Wprowadzenie: Formowanie wtryskowe to proces wykorzystywany do produkcji wielu części z tworzyw sztucznych. Polega on na wtryskiwaniu roztopionego plastiku do formy, gdzie stygnie i twardnieje, tworząc pożądany kształt części. Ludzie używają formowania wtryskowego do produkcji części do samochodów, elektroniki, rzeczy, które kupujesz i rzeczy medycznych, ponieważ może wytwarzać wiele części o odpowiednim rozmiarze. W tym artykule omówiono etapy formowania wtryskowego i powody, dla których ludzie je lubią.

Projektowanie i tworzenie form

Przed przygotowaniem projektu

Oświadczenie o zadaniu projektowym, zapoznanie się z częścią z tworzywa sztucznego, w tym jej kształtem geometrycznym, wymaganiami użytkowymi części z tworzywa sztucznego, surowcami części z tworzywa sztucznego, sprawdzenie procesu formowania części z tworzywa sztucznego oraz wyjaśnienie modelu i specyfikacji wtryskarki.

Utwórz kartę procesu formowania

Podsumowanie produktu, takie jak rysunek, waga, grubość ścianki, przewidywana powierzchnia, wymiary całkowite oraz informacja, czy występują podcięcia i wkładki. Podsumowanie tworzywa sztucznego użytego w produkcie, takie jak nazwa produktu, model, producent, kolor i warunki suszenia.

Główne parametry techniczne wybranej wtryskarki, takie jak odpowiednie wymiary między wtryskarką a formą montażową, typ ślimaka i moc. Ciśnienie i skok wtryskarki. Formowanie wtryskowe warunki, takie jak temperatura, ciśnienie, prędkość, siła zacisku itp.

Kroki projektowania struktury formy wtryskowej

Określenie liczby wgłębień . biorąc pod uwagę takie czynniki, jak maksymalna objętość wtrysku, siła zacisku, wymagania dotyczące dokładności produktu i opłacalność. Wybór powierzchni podziału. Struktura formy powinna być prosta, łatwa do oddzielenia i nie powinna wpływać na wygląd i użytkowanie plastikowych części. Określić układ wnęki formy i spróbować osiągnąć zrównoważony układ. Określić system zalewania, w tym główne kanały, prowadnice, bramy, otwory na zimne ślimaki itp.

Określenie metody rozformowywania . zaprojektować różne metody rozformowywania dla różnych części formy, w których pozostają plastikowe części. Określenie struktury systemu kontroli temperatury. System kontroli temperatury zależy głównie od rodzaju tworzywa sztucznego. Przy podejmowaniu decyzji, czy forma lub rdzeń powinny wykorzystywać strukturę wkładki, należy rozważyć proporcjonalne podzielenie wkładek i zainstalowanie ich w tym samym czasie, a także urabialność oraz metody instalacji i mocowania.

Określ metodę odprowadzania spalin. Ogólnie rzecz biorąc, wylot można uzyskać poprzez powierzchnię podziału formy i szczelinę między mechanizmem wyrzutowym a formą. W przypadku dużych i szybkich form wtryskowych należy zaprojektować odpowiednią metodę wydechu.

Najpierw należy określić główne wymiary formy wtryskowej. Następnie można użyć wzorów do obliczenia wymiarów roboczych formowanych części. Następnie można określić grubość ściany bocznej wnęki formy, grubość dna wnęki, podkładkę rdzenia, ruchomy szablon i płytę wnęki modułowej wnęki. Należy również określić grubość i wysokość zamknięcia formy wtryskowej.

W oparciu o główne wymiary formy wtryskowej, które zostały zaprojektowane i obliczone, można wybrać standardową podstawę formy wtryskowej. Powinieneś spróbować wybrać standardowe części formy. Rysowanie szkicu konstrukcyjnego formy, rysowanie pełnego szkicu konstrukcyjnego formy wtryskowej i rysowanie schematu struktury formy są bardzo ważnymi zadaniami w projektowaniu form.

Sprawdź odpowiednie wymiary formy i wtryskarki.. Sprawdzić parametry używanej wtryskarki: w tym maksymalną objętość wtrysku, ciśnienie wtrysku, siłę zacisku oraz rozmiar części montażowej formy, skok otwarcia formy i mechanizm wyrzutu. Podczas przeglądu projektu konstrukcyjnego formy wtryskowej przeprowadzany jest wstępny przegląd i uzyskiwana jest zgoda użytkownika. Jednocześnie konieczne jest potwierdzenie i modyfikacja wymagań użytkownika.

