İnce duvarlı enjeksiyon kalıplama, ince plastik parçalar yapmak için kullanılan bir işlemdir. Bu işlem tipik olarak yüksek derecede hassasiyet gerektiren küçük, karmaşık parçalar için kullanılır. Bu blog yazısında, ince duvarlı enjeksiyon kalıplamanın temellerini ve yüksek kaliteli plastik parçalar üretmek için nasıl kullanılabileceğini tartışacağız.

Basit bir bakış açısıyla, duvar kalınlığı 1 mm'den az olduğunda ince duvar olarak adlandırılır. Daha kapsamlı olarak, ince duvar tanımı proses/duvar kalınlığı oranı, plastiğin viskozitesi ve ısı transfer katsayısı ile ilgilidir.

İnce duvarlı enjeksiyon kalıplama, ürün tasarımı, makine seçimi açısından farklı gereksinimlere sahiptir, kalıp imalatıve benzersiz şekil özellikleri nedeniyle kalıplama süreci ve her adım nihai ürün kalitesini etkileyecektir.

İnce duvar nedir?

Enjeksiyon kalıplama endüstrisi genellikle 1 mm'den daha az et kalınlığına sahip enjeksiyon kalıplı ürünleri ince duvarlı parçalar olarak adlandırır ve bu işleme ince duvarlı enjeksiyon kalıplama denir.

Geleneksel enjeksiyon kalıplama ile karşılaştırıldığında, ürünün duvar kalınlığı çok daha incedir, ancak çekirdek veya profesyonel fark, akış uzunluğu oranındaki farktır (genellikle ana kalıplama işleminin sonundaki işlem L olarak adlandırılır, ürünün kalınlığı t, L / t akış uzunluğu oranı olarak adlandırılır) L / t> 150 olduğunda, çağrılabilir ince duvar enjeksiyon kalıplama.

Neden ince cidarlı enjeksiyon kalıplama kullanılmalı?

Plastik maliyeti genellikle bitmiş ürünün maliyetinin büyük bir yüzdesidir, örneğin 50-80%. İnce bir duvar bu oranı azaltmaya yardımcı olur.

Cep telefonları, dijital kameralar ve PDA'lar gibi tüketici elektroniği cihazları daha küçük ve daha hafif hale geldikçe, plastik parçalar daha ince ve daha ince olacak şekilde tasarlanmaktadır.

İnce duvar dolgusunun doğası

Kalıp duvarı soğuktur ve eriyik kalıp boşluğunu doldurduğunda, kalıp duvarı kürlenmiş bir tabaka oluşturacak ve böylece akabilir kanalın kalınlığını azaltacaktır. Duvar kalınlığı daha ince olduğunda bu durum daha ciddidir. 1 mm duvar kalınlığında 0,2 mm kalınlığında kürlenmiş bir tabaka vardır ve 0,6 mm kalınlığında bir akış yolu bırakır.

0,5 mm et kalınlığında 0,2 mm kalınlığında kürlenmiş bir tabaka vardır ve 0,1 mm kalınlığında bir akış yolu bırakır. Dolum tamamlanmadığında ve kalın kür tabakası nedeniyle akış kanalı kaybolduğunda, bitmiş ürün doldurulmayacaktır.

İnce cidarlı enjeksiyon kalıplamanın diğer özellikleri

Yüksek hızlı dolum

İnce duvarlı enjeksiyon kalıplamaBu nedenle, kürlenmiş katman çok kalın olmadığında enjeksiyon kalıbı boşluğunu doldurmak için yüksek bir enjeksiyon hızı gerektirir.

Yüksek enjeksiyon basıncı gerekli değildir. Sadece enjeksiyon hızı eksikliğini, eriyiği doldurulmamış boşluğa sert bir şekilde enjekte ederek telafi eder. Bu sadece gerekli sıkıştırma kuvvetini arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda kalıptan çıkarıldıktan sonra deforme olan bitmiş üründe yüksek iç gerilimler yaratıyor.

