Formowanie wtryskowe jest jedną z popularnych technologii formowania stosowanych obecnie w produkcji tworzyw sztucznych. Jest to proces podgrzewania tworzywa sztucznego do stanu nadającego się do formowania, a następnie wtryskiwania go do formy i utwardzania do wymaganego kształtu. Oczywistym jest jednak, że w procesie formowania wtryskowego nieuniknione jest powstawanie wlewów. Jest to otwór, przez który stopione tworzywo sztuczne jest wprowadzane do gniazda formy za pomocą wtryskarki. Jeśli produkt zostanie uformowany, brama musi zostać usunięta z formy. Niniejszy artykuł, w połączeniu z kilkoma studiami przypadków i przyszłymi trendami, wyjaśni i opisze metody i techniki oraz środki ostrożności dotyczące usuwania bramy po formowaniu wtryskowym itp.

Rodzaje i charakterystyka bram

Kiedy robisz formowanie wtryskoweRodzaj bramy umieszczonej na układzie i rodzaj bramy określonej dla układu faktycznie wpływają na jakość gotowego produktu i łatwość jego wyjęcia. Jeśli chodzi o wydobywanie, istnieją zasadniczo dwie bramy; rodzaj bramy, którą zdecydujesz się użyć, determinuje rodzaj metody wydobywania, którą zastosujesz w konkretnej sytuacji.

Direct Gate

Bramki bezpośrednie są najpopularniejszym typem, zwykle stosowanym w przypadku produktów o dużych rozmiarach lub prostych kształtach. Ten typ bramy znajduje się bezpośrednio w punkcie wtrysku produktu, dzięki czemu jest stosunkowo łatwy do usunięcia, ale może pozostawiać zauważalne ślady.

Submarine Gate

Brama podwodna, znana również jako brama tunelowa, znajduje się wewnątrz formy, a lokalizacja bramy nie jest łatwo widoczna z powierzchni części. Ta druga jest bardziej wyraźna niż pierwsza, ale jest mniej zauważalna na powierzchni po jej usunięciu, ale proces usuwania jest bardziej skomplikowany i wymaga specjalnych narzędzi i technik.

Edge Gate

Bramki krawędziowe znajdują się na krawędzi części i są przydatne tam, gdzie część jest cienka, tzn. część ma cienkie ścianki. Rezultatem są słabe zadrapania, które mogą wpływać na jakość krawędzi części, co wymaga delikatnych technik usuwania bez uszkodzenia części.

Pin Gate

Bramki pinowe są zdefiniowane dla małych i kompaktowych urządzeń i zazwyczaj mają bardzo małe bramki. Patrząc na wygląd pozostałości, można zauważyć, że pozostają tylko niewielkie ślady, ale forma jest niezwykle precyzyjna pod względem przetwarzania, a usuwanie jest jeszcze bardziej zorientowane na szczegóły, narzędzia są bardzo precyzyjne.

Disk Gate

Bramy tarczowe są często używane jako narzędzia do tworzenia cienkościennych i wielkopowierzchniowych produktów w celu zapewnienia równomiernego rozłożenia strefy odkształcenia plastycznego i chłodzenia. Usuwanie jest jednak bardzo wymagającym procesem, więc wymaga specjalnego sprzętu i doświadczonych operatorów.

Metody usuwania bramek

Usuwanie bramek jest bardzo ważnym procesem, który jest wykonywany po Proces formowania wtryskowego jest zakończona. Istnieje kilka różnych sposobów usuwania bramy, takich jak cięcie mechaniczne, cięcie termiczne i cięcie chemiczne. Każda metoda ma swoje wady i zalety, a wybór zależy od sytuacji danego produktu.

Cięcie mechaniczne

Cięcie mechaniczne jest najczęściej stosowaną metodą usuwania bramek, obejmującą następujące narzędzia i techniki:

1. Narzędzia do ścinania

Nożyczki i szczypce to inne narzędzia tnące, które mogą być używane do odcinania wlewków i prowadnic. Jest to łatwe w użyciu, ale wymaga wykwalifikowanego operatora i pozostawia szorstką krawędź. Najlepiej sprawdza się w przypadku niewielkich prac związanych z formowaniem metalu, w których wykonuje się niewielką liczbę prostych części.

