Özellikle kalın duvarlı iş parçaları için soğutma süresi, gaz destekli ile karşılaştırıldığında su destekli ile önemli ölçüde azaltılabilir.
Su destekli enjeksiyon kalıplama prensibi
Su destekli enjeksiyon kalıplama, eriyiği uzaklaştıran gazın (genellikle azot) suyla değiştirildiği bir gaz enjeksiyon teknolojisi geliştirmesidir.
Sıcak eriyik enjeksiyon kalıbına akabilir. Dış cidar tarafından yalıtıldığı için daha kalın eriyik daha yavaş soğur. İç eriyik cephesi dış yüzeyden farklı hızda soğuduğunda büzülür ve dış yüzeyi çekerek çarpılma ve çökme izleri oluşturabilir. Sıcak yağlı sıcaklık regülatörü.
WIT kullanımıyla çukur izleri, eğrilme ve sıkıştırma kuvveti gibi yapaylıkları azaltarak malzemeden en yüksek düzeyde yararlanılmasını sağlayabilirsiniz. Daha yüksek malzeme kullanımının bir yan ürünü de daha düşük ağırlıktır, çünkü daha az malzeme israf edilir ve istenmeyen artefaktlar oluşur.
Her iki yöntem de işlevsel boşluklara sahip plastik parçalar üretmekte kullanılabilse de su destekli enjeksiyon kalıplama, büyük kapalı kesitli parçaların ekonomik üretimi için en uygun yöntem olduğunu kanıtlamıştır.
Su destekli enjeksiyon kalıplamanın farklı biçimleri vardır. Şişirme sırasında kalıp gözü kısmen eriyikle doldurulur, ardından gaz kalıp gözü dolana kadar genişler (şişer).
Bunun aksine, bir üfleme veya karşı akış işleminde, boşluk eriyikle doldurulur ve ardından akışkan çekirdek taşma boşluğuna üflenir veya malzeme tüpüne geri üflenir.
Su destekli enjeksiyon kalıplamada tipik sorunlar
Su destekli enjeksiyon kalıplamada oluşabilen kusurlar şimdiye kadar gaz destekli enjeksiyon kalıplamada görülmemiştir. Tüm kusurlar, proses parametrelerinin doğru seçimiyle telafi edilebilir.
Kural olarak, düşük bir enjeksiyon basıncıyla yüksek bir hacimsel debiyi hedeflemek daha iyidir; bu da geri basıncı en aza indirerek ve böylece yeterli bir su tutma süresi elde ederek sağlanabilir.
Enjeksiyon memesi yakınındaki girdapları ve duvardaki dalgalanmaları bastırmak için, su başlangıçta düşük basınçta enjekte edilmeli ve daha sonra basınç mümkün olduğunca hızlı bir şekilde gerçek enjeksiyon basıncına yükseltilmelidir.
Suyun hacimsel akış hızı çok düşük olduğunda, buharın neden olduğu yerel kalıplama meydana gelecektir. Gözenekler ortaya çıkarsa, su basıncı, düşük basınçta zaten oluşmuş olan ince yüzey tabakasının su basıncı tarafından kırılabileceği noktaya kadar yavaşça artar.
Difüzyon işlemi su kabarcığına neden olur ve eriyik kalıbın ve sıvının her iki tarafında düşük basınçta katılaştığında gözeneklilik oluşur ve katı buruşukların dış katmanları arasındaki malzeme vakuol oluşumuna neden olur.
Porozite oluşumunu ortadan kaldırmak veya azaltmak için, enjeksiyon aşamasında ek olarak yüksek hacimli akış hızları ve bekletme veya soğutma aşamasında yüksek su basıncı gereklidir. Malzemenin yavaş katılaşması gözenek oluşumunu engelleyebilir.
Çatallanmalar içeren ortam hatları özel bir zorluk teşkil eder. Çatallanma da dışarı üflenirse, taşma kalıp boşluklarının kontrolü sıkıdır.
Özellikle hızlı sertleşen bir malzeme kullanılıyorsa, ince bir tabaka çatallanma noktasında istenmeyen bir şekilde katılaşacak ve daha sonra tekrar parçalanması gerekecektir. Sonuç olarak dış katmanda çatlaklar oluşur.