Genel amaçlı bir enjeksiyon kalıplama makinesinin enjeksiyon hızı 100 mm/s civarındadır ve bu hız ince duvar enjeksiyonu ile baş edemez. Yağ pompası arttırılarak enjeksiyon hızı 25% arttırılabilir. Çift pompalı enjeksiyon 70% daha yüksektir.

Bazı üreticiler enjeksiyon basıncını enjeksiyon hızıyla değiştirmek için rejeneratif enjeksiyon kullanır. İlk enjeksiyon yüksek enjeksiyon basıncı gerektirmediğinde kullanılır. Enjeksiyon hızı 100%'den daha fazla artırılabilir.

Nitrojen silindiri, yağ pompasının enerjisini basınç şeklinde depolayabilir ve enjeksiyon sırasında serbest bırakabilir, bu da enjeksiyon hızını önemli ölçüde artırmak için resmi bir yöntemdir. Enjeksiyon hızı aşağıdaki gibi dört kategoriye ayrılır.

Düşük hız 200-300mm/s; orta hız 300-600mm/s; yüksek hız 600-1000mm/s; süper yüksek hız 1000-2000mm/s. Yerli enjeksiyon kalıplama makineleri orta hız derecesine ulaşabilir.

Düşük ataletli enjeksiyon

Sadece yüksek hızlı enjeksiyon ince duvar enjeksiyonunun tüm gereksinimlerini karşılayamaz. Ayrıca yüksek hızlanma ve yüksek yavaşlama da dikkate alınmalıdır. Enjeksiyonun başlangıcında vida sabittir. Duruştan tam hıza, örneğin 400 mm/s'ye kadar vidanın hızlandırılması gerekir.

Tüm enjeksiyon süresi sadece 0,5s ise, 0,05s'de tam hıza ulaşılması ve hızlanma oranının 8 G'den fazla olması istenir. Aksine, hızlanma süresi 0,3s sürerse, uygun değildir. Bunun nedeni ortalama hızın düşük ivme tarafından aşağı çekilmesidir.

Eriyik viskozite direnci göz ardı edildiğinde, a=F/m'dir. a hızlanma oranı, F itme kuvveti ve m kütledir. Bu nedenle, ince duvar enjeksiyonu da büyük itme kuvveti ve küçük kütle gerektirir.

Yüksek sertlikte yağ devresi

Basınçlı yağ elastiktir ve 0,05s hızlanma söz konusu olduğunda dikkate alınmalıdır. Büyük silindir piston alanı, kısa strok ve kısa hortum elastikiyetin etkisini azaltabilir. Hortum sert bir hortumla değiştirilebildiğinde yağ devresinin sertliği de artacaktır.

Servo valf

Servo valfin tepkisi genel oransal valften daha hızlıdır. Kalıp boşluğunu doldururken ve basınç tutmaya dönerken en etkili olabilir. Yanıt zamanında gelmezse, plastik malzeme taşacak ve bitmiş üründe çapak olacaktır.

Tamamen kapalı döngü kontrol

Genellikle tam kapalı döngü kontrollü servo valflerin kullanımı, enjeksiyon hızı, tutma basıncı ve geri basınç kontrolünü sağlayabilir.

Tamamen kapalı döngü kontrol, ilgili değişkeni (hız veya basınç) izler ve ayarlanan miktardan bir sapma olduğunda servo valfi düzeltmesi için bilgilendirir.

Basitçe söylemek gerekirse, tamamen kapalı döngü kontrol, aşağıdakilerin kararlılığını (tekrarlanabilirliğini) artırır enjeksiyon kalıplama ve hurda oranını azaltır.

Kontrolör

Genellikle bilgisayar olarak bilinen kontrolör, enjeksiyonu bitirme komutunu vermeli ve kalıp boşluğu doldurulduğu anda basınç tutmaya geçmelidir.

Enjeksiyon hızı 400 mm/s ve izin verilen elektronik skala sapması 0,1 mm olduğunda, kontrolör sadece 0,25 ms'lik bir sapmaya sahip olabilir. Kontrol ünitesinin enjeksiyon elektronik skalasını her 0,1 ms'de bir taraması gerekir.

