Wszystko, co trzeba wiedzieć o częściach formowanych wtryskowo

Formowanie wtryskowe
• Produkcja form wtryskowych z tworzyw sztucznych od 2005 roku
• Opracowane przez inżynierów ZetarMold dla kupujących porównujących rozwiązania w zakresie form i formowania.

  • Mike Tang
  • 8 stycznia 2025
  • 11:18

Updated

Grupa kolorowych, formowanych wtryskowo kontrolerów do gier na wystawie

Części formowane wtryskowo są kluczowymi komponentami w różnych gałęziach przemysłu, oferując precyzję, opłacalność i skalowalność w produkcji masowej.

Części formowane wtryskowo są tworzone poprzez wtryskiwanie stopionego materiału do formy. Znajdują one zastosowanie w branży motoryzacyjnej, elektronicznej, urządzeń medycznych i towarów konsumpcyjnych, oferując precyzyjne, powtarzalne kształty i produkcję na dużą skalę.

Aby zoptymalizować procesy formowania wtryskowego, niezbędne jest zrozumienie wyboru materiału, projektu formy i technik produkcji. Zanurz się głębiej, aby dowiedzieć się, jak te czynniki wpływają na wydajność części i efektywność kosztową.

Części formowane wtryskowo są idealne do produkcji masowej.True

Formowanie wtryskowe umożliwia wysokonakładową, ekonomiczną produkcję identycznych części, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla branż wymagających masowych ilości.

Części formowane wtryskowo są zawsze tańsze niż inne metody produkcji.False

Podczas gdy formowanie wtryskowe jest opłacalne na dużą skalę, początkowe koszty projektowania form i konfiguracji produkcji mogą być wysokie w przypadku mniejszych serii.

Jakie są parametry procesu formowania wtryskowego?

Parametry procesu formowania wtryskowego mają kluczowe znaczenie dla określenia jakości, wydajności i spójności formowanych produktów. Zrozumienie tych parametrów jest niezbędne do optymalizacji produkcji.

Kluczowe parametry formowania wtryskowego obejmują temperaturę, ciśnienie, prędkość wtrysku, czas chłodzenia i konstrukcję formy. Właściwa kontrola tych czynników zapewnia wysokiej jakości części z minimalnymi wadami i zwiększoną wydajnością produkcji.
Szczegółowy schemat ilustrujący proces formowania wtryskowego z oznaczonymi wejściami i wyjściami
Parametry procesu formowania wtryskowego

Temperatura beczki

Temperatura stopionego tworzywa jest bardzo ważna, a ustawienie temperatury cylindra wtryskowego stanowi jedynie wartość orientacyjną. Temperaturę stopu można zmierzyć przy dyszy lub za pomocą metody wtrysku do powietrza1

Ustawienie temperatury cylindra wtryskowego zależy od temperatury stopu, prędkości obrotowej ślimaka, ciśnienia wstecznego2, objętości wtrysku i cyklu formowania wtryskowego3.

Jeśli nie masz doświadczenia w przetwarzaniu określonego gatunku plastiku, zacznij od najniższego ustawienia. Cylinder wtryskowy jest podzielony na strefy w celu kontroli, ale nie wszystkie są ustawione na tę samą temperaturę.

W przypadku długotrwałej pracy lub pracy w wysokiej temperaturze, należy ustawić niższą temperaturę pierwszej strefy, aby zapobiec zbyt szybkiemu stopieniu i wypływaniu tworzywa sztucznego. Przed rozpoczęciem formowania upewnij się, że olej hydrauliczny, lej zasypowy, forma i cylinder wtryskowy mają odpowiednią temperaturę.

Temperatura topnienia

Temperatura topnienia ma duże znaczenie dla przepływu stopionego materiału. Tworzywa sztuczne nie mają określonej temperatury topnienia, więc tak zwana temperatura topnienia to zakres temperatur, w których są topione. Różne tworzywa sztuczne mają różne struktury i skład, więc płyną w różny sposób.

Temperatura silniej oddziałuje na sztywne łańcuchy cząsteczkowe, występujące na przykład w PC i PPS4, a słabiej na elastyczne łańcuchy cząsteczkowe, charakterystyczne dla PA, PP czy PE.

Płynność nie zmienia się zbytnio wraz z temperaturą, więc rozsądna temperatura formowania wtryskowego powinna być dostosowana do różnych materiałów.

Temperatura formy

Niektóre tworzywa sztuczne wymagają wyższej temperatury formy, ponieważ mają wysoką temperaturę krystalizacji i niską prędkość krystalizacji. Niektóre wymagają wyższej lub niższej temperatury, ponieważ muszą kontrolować rozmiar i deformację lub rozformowanie.

Na przykład, PC zazwyczaj potrzebuje więcej niż 60 stopni, podczas gdy PPS czasami potrzebuje temperatury formy wyższej niż 160 stopni, aby lepiej wyglądać i lepiej płynąć. Tak więc temperatura formy jest bardzo ważna dla poprawy wyglądu, deformacji, rozmiaru i gumowej formy produktu.

Ciśnienie wtrysku

Opór, jaki musi pokonać stopiony materiał, aby się przemieścić, wpływa na rozmiar, wagę i odkształcenie produktu. Różne produkty z tworzyw sztucznych wymagają różnych ciśnień wtrysku.

