Убризгавање

by / Петак, КСНУМКС март КСНУМКС / Објављена у Proces

Бризгање (бризгање у САД-у) је производни поступак за производњу делова убризгавањем материјала у калуп. Ињекционо ливење може се извести с мноштвом материјала, укључујући метале (за које се поступак назива ливење), чаше, еластомере, конфекције и најчешће термопластичне и термореактивне полимере. Материјал за део се доводи у загрејану бачву, меша се и убацује у калупну шупљину, где се хлади и очвршћује до конфигурације шупљине. Након што је производ дизајниран, обично од индустријског дизајнера или инжењер, калупе израђује калуп (или израђивач алата) од метала, обично или челика или алуминијума, и прецизно се обрађује тако да формира карактеристике жељеног дела. Ињекционо пресовање се широко користи за производњу разних делова, од најмањих компонената до целих каросеријских плоча аутомобила. Напредак технологије 3Д штампе, користећи фотополимере који се не топе током убризгавања у термопластике ниже температуре, може се користити за неке једноставне калупе за убризгавање.

Поједностављени дијаграм процеса

Делови за бризгање морају бити веома пажљиво дизајнирани како би се олакшао процес обликовања; материјал који се користи за део, жељени облик и карактеристике дела, материјал калупа и својства машине за обликовање морају се узети у обзир. Свестраност убризгавања у калупу олакшава се овим ширинама дизајнерских разматрања и могућности.

aplikacije

Ињекционо ливење користи се за стварање многих ствари као што су жичане калеме, паковање, поклопце за боце, аутомобилске делове и компоненте, играће играчке, џепне чешљеве, неке музичке инструменте (и њихове делове), једноделне столице и мали столови, контејнери за складиштење, механички делови (укључујући зупчанике) и већина других пластичних производа који су данас доступни. Бризгавање је најчешћа савремена метода израде пластичних делова; идеалан је за производњу великих количина истог предмета.

Карактеристике процеса

Бризгавање користи рам или вијак клип да би се растворио пластика материјал у шупљину калупа; ово се учвршћује у облик који се уклапа у контуру калупа. Најчешће се користи за обраду и термопластичних и термореактивних полимера, при чему је употребљена запремина знатно већа. Термопласти су раширени због карактеристика које их чине изузетно погодним за бризгање под притиском, као што су лакоћа рециклирања, њихова свестраност која им омогућава употребу у широком спектру примена, и њихова способност да омекшају и потеку загревањем. Термопластика такође има елемент сигурности у односу на термосетове; ако се термореактивни полимер не избаци из цеви за убризгавање благовремено, може доћи до хемијског умрежавања услед чега се вијак и неповратни вентили хватају и потенцијално оштећују машину за бризгање.

Ињекцијско пресовање састоји се од убризгавања сировине под високим притиском у калуп који обликује полимер у жељени облик. Калупи могу бити из једне шупљине или из више шупљина. У више калупа за шупљину, свака шупљина може бити идентична и чинити исте делове или може бити јединствена и формирати више различитих геометрија током једног циклуса. Калупи се углавном израђују од алатних челика, али нерђајући челик и алуминијумски калупи су погодни за одређене примене. Алуминијумски калупи обично нису погодни за производњу у великим количинама или за делове са уским толеранцијама димензија, јер имају инфериорна механичка својства и склонији су хабању, оштећењима и деформацијама током циклуса убризгавања и стезања; међутим, алуминијумски калупи су исплативи у применама мале количине, јер су трошкови и време израде калупа знатно смањени. Многи челични калупи су дизајнирани да обраде више од милион делова током свог живота, а њихова израда може коштати стотине хиљада долара.

Када термопластика су калупирани, типично пелетизирана сировина се кроз резервоар доводи у загрејано буре са клипним вијком. На улазу у цев температура се повећава и Ван дер Ваалсове силе које се опиру релативном протоку појединих ланаца слабе као резултат повећаног простора између молекула у вишим стањима топлотне енергије. Овим поступком се смањује његова вискозност, што омогућава полимеру да тече са погонском силом јединице за убризгавање. Вијак испоручује сировину напред, меша и хомогенизује топлотну и вискозну расподелу полимера и смањује потребно време загревања механичким резањем материјала и додавањем значајне количине загревања трењем полимеру. Материјал се увлачи напред кроз неповратни вентил и сакупља на предњој страни завртња у запремину познату као а пуцањ. Пуцањ је запремина материјала који се користи за попуњавање шупљине калупа, надокнађивање скупљања и обезбеђивање јастука (приближно 10% укупне запремине шута, који остаје у цеви и спречава завртање дна) за пренос притиска од вијка до шупљине калупа. Када се скупи довољно материјала, под великим притиском и брзином материјал се утискује у шупљину која формира део. Да би се спречили скокови притиска, поступак обично користи положај преноса који одговара пуној шупљини од 95–98% где се вијак пребацује са константне брзине на контролу константног притиска. Често је време убризгавања испод 1 секунде. Једном када вијак достигне положај преноса, примењује се притисак паковања, који довршава пуњење калупа и надокнађује термичко скупљање, које је за термопластику прилично велико у односу на многе друге материјале. Притисак паковања примењује се док се капија (улаз у шупљину) не учврсти. Због своје мале величине, капија је обично прво место које се учврсти кроз целу дебљину. Једном када се капија учврсти, више материјала не може ући у шупљину; сходно томе, завртањ се враћа и добија материјал за следећи циклус док се материјал у калупу хлади тако да може да се избаци и да буде стабилан у димензијама. Ово трајање хлађења драматично се смањује употребом расхладних водова који циркулишу воду или уље из спољног регулатора температуре. Једном када се постигне потребна температура, калуп се отвара и низ пинова, чаура, скидача итд. Се помера напред да би се калупио предмет. Затим се калуп затвара и поступак се понавља.

