Jaka jest różnica między formowaniem wtryskowym bez prowadnic a formowaniem wtryskowym z prowadnicami?

Formowanie wtryskowe is a very popular manufacturing process used to quickly and accurately produce plastic parts. In this field, there are two major technologies that are commonly used: runner injection molding and runnerless runner injection molding. These two technologies have different ways of forming molded parts, but they vary greatly in their approach and application. In this article, I will discuss both of these technologies in detail, explaining the differences between the two, as well as the advantages and disadvantages of each.

Różnice w procesach

Formowanie wtryskowe bez prowadnic

Formowanie wtryskowe bez prowadnic (RIM) to proces polegający na umieszczeniu dyszy formującej w formie wtryskowej, a następnie użyciu powietrza pod wysokim ciśnieniem do wepchnięcia materiału do formy. Eliminuje to odpady i problemy jakościowe związane z długimi prowadnicami w konwencjonalnym formowaniu wtryskowym. Redukcję odpadów osiąga się na dwa sposoby: po pierwsze, poprzez wyeliminowanie nadmiernej liczby prowadnic, a po drugie, poprzez wyeliminowanie konieczności czyszczenia produktu, ponieważ do jego czyszczenia nie jest używany żaden materiał. Rezultatem jest poprawa wydajności i jakości produktu. Jest to idealne rozwiązanie dla produktów o wysokiej precyzji, dzięki czemu produkty są bardzo precyzyjne i wysokiej jakości.

Runnerless injection molding is a much simpler process than injection molding with runners. It involves feeding, melting, dispensing, filling, packing, cooling, and ejecting the mold. With this method, you can machine very complex and precise parts and still have good production rates and results.

Zalety formowania wtryskowego bez prowadnic

1. Redukcja odpadów: Formowanie wtryskowe bez prowadnic nie jest stosowane w formowaniu wtryskowym z prowadnicami, co zmniejsza zużycie materiału i sprawia, że produkcja jest tańsza dla fabryki i środowiska.

2. Lepsza jakość części: Brak prowadnic oznacza mniej defektów, takich jak linie przepływu lub linie spawania. Widać to w gładkim wykończeniu powierzchni i właściwościach mechanicznych formowanych części.

3. Krótsze czasy cyklu: Etap wtrysku formy można przyspieszyć, ponieważ nie ma prowadnic, więc formowanie oparte na prowadnicach może przebiegać szybciej niż formowanie konwencjonalne.

Wady formowania wtryskowego bez prowadnic

1. Inwestycja początkowa: Początkowy koszt konfiguracji systemu gorących kanałów, w porównaniu z konwencjonalnym systemem kanałów, będzie prawdopodobnie wyższy, co utrudni uzasadnienie tego wydatku w przypadku małych serii produkcyjnych.

2. Złożony projekt: Projektowanie i udoskonalanie systemów gorącokanałowych to specjalistyczna umiejętność, która wymaga starannego rozważenia tak różnych czynników, jak opcje materiałowe, urządzenia termodynamiczne i geometria formy.

3. Wymagania dotyczące konserwacji: Z jednej strony, formowanie bezkanałowe eliminuje potrzebę wyłączania maszyny w celu czyszczenia lub konserwacji. Z drugiej strony, sam system gorących kanałów wymaga regularnej konserwacji, aby zapewnić jego maksymalną wydajność i długą żywotność.

Runner Injection Molding

Najlepszą rzeczą w RIM, w porównaniu ze starym formowaniem wtryskowym, jest to, że upewnia się, że cały plastik jest stopiony i trafia do formy w ten sam sposób, dzięki czemu części wyglądają prawidłowo i dobrze pasują. Ma również inne zalety, takie jak tworzenie części o tym samym kolorze i kształcie oraz szybsze ich wytwarzanie.

The process of runner injection molding is made up of the following steps: runner design, plastic injection molder making, melt of plastic, injection, filling, compacting, cooling, and demolding. This technology is used to manufacture products in different shapes, sizes and materials so it’s very popular.

Zalety formowania wtryskowego typu Runner

1. Efektywność kosztowa: Formowanie wtryskowe jest zwykle preferowane ze względu na niższy koszt, zwłaszcza gdy jednocześnie renderowana jest duża liczba efektów. Kształt z wieloma wgłębieniami może zapewnić najbardziej estetyczny wynik, a tym samym najniższy koszt jednostkowy.

2. Elastyczność: Takie podejście zapewnia elastyczność, dając możliwość wykorzystania nie tylko różnych geometrii, ale także dowolnych materiałów w samej produkcji.