W przypadku materiałów takich jak PA i PP, zwiększenie ciśnienia znacznie poprawi ich płynność. Ciśnienie wtrysku określa gęstość produktu, czyli połysk jego wyglądu. Nie ma ono stałej wartości, a im trudniej jest wypełnić formę, tym większe jest ciśnienie formowanej wtryskowo części.

Kontrola temperatury i ciśnienia poprawia jakość produktu.True

Utrzymanie optymalnej temperatury i ciśnienia zapewnia stały przepływ materiału i formowanie części, minimalizując defekty i zapewniając wysoką jakość części.

Zwiększenie prędkości wtrysku zawsze poprawia czas cyklu.False

Podczas gdy szybsze prędkości wtrysku mogą skrócić czas cyklu, mogą one również zwiększyć ryzyko wad, takich jak wypaczenie lub niepełne wypełnienie, jeśli nie są odpowiednio kontrolowane.

Jakie są zasady projektowania części formowanych wtryskowo?

Zasady projektowania części formowanych wtryskowo zapewniają optymalną funkcjonalność, opłacalność i możliwość produkcji, co jest niezbędne do osiągnięcia wysokiej jakości produkcji.

Kluczowe zasady projektowania części formowanych wtryskowo obejmują geometrię części, dobór materiału, jednorodność grubości ścianki, kąty pochylenia i minimalizację podcięć. Czynniki te pomagają zapewnić trwałość części, możliwość produkcji i opłacalność procesu formowania wtryskowego.
Szczegółowa forma z wyróżnionymi elementami wewnętrznymi
Forma z rozłożonymi komponentami

Określanie grubości ścianek dla części formowanych wtryskowo

Grubość ścianki produktu formowanego wtryskowo powinna być jak najbardziej równomierna i należy starać się utrzymać stałą grubość w całym produkcie. Minimalna grubość ścianki dla całego produktu formowanego wtryskowo powinna wynosić co najmniej 0,6 mm, w przeciwnym razie przyklei się on do formy i będzie trudny do usunięcia.

Produkty formowane wtryskowo dzielą się na trzy kategorie: duże, średnie i małe. Małe produkty to te o rozmiarze poniżej 100, a ich ogólna grubość ścianki wynosi od 0,6 mm do 1,0 mm.

Średnie produkty to te o rozmiarze od 100 do 200, a ich ogólna grubość ścianki wynosi od 1,2 mm do 2,0 mm. Duże produkty to te o rozmiarze powyżej 200, a ich ogólna grubość ścianki przekracza 2 mm.

Gdy rozmiar produktu formowanego wtryskowo jest większy niż 200 mm, grubość ścianki produktu oblicza się w następujący sposób: 2 + (X - 200) / 100. Na przykład, jeśli rozmiar produktu wynosi 300 mm, grubość ścianki produktu jest obliczana jako 2 + (300 - 200) / 100 = 3 mm. Dlatego grubość ścianki produktu wynosi 3 mm.

Przykład projektowania grubości

Części formowane wtryskowo to tworzywa sztuczne, które wpływają do formy w wysokiej temperaturze i są formowane w określony kształt. Jeśli grubość ścianki części formowanych wtryskowo jest zbyt duża.

Podczas gdy wytrzymałość jest zwiększona, użycie zbyt dużej ilości materiału zwiększy koszty i utrudni formowanie wtryskowe. Chłodzenie będzie trwało dłużej, a do wtrysku trzeba będzie użyć większego ciśnienia.

W dzisiejszym świecie, w którym firmy stawiają na wydajność, wydłużenie czasu chłodzenia jest bardzo ważne. Wpływa to na wydajność produkcji, ponieważ po wyprodukowaniu części formowanych wtryskowo powstają ich tysiące, dziesiątki tysięcy, a nawet miliony.

Jeśli grubość ścianki jest zbyt duża, powstają pęcherzyki i skurcz. Jeśli grubość ścianki jest zbyt cienka, trudno jest wyjąć część z formy, a tworzywo sztuczne nie ma dobrej wytrzymałości, ponieważ ma duży opór przepływu w gnieździe formy.

Części formowane wtryskowo są również nazywane częściami plastikowymi. Grubość ścianki powinna być jak najbardziej jednolita, o ile jest to możliwe.

W przeciwnym razie, gdy formujesz plastikowe części i trzymasz je pod ciśnieniem, a następnie schładzasz, powstają wgniecenia, deformacje, pęcherzyki i wszelkiego rodzaju inne rzeczy.

Widok metalowej formy wtryskowej i części z tworzywa sztucznego
metalowa forma wtryskowa z plastikową częścią

Kluczowe punkty projektu kąta rozformowania

Kąt dotyku, znany również jako kąt rozkładania, nie jest stały. Jest on określany na podstawie doświadczenia oraz głębokości i rozmiaru produktu. W przypadku 99% produktów z tworzyw sztucznych istnieje pewien kąt między ścianą wewnętrzną i zewnętrzną, aby ułatwić usuwanie produktu z tworzywa sztucznego z formy. Kąt zanurzenia wynosi zazwyczaj od 0,5° do 3°.

Ciąg wewnętrznej ścianki śruby wynosi zwykle 0,5°. Zewnętrzny ciąg powierzchni zależy od rozmiaru produktu. Śruby są zazwyczaj małymi i średnimi produktami, a kąt zanurzenia wynosi zwykle 1°.