Tworzenie rysunku zespołu formy. Pokaż, jak części pasują do siebie, jakie muszą mieć rozmiary, jakie mają numery, harmonogramy, na których się znajdują, bloki tytułowe, które mają, oraz wymagania techniczne dla każdej części formy wtryskowej (wymagania techniczne to takie rzeczy, jak sposób, w jaki forma ma działać, jak ma działać system wyrzutnika, jak ma działać system wyciągania rdzenia).

sposób, w jaki forma ma być złożona, np. ile miejsca jest między dwiema połówkami formy, jak równoległe są dwie połówki formy; jak forma ma być używana; jak forma ma być chroniona przed rdzą, jak forma ma być ponumerowana, jak forma ma być wygrawerowana, jak forma ma być uszczelniona olejem, jak forma ma być przechowywana; Wymagania dotyczące formy i kontroli.

Rysowanie rysunków części formy. Kolejność rysowania rysunków części z rysunków zespołu formy lub rysunków komponentów jest następująca: najpierw wewnątrz, potem na zewnątrz, najpierw złożone, potem proste, najpierw części formujące, a potem części konstrukcyjne. Przegląd rysunków projektowych. Końcowy przegląd projektu formy wtryskowej jest ostatecznym sprawdzeniem projektu formy wtryskowej. Zwróć większą uwagę na wydajność przetwarzania części.

Przygotowanie materiału

Materiały do formowania wtryskowego obejmują głównie: polistyren (PS). Powszechnie znany jako twardy klej, jest to bezbarwny, przezroczysty, błyszczący granulowany polistyren o następujących właściwościach: dobre właściwości optyczne, doskonałe właściwości elektryczne, łatwe formowanie i przetwarzanie oraz dobre właściwości barwiące.

Polipropylen (PP)

Jest to bezbarwny, przezroczysty lub błyszczący granulowany materiał, określany jako PP, powszechnie znany jako miękki klej 100% i jest krystalicznym tworzywem sztucznym. Właściwości polipropylenu są następujące: dobra płynność, doskonała wydajność formowania, doskonała odporność na ciepło, może być gotowany i sterylizowany w temperaturze 100 stopni Celsjusza, wysoka granica plastyczności; dobre właściwości elektryczne.

Nylon (PA)

Nylon (PA) to tworzywo konstrukcyjne wykonane z żywicy poliamidowej, określane jako PA. Istnieją PA6 PA66 PA610 PA1010 itp. Nylon ma wysoką krystaliczność, wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrą ciągliwość, wysoką wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ściskanie, wyjątkową odporność na zmęczenie, odporność na zużycie, odporność na korozję, odporność na ciepło, nietoksyczność i doskonałe właściwości elektryczne.

Polioksymetylen (POM)

Polioksymetylen (POM), znany również jako Delrin, jest tworzywem konstrukcyjnym. POM ma wysoce krystaliczną strukturę, doskonałe właściwości mechaniczne, wysoki moduł sprężystości, wysoką sztywność i twardość powierzchni i jest znany jako "substytut metalu". Ma niski współczynnik tarcia, dobrą odporność na zużycie i właściwości samosmarujące, ustępując tylko nylonowi, ale jest od niego tańszy.

Dobra odporność na rozpuszczalniki, zwłaszcza rozpuszczalniki organiczne, ale brak odporności na silne kwasy, zasady i utleniacze. Ma dobrą stabilność wymiarową i może produkować precyzyjne części. Skurcz formowania jest duży, stabilność termiczna jest słaba i łatwo ulega rozkładowi po podgrzaniu.

Akrylowo-butadienowo-styrenowy (ABS)

Tworzywo ABS to rodzaj zmodyfikowanego polistyrenu o wysokiej wytrzymałości, składającego się z trzech związków: butadienu i styrenu w określonym stosunku. Ma kolor jasnej kości słoniowej, jest nieprzezroczysty, nietoksyczny i bez smaku. Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną, dużą odpornością na uderzenia, dobrą odpornością na pełzanie oraz twardością, wytrzymałością i sztywnością. Powierzchnia części z tworzywa ABS może być galwanizowana i mieszana z innymi tworzywami sztucznymi i gumą w celu poprawy jej właściwości, takich jak (ABS + PC)

Poliwęglan (PC)

Znane również jako szkło kuloodporne, jest nietoksycznym, bezsmakowym, bezwonnym, przezroczystym materiałem, który jest łatwopalny, ale może sam zgasnąć po usunięciu z ognia. Charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością i twardością. Wśród wszystkich materiałów termoplastycznych ma dobrą udarność, doskonałą odporność na pełzanie, dobrą stabilność wymiarową, wysoką dokładność formowania; dobrą odporność na ciepło (120 stopni).

