С точки зрения развития технологии практичность демонстрирует процесс, в котором сначала методом литья под давлением формируют каркас, а затем наносят приятный на ощупь слой мягкого пластика (закладное или вторичное формование), поскольку он не требует последующей обработки. Напротив, литье ткани или оболочки под низким давлением включает много последующих операций.
Что такое литье под низким давлением？
Литье под низким давлением - это процесс впрыска инкапсулированного материала в форму при очень низком давлении впрыска и его быстрого отверждения.
Литье под низким давлением — безопасный и деликатный процесс, занимающий промежуточное положение между литьем под высоким давлением и заливкой компаундом. Короткий цикл и низкое давление делают его идеальным решением для защиты печатных плат.
В автомобильной промышленности этот процесс используется для формовки некоторых элементов отделки салона автомобиля и упаковки электронных компонентов.
Примеры применения литья под низким давлением
Детали интерьера: В процесс формования добавляют оболочки PVC или трикотажные ткани при очень низком давлении впрыска (300-600 Bar).
Обычно используются следующие типы материалов: кожа, кожа ПВХ, кожа TPO с пенополиуретаном, кожа PUR, трикотаж с нетканым материалом и войлок, а также композитные инъекции между материалом поверхности и материалом каркаса; многие детали интерьера автомобилей среднего и высокого класса используют процесс литья под низким давлением, например, вставки в дверные панели Mercedes-Benz, BMW и т.д.
Инкапсуляция электронных компонентов: В процессе инкапсуляции используется очень небольшое давление впрыска (1,5~40 бар) для впрыска расходуемого материала инкапсуляции в форму и его быстрого затвердевания (5~50 секунд).
Давление и температура, используемые для низконапорного литья под давлением, значительно ниже, чем в обычном процессе литья под давлением, а процесс относительно прост и не требует высоких требований к оборудованию и формам.
Процесс литья под низким давлением
Процесс происходит следующим образом:
Низконапорное литье под давлением — это технология сборки в форме, аналогичная IMD, где ткань/кожа формуется непосредственно на изделии (если давление впрыска слишком высокое, ткань будет повреждена).
По характеристикам процесса литья под низким давлением различают два типа литья под давлением: открытое и закрытое.
Разница заключается в том, есть ли определенный зазор между подвижной и неподвижной формами при закрытии формы.
На протяжении всего процесса заполнения плавно впрыскивается точное количество расплава (течение пластикового расплава на ткани гораздо медленнее, чем на гладкой полости пресс-формы), поэтому тканевые пресс-формы для литья под низким давлением имеют больше затворов, чем обычные пресс-формы.
Особенности литья под низким давлением
1. Преимущества
a. Высокая прочность, материал кожи интегрирован с пластиковым материалом основы, нет возможности отвалиться
b. Высокая эффективность формовки, более экологичная, отсутствие необходимости нанесения клея для процесса облицовки, улучшение качества воздуха в автомобиле
c. Внутренняя структура может быть спроектирована произвольно, а свобода моделирования поверхности больше, чем при облицовке, особенности моделирования более четкие, продукт красивый, а комфорт высокий.
2. Недостатки
а. Процесс низконапорного литья более сложен, подвержен влиянию формы и растяжимости ткани/ПВХ кожи, и процент брака относительно высок.
b. Сохранение узора, при сильном растяжении, трехмерное восприятие узора плохое
c. Более высокая стоимость оснастки и более дорогие ткани
Учитывая вышеуказанные преимущества и недостатки, низконапорное литье под давлением имеет следующие характеристики.
Форма: разделительная поверхность с закрывающимся зазором; затвор управляется последовательным клапаном (управляется клапаном типа hot runner)
Манипулятор: функция зажима ткани и захвата изделий
Композитный слой: ПВХ/ПУ; ткань и т.д.
Материал каркаса: модифицированный PP и PC/ABS с лучшей текучестью и т.д.
Важные факторы влияния литья под низким давлением
Ткань; ее состав может включать слой нетканого материала, губчатый слой, вспененный слой, наружный трикотажный слой или слой мягкого пластика (PVC).
Характеристики ткани: продольное статическое удлинение, продольное остаточное удлинение, поперечное статическое удлинение и поперечное остаточное удлинение. Ткань с большим удлинением менее склонна к деформации, но складки заметнее; ткань с меньшим удлинением легче деформируется, но меньше мнется.
Конструкция пресс-формы: Обычно применяют последовательные игольчатые точечные литники, причем их больше, чем при обычном литье материала каркаса. При общей длине изделия L = 1000mm и толщине стенки T = 2.5mm рекомендуемое количество литников рассчитывается как 1000/2.5/F; для материала PP значение F меньше 100, для ABS или PC — меньше 80.
Проектирование вентиляции полости: Конструкция пресс-формы для оболочки PVC аналогична пресс-форме для ткани, но особое внимание уделяется отводу воздуха из пространства между полостью и сердечником.
Другие технические требования: радиус R в углу изделия должен быть не менее 3.0; клеевой участок изделия не следует делать слишком толстым, чтобы предотвратить усадку.
Толщина сухожильной биты не должна превышать 3/5 толщины клеевой биты; изделия с глубокими отверстиями должны быть разделены; край внешнего вида изделия должен быть обернут тканью на рабочем месте, задняя часть изделия не должна иметь сухожильной биты и т.д.
Текучесть пластика при литье под низким давлением
Показателем текучести пластика является индекс расплава MI. Как известно, течение пластика по ткани происходит намного медленнее, чем по гладкой полости формы, поэтому формы для низконапорного литья ткани имеют больше впусков, чем обычные формы.