Konkretny ciąg powinien zwracać uwagę na następujące punkty: ogólnie rzecz biorąc, wewnętrzna mała powierzchnia czołowa jest używana jako standard, kąt ciągu jest skierowany na zewnątrz, a zewnętrzna duża powierzchnia czołowa jest używana jako standard.

Rozmiar części z tworzywa sztucznego Kąt rozformowania (kąt przyłożenia) powinien być mniejszy. W przypadku precyzyjnych części z tworzyw sztucznych kąt rozformowania (kąt dotyku) powinien być mniejszy. Aby zapobiec zarysowaniom formy i płynnemu rozformowywaniu, kąt rozformowywania (kąt dotyku) powinien być większy. Kąt ten wynosi zazwyczaj 3°.

W przypadku części plastikowych o dużym skurczu kąt, pod którym część jest wyjmowana z formy (kąt dotyku) powinien być większy, np. 2°-3°.

Konstrukcja żeber wzmacniających

Żebro wzmacniające wydaje się wzmacniać wytrzymałość plastikowych części i zapobiegać deformacji. Pogrubienie ścianki może również wzmocnić wytrzymałość i sztywność plastikowych części, ale dodanie grubej ścianki to ogólne pogrubienie, które zwiększa koszt materiału i czas przechowywania oraz znacznie zmniejsza wydajność produkcji.

Tak więc, aby wzmocnić wytrzymałość plastikowych części i zapobiec deformacji, lepiej jest zwiększyć liczbę żeber wzmacniających niż zwiększać grubość ścianki.

Kluczowe punkty żeber wzmacniających

Grubość żeber wzmacniających (A) wynosi zazwyczaj od 2/3 do 1/2 grubości ścianki (T) części z tworzywa sztucznego. Zakładając, że grubość ścianki (T) części z tworzywa sztucznego wynosi 1 mm, grubość żeber wzmacniających (A) wynosi od 0,5 mm do 0,67 mm.

Jeśli odległość między żebrami wzmacniającymi jest większa niż 8 T, odległość między dwoma żebrami wzmacniającymi wynosi co najmniej 8 mm, a wysokość żeber wzmacniających (C) jest mniejsza niż 3 T, wówczas wysokość żebra jest mniejsza niż 3 mm, co jest tylko wartością teoretyczną. Rzeczywista sytuacja może się różnić.

Rola i konstrukcja zatyczki

Zatyczka zapobiega instalacji plastikowych części do góry nogami. Zatyczka jest podobna do linii artystycznej, która odgrywa rolę w estetyce.

Typowe klamry, funkcje klamer i konstrukcje klamer

Istnieje wiele rodzajów klamer, takich jak klamry trapezowe i prostokątne. Celem klamry jest połączenie ze sobą dwóch lub więcej oddzielnych plastikowych części. Kąt klamry wynosi zwykle od 30 do 45 stopni. Teoretycznie, im mniejszy kąt, tym łatwiej jest zapiąć klamrę. Zasada działania klamry polega na wykorzystaniu odkształcenia plastikowych części do połączenia ze sobą dwóch plastikowych części lub części plastikowej i metalowej.

Oto kilka punktów, na które należy zwrócić uwagę przy projektowaniu zatrzasków. Wybierz klamrę trapezową lub prostokątną w zależności od aktualnej sytuacji. Gdy wielkość klamry jest większa niż 0,6 mm, jest to klamra martwa, a mniej niż 0,6 mm to klamra żywa. Zatrzask kontroluje głównie trzy kierunki, aby się nie poruszał, a mianowicie X, Y i Z, z odstępem 0,1-0,15 mm.

Grubsze ścianki części formowanych wtryskowo zwiększają ich trwałość.False

Grubsze ścianki mogą prowadzić do nierównomiernego chłodzenia, wyższych kosztów i dłuższych czasów cyklu, co w niektórych przypadkach może faktycznie zmniejszyć trwałość.

Kąty zanurzenia są niezbędne do łatwego wyjmowania części z form.True

Kąty zanurzenia umożliwiają wyjęcie części z formy bez jej uszkodzenia, poprawiając zarówno jakość, jak i wydajność produkcji.

Jakie są techniki projektowania części formowanych wtryskowo?

Techniki projektowania części formowanych wtryskowo są niezbędne do optymalizacji jakości produktu i wydajności produkcji, wpływając na takie czynniki, jak przepływ materiału, konstrukcja gniazda formy i funkcjonalność części.

Kluczowe techniki projektowania części formowanych wtryskowo obejmują optymalizację grubości ścianek, stosowanie kątów ciągu i zapewnienie odpowiedniego odpowietrzenia. Metody te pomagają skrócić czas cyklu, zapobiegają defektom i poprawiają wytrzymałość części, czyniąc proces produkcyjny bardziej wydajnym.
Różne koła zębate formowane wtryskowo z tworzywa sztucznego ułożone na niebieskiej powierzchni
koła zębate formowane wtryskowo z tworzywa sztucznego

Najlepsza jednorodność

Najlepszą płynność uzyskuje się przez zachowanie stałej grubości ścianki5 w całej części. Nominalna grubość ścianki powinna wynosić 2–3 mm. W tradycyjnym formowaniu wtryskowym tworzyw zalecane minimum to 1 mm, a maksimum 4 mm.

