Formowanie wtryskowe jest ważnym procesem produkcyjnym wykorzystywanym obecnie do wytwarzania części dla szerokiej gamy produktów. Proces ten opiera się na prowadnicach i bramach współpracujących ze sobą w celu zapewnienia wydajności i wysokiej jakości. Zrozumienie tych komponentów jest koniecznością dla każdego, kto zajmuje się formowaniem wtryskowym, niezależnie od tego, czy jesteś projektantem, inżynierem mechanikiem, czy po prostu fanem. W tym wpisie na blogu zamierzamy dogłębnie zagłębić się w temat prowadnic i bramek, badając ich działanie, różne typy, sposób ich projektowania i ich wpływ na ogólny proces formowania wtryskowego. Proces formowania wtryskowego.

Biegacze

Prowadnice w procesie wtrysku to kanały, przez które przepływa tworzywo sztuczne. Umiejętności i kunszt wykonania prowadnic mają ogromny wpływ na niektóre ważne czynniki, takie jak jakość formowania, cykl formowania i koszt konfiguracji.

Prowadnice służą jako główne kanały transportujące stopione tworzywo sztuczne z dyszy wtryskarki. Prowadnice te są systemami transportowymi do bramy i służą jako ścieżki dla stopionych tworzyw sztucznych. Powinny być zaprojektowane jako krótkie i mieć mniej zagięć, aby zapewniały mniejszy opór i mniejsze straty ciepła. Prowadnice są zwykle zaprojektowane w kształcie trójkąta lub koła.

W przypadku form z wieloma gniazdami, wybór kanałów jest ważny dla osiągnięcia dokładności wymiarowej części. Poniższy rysunek przedstawia typowy układ kanałów dla formy z wieloma gniazdami.

Klasyfikacja biegaczy

Konstrukcja prowadnic do form plastikowych obejmuje głównie prowadnice liniowe, okrągłe, punktowe i wachlarzowe. Wśród nich, liniowe i okrągłe prowadnice są dwoma najpopularniejszymi typami.

Prowadnice liniowe to stopione tworzywo sztuczne przepływające do gniazda formy przez kanały liniowe. Charakteryzują się one prostotą, łatwością wykonania i wysoką wydajnością produkcji. Jednak prowadnice liniowe mają tendencję do pozostawiania martwych punktów, generowania pęcherzyków i nie są łatwe do wyeliminowania punktów przerwania, więc nie są powszechnie stosowane w produktach o wysokiej precyzji.

Prowadnice okrągłe są jednak inne. Biegną one dookoła gniazda formy z liniowymi prowadnicami wchodzącymi z różnych kierunków. Mają one swoje zalety. Sprawiają, że tworzywo sztuczne topi się bardziej równomiernie, a ciśnienie jest bardziej równomierne. Są jednak bardziej skomplikowane w projektowaniu i wykonaniu. Mogą też powodować problemy. Nie pasują prawidłowo. I mogą tworzyć wlew.

Zasady projektowania biegaczy

1. Unikaj wykonywania zbyt wielu skrętów i zakrętów. Zwiększają one defekty i opory przepływu, które wynikają ze zbyt skomplikowanej geometrii części i przepływu w tworzywach sztucznych.

2. Użycie krótszej śruby powrotnej skraca cykl wtrysku i czas napełniania formy.

3. Zwężaj rozmiar kanału w miarę schodzenia w dół ścieżki przepływu, aby zapobiec powstawaniu pęcherzyków powietrza i utrzymać przepływ tworzywa sztucznego.

4. Upewnij się, że połączenie od gniazda formy do prowadnicy jest prawidłowe, aby zminimalizować uderzenia i ściskanie podczas wypełniania polimeru, co zapewni lepiej wyglądającą powierzchnię i mniej wad.

Popularne typy biegaczy

1. Typ dyszy (Point) Runner

Prowadnice dyszowe wykorzystują wiele dysz połączonych z gniazdem formy, tworząc małe kropki na wyjściach dysz, odpowiednie do wytwarzania małych lub bardzo drobnych produktów z tworzyw sztucznych.