PC+ABS Alloy (PC+ABS)

Łączy w sobie zalety PC (tworzywo konstrukcyjne) i ABS (tworzywo ogólne) i poprawia wydajność obu. Zawiera składniki chemiczne ABS i PC, z dobrą płynnością ABS i wydajnością formowania oraz odpornością PC na uderzenia i odpornością na zmiany cyklu zimna i ciepła. . Powierzchnia może być natryskiwana olejem, galwanizowana lub natryskiwana metalem.

Wstrzyknięcie

Etapy wtrysku wtryskarki

Dodawanie materiałów

Przed rozpoczęciem przetwarzania za pomocą wtryskarki należy wsypać surowe granulki tworzywa sztucznego do leja zasypowego wtryskarki. Następnie należy ustawić temperaturę wtryskarki zgodnie z wymaganiami produktu. Następnie należy wstępnie podgrzać i stopić plastikowe granulki, aby przekształcić je w płynny stopiony plastik.

Montaż i mocowanie formy

Forma formowanego produktu jest przymocowana do komory formy lub stołu wtryskowego wtryskarki, a rozmiar, struktura itp. formy są regulowane za pomocą różnych systemów pozycjonowania.

Zamknięcie formy

Po wyregulowaniu formy należy uruchomić urządzenie zamykające wtryskarki, aby zamknąć formę. Podczas zamykania formy należy uważać, aby nie uderzyć w powierzchnię formy, aby zapobiec jej uszkodzeniu.

Proces formowania wtryskowego

Uruchom układ plastyfikujący wtryskarki, a śruba we wtryskarce zacznie się obracać, transportując stopiony plastik do dyszy wtryskowej; następnie uruchom układ wtryskowy wtryskarki i wtryśnij stopiony materiał do gniazda formującego formy; podczas formowania wtryskowego Podczas procesu parametry takie jak objętość wtrysku i prędkość wtrysku są ustawiane zgodnie ze strukturą, grubością i innymi wymaganiami produktu. Po zakończeniu wtrysku należy wyłączyć formowanie wtryskowe i poczekać, aż plastik ostygnie.

Otwieranie formy i usuwanie materiału

Po pewnym okresie chłodzenia stopione tworzywo sztuczne na powierzchni formy stopniowo zestala się w stały produkt z tworzywa sztucznego. W tym momencie urządzenie do otwierania formy maszyny wtryskowej jest włączane w celu oddzielenia formy, a system rozformowywania jest uruchamiany w celu usunięcia produktu z gniazda formy. Proces ten wymaga pewnych umiejętności i doświadczenia w zależności od nierównej powierzchni produktu.

Chłodzenie i krzepnięcie

W przypadku form wtryskowych konstrukcja układu chłodzenia jest bardzo ważna. Wynika to z faktu, że tylko wtedy, gdy formowane produkty z tworzyw sztucznych są chłodzone i zestalane do pewnej sztywności, można zapobiec deformacji produktów z tworzyw sztucznych z powodu sił zewnętrznych po wyjęciu z formy.

Ponieważ czas chłodzenia stanowi około 70% do 80% całego cyklu formowania, dobrze zaprojektowany system chłodzenia może znacznie skrócić czas formowania, poprawić wydajność i wydajność. formowanie wtryskowe produktywność i obniżenie kosztów. Nieprawidłowo zaprojektowany system chłodzenia wydłuży czas formowania i zwiększy koszty; nierównomierne chłodzenie dodatkowo spowoduje wypaczenie i deformację produktów z tworzyw sztucznych.

Na podstawie eksperymentów można stwierdzić, że ciepło, które dostaje się do formy ze stopu, jest generalnie rozpraszane na dwa sposoby. Pięć procent ciepła jest przenoszone do atmosfery poprzez promieniowanie i konwekcję, a pozostałe 95 procent jest odprowadzane ze stopu do formy.