Gładkość jest lepsza niż ostrość

W miarę możliwości używaj promienia i unikaj ostrych przejść między sekcjami ściany.

Draft Angle jest twoim przyjacielem i wrogiem

Dodanie kątów pochylenia do powierzchni części pomaga uwolnić ją z narzędzia, ale może przynieść wyzwania projektowe, szczególnie w przypadku części współpracujących. Zalecany minimalny kąt pochylenia wynosi 1 stopień na nieteksturowanym rdzeniu i co najmniej 3 stopnie na teksturowanej powierzchni wnęki.

Unikaj powierzchni o zerowym ciągu, chyba że jest to konieczne

Jeśli obszar zerowego zanurzenia jest potrzebny do zapewnienia właściwego dopasowania części i tolerancji, należy spróbować zminimalizować go tylko do części powierzchni czołowej, a nie całej powierzchni.

Prostsze jest lepsze

Unikaj podcięć (obszarów, których nie można wykonać za pomocą prostego kierunku otwierania/zamykania narzędzia). Gdy proste metody nie działają, podnośniki i prowadnice umożliwiają wykonanie podcięć w głównym kierunku ciągnięcia. W takim przypadku należy pozostawić co najmniej 2-3-krotność szerokości elementu, aby umożliwić ruch podnośnika lub prowadnicy.

Przejścia z grubości do światła

Części będą się lepiej formować, jeśli tworzywo sztuczne przejdzie od większej grubości ścianki do mniejszej grubości ścianki, zaczynając od wlewu (gdzie tworzywo sztuczne po raz pierwszy wpływa, aby wypełnić część). Wgłębienia (zlokalizowane wgłębienia powierzchni w części spowodowane wolniejszym chłodzeniem grubszego tworzywa sztucznego) nie są dobre.

Aby zmniejszyć lub wyeliminować widoczność kosmetycznych wad powierzchni, należy przestrzegać kilku zalecanych wytycznych: Unikaj bramek, żeber, łbów śrub itp. z tyłu ważnych powierzchni dekoracyjnych; Wysokość żebra powinna wynosić 3-krotność grubości ścianki lub mniej; Podstawa żebra powinna wynosić 60% grubości ścianki lub mniej.

Obszary definicji układu odniesienia

Układy odniesienia służą do ustalania interfejsów części i interakcji z całym systemem. Korzystanie ze struktur punktów odniesienia, które odpowiadają zamierzeniom projektowym zespołu, może oznaczać różnicę między produktem, który działa lub nie.

Recenzja jest ważna

Zwróć uwagę na raporty DFM (Design for Manufacturing Process), ponieważ informują one o tym, co producent form myśli o twoim projekcie, zwłaszcza o takich rzeczach, jak miejsce, w którym znajdują się kołki wypychacza (co może nie pasować do planowanych zmian w projekcie), gdzie znajduje się brama (co może sprawić, że część będzie wyglądać źle) i gdzie znajduje się linia podziału (co może zepsuć sposób, w jaki część współpracuje z innymi częściami). Użyj raportów z inspekcji, aby sprawdzić swój projekt. Oto przykład raportu DFM:

Wczesne i częste tworzenie prototypów

Obecne metody prototypowania (w tym drukowanie 3D) pozwalają na wczesne testowanie koncepcji projektowych i można modelować części i/lub całe części przed zbudowaniem drogich narzędzi.

Optymalizacja grubości ścianek poprawia wytrzymałość części i zmniejsza liczbę defektów.True

Stała grubość ścianek zapewnia równomierny przepływ materiału, zapobiegając powstawaniu słabych punktów i zmniejszając ryzyko wad, takich jak wypaczenia lub ślady zapadania się.

Zwiększenie grubości ścianki zawsze poprawia trwałość części.False

Podczas gdy grubsze ścianki mogą zwiększyć trwałość, nadmierna grubość może prowadzić do dłuższego czasu chłodzenia, wyższych kosztów materiałów i potencjalnych problemów z wypaczaniem.

Jakie są kluczowe punkty w projektowaniu części formowanych wtryskowo?

Skuteczne projektowanie części formowanych wtryskowo ma zasadnicze znaczenie dla optymalizacji wydajności, obniżenia kosztów i zapewnienia wysokiej jakości produkcji. Zrozumienie kluczowych zasad może znacznie usprawnić proces formowania.

Kluczowe punkty w projektowaniu części formowanych wtryskowo obejmują wybór materiału, grubość ścianki, kąty pochylenia i linie podziału. Prawidłowy projekt minimalizuje wady, skraca czas cyklu i zapewnia opłacalną produkcję.
kolorowe, formowane wtryskowo plastikowe klocki rozrzucone na białej powierzchni
części formowane wtryskowo z tworzyw sztucznych

Kierunek otwierania formy i linia podziału

Projektując produkt formowany wtryskowo, pierwszą rzeczą, którą należy zrobić, jest ustalenie, w którą stronę będzie otwierać się forma i gdzie będzie przebiegać linia podziału. W ten sposób można zminimalizować liczbę rdzeni, które trzeba wyciągnąć i pozbyć się wszelkich problemów kosmetycznych spowodowanych przez linię podziału.

Po ustaleniu, w którą stronę forma będzie się otwierać, należy zaprojektować żebra, zatrzaski, wypustki i inne elementy produktu tak, aby w jak największym stopniu odpowiadały kierunkowi otwierania formy. W ten sposób nie musisz wyciągać rdzeni, zmniejszasz linię podziału i wydłużasz żywotność formy.