2. Hot Runner

Gorące kanały podgrzewają tworzywo sztuczne do stanu ciekłego za pomocą rur grzewczych, a następnie wtryskują tworzywo sztuczne do gniazda formy przez dyszę. Skutecznie unikają problemów takich jak pęcherzyki i kurczenie się, dzięki czemu nadają się do produkcji precyzyjnych produktów z tworzyw sztucznych.

3. Trench Runner

Prowadnice kanałowe to głębokie rowki wykonane w matrycy, z roztopionym materiałem podawanym do różnych wnęk za pomocą rozgałęzionych rur. Oferują one takie zalety, jak krótkie długości prowadnic i wysoka gładkość, odpowiednie dla dużych, długich lub grubościennych produktów.

4. Runner w kształcie wachlarza

Prowadnice w kształcie wachlarza dzielą prowadnicę na wiele odgałęzień, każde pod innym kątem. Zapewnia to równomierne rozprowadzanie stopionego materiału do różnych wnęk. Nadaje się do wytwarzania produktów do formowania tworzyw sztucznych z wieloma gniazdami.

Bramki

Jeśli chodzi o systemy bram, najważniejszy jest projekt. Musisz zdecydować, gdzie umieścisz bramy, ile ich będzie, jak będą wyglądać i jak duże będą. Główne zadania bramek to:

Aby kontrolować, ile stopionego plastiku dostaje się do gniazda formy i dokąd trafia.

Aby utrzymać plastik we wnęce formy i zapobiec jego cofaniu się w górę prowadnic, zanim stwardnieje.

Aby wytworzyć trochę ciepła, ściskając plastik i sprawiając, że ociera się o siebie.

Aby ułatwić pozbycie się prowadnic, gdy produkt stanie się twardy i nie będą już potrzebne.

Klasyfikacja

Forma wtryskowa Bramki dzielą się na nierestrykcyjne i restrykcyjne.

1. Bramka nieograniczająca

Poniższy rysunek przedstawia bramy nieograniczające, które są również nazywane bramami bezpośrednimi. Ten rodzaj bramy ma prostą konstrukcję formy, łatwą obsługę i formowanie oraz zmniejsza skurcz. Jednak ten rodzaj bramy wydłuża czas cyklu formowania i jest podatny na wady formowania, takie jak pęknięcia, wypaczenia i naprężenia szczątkowe.

2. Bramka ograniczająca

Ze względu na mały przekrój poprzeczny, bramki ograniczające są zwykle zaprojektowane do szybkiego zestalania. Zalety bramek ograniczających to:

① Mniejsze naprężenia szczątkowe i odkształcenia wokół bramy, zmniejszające wady formowania, takie jak pęknięcia, wypaczenia i odkształcenia.

② Niższe ciśnienie wtrysku wewnątrz gniazda formy, pozwalające na uzyskanie większej powierzchni produktu.

③ Krótszy czas zamykania bramy, skracający cykl formowania.

④ Lepsza jakość produktu dzięki wyeliminowaniu przetwarzania wtórnego.

Sześć rodzajów restrykcyjnych bramek

Bramka boczna

Grubość bramki bocznej wynosi zwykle 30%-40% grubości ścianki części. Jej szerokość jest około trzy razy większa od grubości ścianki części. Bramki boczne mogą być używane z prawie wszystkimi tworzywami sztucznymi. Nakładające się bramki i bramki szprychowe to odmiany konstrukcji bramek bocznych.

② Bramka wentylatora

Bramy wachlarzowe są stosowane do produktów płaskich i mają szeroki, płaski przekrój poprzeczny, który skutecznie eliminuje wady bramy.

③ Bramka filmowa

Poniższy obrazek przedstawia typową konstrukcję bramki foliowej. Ma ona taką samą szerokość jak część, ale jest znacznie cieńsza. Bramki foliowe, podobnie jak bramki wentylatorowe, skutecznie eliminują naprężenia i odkształcenia części.