3. Wydajność chłodzenia: System kanałów pozwala na doskonałe chłodzenie formy, a jego dodatkowym rezultatem jest możliwość zapewnienia krótszych czasów cyklu i stałej jakości części.

Wady formowania wtryskowego typu Runner

1. Odpady: Jedną z wad formowania wtryskowego z kanałem wtryskowym są odpady generowane przez system kanału wtryskowego podczas procesu chłodzenia wypraski. Może to prowadzić do wyższych kosztów materiałów i obaw związanych z praktykami środowiskowymi.

2. Czas cyklu: Pod względem cyklu, kanał można uznać za dodatkowe tworzywo sztuczne wtryskiwane do formy. W przypadku form o bardzo złożonej konstrukcji, czas cyklu będzie dłuższy.

3. Konserwacja: Konserwacja i czyszczenie systemu prowadnic jest pracochłonne i czasochłonne, co zwiększa koszty produkcji i niestety wydłuża czas realizacji.

Różne zastosowania

Formowanie wtryskowe bez prowadnic

W przeciwieństwie do formowania wtryskowego z prowadnicami, formowanie wtryskowe bez prowadnic jest bardziej opłacalne, ponieważ maszyny nie muszą poświęcać czasu na projektowanie, wytwarzanie i konserwację prowadnic. Oznacza to, że zajmuje to mniej czasu i zużywa mniej materiału, co poprawia jakość produktu i stabilność procesu. Proces ten jest jednak ograniczony do małych, precyzyjnych i krótkoseryjnych produktów.

Runner Injection Molding

Formowanie wtryskowe doskonale sprawdza się w produkcji, ponieważ umożliwia wytwarzanie produktów o różnych rozmiarach i kształtach, a także daje producentowi kontrolę nad temperaturą i ciśnieniem tworzywa sztucznego podczas produkcji, co umożliwia uzyskanie wysokiej jakości i dokładnych produktów. Jest droższe, ale trzeba wykonać prowadnicę i jest przeznaczone raczej do dużych procesów przemysłowych, w których produkuje się wiele rzeczy.

Różne formy

Runnerless injection molding molds use heating and insulating the runners to 100°C or higher so that the non-viscous molten plastic can be held in place, not below but above the nozzle, so that it is transferred directly into the cavity of the injection molding machine when the mold is opened, leaving no gating system.

Cykl formowania

Formy wtryskowe bez prowadnic: Przy obliczaniu cyklu formowania, jeśli uwzględni się czas chłodzenia układu wlewowego, cykl formowania wynosi zazwyczaj 3-8 sekund. W przypadku ręcznego wyjmowania, może to potrwać 1-3 sekundy dłużej niż w przypadku mechanicznego wyjmowania produktu.

Formy wtryskowe typu Runner: Ponieważ system wlewowy nie wymaga chłodzenia, wypraski mogą być wyrzucane natychmiast po zestaleniu. Dlatego też wiele cienkościennych części produkowanych przez formy gorącokanałowe może być formowanych w czasie krótszym niż 5 sekund.

Oszczędność materiałów

Formy wtryskowe bez prowadnic: Koszt surowców do form wtryskowych stanowi znaczną część całkowitego kosztu, ponieważ w urządzeniach do formowania potrzebne są zimne kanały. Oznacza to, że forma będzie zużywać więcej materiału niż forma gorącokanałowa, aby zrekompensować odpady generowane przez zimny kanał w procesie formowania gorącokanałowego.

Formy wtryskowe z gorącymi kanałami: W systemie gorącokanałowym nie ma zimnych kanałów, więc nie powstają żadne odpady. Jest to największa rzecz, która wpływa na koszt surowców. W rzeczywistości był okres szybkiego wzrostu dla głównych producentów gorących kanałów na całym świecie, gdy ceny ropy naftowej i surowców z tworzyw sztucznych były wysokie. Dzięki technologii gorących kanałów można płacić mniej i zmniejszyć ilość odpadów materiałowych, ponieważ części szybko się topią i nie potrzeba dodatkowego materiału.

Jakość produktu

Formy do formowania wtryskowego bez prowadnicy: Gdy żywica nie jest podgrzewana podczas przepływu przez formę, występują różnice w podgrzewaniu żywicy, więc istnieją części formowanego produktu, które nie spełniają norm, co skutkuje wieloma wadliwymi produktami. Forma znacznie różni się od formy produktu ze względu na wtryskiwacz SS, więc jakość formy jest gorsza.

Molds for Injection Molding with Runner: In hot runner molds, the plastic flow in the runner system is heated and controlled. The plastic is then cut into each cavity that is being formed. With hot runner technology, the quality is more uniform and there are fewer defective products. In addition, the gate quality of the molded parts is good, the molding stress is low (after demolding), and the deformation of the parts is small.