Na przykład: Kierunek otwierania formy zderzaka jest zwykle osią x współrzędnych korpusu. Jeśli kierunek otwierania formy ma być niezgodny z osią x, kąt musi być wskazany na rysunku produktu.

Po określeniu kierunku otwierania formy należy wybrać odpowiednią linię podziału, aby poprawić wygląd i wydajność.

Nachylenie rozkładania

Aby uniknąć zadziorów na produkcie, należy zastosować odpowiednie nachylenie. Nachylenie rozformowywania gładkiej powierzchni powinno być większe niż 0,5 stopnia, powierzchni delikatnej skóry licowej powinno być większe niż 1 stopień, a powierzchni szorstkiej skóry licowej powinno być większe niż 1,5 stopnia. Odpowiednie nachylenie może zapobiec uszkodzeniu górnej części produktu.

Podczas projektowania produktów o strukturze głębokiej wnęki, nachylenie powierzchni zewnętrznej musi być mniejsze niż nachylenie powierzchni wewnętrznej, aby zapewnić, że rdzeń formy nie zostanie przesunięty podczas formowania wtryskowego, uzyskać jednolitą grubość ścianki produktu i zapewnić wytrzymałość gęstości materiału otworu produktu.

Grubość ścianki produktu

Różne tworzywa sztuczne mają określony zakres grubości ścianek, zwykle od 0,5 do 4 mm. Gdy grubość ścianki przekroczy 4 mm, spowoduje to zbyt długi czas chłodzenia i problemy ze skurczem. Struktura produktu powinna zostać zmieniona.

Jeśli grubość ścianki nie jest równa, na powierzchni pojawi się skurcz. Jeśli grubość ścianki nie jest równa, pojawią się pory i ślady spoin.

Żebra wzmacniające

Używanie żeber wzmacniających w inteligentny sposób może sprawić, że części będą mocniejsze i mniej podatne na wypaczenia. Grubość żeber powinna być mniejsza niż jedna trzecia grubości ścianki, w przeciwnym razie pojawią się ślady zacieków. Kąt żeber powinien być większy niż 1,5 stopnia, aby uniknąć ostrych krawędzi.

Filet

Jeśli zaokrąglenie jest zbyt małe, spowoduje to koncentrację naprężeń w produkcie, powodując jego pękanie. Jeśli zaokrąglenie jest zbyt małe, spowoduje to koncentrację naprężeń w gnieździe formy, powodując pękanie wnęki.

Ustawienie rozsądnego zaokrąglenia może również poprawić technologię przetwarzania formy, na przykład wnęka może być bezpośrednio przetwarzana przez frezowanie frezem R, unikając nieefektywnego przetwarzania elektrycznego.

Różne zaokrąglenia mogą powodować przesuwanie się linii podziału, dlatego należy wybierać różne zaokrąglenia lub prześwity narożników w zależności od aktualnej sytuacji.

Otwory

Kształt otworu powinien być jak najprostszy, zazwyczaj okrągły. Otwór powinien być zorientowany w kierunku otworu formy, aby uniknąć podcięć. Gdy otwór ma współczynnik kształtu większy niż 2, należy dodać kąt pochylenia.

W takim przypadku średnicę otworu należy obliczyć na podstawie średnicy mniejszej (największego rozmiaru fizycznego). Współczynnik kształtu otworów nieprzelotowych zazwyczaj nie przekracza 4.

Różne plastikowe części formowane wtryskowo ułożone według koloru i kształtu
Różne kolorowe plastikowe elementy formowane wtryskowo

Odległość między otworem a krawędzią produktu jest zwykle większa niż średnica otworu. Mechanizm wyciągania rdzenia formy wtryskowej i unikanie.

Gdy plastikowa część nie może być płynnie rozformowana w kierunku otwierania formy, należy zaprojektować mechanizm wyciągania rdzenia.

Mechanizm wyciągania rdzenia może tworzyć skomplikowane projekty produktów, ale może również prowadzić do problemów, takich jak linie ściegu i skurcz, co może zwiększyć koszty formy i skrócić jej żywotność.

Projektując wyroby formowane wtryskowo, należy unikać mechanizmów wyciągania rdzenia6, o ile nie wymagają ich szczególne założenia. Można na przykład zmienić kierunek osi otworu i żebra na zgodny z kierunkiem otwierania formy oraz poprowadzić je przez rdzeń gniazda.

Zintegrowany zawias

Wykorzystując wytrzymałość materiału PP, możemy zaprojektować zawias tak, aby był zintegrowany z produktem.

Rozmiar folii używanej jako zawias powinien być mniejszy niż 0,5 mm i jednolity. Podczas montażu zawiasu ukrytego drzwi można umieścić tylko po jednej stronie zawiasu.

Wkładki

Dodanie wkładek do produktów formowanych wtryskowo może zwiększyć lokalną wytrzymałość, twardość, dokładność wymiarową i stworzyć małe gwintowane otwory (osie), aby spełnić różne specjalne wymagania.

Zwiększy to jednak koszt produktu. Wkładki są zwykle wykonane z miedzi, ale mogą być również wykonane z innych metali lub części z tworzywa sztucznego. Część wkładki, która jest osadzona w plastiku, powinna mieć strukturę zapobiegającą obracaniu się i wyciąganiu, taką jak radełkowanie, otwory, zginanie, spłaszczanie, ramiona itp.