④ Brama dyskowa

Cienkie bramki tarczowe są używane do otaczania części w kształcie tarczy lub pierścienia, aby zapobiec tworzeniu się linii spawu. Odmianą bramki dyskowej jest bramka pierścieniowa.

⑤ Pin Gate

Bramki pinowe są zwykle umieszczone w środku części i są często używane do bramkowania wielopunktowego. Ze względu na ich małą średnicę, zwykle 0,8-1,2 mm, może wystąpić wysoki opór przepływu. Aby uniknąć niedopełnienia, zaleca się stosowanie tworzyw sztucznych o niskiej lepkości lub wysokiego ciśnienia wtrysku.

Charakterystyka bramek pinowych:

• Mniej rygorystyczny wybór lokalizacji bramek
• Niskie naprężenia szczątkowe wokół bramki
• Łatwiejszy balans bramy dla form wielogniazdowych
• W przypadku produktów o dużych projektowanych powierzchniach, bramki z wieloma bolcami skutecznie redukują wypaczenia produktu
• Bramki sworzniowe są łatwe do przycięcia, a w przypadku form trójpłytowych można łatwo uzyskać automatyczne przycinanie bramek, dzięki czemu
• Łatwa separacja produktów i bram.

⑥ Brama podwodna

Oto zdjęcie wrót łodzi podwodnej. Zazwyczaj brama znajduje się na powierzchni podziału formy. Podczas gdy prowadnica znajduje się na powierzchni rozdzielającej, brama zwykle znajduje się na ruchomej lub stałej płycie formy, a czasem na wnęce. Chociaż są one podobne do bramek sworzniowych, zaletą bramek podwodnych jest to, że można ich używać nawet z formami dwupłytowymi. Brama automatycznie odpada podczas wyrzucania uformowanego produktu.

Balans bramy

W przypadku form wielogniazdowych ważne jest, aby uzyskać równomierne wypełnienie stopionym tworzywem sztucznym w każdym gnieździe. Ponieważ ciśnienie polimeru spada, gdy stopiony plastik przepływa z kanału do końca wnęki, balans bramy powinien zoptymalizować długość, szerokość i głębokość bramy.

Zrównoważone konstrukcje bram i kanałów mogą zapobiegać wadom formowania, takim jak ślady płynięcia, skurcz, niedopełnienie, wahania wymiarów i wahania masy podczas rzeczywistego formowania.

Zasady projektowania bram form wtryskowych

1. Bramka powinna być umieszczona w miejscu, w którym nie pozostawi śladów ani nie uszkodzi ważnych części produktu.

2. Wykonaj prostą bramę, aby plastik płynnie spływał i nie tworzył pęcherzyków ani nie pozostawiał dziur.

3. Brama powinna mieć rozmiar odpowiedni dla produktu. Jeśli jest zbyt duża, wypełnienie formy zajmie zbyt dużo czasu. Jeśli jest zbyt mała, będziesz musiał użyć zbyt dużego nacisku, aby włożyć plastik do formy.

4. Miejsce, w którym brama styka się z produktem, powinno być możliwie gładkie, aby uniknąć pozostawiania śladów i utraty materiału podczas przycinania.

5. Należy użyć jak najmniejszej liczby bramek, ponieważ użycie wielu bramek może spowodować nierównomierny przepływ tworzywa sztucznego, co sprawi, że części będą miały różne rozmiary.

Rozważania

Podstawowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę podczas pozycjonowania bramek, obejmują projekt części, przepływ i wymagania dotyczące użytkowania produktu końcowego. Należy pamiętać o następujących kwestiach:

1. Aby upewnić się, że strata ciśnienia jest jak najmniejsza, brama powinna być umieszczona jak najbliżej dużej części. Spowoduje to mniejsze ochłodzenie przecięcia frontu przepływu żywicy, co skutkuje lepszą linią zgrzewu. Rozmiar wlewu powinien być odpowiednio dobrany, aby żywica mogła wypełnić formę z rozsądnym ciśnieniem i prędkością.