Kontrolör "gerçek zamanlı" kontrolü benimserse, tarama kullanmaz ve elektronik cetvel basınç tutma noktasına ulaşıldığını ölçtüğünde, bir kesinti oluşturur ve kontrolör bunu "anında" ele alır, bu da yüksek stabilite gereksinimini karşılayabilir.

Kısa enjeksiyon döngüsü

Kalıbın açılması ve aynı anda çıkarılmasıyla döngü süresinden tasarruf edilebilir, bu da yaklaşık bir saniyedir.

Mekanik yapı

Dört saniyelik bir döngü süresi elde etmek için kalıbın açılması ve kapanması hızlı ve istikrarlı olmalıdır (titreşimsiz).

Frenleme fonksiyonu ile kalıbı açmak ve kapatmak için oransal bir valf kullanılır. Çerçevenin yüksek sertliği de yardımcı olur. Kalıp plakasının değişimi, kalıp boşluğunun kalınlığını doğrudan etkiler.

Tek tip duvar kalınlığı 0,5 mm olduğunda, kalıp plakasının deformasyonu 0,05 mm'nin altında kontrol edilmelidir. Bu nedenle, kalıbın sertliği enjeksiyon kalıbı plakası yüksek olmalıdır (uygun takviye, kalıp plakasının uygun kalınlığı) ve dört sütunun boşluğu çok büyük olmamalıdır.

Plastikleştirme yeteneği

Dört saniyelik bir döngüde iyi bir plastikleştirme işi yapmak için, vidanın plastikleştirme kapasitesi artırılmalı veya plastikleştirme süresini uzatmak için pnömatik bir sızdırmazlık nozulu kullanılmalıdır.

Çift dişli tasarım plastikleştirme kapasitesini artırabilir. L/D oranı 24-25 olan daha uzun bir vida, ısı emme alanını artırabilir ve ayrıca plastikleştirmeyi etkili bir şekilde artırabilir.

Ekstra yüksek vida hızı, vida yüzey hızını 1 m/s'nin üzerine çıkarır, bu da yaygın olarak kullanılan PP malzemeler üzerinde olumsuz bir etkiye sahip değildir.

Pnömatik nozul, kalıp açılıp kapandığında plastikleşmenin devam etmesini sağlar, ancak enjeksiyon kalıplama Bunu başarmak için makinenin iki yağ pompası gibi iki güç kaynağına sahip olması gerekir.

Küf

Enjeksiyon kalıplama makinesinin şablonu gibi, kalıbın şablonu da varyasyonu azaltmak için kalın olmalıdır.

Yüksek hızlı enjeksiyon kalıplama iyi bir şekilde dışarı atılmalıdır. Yeterli egzoz yuvaları, nefes alabilen kalıp çeliği kullanımı ve vakum yöntemlerdir. Kalıbın işleme hassasiyeti, dört ince duvarın çevresinde eşit bir kalınlık elde etmek için gereklidir.

Çok gözlü kalıpların gereksinimleri daha da yüksektir. Kalıplar, bitmiş ürünlerin kalıptan çıkarıldıktan sonra daha hızlı düşmesini sağlamak ve kalıbı hemen kapatmak için bir ejektör ve üfleme cihazı ile donatılmıştır.

Plastik

PP plastiğin erime indeksi (MI), Basell'in Moplen RP1086'sı gibi 60 (g/10dak) kadar yüksektir. Birçok bitmiş ürün, PC'nin tokluğu ve ABS'nin akışkanlığı nedeniyle PS/ABS'den yapılır ve bunlar da aşağıdakiler için uygundur ince duvarlı enjeksiyon kalıplama.

İnce duvarlı enjeksiyon kalıplama için yüksek akışkanlıkta malzeme seçimi

Malzeme seçimi açısından, ince duvarlı ürünlerin ambalaj kalınlığı 0,6 mm'den az ve akış uzunluğu oranı genellikle 200'den büyük olduğundan, ince duvarlı enjeksiyon kalıplamanın kalıplama döngüsü çok kısadır ve ürünler kalıplama sırasında çok hızlı soğutulur. enjeksiyon kalıplama hızlı enjeksiyon ve dolum elde etmek için malzemenin çok yüksek akışkanlığını gerektiren bir süreçtir.