Tworzywo sztuczne wokół wkładki powinno być odpowiednio pogrubione, aby zapobiec pękaniu naprężeniowemu części z tworzywa sztucznego. Podczas projektowania wkładki należy w pełni uwzględnić metodę pozycjonowania wkładki w formie (otwory, kołki, magnetyzm itp.).

Znak firmowy

Logo produktu jest zwykle umieszczane na bardziej płaskiej części produktu i jest wypukłe. Logo jest umieszczane na części, w której kierunek normalny i kierunek otwierania formy mogą być spójne, aby uniknąć naprężeń.

Precyzja części formowanych wtryskowo: Ponieważ szybkość kurczenia się części formowanych wtryskowo jest nierównomierna i niepewna, precyzja części formowanych wtryskowo jest znacznie niższa niż części metalowych.

Zgodnie z normą (OSJ1372-1978), odkształcenie części formowanych wtryskowo powinno być wybrane w celu określenia odpowiednich wymagań tolerancji; poprawy sztywności struktury produktu formowanego wtryskowo i zmniejszenia deformacji. Należy unikać płaskiej struktury, rozsądnie ustawić kołnierz, wklęsłą i wypukłą strukturę. Ustaw rozsądne żebra wzmacniające.

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem

Formowanie wtryskowe ze wspomaganiem gazowym może sprawić, że produkty będą sztywniejsze i mniej podatne na wypaczenia. Formowanie wtryskowe ze wspomaganiem gazowym może zapobiegać kurczeniu się. Formowanie wtryskowe ze wspomaganiem gazowym pozwala zaoszczędzić materiał i przyspieszyć chłodzenie.

Spawanie (spawanie gorącą płytą, spawanie ultradźwiękowe, spawanie wibracyjne)

Spawanie może wzmocnić połączenie. Spawanie może uprościć konstrukcję.

Pomyśl o kompromisie między wydajnością procesu i produktu.

Podczas projektowania produktów do formowania wtryskowego należy kompleksowo rozważyć sprzeczność między wyglądem produktu, wydajnością i procesem.

Czasami, aby uzyskać dobry wygląd lub wydajność, trzeba poświęcić pewną część przetwarzalności. Gdy projekt strukturalny nie może uniknąć wad formowania wtryskowego, należy spróbować sprawić, by wady występowały w ukrytych częściach produktu.

Optymalizacja grubości ścianki zwiększa wytrzymałość części i zmniejsza straty materiału.True

Stała i optymalna grubość ścianki zapewnia równomierne chłodzenie i zmniejsza zużycie materiału, zwiększając wytrzymałość części i obniżając koszty.

Kąty zanurzenia nie są konieczne dla każdej części formowanej wtryskowo.False

Kąty zanurzenia są niezbędne do łatwego wyjmowania części z formy, zapobiegając uszkodzeniom i skracając czas produkcji.

Jakie są typowe wady części formowanych wtryskowo?

Części formowane wtryskowo mogą mieć różne wady, które mogą negatywnie wpływać zarówno na ich funkcjonalność, jak i estetykę. Rozpoznanie i rozwiązanie tych problemów zapewnia wyższą jakość produktu i wydajność produkcji.

Typowe wady formowania wtryskowego obejmują wypaczenia, ślady zatopienia, krótkie strzały i wypływki. Problemy te wynikają z czynników takich jak niewłaściwa temperatura, ciśnienie lub wybór materiału, wpływając na jakość i funkcjonalność części.
Ręka trzymająca przezroczysty bąbelkowy produkt z tworzywa sztucznego
Wady formowania wtryskowego

Krótki strzał

Krótki strzał ma miejsce, gdy wnęka formy nie wypełnia się do końca.

  • **Przyczyny niedolewu:**Temperatura formy, temperatura materiału albo ciśnienie i prędkość wtrysku są zbyt niskie, materiał nie jest równomiernie stopiony, odpowietrzanie jest niewystarczające, materiał słabo płynie, część jest zbyt cienka lub przewężka za mała albo stopiony polimer zastyga zbyt wcześnie z powodu błędnej konstrukcji.

  • **Rozwiązanie problemu niedolewu:**Szybka korekta: zastosuj materiał o lepszej płynności, np. toolox44. Wypełnij grubą ściankę przed cienką, aby uniknąć zastoju, zwiększ liczbę przewężek i przekrój kanału wlewowego oraz zmniejsz opory procesu i przepływu.

  • **Rozwiązanie niedotrysku:**Prawidłowo ustaw położenie i wielkość odpowietrzenia, sprawdź zużycie zaworu zwrotnego i wewnętrznej ścianki cylindra oraz obecność materiału lub mostka w otworze zasypowym.

  • **Rozwiązanie problemu niedolewu:**Zwiększ ciśnienie i prędkość wtrysku, podnieś temperaturę wskutek ścinania, zwiększ objętość wtrysku oraz temperaturę cylindra i formy.

Kruchość

Gdy plastikowe części są kruche, oznacza to, że łatwo pękają lub łamią się w określonych obszarach.

  • **Przyczyny kruchości:**Należą do nich niewłaściwe suszenie, nadmierny udział materiału z recyklingu, błędna temperatura wtrysku, niewłaściwe ustawienia przewężki i kanałów oraz niska wytrzymałość stopu.

