Modifikácia vstrekovania

Vstrekovanie je zložitý výrobný proces.Pomocou špecializovaného hydraulického alebo elektrického stroja proces roztaví, vstrekne a nastaví plast do tvaru kovovej formy, ktorá je vložená do stroja.

Vstrekovanie plastov je najpoužívanejší proces výroby komponentov z rôznych dôvodov, vrátane:

Flexibilita:výrobcovia si môžu vybrať dizajn formy a typ termoplastu, ktorý sa používa pre každý komponent.To znamená, že proces vstrekovania môže produkovať rôzne komponenty vrátane častí, ktoré sú zložité a veľmi podrobné.

Účinnosť:akonáhle je proces nastavený a testovaný, vstrekovacie stroje môžu vyrábať tisíce položiek za hodinu.

konzistencia:ak sú parametre procesu prísne kontrolované, proces vstrekovania môže rýchlo vyrobiť tisíce komponentov v konzistentnej kvalite.

Efektivita nákladov:akonáhle je forma (ktorá je najdrahším prvkom) postavená, výrobné náklady na komponent sú relatívne nízke, najmä ak sú vyrobené vo veľkom počte.

kvalita:Či už výrobcovia hľadajú pevné, ťahové alebo vysoko detailné komponenty, proces vstrekovania je schopný ich opakovane vyrábať vo vysokej kvalite.

Táto nákladová efektívnosť, efektívnosť a kvalita komponentov sú len niektoré z dôvodov, prečo sa mnohé priemyselné odvetvia rozhodnú používať vstrekované diely pre svoje produkty.

Nákladovo efektívny spôsob vytvárania veľkého počtu dielov

Vstrekovanie je nákladovo efektívny spôsob výroby mnohých dielov, vďaka čomu je ideálny pre priemyselné odvetvia, ktoré potrebujú vyrobiť veľa položiek v krátkom čase.

Veľmi presné

Vstrekovacie formy sa vyrábajú s veľmi úzkymi toleranciami a môžu vyrábať diely s veľmi malými odchýlkami medzi nimi.To znamená, že si môžete byť istí, že každý diel bude úplne rovnaký ako ten nasledujúci, čo je dôležité, ak hľadáte konzistenciu vo svojich produktoch alebo ak potrebujete, aby sa váš produkt perfektne hodil k ďalšiemu dielu z radu iného výrobcu.

Prvou fázou vstrekovania je vytvorenie samotnej formy.Väčšina foriem je vyrobená z kovu, zvyčajne hliníka alebo ocele, a presne opracovaná tak, aby zodpovedala vlastnostiam produktu, ktorý majú vyrábať.

Po vytvorení formy výrobcom formy sa materiál dielu privádza do vyhrievaného valca a mieša sa pomocou skrutkovice v tvare špirály.Vyhrievacie pásy roztavia materiál vo valci a roztavený kov alebo roztavený plastový materiál sa potom privádza do dutiny formy, kde sa ochladí a vytvrdne, pričom sa prispôsobí tvaru formy.Čas chladenia možno skrátiť použitím chladiacich potrubí, ktoré cirkulujú vodu alebo olej z externého regulátora teploty.Formovacie nástroje sú namontované na doskových formách (alebo „doskách“), ktoré sa otvoria, keď materiál stuhne, takže vyhadzovacie kolíky môžu vysunúť diel z formy.

Jednotlivé materiály je možné kombinovať v jednej časti v type vstrekovania, ktorý sa nazýva dvojrazová forma.Táto technika sa môže použiť na dodanie mäkkosti na plastové výrobky, pridanie farieb do dielu alebo na výrobu predmetov s rôznymi výkonnostnými charakteristikami.

Formy môžu byť vyrobené z jednej alebo viacerých dutín.Formy s viacerými dutinami môžu mať identické časti v každej dutine alebo môžu byť jedinečné na vytvorenie častí rôznych geometrií.Hliníkové formy nie sú najvhodnejšie pre veľkoobjemovú výrobu alebo diely s úzkymi rozmerovými toleranciami, pretože majú horšie mechanické vlastnosti a môžu byť náchylné na opotrebovanie, deformáciu a poškodenie v dôsledku vstrekovacích a upínacích síl.Aj keď sú oceľové formy odolnejšie, sú tiež drahšie ako hliníkové formy.