2. Cięcie maszynowe

Jeśli konieczne jest usunięcie skomplikowanych kształtów i większych bram, do wykonania precyzyjnych cięć można użyć specjalistycznych maszyn, takich jak frezarki i tokarki. Zaletą cięcia maszynowego jest to, że jest ono bardzo precyzyjne i pozostawia gładką powierzchnię. Sprzęt jest jednak drogi, więc najlepiej nadaje się do produkcji masowej i produktów o wysokiej precyzji.

3. Narzędzia tnące

Noże ręczne i noże elektryczne są dobre do usuwania małych i drobnych bramek. Są elastyczne w użyciu, ale należy zachować ostrożność, aby uniknąć wypadków. Narzędzia ręczne są dobre do elastycznych operacji, podczas gdy narzędzia elektryczne są dobre do szybszego wykonywania zadań.

4. Narzędzia szlifierskie

Używanie szlifierek lub ręcznych narzędzi szlifierskich do polerowania i wykańczania bramek jest odpowiednie do dalszej dokładnej obróbki produktu podczas procesu usuwania. Narzędzia szlifierskie mogą usuwać drobne zadziory i nieregularne powierzchnie, zapewniając końcową jakość produktu.

Cięcie termiczne

Cięcie termiczne wykorzystuje wysokie temperatury do stopienia bramy w celu jej usunięcia, co jest odpowiednie dla materiałów termoplastycznych. Typowe metody cięcia termicznego obejmują:

1. Gorący nóż

Gorący nóż nagrzewa się pod wpływem prądu, topi i tnie bramę. Gorący nóż tnie szybko, dobrze nadaje się do wykonywania wielu części, ale trzeba kontrolować temperaturę noża, aby nie rozgrzać go zbyt mocno i nie zepsuć części. Dobry do wszystkich rodzajów bram, zwłaszcza dużych bram, które wchodzą prosto.

2. Cięcie laserowe

Cięcie laserowe polega na wykorzystaniu wysokoenergetycznej wiązki laserowej do precyzyjnego cięcia bramy, odpowiedniego dla produktów o wysokiej precyzji. Zalety cięcia laserowego to wysoka precyzja i szybkość, ale koszty sprzętu i konserwacji są wysokie. Jest szeroko stosowane w przemyśle precyzyjnym i produkcji wysokiej klasy.

3. Cięcie ultradźwiękowe

Cięcie ultradźwiękowe to metoda wykorzystująca wibracje o wysokiej częstotliwości do lokalnego stopienia obszaru bramki. Jest ona odpowiednia dla małych i cienkościennych produktów. Cięcie ultradźwiękowe charakteryzuje się wysoką precyzją, ale wymaga zaawansowanego sprzętu i umiejętności operacyjnych. Nadaje się do precyzyjnej produkcji wysokiej klasy.

Usuwanie chemiczne

Usuwanie chemiczne wykorzystuje rozpuszczalniki lub reagenty do rozpuszczania lub rozkładu bramy, odpowiednie dla określonych rodzajów tworzyw sztucznych. Typowe metody usuwania chemicznego obejmują:

1. Usuwanie rozpuszczalników

Aby usunąć bramkę, można użyć rozpuszczalnika, który rozpuści materiał bramki, ale nie jej obudowę. Część z tworzywa sztucznego formowana wtryskowo. Metodę tę można stosować zarówno w przypadku materiałów termoplastycznych, jak i niektórych materiałów termoutwardzalnych. Zaletą stosowania rozpuszczalnika do usuwania bramy jest uzyskanie gładkiej powierzchni bez widocznych śladów lub zadrapań. Należy jednak zachować ostrożność przy wyborze rozpuszczalnika i sposobie jego użycia, aby nie uszkodzić części. Metoda ta jest stosowana w branżach wymagających wysokiej jakości powierzchni, takich jak przemysł medyczny i spożywczy.

2. Usuwanie reakcji chemicznych

Używanie środków chemicznych do niszczenia bramy, zwłaszcza w przypadku specjalnych materiałów, które mogą być odpowiednie dla tej struktury. Główną zaletą usuwania chemicznego jest to, że jest ono precyzyjne. Używając dwóch chemikaliów, trzeba być bardzo ostrożnym, aby uniknąć niebezpiecznych rzeczy. Jest to bardzo dobre rozwiązanie do usuwania bramek w materiałach o wysokiej masie cząsteczkowej i kompozytach.

3. Rozpuszczalna powłoka

Używanie wkładki, która jest nakładana w miejscu bramy przed właściwym procesem formowania i którą można zmyć po formowaniu. Stosowany głównie w przypadku produktów o wysokich wymaganiach dotyczących chropowatości powierzchni, co jest idealne dla produktów o wysokiej dokładności.