  • **Przyczyny kruchości:**Gdy części z tworzyw sztucznych są kruche, łatwo pękają lub łamią się w określonych miejscach. Do przyczyn kruchości należą: niewłaściwe warunki suszenia; nadmierny udział materiałów pochodzących z recyklingu; nieprawidłowe ustawienia temperatury wtrysku; niewłaściwe parametry układu przewężek i kanałów wlewowych; oraz niska wytrzymałość stopionego tworzywa.

  • Rozwiązanie problemu kruchości: Prawidłowo ustawić warunki suszenia przed formowaniem wtryskowym, ograniczyć wykorzystanie recyklatu i zwiększyć udział nowego materiału.

  • **Rozwiązanie problemu kruchości:**Wybierz tworzywa o wysokiej wytrzymałości. Obniż temperaturę cylindra i dyszy, zmniejsz przeciwciśnienie, prędkość obrotową ślimaka i prędkość wtrysku, podnieś temperaturę tworzywa, zwiększ ciśnienie wtrysku oraz popraw wytrzymałość linii łączenia.

Przypalenie

Ślady przypalenia powstają, gdy gaz we wnęce nie może wydostać się wystarczająco szybko, więc pali się na czarno pod koniec przepływu.

  • **Przyczyny przypaleń:**powietrze nie może dostatecznie szybko wydostać się z gniazda; temperatura stopionego tworzywa jest zbyt wysoka; prędkość obrotowa ślimaka jest zbyt duża; układ kanałów wlewowych zaprojektowano nieprawidłowo.

  • Rozwiązania problemu przypaleń: dodać odpowietrzenie w miejscach narażonych na zatrzymywanie gazu, powiększyć układ wlewowy, zmniejszyć ciśnienie i prędkość wtrysku oraz temperaturę cylindra, a także sprawdzić działanie grzałki i termopary.

Delaminacja i złuszczanie

Kiedy część rozwarstwia się lub łuszczy, oznacza to, że jej powierzchnia może być odrywana warstwa po warstwie.

  • Przyczyny rozwarstwiania i łuszczenia: mieszanie niekompatybilnych polimerów, nadmierna ilość środka antyadhezyjnego, niestabilna temperatura żywicy, zbyt duża zawartość wody oraz ostre kąty w przewężkach i kanałach wlewowych.

  • **Sposoby usuwania rozwarstwień i łuszczenia:** nie należy dodawać do surowca niezgodnych domieszek ani zanieczyszczonych materiałów pochodzących z recyklingu; wszystkie kanały wlewowe i przewężki o ostrych krawędziach trzeba sfazować, podnieść temperaturę cylindra i formy, prawidłowo wysuszyć materiał przed formowaniem oraz nie stosować nadmiernej ilości środka antyadhezyjnego.

Ślady strumienia

Ślady odrzutowe (jetting): Ślady odrzutowe są spowodowane zbyt szybkim przepływem stopionego materiału i zwykle wyglądają jak węże.

  • **Przyczyna śladów strumieniowania:** przewężka jest zbyt mała, powierzchnia przekroju wyrobu jest duża, a prędkość napełniania zbyt wysoka.

  • Rozwiązania problemu śladów strumienia: powiększyć przewężkę, zastąpić przewężkę boczną zakładkową, dodać kołek oporowy materiału przed przewężką i zmniejszyć prędkość napełniania bezpośrednio za nią.

Znaki przepływu

  • Rozwiązania problemu śladów strumienia: Ślady przepływu to faliste wady na powierzchni wyrobu. Przypominają skoki żaby i powstają, gdy stopione tworzywo płynie zbyt wolno.
Szczegółowe wyjaśnienie wad produktów formowanych wtryskowo
Wady formowania wtryskowego
  • Przyczyna śladów przepływu: konstrukcja wyrobu powoduje zbyt duże przyspieszenie strumienia podczas napełniania.

  • Rozwiązania problemu śladów przepływu: powiększyć studzienkę zimnego materiału w kanale wlewowym, kanał i przewężkę, skrócić kanał główny lub zastosować układ gorącokanałowy, a także zwiększyć prędkość i ciśnienie wtrysku oraz ciśnienie docisku.

Srebrne smugi

Srebrne smugi powstają, gdy woda, powietrze lub zwęglone substancje rozprzestrzeniają się na powierzchni części w kierunku przepływu.

  • Przyczyny srebrnych smug:: zbyt duża zawartość wody w surowcu, powietrze uwięzione w materiale, degradacja tworzywa, zanieczyszczenia, zbyt wysoka temperatura cylindra lub podawanie niedostatecznej ilości tworzywa.

  • **Sposoby usuwania srebrnych smug:**Wybierz odpowiednią wtryskarkę do tworzyw sztucznych i formę wtryskową. Przy zmianie materiału całkowicie usuń stary materiał z cylindra. Usprawnij układ odpowietrzania. Obniż temperaturę stopionego tworzywa, ciśnienie wtrysku lub prędkość wtrysku.

  • **Sposoby usuwania smug srebrzystych:**Przed formowaniem wtryskowym wysuszyć surowce zgodnie z danymi dostawcy materiału. Sprawdzić, czy forma ma wystarczającą liczbę kanałów odpowietrzających.