Şu anda, ince duvarlı enjeksiyon kalıplama esas olarak PET, PS, PE, ABS, PC ve diğer uygulamalara ek olarak PP ve PE gibi poliolefin malzemelerde kullanılmaktadır.

Giriş portunun düzenini dikkate alan ince duvarlı enjeksiyon kalıplama ürün tasarımı

Ürün tasarımı ince duvar enjeksiyon kalıplama giriş tutkalının mümkün olduğunca dengelenebilmesi ve tüm ürünün dengeli bir şekilde doldurulabilmesi için giriş portunun düzenlenmesine özellikle dikkat etmelidir.

Buna ek olarak, egzoz tasarımına özel önem verilmelidir. Geniş ve ince et kalınlığına sahip bazı ürünler için egzoz sacı egzoz için kullanılabilir. Egzoz sacı düzenlemesinin, egzoz verimliliğini en etkili şekilde artırabilecek nihai yakınsama hattına mümkün olduğunca dik olduğuna dikkat edin.

Örneğin, cep telefonu pil kutusunda, cep telefonunun kalınlığı gittikçe inceldiği için, elektromanyetik kutunun da kalınlığı olabildiğince ince hale getirmesi umulmaktadır. Bu nedenle, pil kutusunun arkası genellikle bir boşaltma parçası yapacaktır, sıkışan gazın doldurulmasında kalıptan etkili gaz çıkabilir.

İnce duvarlı enjeksiyon kalıp malzemesi, egzoz yuvası ve kapı tasarımı

Aşağıdakiler için dikkate alınması gereken birçok faktör vardır ince duvar enjeksiyon kalıplamakalıp malzemesi, kalıp egzozu, kapı vb. gibi.

Her şeyden önceKalıbın malzemesi çok önemlidir, çünkü ince duvarlı enjeksiyon kalıplama genellikle yüksek basınç ve hızlı doldurma için kullanılır, bu nedenle malzemenin kalıp yüzeyindeki etkisi özellikle şiddetli olacaktır, bu nedenle genellikle HRC55 derecenin üzerinde sertliğe sahip çelik kullanmak gerekir ve malzemenin ısıl işlemden geçirilmesi gerekir, bu da kalıbın aşınmasını etkili bir şekilde önleyebilir.

Kalıp yüzeyinin parlatılması da çok önemlidir, mümkün olduğunca konumu parlatmak, akış direncini azaltmak ve plastik dolgunun sürtünmesini önlemek için.

İkinci olarakKalıbın egzozu da çok önemlidir, daha önce de belirtildiği gibi ürün egzoz parçasının yapısında tasarlanabilir, kalıpta negatif basınç valfi şeklinde de kullanılabilir, kalıp ön vakum ve daha sonra doldurulur, bu da hava sıkıştırmasına karşı direnci azaltabilir.

Egzoz yuvasının ucunun farklı malzemelere göre tasarlanması gerekir, sadece uçan kenarı çalıştırmamak da etkili bir egzoz olabilir, ancak aynı zamanda tüm egzoz kanallarının kalıbın dışına çıkması gerektiğine dikkat etmek gerekir.

Geçit tasarımında, kauçuğu beslemek için büyük bir geçit veya çoklu geçit kullanmayı düşünmek veya hatta kauçuğu beslemek için iğneli valf tipi zamanlama kontrolü kullanmayı düşünmek gerekir, böylece malzeme etkili bir şekilde doldurulabilir ve aynı zamanda ince duvar parçalarının soğuma süresinin çok hızlı olduğu ve yolluk ve geçidin soğumanın kapanmasını önlemek için kalınlığı artırması gerektiği unutulmamalıdır.

Yüksek hızlı makine ile ince duvarlı enjeksiyon kalıplama

İnce cidarlı bir enjeksiyon kalıplama makinesinin yüksek hızlı bir makine seçmesi gerekir, hız artırma mekanizmalı bir makine seçebilirsiniz.