Медленная скорость потока неизбежно скажется на других проблемах внешнего вида продукта, таких как следы склеивания, отсутствие материала и т.д.
Как правило, значение MI материала PP составляет от 20 до 55, что требует от нас не использовать вслепую импортные ткани и импортные пластиковые частицы при разработке продукта.
Потому что они необходимы после применения комбинации, пока и плесень с хорошим, отечественным материалом, как обычно, может сделать квалифицированные низкого давления формования продуктов.
Структура пресс-форм для литья под низким давлением
Обычно выталкиватель такой пресс-формы находится в неподвижной пресс-форме, используя клапанную задвижку для контроля количества материала в каждой задвижке, неподвижная пресс-форма имеет прессованную тканевую раму, а неподвижная пресс-форма имеет тканевый штифт или воздушную присоску для фиксации ткани.
Распространенные дефекты и меры по их устранению при литье под низким давлением
(1) Недолив: Острые углы изделия особенно подвержены недоливу.
(2) Просачивание: В углах изделия может возникать просачивание. Причины: слишком высокая температура литника в зоне дефекта, чрезмерная температура пресс-формы или избыточная подача материала через литник.
(3) Прорыв: В острых углах изделия легко возникает прорыв. Если у острого угла на линии разъема имеется зазор, при увеличении количества или скорости подачи материала низкого давления расплав проникает через зазор, сначала смещает нетканый материал, а затем проходит через наружную ткань.
Толщина стенок под острыми углами слишком толстая, поэтому толщина стенок под острыми углами формы относительно тонкая, чтобы предотвратить просачивание ткани через материал или ее разрушение.
(4) Разрыв ткани под давлением. Причина: Температура пресс-формы при литье под низким давлением обычно невысока (10-15 градусов). При неудовлетворительной защите от коррозии на прижимной рамке ткани и поверхности разъема ползуна появляются пятна ржавчины, создающие чрезмерное давление на ткань. Ограниченная растяжимость приводит к ее разрыву.
Особенности литья кожи ПВХ под низким давлением
1. Природа оболочки PVC
По сравнению с тканью, между ними есть много различий. Прежде всего, это выхлоп: ткань имеет поры и теряет структуру, поэтому газ легко выходит изнутри; в то время как кожа ПВХ представляет собой слой ПВХ-пластика на поверхности, поэтому газу трудно выйти изнутри.
Во-вторых, подложка: тканевая подложка представляет собой нетканое полотно, поэтому сопротивление потоку расплавленного пластика довольно велико; в то время как подложка из ПВХ представляет собой слой вспененного пластика, поверхность гладкая, и сопротивление потоку расплавленного пластика невелико.
Затем - пластичность: расширение ткани после разрыва структуры велико, расплавленный пластик легче проникает; расширение кожи ПВХ по-прежнему имеет сильное сопротивление, и расплавленному пластику нелегко проникнуть внутрь.
2. Конструкция пресс-формы
По сравнению с литьем ткани, самое большое отличие заключается в конструкции вентиляции полости, конструкция формы для литья ПВХ кожи такая же, как и для литья ткани, за исключением того, что основное внимание уделяется вентиляции пространства полости и сердечника.
Поскольку воздух существует внутри сердечника и полости после закрытия, когда расплавленный пластик впрыскивается внутрь, воздух внутри медленно сжимается, если газ не выпустить вовремя, это неизбежно вызовет большие проблемы с заполнением и множество дефектов. Например, следы склеивания, усадка и ожоги.
3. Распространенные дефекты и меры по их устранению
(1) Усадка поверхности изделия
Причины: Зазор между поверхностями разъема пресс-формы слишком велик, что приводит к вытеканию материала, в результате чего материал не уплотняется и, как следствие, происходит усадка;
Как и при обычном литье под давлением, в толстой стенке изделия, где есть ребра жесткости, из-за плохого охлаждения происходит объемная усадка, вызывающая утяжины.
(2) Следы расплава
Причина: Если полость пресс-формы и сердечник плохо отсасываются, воздух в передней части ворот, где встречаются фронты, сжимается и не может быть сплавлен естественным образом, а комбинация следов может отразиться на коже, что приведет к очевидным следам сплавления и повлияет на внешний вид.
Разумеется, как и при обычном литье пластика под давлением, низкая температура пресс-формы и расплава также вызывает заметные линии спая.
(3) Облицовка смята
Причина: Как и при литье ткани, температура пресс-формы для литья под низким давлением обычно невысока (10-15 градусов). При неудовлетворительной защите от коррозии на прижимной рамке и поверхности разъема ползуна образуется ржавчина; во время производства оболочка испытывает чрезмерное давление, а ее ограниченная растяжимость приводит к разрыву.
(4) Подача расплава через литниковую втулку
Причина: Пластифицированный расплав впрыскивается через литник и подвергается сдвигу и нагреву, поэтому температура в центре высока. Впрыск при открытой пресс-форме и увеличение расстояния позволяют уменьшить прорыв расплава. Можно снизить температуру литника и пресс-формы, но необходимо учитывать текучесть смолы, иначе возможен недолив.
Нужно коммерческое предложение для вашего проекта литья под давлением?Получите конкурентную цену, рекомендации DFM и график производства от инженерной команды ZetarMold.
Запросить бесплатное предложение → Полный обзор представлен в нашем полном руководстве по литью под давлением.