Wgniecenie

Wgniecenie ma miejsce, gdy powierzchnia części zagłębia się na grubości ścianki.

  • Przyczyny wgnieceń:: zbyt niskie ciśnienie wtrysku lub docisku, zbyt krótki czas docisku albo chłodzenia, zbyt wysoka temperatura stopu lub formy bądź niewłaściwa konstrukcja części.

  • **Rozwiązania problemu zapadnięć:** nadać powierzchni podatnej na zapadnięcia strukturę falistą, zmniejszyć grubość ścianki części, zminimalizować stosunek grubości do średnicy, utrzymać stosunek grubości sąsiednich ścianek na poziomie 1.5~2, wykonać możliwie płynne przejścia oraz przeprojektować grubość żeber, otwory stożkowe i żebra narożne.

  • **Rozwiązania zapadnięć:**Zwykle zaleca się, aby ich grubość wynosiła 40-80% podstawowej grubości ścianki; należy zwiększyć ciśnienie wtrysku i docisku, zwiększyć rozmiar przewężki lub zmienić jej położenie.

Wypływka

Błysk ma miejsce, gdy na powierzchni podziału formy lub sworzniu wypychacza znajduje się dodatkowy plastik.

  • **Przyczyny wypływki:**niewystarczająca siła zwarcia, problemy z formą, nieprawidłowe warunki formowania, niewłaściwy układ odpowietrzania

  • **rozwiązania problemu wypływki:**Szybkie działania: upewnij się, że podczas zwierania forma jest szczelnie zamknięta. Sprawdź wymiary kanału odpowietrzającego. Wyczyść formę. Użyj maszyny o odpowiedniej wielkości.

  • **Sposoby usunięcia wypływek:** Wydłużyć czas wtrysku tworzywa. Zmniejszyć prędkość wtrysku. Obniżyć temperaturę maszyny. Zmniejszyć ciśnienie wtrysku. Zmniejszyć ciśnienie docisku.

Wypaczenie występuje z powodu nierównomiernego chłodzenia podczas formowania wtryskowego.True

Wypaczenie ma miejsce, gdy części chłodzą się nierównomiernie, powodując ich zginanie lub skręcanie, często z powodu niewłaściwej konstrukcji formy lub ustawień chłodzenia.

Krótkie strzały występują tylko w przypadku materiałów niskiej jakości.False

Krótkie strzały mogą wystąpić zarówno w przypadku materiałów wysokiej, jak i niskiej jakości, zwykle spowodowane niewystarczającym ciśnieniem wtrysku lub nieprawidłowo ustawioną formą.

Wnioski

Proces formowania wtryskowego tworzyw polega na wytwarzaniu ze stopionego surowca półproduktów o określonym kształcie przez takie operacje jak zwiększanie ciśnienia, wtrysk, chłodzenie i oddzielanie. Dobór części z tworzywa zależy przede wszystkim od rodzaju tworzywa (termoplastycznego7 lub termoutwardzalnego), postaci materiału wyjściowego oraz kształtu i wymiarów wyrobu.

Formowanie wtryskowe jest zwykle wykonywane przez formowanie tłoczne, formowanie transferowe i formowanie wtryskowe. Laminowanie, formowanie tłoczne i termoformowanie mają na celu kształtowanie tworzyw sztucznych na płaszczyźnie.

Zetar Mold jest profesjonalnym producentem części formowanych wtryskowo, realizującym procesy wtrysku tworzyw i dysponującym dużą liczbą form wtryskowych. W razie potrzeby skontaktuj się z Zetar Mold. Kompleksowe omówienie zawiera nasz Kompletny przewodnik po formowaniu wtryskowym.


  1. Dowiedz się więcej o wtórnym wtrysku powietrza: powietrze wtórne jest wprowadzane do strumienia spalin, aby umożliwić ich pełniejsze dopalanie. 

  2. Dowiedz się, czym jest ciśnienie wsteczne w formowaniu wtryskowym i dlaczego jest ważne. Jest to opór działający na tył ślimaka podczas uplastyczniania (powrotu ślimaka). 

  3. Poznaj podstawy cyklu formowania wtryskowego: cykl obejmuje zamknięcie i zaciśnięcie formy, oderwanie wlewka, pierwszy etap wtrysku, docisk, chłodzenie, obrót ślimaka, ponowne otwarcie formy i wypchnięcie części. 

  4. Dowiedz się więcej z przewodnika po formowaniu wtryskowym PPS (2025): PPS jest nową, wysokowydajną krystaliczną żywicą termoplastyczną zawierającą w łańcuchu cząsteczkowym grupy siarczku fenylenu. 

  5. Poznaj najlepsze praktyki dotyczące grubości ścianek w formowaniu wtryskowym: ścianki części formowanych wtryskowo mają na ogół od 1 do 5 mm grubości. 

  6. Dowiedz się wszystkiego o formowaniu wtryskowym z wyciąganiem rdzenia: mechanizm wykorzystuje ruchomą płytę, która pomaga kształtować stopione tworzywo podczas jego wtryskiwania do formy. 

  7. Dowiedz się więcej o tworzywach termoplastycznych: większość z nich ma dużą masę cząsteczkową. 

Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?

Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.

Poproś o bezpłatną wycenę →

Ask For A Quick Quote

Prześlij rysunki i szczegółowe wymagania na

Email: inquiry@zetarmold.com

Lub wypełnij formularz poniżej: