Bunun için çeşitli yollar vardır kalıp yapmak. Bunlar arasında yan etkili maçalar, bir soğuk enjeksiyon ünitesi, bir düz çekme kalıbı ve bir soğutma kanalı bulunmaktadır.
Bu yöntemlerin her biri farklı bir parça türüyle sonuçlanabilir. Bunlar aşağıda tartışılmıştır. Her birinin avantajları ve dezavantajları vardır.
Yan etkili çekirdekler
Çeşitli faktörler aşağıdakilerin performansını etkileyebilir enjeksi̇yon kaliplari. Örneğin, eski kalıplar mevcut gerekliliklerden farklı yan etkili maça çekişlerine sahip olabilir.
Yeni kalıplama parametreleri, farklı malzemeler ve cam gereksinimleri de kalıp performansını olumsuz etkileyebilir. Bu da esneyen, parlayan veya hareket eden maçalara yol açabilir.
Yan hareketli maçalar kalıp tasarımına karmaşıklık ve maliyet katar. Yuva özelliklerinin aksine, yandan hareketli maçaların kalıp eksenine dik olarak hareket ettirilmesi gerekir, bu nedenle takımın kalıp ekseninden kaydırılması gerekir.
Bu da plasti̇k enjeksi̇yon kalibi daha karmaşıktır, bu da maliyeti ve teslim süresini artırır. Buna ek olarak, tasarımcılar yan hareketi karşılamak için tasarıma çekim açıları eklemelidir.
Başka bir kalıp tasarımı türü, çıkarılabilen ve değiştirilebilen çekirdekleri içerir. Çoğu kalıbın iki tarafı vardır: bileşenin dış kozmetik yüzeyi için bir "A" tarafı ve iç parçalar için bir "B" tarafı.
İlki genellikle pürüzsüz ve çıkıntısızdır ve tasarımı en basit olanıdır. İkincisi genellikle daha karmaşıktır ve geri çekilebilir yan hareket çekirdekleri ve ekleri gerektirir.
Aşağıdaki resimde bir yan etkili çekirdek örneği gösterilmektedir. Uzaktan kumanda muhafazası yapmak için kullanılır.
Bu kalıp, bir hava deliği ve ejektör pimleri içeren yandan hareketli bir çekirdeğe sahiptir. Bu kalıp tasarımı ile çeşitli plastik ürünler üretilebilir.
Kaliteli bir yan etkili göbek yüksek düzeyde ön yüke sahiptir ve sıfır psi hidrolik basınca izin verir. Ayrıca, göbeğin aşağıdakilerin kuvvetlerini karşılayacak kadar büyük olması da önemlidir plasti̇k enjeksi̇yon kaliplama süreç.
Soğuk enjeksiyon ünitesi
Enjeksiyon kalıpları iki yoldan biriyle yapılır. Geleneksel yöntemde standart işleme ve EDM teknolojisi kullanılır. CNC işleme daha verimli olabilir ve daha doğru ayrıntılara sahip kalıplar oluşturabilir.
Bir kalıbın maliyeti, boşlukların sayısına ve tasarımın karmaşıklığına bağlıdır.
Daha az boşluk daha az takım çalışması anlamına gelirken, ilave detaylar fiyatı artırır. Maliyet ayrıca yüzey kalitesine de bağlıdır.
Bir kalıp tasarlarken tasarımcı, kalıbın içermesi gereken özelliklerin sayısını dikkate alacaktır. Enjeksiyon kalıplama süreçleri, tasarımdan üretime kadar birden fazla adım gerektirir.
Bunlardan biri, erimiş plastik bileşenleri tutacak bir kalıp tasarlamayı içerir. Enjeksiyon kalıplama sürecindeki bir diğer önemli adım da çekirdeğin oluşturulmasıdır.
Kalıbın, içine kalıplanacak tüm özellikleri barındıracak kadar büyük bir çekirdek ile tasarlanması gerekecektir.
Kalıp tasarlandıktan sonra, tasarımın plastik parça için uygun olduğundan emin olmak için iyice test edilmelidir.
Üretim için kullanılmadan önce prototipinin de yapılması gerekir. Enjeksiyon kalıpları standart işleme, bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC) işleme ve elektrik deşarjlı işleme ile üretilebilir.
Termoplastik hammadde, pistonlu bir vida kullanılarak ısıtılmış bir kovana beslenir. Isı, hammaddedeki Van der Waals kuvvetlerini zayıflatan kimyasal bir reaksiyona neden olur.
Bu, moleküller arasındaki boşluğun artmasına yol açarak viskoziteyi azaltır. Erimiş plastik daha sonra bir yolluk sistemi aracılığıyla kalıp boşluğuna girer.
Soğuduktan sonra plastik istenen şekle sahip olur. Daha sonra plastiği kalıptan dışarı itmek için bir ejektör pimi kullanılır.
Enjeksiyon kalıplama döngüsü çoğu polimer türünden yapılabilir. Bu malzemeler termoplastikler, termosetler ve elastomerleri içerir. 1995 yılından bu yana, mevcut malzemelerin sayısı yılda yaklaşık 750 artmıştır.
Bugün, daha önce geliştirilmiş malzemelerin birçok alaşımı da dahil olmak üzere 18.000'den fazla malzeme mevcuttur. Malzeme seçimi, nihai ürünün maliyetine, gücüne ve işlevine dayanmaktadır.
Düz çekme kalıp
Düz-çekme plasti̇k enjeksi̇yon kaliplari büyük hacimlerde parça üretmek için idealdir. Yüksek basınçlı bir nozul kullanılarak plastik malzeme bir kalıba enjekte edilir.
Kalıp genellikle çelik veya alüminyumdan yapılır. İki yarısı hidrolik veya mekanik kelepçelerle bir arada tutulur.
Boşluk erimiş plastik içerir. Kalıbın fırlatma mekanizması, parçanın sıkışmasını veya eğrilmesini önler.
Düz çekme kalıbı en temel kalıp türüdür. Tasarım basittir ve toplam maliyeti düşük tutar.
Kalıbın geometrisi 2.D olmalı ve herhangi bir çıkıntı içermemelidir. Daha karmaşık geometriler için yan hareketli maçalar veya kesici uçlar gerekir. Toth Mold/Die Inc. her yıl binlerce yan etkili kalıp üretmektedir.
Takım maliyetleri $1.000'den başlar ve $3.000'e kadar çıkabilir. Bu maliyetler yüksek hacimli üretimden ve üretilen parça sayısından bağımsızdır.
Küçük ölçekli üretimler özellikle kalıp maliyetlerinden etkilenir. Ancak, takım maliyetlerini azaltmanın yolları vardır. Basit bir tasarım değişikliği, takım maliyetlerini 50-70% oranında azaltabilir.
Yan hareketlerin eklenmesi, üretilebilecek parça geometrilerinin sayısını artırır. Yan hareketler, bir kalıp boşluğuna yerleştirilen uçlardır.
Bu kesici uçlar, düz çekme kalıbı ile üretilemeyen alt kesimleri mümkün kılar. Ayrıca malzemenin etraflarından akmasına da izin verirler.
Gerilim yoğunlaşmalarını önlemek için parçaların duvar kalınlığı tek tip olmalıdır. Üniform olmayan duvar kalınlığı da parçanın geometrisinin bozulmasına yol açabilir.
Kalıbı tasarlamadan önce tam büzülmeyi hesaplamak önemlidir. Her polimerin farklı bir büzülme oranı vardır.
Bu bilgi genellikle polimer tedarikçisi tarafından sağlanmamaktadır. Bu nedenle, polimer sınıfı kalıp tasarlanmadan önce seçilmelidir.
Tasarımcılar için bir başka husus da genişleme için mevcut alan miktarıdır. Parça çok esnekse, çıkıntı fırlatma sırasında kalıp üzerinde deforme olabilir.
Kullanılan fazla malzemeye bağlı olarak, çıkıntı herhangi bir takviye özelliğine yakın yerleştirilmemelidir. Çıkıntı 30 ila 45 derecelik bir açıya sahip olmalıdır.
Soğutma kanalları
Enjeksiyon kalıpları plastik parçaların üretiminde sıklıkla kullanılır. Bu parçalar, ürün kusurlarına yol açabilecek lokal ısı birikimine karşı hassastır.
Bu sorunu ortadan kaldırmak için araştırmacılar, soğutma kanallarının enjeksi̇yon kaliplari.
Bu tür bir teknoloji, döngü süresini kısaltarak ve verimliliği artırarak genel soğutma sürecini iyileştirir.
Farklı kanal şekilleri farklı soğutma özelliklerine sahiptir. Her bir kanalın uzunluğu, hatve mesafesi ve merkez hattı mesafesi soğutma süresini etkiler.