Proces vstrekovania vyžaduje starostlivý návrh vrátane tvaru a vlastností dielu, materiálov dielca a formy a vlastností formovacieho stroja.V dôsledku toho existujú rôzne úvahy, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri vstrekovaní.

Pred začatím vstrekovania je potrebné mať na pamäti niekoľko faktorov:

1. Finančné

Vstupné náklady na výrobu vstrekovania môžu byť vysoké – vzhľadom na cenu strojov a samotných foriem.

2. Výrobné množstvo

Je dôležité určiť, koľko dielov chcete vyrobiť, aby ste sa mohli rozhodnúť, či je vstrekovanie najhospodárnejšou výrobnou metódou.

3. Dizajnové faktory

Minimalizácia počtu dielov a zjednodušenie geometrie vašich položiek uľahčí vstrekovanie.Okrem toho je dôležitá konštrukcia nástroja formy, aby sa predišlo chybám počas výroby.

4. Úvahy o výrobe

Minimalizácia času cyklu pomôže výrobe, rovnako ako používanie strojov s horúcimi vtokovými formami a dobre premysleným nástrojom.Takéto malé zmeny a použitie systémov horúcich vtokov môžu predstavovať úsporu výroby vašich dielov.Úspora nákladov bude spôsobená aj minimalizáciou montážnych požiadaviek, najmä ak vyrábate tisíce, ba dokonca milióny dielov.

Vstrekovanie môže byť nákladný proces, ale existuje niekoľko spôsobov, ako môžete znížiť náklady na formy, vrátane:

Odstráňte podrezanie

Odstráňte nepotrebné funkcie

Použite prístup jadrovej dutiny

Obmedzte kozmetické úpravy

Navrhnite diely, ktoré sa navzájom spájajú

Upravte a znova použite existujúce formy

Monitorujte analýzu DFM

Použite viacdutinový alebo rodinný typ formy

Zvážte veľkosť dielov

S viac ako 85 000 dostupnými komerčnými plastovými materiálmi a 45 rodinami polymérov existuje množstvo rôznych plastov, ktoré možno použiť na vstrekovanie.Z nich možno polyméry rozdeliť do dvoch skupín;termosety a termoplasty.

Najbežnejšie používané typy plastov sú polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyetylén s nízkou hustotou (LDPE).Polyetylén ponúka množstvo výhod vrátane vysokej ťažnosti, dobrej pevnosti v ťahu, silnej odolnosti proti nárazu, odolnosti proti absorpcii vlhkosti a recyklovateľnosti.

Medzi ďalšie bežne používané vstrekované plasty patria:

1. Akrylonitrilbutadiénstyrén (ABS)

Tento húževnatý plast odolný voči nárazom je široko používaný v celom priemysle.S dobrou odolnosťou voči kyselinám a zásadám ponúka ABS tiež nízku mieru zmrštenia a vysokú rozmerovú stabilitu.

2. Polykarbonát (PC)

Tento pevný, nárazuvzdorný plast má nízke zmrštenie a dobrú rozmerovú stabilitu.Priehľadný plast, ktorý je dostupný v rôznych opticky čistých stupňoch, môže PC poskytnúť vysokú kozmetickú úpravu a dobrú tepelnú odolnosť.

3. Alifatické polyamidy (PPA)

Existuje mnoho rôznych typov PPA (alebo siloniek), z ktorých každý má svoje výhody.Všeobecne povedané, nylony ponúkajú vysokú pevnosť a tepelnú odolnosť, ako aj chemickú odolnosť, okrem silných kyselín a zásad.Niektoré nylony sú odolné voči oderu a ponúkajú dobrú tvrdosť a tuhosť s dobrou rázovou pevnosťou.

4. Polyoxymetylén (POM)

Tento plast, bežne známy ako acetál, má vysokú tvrdosť, tuhosť, pevnosť a húževnatosť.Má tiež dobrú mazaciu schopnosť a je odolný voči uhľovodíkom a organickým rozpúšťadlám.Dobrá elasticita a klzkosť tiež poskytujú výhody pre niektoré aplikácie.