Su destekli enjeksiyon kalıplama beş adımdan oluşur
(1) Eriyiğin enjeksiyonu
(2) Su enjeksiyonu ve çekirdek değişimi
(3) Basınç tutma bölümünde su basıncının korunması (isteğe bağlı olarak yıkama prosesi dâhil)
(4) Basıncın boşaltılması ve suyun tahliyesi
(5) Kalıptan çıkarma
Su destekli enjeksiyon kalıplamanın özellikleri
Tam oluşmuş bir su yolu gerektiğinden proses parametreleri, su destekli enjeksiyon kalıplamada gaz destekli enjeksiyon kalıplamaya göre daha önemlidir.
Farklı plastik işleme parametrelerinin su penetrasyon uzunlukları üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Polimerik malzemelerin büzülme oranı ve viskozitesinin ve oyuk çekirdeklerin boşluk şekillerinin kalıplanmış ürünlerdeki su penetrasyon uzunluklarını temel olarak belirlediği bulunmuştur.
Suyun sıkıştırılamazlığı daha iyi proses kontrolü sağlar, ancak gerekli hacimsel debiyi sürekli olarak sağlamak zorunda olan su enjeksiyon teknolojisi ünitesine daha büyük talepler getirir.
Suyun gaza göre bir avantajı da bekletme ve soğutma aşamalarındadır: mükemmel soğutma özellikleri eriyiğin içten soğutulmasını ve soğutma süresinin önemli ölçüde azaltılmasını sağlar. Suyun gaza kıyasla daha iyi soğutma etkisi nedeniyle, daha büyük çaplı parçalar işlendiğinde soğutma süresi ve dolayısıyla döngü süresi önemli ölçüde azaltılabilir.
Su tahliyesi birkaç farklı şekilde gerçekleştirilebilir. Poliamidler gibi yüksek işleme sıcaklıklarına sahip malzemeler için buhar basıncı yeterlidir. Yerçekimi de başka bir rol oynar.
Diğer bir yöntem ise suyu dışarı üfleyen ve kurutma etkisi yaratan başka bir şırınga aracılığıyla sıkıştırılmış gaz enjekte etmektir. Seçilen yöntem ne olursa olsun, plastik parçadan çıkan su enjektör aracılığıyla tanka geri akar. İyi bir tahliye sağlamak için su enjektörü kalıbın en alt noktasına yerleştirilmelidir.
Su destekli ve gaz destekli enjeksiyon kalıplamanın karşılaştırılması
Su destekli enjeksiyon kalıplama ile gaz destekli enjeksiyon kalıplamanın ilkeleri aynı olsa da çoğu gözlemci su desteğinin gaz desteğinin yerini almayacağına ve uygulanacak prosesin uygulamaya ve kalıba bağlı olduğuna inanır.
Su destekli enjeksiyon kalıplama, gaz destekli prosesle aynı ilkeye dayanır. Su enjeksiyon teknolojisi, kalıp kavitesine kısa bir eriyik bölümünün enjekte edilmesiyle başlar; ardından enjekte edilen su reçine eriyiğini sıkıştırarak parçayı kalıplar.
Bazı uygulamalarda, yapısal bileşenlerin nemini tamamen gidermek için yolluktaki suyu sıkmak üzere sıkıştırılmış gaz kullanılır.
Çalışmalar ve uygulamalar, su desteğinin daha ince ve daha eşit kavite duvarları ürettiğini, bunun da malzeme tasarrufu anlamına geldiğini göstermiştir. Ayrıca su enjeksiyon nozulları genellikle gaz nozullarından daha büyüktür; su destekli kalıplama, gaz destekli kalıplamaya göre daha düzgün duvarlı ve daha büyük yolluklar üretir.
Su destekli kalıplamanın azotla gaz destekli kalıplamaya göre ana avantajı suyun hızlı soğutma verimliliğidir. Suyun termal iletkenliği nitrojenden 40 kat daha yüksektir ve suyun ısı kapasitesi gazdan 4 kat daha fazladır. Kalın duvarlı iş parçaları için su destekli, gaz destekli ile karşılaştırıldığında soğutma süresini 30-70% azaltabilir.