Farklı kanal şekilleri, farklı plastik parça türleri için optimum çözümler sağlar.
Buna ek olarak, optimum soğutma kanalı tasarımı soğutma sürelerindeki varyasyonları azaltabilmelidir.
Örneğin, üçgen kanallar kare kanallardan daha büyük soğutma alanlarına ihtiyaç duyar, ancak soğutma verimlilikleri daha düşüktür.
Kalıpları soğutmanın bir başka yöntemi de konformal soğutma kanalı kullanmaktır. Bu tür bir soğutma sistemi, kalıbın farklı soğutma kapasitelerine sahip bileşenleri soğutmasına izin verecektir.
Ayrıca aşırı ısınma oluşumunu engelleyerek kalıbın daha verimli bir şekilde soğumasını sağlar. Tipik olarak, sinterlenmiş enjeksiyon kalıpları konformal soğutma kanalları kullanır.
Bir kalıp tasarlarken, farklı soğutma kanallarını göz önünde bulundurmak önemlidir. Doğru soğutma kanalı, çarpılma veya kusur oluşma olasılığını azaltacaktır.
Konformal soğutma kanalları aynı zamanda düzgün ve hızlı soğutmaya olanak tanıyarak daha az çarpılma ve kusur anlamına gelir.
Soğutma kanalları, eklemeli üretim süreci kullanılarak tasarlanabilir. Bu yöntem hem kalıp seri üretimi hem de geliştirme için avantajlıdır.
Soğutma kanallarını dahil etmenin bir başka yolu da hızlı takım üretimi plastik parçalarıdır. SLS ve 3D baskı gibi hızlı takım üretim teknikleri aşağıdakileri yapmak için kullanılabilir enjeksi̇yon kaliplari gömülü bakır soğutma kanalları ile.
Kullanılan malzemeler
Enjeksiyon kalıplama, karmaşık parçaların düşük maliyetle üretilmesini sağlayan çok yönlü bir üretim sürecidir.
Bu süreçte kullanılabilecek çeşitli malzemeler vardır ve bu malzemeler benzersiz renk şemaları oluşturmak için diğer malzemelerle harmanlanabilir veya karıştırılabilir.
Bir parçanın tasarımı, onu yapmak için kullanılan malzemenin özellikleriyle eşleşmelidir. Bununla birlikte, bazı malzemelerin belirli sınırlamaları vardır veya belirli uygulamalar için daha az uygundur. Bu sorunları ele almak için, kalıp tasarımcıları aşağıdaki durumlarda belirli yönergeleri izlemelidir kalıp yapımı.
Sertlik: Kullanılan malzeme ne kadar sert olursa, plastik reçine aşınmasına ve korozyona karşı direnci o kadar artar.
Bu, özellikle bir parçanın küçük çocukların tekrarlanan darbelerine dayanması gerektiğinde önemlidir.
Paslanmaz çelik, aşındırıcı reçineler kullanılırken de mükemmel bir seçimdir. Daha yüksek sertliği, ayırma hattı bütünlüğünü de iyileştirecek ve karot riskini azaltacaktır.
Malzeme Seçenekleri: Poliamidler, aşağıdakileri oluşturmak için kullanılabilen bir başka malzeme grubudur enjeksi̇yon kaliplari. Bu malzemeler doğal veya sentetik olabilir ve her türün avantajları ve dezavantajları vardır.
Örneğin naylon, büzülmeye ve yetersiz doluma eğilimli olabilir. Öte yandan HDPE, çeşitli uygulamalar için kullanılabilen oldukça dayanıklı bir termoplastiktir. Aynı zamanda uygun maliyetlidir ve iyi bir mekanik mukavemete sahiptir.
Kalıbınız için doğru malzemeyi seçmek çok önemlidir: Doğru kalıp için doğru malzeme, eritilmiş plastiğin düzgün akışını sağlamaya yardımcı olabilir.
Ancak kalıbın tasarımını da göz önünde bulundurmak önemlidir. Enjeksiyon kalıplama aşağıdaki durumlarda maliyetli olabilir enjeksiyon kalıplı parça uygun şekilde tasarlanmamıştır. Kısa atışlara neden olabileceğinden, ince duvarlara ve tasarlanmamış nervürlere sahip sertleştirilmiş ön çelik kalıplardan kaçınmalısınız.