateriaali syötetään sitten muotin onteloon, jossa se jäähtyy ja kovettuu muotin muotoon sopivaksi.Jäähdytysaikaa voidaan lyhentää käyttämällä jäähdytyslinjoja, jotka kierrättävät vettä tai öljyä ulkoisesta lämpötilansäätimestä.Muottityökalut asennetaan levymuotteihin (tai 'levyihin'), jotka aukeavat materiaalin jähmettymisen jälkeen, jotta ejektorin tapit voivat työntää osan muotista.

Erillisiä materiaaleja voidaan yhdistää yhdeksi osaksi ruiskuvalutyypissä, jota kutsutaan kaksisuihkumuotiksi.Tällä tekniikalla voidaan lisätä pehmeää kosketusta muovituotteisiin, lisätä värejä osaan tai valmistaa tuotteita, joilla on erilaiset suorituskykyominaisuudet.

Muotit voidaan valmistaa yhdestä tai useammasta ontelosta.Useissa ontelomuoteissa voi olla identtiset osat jokaisessa ontelossa tai ne voivat olla ainutlaatuisia luomaan eri geometrisia osia.Alumiinimuotit eivät sovellu parhaiten suurien volyymien tuotantoon tai osiin, joiden mittatoleranssit ovat pienet, koska niillä on huonommat mekaaniset ominaisuudet ja ne voivat olla alttiita kulumiselle, muodonmuutokselle ja vaurioille ruiskutus- ja puristusvoimien vuoksi.Vaikka teräsmuotit ovat kestävämpiä, ne ovat myös kalliimpia kuin alumiinimuotit.

Ruiskuvaluprosessi vaatii huolellista suunnittelua, mukaan lukien osan muoto ja ominaisuudet, osan ja muotin materiaalit sekä muovauskoneen ominaisuudet.Tämän seurauksena on useita näkökohtia, jotka on otettava huomioon ruiskuvalussa.

Ennen ruiskupuristuksen aloittamista on otettava huomioon useita seikkoja:

1. Taloudellinen

Ruiskupuristuksen valmistuskustannukset voivat olla korkeat – ottaen huomioon koneen ja itse muottien kustannukset.

2. Tuotantomäärä

On tärkeää määrittää, kuinka monta osaa haluat valmistaa, jotta voit päättää, onko ruiskupuristus kustannustehokkain tuotantotapa.

3. Suunnittelutekijät

Osien määrän minimoiminen ja esineidesi geometrian yksinkertaistaminen helpottaa ruiskuvalua.Lisäksi muottityökalun suunnittelu on tärkeä, jotta estetään vikoja tuotannon aikana.

4. Tuotantonäkökohdat

Jakson ajan minimoiminen helpottaa tuotantoa samoin kuin koneiden käyttö, joissa on kuumakanavamuotit ja hyvin harkittu työkalu.Tällaiset pienet muutokset ja kuumakanavajärjestelmien käyttö voivat tuoda osien tuotantosäästöjä.Kustannussäästöjä syntyy myös kokoonpanovaatimusten minimoimisesta, varsinkin jos valmistat tuhansia jopa miljoonia osia.

Ruiskuvalu voi olla kallis prosessi, mutta on olemassa useita tapoja, joilla voit vähentää muotin kustannuksia, mukaan lukien:

Poista alihalvaukset

Poista tarpeettomat ominaisuudet

Käytä ydinontelomenetelmää

Vähennä kosmeettisia viimeistelyjä

Suunnittele osia, jotka sopivat yhteen

Muokkaa ja käytä uudelleen olemassa olevia muotteja

Seuraa DFM-analyysiä

Käytä moniontelo- tai perhetyyppistä muottia

Harkitse osien kokoa

Saatavilla on yli 85 000 kaupallista muovimateriaalivaihtoehtoa ja 45 polymeeriperhettä, joten tarjolla on runsaasti erilaisia ​​muoveja, joita voidaan käyttää ruiskuvalussa.Näistä polymeerit voidaan jakaa laajasti kahteen ryhmään;kertamuovit ja kestomuovit.

Yleisimmät käytetyt muovityypit ovat korkeatiheyspolyeteeni (HDPE) ja pientiheyspolyeteeni (LDPE).Polyeteenillä on useita etuja, kuten korkea sitkeys, hyvä vetolujuus, vahva iskunkestävyys, kestävyys kosteuden imeytymiselle ja kierrätettävyys.

Muita yleisesti käytettyjä ruiskuvalettuja muoveja ovat:

1. Akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS)

Tätä kovaa, iskunkestävää muovia käytetään laajasti teollisuudessa.Hyvällä happojen ja emästen kestävyydellä ABS tarjoaa myös alhaiset kutistumisnopeudet ja korkean mittavakauden.

2. Polykarbonaatti (PC)

Tällä vahvalla, iskunkestävällä muovilla on alhainen kutistuminen ja hyvä mittapysyvyys.Läpinäkyvä muovi, jota on saatavana eri optisesti kirkkaina laatuina, PC voi tarjota korkean kosmeettisen viimeistelyn ja hyvän lämmönkestävyyden.