Usuwanie wyładowań elektrycznych

EDM (obróbka elektroerozyjna) wykorzystuje iskry elektryczne do erozji metalu i usuwania bramy. Nadaje się do bardzo twardych i złożonych kształtów bramek. Metoda ta jest bardzo precyzyjna, ale mniej wydajna i jest zwykle stosowana w zaawansowanych zastosowaniach w produkcji precyzyjnej.

Środki ostrożności przy demontażu bramek

Podczas procesu usuwania bramy należy podjąć kilka środków ostrożności:

Zapewnienie bezpieczeństwa

Niezależnie od tego, czy używasz przecinarki mechanicznej, czy termicznej, musisz nosić odpowiednie środki ochrony indywidualnej (PPE), takie jak rękawice i gogle, aby zapewnić sobie bezpieczeństwo. Pamiętaj też, że musisz prawidłowo używać i konserwować swój sprzęt, aby uniknąć wypadków spowodowanych jego awarią.

Kontrola precyzji cięcia

Podczas demontażu bramy należy uważać na używaną siłę i kąt nachylenia narzędzi tnących, aby nie pozostawić śladów na powierzchni ciętej rzeczy. Jeśli do cięcia używasz maszyny, musisz uważać, aby nie użyć zbyt dużej siły, ponieważ w przeciwnym razie uszkodzisz przecinany element.

Wybór odpowiednich metod

Aby uniknąć problemów z jakością, należy wybrać odpowiedni sposób usuwania produktu w oparciu o materiał, kształt i rodzaj bramy. Na przykład, produkty o wysokiej precyzji powinny być cięte precyzyjnie lub laserowo, podczas gdy zwykłe produkty w produkcji masowej mogą być cięte nożycami lub gorącymi nożami.

Unikanie przetwarzania wtórnego

Zasadniczo po usunięciu bramy należy wykluczyć wszelkie wpływy wpływające na wtórne przetwarzanie produktu, ponieważ może to wpłynąć na jego strukturę i wydajność. W razie potrzeby można zastosować techniki dokładnego polerowania lub obróbki powierzchni w celu zapewnienia jakości produktu.

Utrzymanie czystości

Zdejmując bramę, wystawiasz obszar roboczy na działanie czynników zewnętrznych. Należy upewnić się, że obszar ten jest czysty, aby nie upuścić plastiku lub pozostałości po cięciu na swoją część. Ważne jest, aby utrzymywać obszar roboczy i narzędzia w czystości. Pomoże to produkować więcej i lepszych części.

Inspekcja i kontrola jakości

Po usunięciu bramy konieczne jest ścisłe sprawdzenie i kontrola jakości produktu, aby zapewnić gładką i wolną od wad powierzchnię cięcia, która spełnia wymagania projektowe i wydajnościowe. Aby zapewnić wysoką jakość produktu, należy stosować zaawansowane urządzenia i techniki kontroli, takie jak skanowanie laserowe i badania ultradźwiękowe.

Technologie automatycznego usuwania bramek

Wraz z rozwojem automatyki przemysłowej ludzie zwracają coraz większą uwagę na technologię automatycznego demontażu bram. Technologia automatycznego demontażu bram obejmuje wykorzystanie robotów tnących, obrabiarek CNC i automatycznych linii produkcyjnych. Zastosowanie automatycznej technologii może poprawić wydajność produkcji, obniżyć koszty pracy i zapewnić jakość produktu.

Cięcie zrobotyzowane

Można kupić i używać robotów przemysłowych do dokładniejszego cięcia za pomocą mechanicznych ramion, co ułatwia usuwanie bram. Cięcie zrobotyzowane jest szczególnie dobre w przypadku produkcji wielu części, ponieważ ludzie nie są w tym tak dobrzy. Nowoczesne zrobotyzowane systemy tnące wyposażone są w kamery i oprogramowanie, które pomagają im znaleźć bramy i wyciąć je naprawdę dobrze.

Maszyny CNC

Maszyny CNC są zaprogramowane do automatycznego przecinania innych materiałów przy użyciu wcześniejszych programów, co czyni je wygodnymi przy próbach usuwania bardzo precyzyjnych lub skomplikowanych kształtów w bramach. Zaletą maszyn CNC jest to, że działają stabilnie i gwarantują wysoką jakość cięcia, niemniej jednak konieczna inwestycja w sprzęt jest dość wysoka. Maszyny CNC są niezbędne w różnych branżach, w tym w lotnictwie, przemyśle samochodowym, przemyśle elektronicznym ze względu na ich wysoką precyzję i dokładność.