2. Długość przejścia bramki powinna być jak najkrótsza.

3. Bramka kolizyjna sprawia, że napływający płyn przepływa bezpośrednio przez ścianę lub rdzeń formy, co pozwala uniknąć zawirowań.

4. Aby uniknąć przedostawania się powietrza do żywicy, należy upewnić się, że powietrze z żywicy przepływa przez bramę do rowka odpowietrzającego.

5. Umieść bramę w miejscu, w którym żywica może przepływać z obszarów grubościennych do obszarów cienkościennych; utrzymuj linie spoin w dół; i trzymaj się z dala od obszarów uderzenia i naprężeń.

6. Aby utrzymać zawirowania, wypromieniowane punkty i aureole bramy na niskim poziomie, upewnij się, że brama ma odpowiedni kąt w stosunku do prowadnicy.

7. Jeśli bramka znajduje się bezpośrednio na powierzchniach dekoracyjnych, mogą pojawić się wady powierzchniowe.

Kontrole projektowe dla prowadnic i bramek

(1) Czy wymagane jest wyważenie biegacza?

(2) Czy średnica końcówki bramki jest dopasowana do średnicy formowanie wtryskowe dysza maszyny?

(3) Czy grubość bramki spełnia wymagania dotyczące przepływu?

(4) Czy kształt przekroju prowadnicy jest odpowiedni?

(5) Jakie jest pole przekroju poprzecznego prowadnicy?

(6) Jaki jest średni promień hydrauliczny prowadnicy?

(7) Jaka jest waga biegacza?

(8) Czy wymagane jest ciągnięcie runnera?

(9) Czy relacja między ciągnięciem zawodnika a bramką jest odpowiednia?

(10) Czy prowadnicę można płynnie zdemontować?

(11) Czy biegacz może zostać sprawnie wyrzucony?

(12) Jaka jest metoda usuwania runnera (swobodny spadek, robot usuwający (kierunek))?

(13) Czy pozycja bramki jest odpowiednia?

(14) Czy liczba bramek jest odpowiednia?

(15) Czy metoda bramy jest odpowiednia?

(16) Czy można przewidzieć pozycje występowania linii spawu?

(17) Czy można przewidzieć pozycje występowania wgłębień?

(18) Jaki jest przekrój poprzeczny bramki?

(19) Czy metoda cięcia bramki jest jasna?

(20) Czy zarządzanie jakością jest możliwe po wycięciu bramy?

(21) Jaki jest projektowany okres użytkowania bramki?

(22) Czy część bramy musi być wstępnie podzielona na osobne części?

(23) Czy metoda pomiaru wymiaru obróbki części bramy jest jasna?

(24) Jaki jest materiał formy części bramy?

(25) Jaka jest twardość części bramy?

Wnioski

Prowadnice i bramy w formach wtryskowych są ważne dla Proces formowania wtryskowegoale ważne jest, aby znać różnicę między nimi. Prowadnice to kręte kanały, które służą do kierowania stopionego tworzywa sztucznego z wtryskarki do gniazda formy w celu uformowania produktów. Bramki to kanały prowadzące bezpośrednio z wtryskarki do formy. Służą one do topienia granulatu tworzywa sztucznego w maszynie wtryskowej, a następnie wtryskiwania stopionego materiału do formy w celu uformowania produktów. Odpowiednia konstrukcja kanałów i kontrola bramy są ważne w formowaniu wtryskowym, aby upewnić się, że produkty są dobrej jakości, a produkcja jest wydajna. Są one niezbędne w produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych.

Również, projektowanie form wtryskowych musi uwzględniać konstrukcję bramy i kanału. Obejmuje to wymagania dotyczące produktu, charakterystykę materiału i wymagania dotyczące procesu formowania wtryskowego w celu osiągnięcia najlepszej jakości produktu. W praktycznym projektowaniu powinniśmy dostosowywać i optymalizować w oparciu o rzeczywiste warunki, aby stale ulepszać i zwiększać biegłość w projektowaniu.