3. Alifaattiset polyamidit (PPA)

On olemassa monia erilaisia ​​PPA-tyyppejä (tai nyloneja), joista jokaisella on omat etunsa.Yleisesti ottaen nailonit kestävät korkeaa lujuutta ja lämpötilan kestoa sekä ovat kemiallisesti kestäviä, lukuun ottamatta vahvoja happoja ja emäksiä.Jotkut nailonit ovat kulutusta kestäviä ja tarjoavat hyvän kovuuden ja jäykkyyden sekä hyvän iskunkestävyyden.

4. Polyoksimetyleeni (POM)

Tällä yleisesti nimellä asetaalilla tunnetulla muovilla on korkea kovuus, jäykkyys, lujuus ja sitkeys.Sillä on myös hyvä voitelevuus ja se kestää hiilivetyjä ja orgaanisia liuottimia.Myös hyvä joustavuus ja liukkaus tarjoavat etuja joissakin sovelluksissa.

5. Polymetyylimetakrylaatti (PMMA)

PMMA, joka tunnetaan myös nimellä akryyli, tarjoaa hyvät optiset ominaisuudet, korkean kiillon ja naarmuuntumisenkestävyyden.Se tarjoaa myös alhaisen kutistumisen ja vähemmän uppoamista geometrioille, joissa on ohuita ja ajattelevia osia.

6. Polypropeeni (PP)

Tämä halpa hartsimateriaali tarjoaa korkean iskunkestävyyden tietyissä laatuluokissa, mutta voi olla hauras kylmissä lämpötiloissa (propeenihomopolymeerin tapauksessa).Kopolymeerit tarjoavat paremman iskunkestävyyden, kun taas PP on myös kulutusta kestävä, joustava ja voi tarjota erittäin suuren venymän sekä kestää happoja ja emäksiä.

7. Polybuteenitereftalaatti (PBT)

Hyvät sähköominaisuudet tekevät PBT:stä ihanteellisen tehokomponenteille sekä autosovelluksiin.Lujuus vaihtelee kohtalaisesta korkeaan riippuen lasin täytteestä, ja täyttämättömät lajit ovat sitkeitä ja joustavia.PBT näyttää myös polttoaineet, öljyt, rasvat ja monet liuottimet, eikä se myöskään ime makuja.

8. Polyfenyylisulfoni (PPSU)

Mittapysyvä materiaali, jolla on korkea sitkeys, lämpötilan ja lämmönkestävyys, PPSU kestää myös säteilysterilointia, emäksiä ja heikkoja happoja.

9. Polyeetterieetteriketoni (PEEK)

Tämä korkean lämpötilan ja suorituskykyinen hartsi tarjoaa lämmönkestävyyden ja palonestokyvyn, erinomaisen lujuuden ja mittapysyvyyden sekä hyvän kemiallisen kestävyyden.

10. Polyeetteri-imidi (PEI)

PEI (tai Ultem) tarjoaa korkean lämpötilan kestävyyden ja palonestokyvyn sekä erinomaisen lujuuden, mittastabiilisuuden ja kemiallisen kestävyyden.

Ruiskupuristus tuottaa alhaisia ​​romumääriä verrattuna perinteisiin valmistusprosesseihin, kuten CNC-koneistukseen, joka leikkaa pois huomattavan osan alkuperäisestä muovilohkosta tai -levystä.Tämä voi kuitenkin olla negatiivinen suhteessa additiivisiin valmistusprosesseihin, kuten 3D-tulostukseen, joissa romumäärät ovat vielä alhaisemmat.

Ruiskuvalutuotannon muovijäte tulee tyypillisesti johdonmukaisesti neljältä alueelta:

Kuusi

Juoksijat

Porttien paikat

Mikä tahansa ylivuotomateriaali, joka vuotaa ulos itse osan ontelosta (tila, jota kutsutaan "flashiksi")

Lämpökovettuva materiaali, kuten epoksihartsi, joka kovettuu kerran joutuessaan alttiiksi ilmalle, on materiaali, joka kovettuu ja palaisi kovettumisen jälkeen, jos sitä yritetään sulattaa.Termoplastinen materiaali sen sijaan on muovimateriaalia, joka voidaan sulattaa, jäähdyttää ja jähmettyä ja sitten sulattaa uudelleen palamatta.

Termoplastisten materiaalien avulla ne voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen.Joskus tämä tapahtuu suoraan tehtaalla.Ne jauhavat tulpat/juoksut ja kaikki hylätyt osat.Sitten he lisäävät tämän materiaalin takaisin raaka-aineeseen, joka menee ruiskupuristimeen.Tätä materiaalia kutsutaan "uudelleenhiontaksi".

Tyypillisesti laadunvalvontaosastot rajoittavat uudelleen jauhatusmäärää, joka saa laittaa takaisin puristimeen.(Jotkin muovin suorituskykyominaisuudet voivat heiketä, kun sitä muovataan yhä uudelleen).

Tai jos heillä on sitä paljon, tehdas voi myydä tämän jauhatuksen jollekin toiselle tehtaalle, joka voi käyttää sitä.Uudelleenhiontamateriaalia käytetään tyypillisesti heikkolaatuisiin osiin, jotka eivät vaadi korkealaatuisia ominaisuuksia.