Ze względu na rury wody chłodzącej w formie, ciepło jest przewodzone z tworzywa sztucznego w gnieździe formy do rur wody chłodzącej przez ramę formy w drodze przewodzenia, a następnie odprowadzane przez chłodziwo w drodze konwekcji. Niewielka ilość ciepła, która nie jest odprowadzana przez wodę chłodzącą, jest nadal przewodzona w formie, a następnie ucieka do powietrza po kontakcie ze światem zewnętrznym.

Proces formowania wtryskowego składa się z kilku etapów: zamykania formy, napełniania, pakowania, chłodzenia i wyrzucania. Chłodzenie trwa najdłużej, zwykle od 70% do 80% całkowitego czasu cyklu. Tak więc czas chłodzenia wpływa na czas cyklu i liczbę wyprodukowanych części. Podczas wyrzucania część musi być schłodzona poniżej temperatury ugięcia cieplnego, aby zapobiec jej wypaczeniu lub deformacji po wyjęciu z formy.

Wyrzucanie i przetwarzanie końcowe

Formowanie wtryskowe jest powszechnym procesem produkcyjnym, w którym wtryskuje się roztopiony plastik do formy, a następnie schładza go i tworzy z niego ciało stałe. Jednak ze względu na pewne problemy w procesie produkcji części formowanych wtryskowo, takie jak pęcherzyki powietrza, wypaczenia itp. Poniżej przedstawimy kilka typowych rozwiązań w zakresie obróbki końcowej w celu ulepszenia części formowanych wtryskowo.

Problem pęcherzyków powietrza w częściach formowanych wtryskowo

Aby rozwiązać problem pęcherzyków w częściach formowanych wtryskowo, można wykonać następujące czynności. Po pierwsze, upewnij się, że forma ma dobrą wentylację, aby tworzywo sztuczne mogło uwalniać gaz podczas wtrysku. Po drugie, dostosuj temperaturę i ciśnienie wtrysku, aby tworzywo sztuczne nie było zbyt gorące lub pod zbyt dużym ciśnieniem, co zmniejszy ilość pęcherzyków. Na koniec należy rozpylić środek zapobiegający powstawaniu pęcherzyków na powierzchni formowanej wtryskowo części, aby zapobiec przedostawaniu się gazu do plastiku.

Problem wypaczania części formowanych wtryskowo

Aby rozwiązać problem wypaczania części formowanych wtryskowo, można wykonać następujące czynności. Po pierwsze, można zwiększyć grubość części formowanej wtryskowo, aby była ona sztywniejsza i mniej podatna na wypaczenia. Po drugie, można zoptymalizować prędkość i ciśnienie wtrysku, aby uniknąć wypaczeń spowodowanych zbyt szybkim lub zbyt wolnym wtryskiem. Po trzecie, można dodać pewne konstrukcje wsporcze do projektu części formowanej wtryskowo, aby uczynić ją bardziej stabilną.

Po czwarte, można usprawnić proces obróbki końcowej poprzez zmianę materiału używanego do formowania wtryskowego. Na przykład, można wybrać materiał o niższym współczynniku skurczu, aby zmniejszyć ilość części kurczących się podczas chłodzenia. Można również wybrać materiał o lepszych właściwościach płynięcia, aby zmniejszyć ryzyko powstawania pęcherzyków i wypaczeń. Wybór odpowiedniego materiału może również poprawić wytrzymałość i wygląd części formowanych wtryskowo.

Oprócz powyższych planów usprawnienia procesów, powinniśmy również wzmocnić kontrolę jakości procesów po obróbce. Na przykład, powinniśmy upewnić się, że części formowane wtryskowo schładzają się równomiernie podczas procesu chłodzenia, aby uniknąć wypaczeń spowodowanych nierównomiernym skurczem. Ponadto, powinniśmy w pełni kontrolować i testować Części formowane wtryskowo aby zapewnić, że ich jakość spełnia wymagania.

Podsumowując, jeśli chcesz tworzyć lepsze części formowane wtryskowo, musisz tworzyć lepsze części po ich uformowaniu. Można to zrobić, upewniając się, że forma ma dobre otwory wentylacyjne, dostosowując temperaturę i ciśnienie wtrysku, zwiększając grubość części i stosując odpowiednie materiały. Jeśli zrobisz te rzeczy, możesz pozbyć się pęcherzyków i wypaczeń. Należy również sprawdzić części, aby upewnić się, że są dobre. Jeśli wykonasz te czynności, możesz produkować lepsze części i robić je szybciej, a także sprawić, że Twoi klienci będą zadowoleni.