Gaz ve su arasındaki temel fark, gazın sıkıştırılabilirken suyun sıkıştırılamamasıdır. Suyun daha yüksek viskozitesi ve sıkıştırılamazlığı, suyun ön ucunun katı bir arayüz oluşturmasını sağlar ve bu da iş parçasını oymak için bir sıkma çekici görevi görür. Suyun ön ucu aynı zamanda kalıp boşluğuna doldurulan eriyiğin soğutulmasında da rol oynar.
Su destekli enjeksiyon kalıplamanın gaz destekli enjeksiyon kalıplamaya kıyasla avantajları:
(1) İş parçasının soğuma süresini önemli ölçüde kısaltır
(2) Daha büyük iş parçası kesitleri mümkündür
(3) Pürüzsüz iç duvar
(4) Üniform soğutma nedeniyle iş parçasında daha az deformasyon
(5) Tek tip duvar kesiti
(6) Düşük maliyet ve basınç aracı olarak suya kolay erişim
Su destekli enjeksiyon kalıplamanın olası dezavantajları:(1) Su kaçağı sorunu
(2) İş parçasının suyunun alınması gerekir
(3) Büyük boy su enjeksiyon makinesi
(4) Tüm iş parçaları için uygun değildir
Su destekli kalıplama için malzemeler
En büyük ilerleme, otomobillerin motor bölümünde sıvı transferi için kullanılan boruların ve metal parçaların poliamid (naylon) tipi malzemelerle değiştirilmesinde kaydedilmiştir.
Bu özel malzemeler, daha yavaş bir kristalleşme hızı elde etmek ve erken sertleşmeyi ve delinmeyi (veya tiftiklenmeyi) önlemek için modifiye edilmiştir. Yeni poliamid malzemeler poliamid-6 veya poliamid-6/6 tipindedir ve çoğunlukla cam elyaf veya cam elyaf-mineral dolgu maddeleri içerir.
Poliamid-6/6 bazlı malzemeler glikol soğutuculara karşı daha iyi korozyon direncine sahiptir. Bazı işleyiciler su destekli proseslerde polipropilen kullanırken, diğerleri dolgusuz akrilonitril-bütadien-stiren kopolimerlerini (ABS), asetal ve polibütilen tereftalat (PBT) ilgili uygulamalar için temel malzemeler olarak değerlendirmektedir.
Su destekli kalıplamanın gelişimi ve uygulama beklentileri
Su destekli enjeksiyon kalıplama teknolojisi hızla gelişmekte; sızdırmazlık performansını artırmak ve su pompası kaçağını azaltmak için memeler iyileştirilmektedir. Su ve hava enjeksiyonu için kullanılan memeler, iş parçası gözünde biriken suyun çıkışı olarak da kullanılabilir.
Yeni su besleme kabı şekli, merkezleme işleminin basınç, kapasite ve zamanlama kontrolünün performansını artırmak için daha optimize edilmiştir.
Su destekli enjeksiyon kalıplama teknolojisi esas olarak Avrupa’da geliştirilmiştir; bu nedenle teknolojinin ticari uygulaması Avrupa’da Kuzey Amerika veya Asya’ya göre daha ileridir. Otomotiv parçaları, tüketici ürünleri ve endüstriyel parçalarda uygulanır.
WIT prosesi; su boruları ve kapı kolları gibi içi boş veya kısmen boş parçaların çoğu için çok uygundur. Tipik WIT uygulamaları arasında kollar, üst çerçeveler, külbütör kapakları, kapı blokları, spatulalar, braketler, sandalyeler ve ofis mobilyaları bulunur. Bu boru biçimli bileşenlerin bazıları eskiden gaz destekli kalıplama teknolojisiyle üretiliyordu; ancak su destekli teknoloji daha uygundur.
Enjeksiyon Kalıplama Projeniz İçin Teklif mi Gerekiyor?ZetarMold mühendislik ekibinden rekabetçi fiyat, DFM geri bildirimi ve üretim zaman çizelgesi alın.
Ücretsiz Fiyat Teklifi İsteyin → Kapsamlı bir genel bakış için Eksiksiz Enjeksiyon Kalıplama Kılavuzumuza bakın.