Zautomatyzowane linie produkcyjne

Zintegrowanie procesu demontażu bramy ze zautomatyzowanymi liniami produkcyjnymi pozwala osiągnąć zintegrowane operacje. Zautomatyzowane linie produkcyjne mogą poprawić wydajność produkcji i obniżyć koszty pracy, ale wymagają wysokich początkowych nakładów inwestycyjnych i kosztów utrzymania. Zautomatyzowane linie produkcyjne są zwykle wyposażone w wiele funkcjonalnych modułów, takich jak cięcie, polerowanie, kontrola i pakowanie, co pozwala na osiągnięcie kompleksowej automatyzacji operacji.

Systemy wizyjne

Systemy wizyjne łączą technologię widzenia maszynowego ze sprzętem w celu autonomicznej identyfikacji obiektów i lokalizacji oraz autonomicznego wykonywania działań. Jest to powszechnie stosowane w produkcji nowych, precyzyjnych produktów w celu zwiększenia wydajności procesów produkcyjnych i poprawy jakości produktu końcowego.

Systemy wieloosiowe

Systemy wieloosiowe umożliwiają precyzyjne cięcie w wielu kierunkach i pod różnymi kątami, odpowiednie dla produktów o złożonych kształtach i wysokich wymaganiach. Systemy te zazwyczaj łączą technologie robotyczne i CNC w celu wykonywania precyzyjnych operacji usuwania.

Studia przypadków

Poniżej znajduje się kilka studiów przypadku pokazujących skuteczność różnych metod usuwania bramek w określonych zastosowaniach:

Studium przypadku 1: Cięcie mechaniczne dużych produktów formowanych wtryskowo

Producent dużych produktów wzmacnianych włóknem szklanym wykorzystuje głównie bramy bezpośrednie i usuwa je za pomocą narzędzi tnących. Operatorzy bardzo precyzyjnie dostosowują siłę i kąt cięcia, aby uzyskać dobre wykończenie powierzchni, które wymagają cięcia, a produkt końcowy spełnia specyfikacje klientów. Firma starała się również skomputeryzować linię produkcyjną, aby zwiększyć jej wydajność.

Studium przypadku 2: Cięcie laserowe małych, precyzyjnych części

Producenci komponentów elektronicznych wytwarzają zminiaturyzowane, precyzyjne elementy z tworzyw sztucznych poprzez projektowanie bramek i cięcie laserowe, aby się ich pozbyć. Cięcie laserowe wydaje się być bardziej dokładne, z mniejszą liczbą wypaleń i szerokością szczeliny na ciętej części materiału. Ponadto, aby zapewnić wysoką jakość części, firma stosuje systemy kontroli wizyjnej do sprawdzania jakości.

Studium przypadku 3: Usuwanie substancji chemicznych z produktów z materiałów specjalnych

Firma produkująca urządzenia medyczne wytwarza specjalne produkty z tworzyw sztucznych, a wiele z tych bramek jest usuwanych za pomocą środków chemicznych. Proces usuwania chemikaliów sprawia, że powierzchnia jest nieporowata i czysta, bez żadnych uszkodzeń, które mogłyby mieć krytyczne znaczenie dla zastosowań medycznych. Firma ta musi robić wiele rzeczy, aby wykorzystywać i usuwać chemikalia w sposób, który nie szkodzi środowisku.

Studium przypadku 4: Zautomatyzowane usuwanie bramek w częściach samochodowych

Firma motoryzacyjna produkuje duże plastikowe części za pomocą robota, który odcina nadmiar plastiku. Używają maszyny, aby upewnić się, że części mają odpowiedni rozmiar i kształt. W ten sposób mogą produkować wiele części naprawdę szybko i nie muszą płacić za to wielu osobom.

Studium przypadku 5: Usuwanie wyładowaniami elektrycznymi wysokopolimerowych materiałów kompozytowych

Metoda usuwania napędów firmy high-tech koncentruje się na technologii usuwania wyładowań elektrycznych i produktach z materiałów kompozytowych o wysokiej zawartości polimerów. Ułatwia to eliminację bram o tak skomplikowanych kształtach, co zwiększa precyzję i wydajność. Zapewnia również najnowocześniejszy sprzęt kontrolny, aby jakość sprzedawanych produktów spełniała oczekiwania klientów.