Zalety formowania wtryskowego

Formowanie wtryskowe zapewnia kompleksowe projektowanie części

Formowanie wtryskowe doskonale nadaje się do tworzenia złożonych części, tworzenia wielu takich samych części i tworzenia takich samych części, które są naprawdę dobre. Aby stworzyć wiele takich samych i naprawdę dobrych części, należy pomyśleć o kilku ważnych kwestiach podczas projektowania części.

Musisz zaprojektować swoją część tak, aby działała naprawdę dobrze ze sposobem działania formowania wtryskowego. Jeśli dobrze zaprojektujesz swoją część, możesz stworzyć wiele części, które są takie same i są naprawdę dobre, i możesz uczynić je tak złożonymi, jak chcesz.

Formowanie wtryskowe może poprawić wydajność i szybkość produkcji

Istnieje wiele dobrych powodów, dla których jest to najbardziej powszechna i wydajna forma formowania. Po pierwsze, w porównaniu do innych metod, proces formowania wtryskowego jest szybszy, a wysoka wydajność produkcji czyni go bardziej wydajnym.

Prędkość zależy od złożoności i wielkości formy, ale między każdym cyklem formowania jest tylko około 15-120 sekund. Ponieważ czasy między cyklami są krótsze, można wykonać więcej części formowanych wtryskowo w danym czasie produkcji.

Formowanie wtryskowe jest mocniejsze

Z biegiem lat tworzywa sztuczne stały się znacznie mocniejsze i trwalsze. Nowoczesne, lekkie tworzywa termoplastyczne radzą sobie nawet w najtrudniejszych warunkach równie dobrze, jeśli nie lepiej, niż części metalowe. Ponadto do wyboru jest ponad 25 000 materiałów inżynieryjnych do złożonych zadań formowania wtryskowego. Można również tworzyć wysokowydajne mieszanki tworzyw sztucznych i hybrydy, aby spełnić określone wymagania i właściwości części, takie jak wysoka wytrzymałość na rozciąganie.

Zastosowanie formowania wtryskowego

Żywność i napoje

Formowanie wtryskowe to świetny sposób na wytwarzanie części z wielu różnych materiałów. Jest to ważne dla branż takich jak żywność i napoje, które muszą przestrzegać wielu zasad dotyczących bezpieczeństwa pojemników na żywność. Formowanie wtryskowe pozwala używać tworzyw sztucznych, które są bezpieczne w kontakcie z żywnością i nie zawierają żadnych szkodliwych chemikaliów. Ponadto mogą one wytrzymać wysokie i niskie temperatury. A ponieważ formowanie wtryskowe nie kosztuje wiele, jest idealne do produkcji takich rzeczy jak pojemniki na żywność, pokrywki do napojów, filtry i inne.

Części konstrukcyjne

Inną branżą wykorzystującą technologię formowania wtryskowego jest przemysł budowlany, w którym niestandardowe, złożone części z tworzyw sztucznych odgrywają dużą rolę w budowaniu domów i konstrukcji. Części te często muszą być naprawdę dobre i dobrze dopasowane. Na przykład, gdy tworzysz plastikowe części do drzwi i okien, muszą one być idealne, ale muszą być również wytrzymałe i mieć specjalne właściwości, które mogą wytrzymać warunki pogodowe. Obecnie formowanie wtryskowe jest nawet wykorzystywane do produkcji części, które mogą zastąpić części metalowe, działają lepiej i kosztują mniej.

Narkotyki

Dzięki formowanie wtryskoweFirmy medyczne są w stanie produkować ważne narzędzia i części taniej, co pomaga uczynić opiekę zdrowotną bardziej dostępną dla ludzi na całym świecie. Wiele integralnych urządzeń medycznych, takich jak pompy serca, różne monitory i szereg urządzeń medycznych, opiera się na precyzji formowania wtryskowego, dzięki czemu technologia ta jest niezastąpiona w tej dziedzinie.

Wnioski

Formowanie wtryskowe to wszechstronny proces, który obsługuje różne materiały i wykończenia, dzięki czemu jest popularnym wyborem dla niezliczonych branż o zupełnie różnych celach i wymaganiach.

Technologia ta jest szeroko stosowana w branżach takich jak lotnictwo, urządzenia medyczne i motoryzacja, gdzie zaawansowane techniki, takie jak obtrysk i formowanie wtryskowe, mogą być wykorzystywane do produkcji najbardziej złożonych części z nienaganną precyzją.