Örneğin, vidalı piston tipi klasik bir ince duvarlı enjeksiyon kalıplama makine, vidalı depolama ve piston enjeksiyon kauçuğu kullanarak, kalıplama enjeksiyon hızı hızlıdır ve ince duvarlı enjeksiyon kalıplama ihtiyaçlarını iyi karşılayabilir.

Ayrıca, bazı nitrojen güçlendiriciler, silindir güçlendiriciler ve diğer ekipmanlar da ince cidarlı enjeksiyon kalıplama makinesi seçenekleri olarak mevcuttur. Hızlı dolum gereksinimlerini karşılamak için, ince duvarlı bir enjeksiyon kalıplama makinesinin aşağıdaki koşullara sahip olması gerekir.

Enjeksiyon basıncı yüksek, 200 MPa veya daha fazla olmalıdır (genel enjeksiyon kalıplama makinesi basıncı 200 MPa'nın altındadır); sıkıştırma kuvveti büyüktür, ürünün her bir inç karesinin projeksiyon alanında sıkıştırma mekanizması tarafından sağlanan sıkıştırma kuvveti 5-8 tondur (geleneksel 3-5 tondur); tepki hızı hızlıdır, enjeksiyon hızının 2200 mm / s'ye kadar olduğu, tepki süresinin 11 milisaniye olduğu vb. anlaşılmaktadır.

Buna ek olarak, sıkıştırma mekanizması ince duvarlı enjeksiyon kalıplama makinenin ayrıca hassasiyet ve hareket düzgünlüğü için daha yüksek gereksinimleri vardır.

Paketleme alanı genellikle enjeksiyondan önce, etiketi boşluğa hızlı ve doğru bir şekilde yerleştiren ve kalıplanmış ürünleri çıkaran, yüksek verimli robotik eylem gerektiren, doğru, hızlı tepki ve kalıbın açılması ve kapatılması için düzgün hareket gerektiren bir kalıp içi etiketleme sürecini benimser.

İnce duvar enjeksiyon kalıplama işlemi basınç ve hızı kontrol etmelidir

Doldurma süresi ince duvarlı enjeksiyon kalıplama çok kısadır, birçok doldurma süresi 0,5 saniyeden azdır, hız eğrisini takip etmek veya basıncı bu kadar kısa sürede kesmek imkansızdır, bu nedenle enjeksiyon kalıplama makinesini kontrol etmek için yüksek çözünürlüklü bir mikroişlemci kullanmak gerekir.

İnce duvarlı ürünlerin tüm enjeksiyon kalıplama sürecinde, basınç ve hız aynı anda birbirinden bağımsız olarak kontrol edilmelidir.

Geleneksel enjeksiyon kalıplama makinelerinin basınç tutma aşamasında kademeyi hız kontrolü ile doldurma ve ardından basınç kontrolüne geçme yöntemi artık geçerli değildir.

İnce duvarlı enjeksiyon kalıplama Genellikle hızlı doldurmak için yüksek basınç kullanır, ancak enjeksiyon işleminin yanmış, sıkışmış gaz ve diğer problemler olabileceğine dikkat etmeliyiz ve plastiğin ısıya duyarlı ve kesmeye duyarlı özelliklerine göre kalıplama sıcaklığını ve vida kesme hızını ve diğer parametreleri kontrol etmeliyiz. Ayrıca, dolum direncini azaltmak için kalıp egzozu ile birleştirilmesi gerekir.

Sonuç

İnce duvar kalıpçılığı, modern kalıpçılığın önemli bir dalıdır. enjeksiyon kalıplamaYapı, hafiflik, kalıplama döngü süresi ve maliyet açısından birçok ürünün ihtiyaçlarını karşılayabilir.

İnce duvar kalıplama, enjeksiyon kalıplama alanında yaygın olarak kullanılmaktadır, tasarım kaynağından başlamalı ve başarılı ince duvar kalıplama sürecini optimize etmek ve ürünlerin kalitesini optimize etmek için tüm makine, kalıp ve süreç faktörlerini birleştirmeliyiz.