Przyszłe trendy

W miarę jak technologia zdobywa coraz silniejszą pozycję na globalnym rynku, a konsumpcjonizm stopniowo się rozwija, technologia usuwania bramek również staje się z czasem coraz bardziej wyrafinowana. Przyszłe trendy w technologii usuwania bramek obejmują następujące elementy:

Inteligencja: Opcja inteligentnej technologii uzupełni wydajność i precyzję usuwania bramek w przyszłości. Proponuje się zastosowanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego do kontrolowania procesu usuwania i stosowania inteligentnych algorytmów do jego optymalizacji. Jest to technika inteligentnych systemów do rozpoznawania typów produktów i pozycji bramek oraz logicznego planowania ścieżek cięcia i modyfikacji istniejących ścieżek w czasie rzeczywistym.

Ochrona środowiska: Dbałość o środowisko staje się coraz większa, a to oznacza, że w przypadku wyboru metod usuwania bram, firmy również będą przywiązywać większą wagę do ochrony środowiska. Tego rodzaju metody okażą się nieszkodliwe, a następnie mogą zostać poddane recyklingowi w przyszłości. Na przykład wykorzystanie przyjaznych dla środowiska rozpuszczalników w procesie produkcji i materiałów biodegradowalnych w innych procesach produkcyjnych pomaga zminimalizować zanieczyszczenie środowiska.

Integracja wielofunkcyjna: Sprzęt do usuwania bramek przyszłości będzie zaprojektowany z lepszą integracją wielu funkcji, które będą obejmować funkcję usuwania bramek, a także będą wykonywać obróbkę powierzchni, inspekcję i pakowanie, dzięki czemu główne procesy produkcyjne będą zautomatyzowane. Elastyczny sprzęt może być pomocny w podnoszeniu poziomu wydajności lub tempa pracy, a także w obniżaniu kosztów inwestycji w sprzęt i jego konserwację.

Wysoka wydajność i niski koszt: Stworzenie ulepszonych obrazów i technologii usuwania bramek, które powinny być zgodne z potrzebami małych i dużych przedsiębiorstw. Na przykład, w celu zwiększenia wydajności małych i średnich przedsiębiorstw, aby przeciwdziałać przemysłowi na dużą skalę, tworzenie tanich automatycznych urządzeń i sprzętu.

Precyzja i miniaturyzacja: Ze względu na rozwój przemysłu mikroelektronicznego i inżynierii precyzyjnej zwiększy się zapotrzebowanie na technologię usuwania bramek, aby przejść na wyższy poziom precyzji i zminimalizować rozmiar. Miniaturyzacja produkcji i zwiększona precyzja doprowadzą do tego, że mikro cięcie laserowe i ultra precyzyjne cięcie mechaniczne staną się dwoma istotnymi obszarami przyszłego rozwoju.

Cyfryzacja i dane: Agregowanie i analizowanie danych docelowych w celu lepszego zrozumienia i ciągłej optymalizacji cyklu produkcyjnego, czego rezultatem jest usunięcie bramek, a także wykorzystanie technologii cyfrowych w celu poprawy jakości produktu końcowego. Technologia oprzyrządowania i sterowania może również wykorzystywać technologię cyfrową do monitorowania on-line lub zdalnego sterowania procesem produkcyjnym w celu zwiększenia elastyczności i zdolności reagowania.

Wnioski

Usunięcie bramki jest ważnym krokiem w Proces formowania wtryskowego aby zapewnić dobrą jakość produktu. Wybierając odpowiednią metodę i technologię usuwania bramek, można skutecznie poprawić wygląd i wydajność swoich produktów. W przyszłości, wraz z rozwojem inteligentnych, przyjaznych dla środowiska i wielofunkcyjnych zintegrowanych technologii, proces usuwania bramek stanie się bardziej wydajny i przyjazny dla środowiska. Wybierając metodę usuwania bramy, firmy muszą wziąć pod uwagę charakterystykę swoich produktów, koszty produkcji i wpływ na środowisko, aby osiągnąć najlepsze wyniki produkcyjne. Poprzez ciągłe wprowadzanie innowacji i optymalizację procesu produkcji, można poprawić konkurencyjność swoich produktów i zaspokoić różnorodne potrzeby rynku.