5. Polymetylmetakrylát (PMMA)

PMMA, tiež známy ako akryl, poskytuje dobré optické vlastnosti, vysoký lesk a odolnosť proti poškriabaniu.Ponúka tiež nízke zmrštenie a menšie klesanie pre geometrie s tenkými a premyslenými sekciami.

6. Polypropylén (PP)

Tento lacný živicový materiál poskytuje vysokú odolnosť proti nárazu v určitých triedach, ale môže byť krehký pri nízkych teplotách (v prípade homopolyméru propylénu).Kopolyméry ponúkajú väčšiu odolnosť proti nárazu, zatiaľ čo PP je tiež odolný voči opotrebovaniu, flexibilný a môže poskytnúť veľmi vysoké predĺženie, ako aj odolný voči kyselinám a zásadám.

7. Polybutyléntereftalát (PBT)

Dobré elektrické vlastnosti robia PBT ideálnym pre energetické komponenty, ako aj automobilové aplikácie.Pevnosť sa pohybuje od strednej po vysokú v závislosti od sklenenej výplne, pričom neplnené druhy sú húževnaté a flexibilné.PBT tiež obsahuje palivá, oleje, tuky a mnohé rozpúšťadlá a tiež neabsorbuje chute.

8. Polyfenylsulfón (PPSU)

Rozmerovo stabilný materiál s vysokou húževnatosťou, teplotnou a tepelnou odolnosťou, PPSU je odolný aj voči radiačnej sterilizácii, zásadám a slabým kyselinám.

9. Polyéter éter ketón (PEEK)

Táto vysokoteplotná, vysokovýkonná živica poskytuje tepelnú odolnosť a retardáciu horenia, vynikajúcu pevnosť a rozmerovú stabilitu, ako aj dobrú chemickú odolnosť.

10. Polyéterimid (PEI)

PEI (alebo Ultem) ponúka odolnosť voči vysokej teplote a spomaľovanie horenia spolu s vynikajúcou pevnosťou, rozmerovou stálosťou a chemickou odolnosťou.

Vstrekovanie produkuje nízku mieru odpadu v porovnaní s tradičnými výrobnými procesmi, ako je CNC obrábanie, ktoré odreže podstatné percentá pôvodného plastového bloku alebo fólie.To však môže byť negatívne v porovnaní s aditívnymi výrobnými procesmi, ako je 3D tlač, ktoré majú ešte nižšiu mieru odpadu.

Odpadový plast z výroby vstrekovania zvyčajne pochádza zo štyroch oblastí:

Sprue

Bežci

Umiestnenie brány

Akýkoľvek pretečený materiál, ktorý vyteká zo samotnej dutiny dielu (stav nazývaný „blesk“)

Termosetový materiál, ako je epoxidová živica, ktorá vytvrdzuje po vystavení vzduchu, je materiál, ktorý vytvrdzuje a po vytvrdnutí by spálil, ak by sa urobil jeden pokus o jeho roztavenie.Termoplastický materiál je naproti tomu plastový materiál, ktorý možno roztaviť, ochladiť a stuhnúť a potom znova roztaviť bez horenia.

S termoplastickými materiálmi sa dajú recyklovať a znovu použiť.Niekedy sa to stane priamo v továrni.Brúsia vtoky/bežce a akékoľvek vyradené časti.Potom tento materiál pridajú späť do suroviny, ktorá ide do vstrekovacieho lisu.Tento materiál sa označuje ako "prebrúsenie".

Oddelenia kontroly kvality zvyčajne obmedzia množstvo prebrúsenia, ktoré sa môže vrátiť späť do lisu.(Niektoré výkonnostné vlastnosti plastu sa môžu pri opakovanom tvarovaní zhoršiť).

Alebo, ak ich majú veľa, továreň môže predať túto opätovnú brúsku inej továrni, ktorá ju môže použiť.Typicky sa brúsny materiál používa na diely nízkej kvality, ktoré nevyžadujú vysoké výkonové vlastnosti.