Kolejne procesy

Formy wtryskowe bez prowadnic: Podczas uruchamiania formy z programem formowania należy upewnić się, że ma się dużo czasu na wyjęcie części. Należy spowolnić prędkość wyrzucania, aby części miały wystarczająco dużo czasu na opuszczenie formy. Pomoże to zapobiec spalaniu, sprężynowaniu i innym problemom związanym z przywieraniem części do formy.

Formy wtryskowe typu Runner: Części są gotowe, gdy wyjdą z formy gorącokanałowej. Forma odcina również wlew i kanał od części. Zimny kanał to wlew i kanał, który należy wyrzucić. W ten sposób robot wytwarza części.

Koszt pleśni

Formy wtryskowe bez kanałów: Formy używane w tradycyjnej metodzie są wyceniane normalnie i nie zawierają kosztu instalacji komponentów gorącokanałowych, który jest jedynie kosztem kalkulacji strat procesu. Koszt formowania jest w dobrym stanie.

Formy wtryskowe do gorących kanałów: Komponenty gorących kanałów są dość drogie. Ponadto koszt form gorącokanałowych może być znacznie zwiększony ze względu na konstrukcję. Produkcja części nie jest ekonomicznie opłacalna, jeśli liczba części jest niewielka, a koszt narzędzi do form jest wysoki.

Konserwacja sprzętu

Formy wtryskowe bez prowadnic: Natychmiast sprawdź, co wymaga naprawy. Znajdź problem, którym może być wyciek lub uszkodzona część, i natychmiast ją wymień.

Biegacz Formy do formowania wtryskowego: W przeciwieństwie do pierwszego typu, który jest obsługiwany mechanicznie, drugi typ jest trudny w obsłudze i konserwacji. Nieprawidłowe użytkowanie może spowodować uszkodzenie części, a ludzie nie będą mogli kontynuować produkcji, co spowoduje znaczne straty ekonomiczne.

Dokonywanie właściwego wyboru

Przy podejmowaniu decyzji między formowaniem wtryskowym bez kanałów a formowaniem wtryskowym z kanałami należy wziąć pod uwagę kilka czynników:

Wielkość produkcji: Jeśli chodzi o części, które mają długie serie produkcyjne i wymagają drogich materiałów i czasów cykli, produkcja bezkanałowa jest tańsza w dłuższej perspektywie, ale wiąże się z wyższymi kosztami początkowymi.

Częściowa złożoność: Jeśli masz części o złożonej geometrii lub wymaganiach wizualnych, może się okazać, że elastyczność i precyzja formowania wtryskowego bez kanałów przewyższają różnicę w kosztach.

Ograniczenia budżetowe: Początkowo można wytwarzać części za pomocą prowadnicy, a następnie, w miarę zdobywania większej liczby części i większej ilości pieniędzy, można przejść na system bez prowadnicy.

Wybór materiału: Można tworzyć części z prowadnicą lub bez niej, używając różnych rodzajów plastiku. Niektóre tworzywa sztuczne lepiej płyną, inne są grubsze, a jeszcze inne zmieniają się pod wpływem temperatury.

Możliwości konserwacji: Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę umiejętności swojego zespołu i dostępne zasoby do rozwiązywania problemów i konserwacji form. Pomoże to w podjęciu decyzji, czy użyć formy z prowadnicami, czy formy bez prowadnic.

Wnioski

W branży formowania wtryskowego istnieją dwa ważne procesy: formowanie wtryskowe bez kanałów i formowanie wtryskowe z kanałami. Każdy z nich ma swoje zalety i wyzwania. Wraz z rozwojem nowych materiałów i technologii przetwarzania, oba procesy mają szerokie perspektywy zastosowania i będą szerzej stosowane i promowane w przyszłości.

Krótko mówiąc, zarówno formowanie wtryskowe z kanałami, jak i formowanie wtryskowe bez kanałów to dobre sposoby na wytwarzanie części z tworzyw sztucznych. Każdy z nich ma swoje dobre i złe strony. Formowanie wtryskowe z kanałami jest dobre, ponieważ jest tanie i można wytwarzać wszelkiego rodzaju części. Runnerless formowanie wtryskowe jest dobry, ponieważ części wychodzą lepiej i nie marnuje się tak dużo materiału. Wybór zależy od tego, ile części chcesz wykonać, jak trudne są one do wykonania i ile masz pieniędzy. Jeśli rozumiesz różnice między tymi sposobami wytwarzania części, możesz zdecydować, który z nich jest dla Ciebie najlepszy i wykonać części, które chcesz.