За термосетове се обично две различите хемијске компоненте убризгавају у сод. Ове компоненте одмах почињу неповратне хемијске реакције, које на крају умрежавају материјал у јединствену мрежу молекула. Како се одвија хемијска реакција, две компоненте течности се трајно претварају у вискоеластичну чврсту супстанцу. Очвршћивање у цеви за убризгавање и завртњу може бити проблематично и имати финансијске последице; стога је од кључне важности минимизирање стврдњавања на термосету унутар цеви. То обично значи да су време задржавања и температура хемијских прекурсора сведени на минимум у јединици за убризгавање. Време задржавања може се смањити смањивањем запреминског капацитета цеви и максимизирањем времена циклуса. Ови фактори довели су до употребе термички изоловане, хладне јединице за убризгавање која убризгава реакционе хемикалије у термички изоловани врући калуп, што повећава брзину хемијских реакција и резултира краћим временом потребним за постизање очврсле термосетне компоненте. Након што се део очврсне, вентили се затварају како би изоловали систем убризгавања и хемијске прекурсоре, а калуп се отвара за избацивање ливених делова. Затим се калуп затвара и поступак се понавља.

Претходно обликоване или обрађене компоненте могу се убацити у шупљину док је калуп отворен, што омогућава да се материјал убризган у следећем циклусу формира и учвршћује око њих. Овај процес је познат као Убаците калупљење и омогућава да један део садржи више материјала. Овај се поступак често користи за израду пластичних дијелова са избоченим металним вијцима, који омогућују њихово учвршћивање и отврдњавање више пута. Ова техника се такође може користити за етикетирање у калупу, а поклопци фолије се такође могу причврстити на обликоване пластичне посуде.

На завршном делу су обично присутне раздвајајућа линија, ознака вентила, ознаке врата и ознаке избацивача. Ниједна од ових карактеристика није обично жељена, али је неизбежна због природе процеса. Ознаке капија се јављају на капији која спаја канале за довод растопине ​​(лијев и клизач) са шупљином која формира део. Ознаке линије раздвајања и избацивача настају услед неправилног поравнања, хабања, вентилационих отвора за ваздух, зазора за суседне делове у релативном кретању и / или разлика у димензијама површина спајања које доводе у контакт са убризганим полимером. Разлике у димензијама могу се приписати неуједначеним деформацијама изазваним притиском током убризгавања, толеранцијама обраде и неуједначеним термичким ширењем и скупљањем делова калупа, који доживљавају брзо циклично кретање током фаза убризгавања, паковања, хлађења и избацивања . Компоненте калупа су често дизајниране од материјала различитих коефицијената топлотног ширења. Ови фактори се не могу истовремено рачунати без астрономских повећања трошкова дизајна, израде, обраде и праћења квалитета. Вешти дизајнер калупа и делова поставиће ове естетске штете у скривена подручја ако је то могуће.

историја

Амерички проналазач Јохн Веслеи Хиатт, заједно са својим братом Исаиах-ом, Хиатт је патентирао прву машину за бризгање 1872. Ова машина је била релативно једноставна у поређењу са машинама које се данас користе: радила је попут велике хиподермијске игле, користећи клип за убризгавање пластике кроз загрејану цилиндар у калуп. Индустрија је полако напредовала током година, производећи производе као што су оковратници, копче и чешљеви за косу.

Немачки хемичари Артхур Еицхенгрун и Тхеодоре Бецкер изумили су 1903 године растворљиве облике ацетат целулозе, који су били много мање запаљиви од целулозног нитрата. На крају је био доступан у облику прашка из којег је лако уливан у калупе. Артхур Еицхенгрун развио је прву пресу за бризгање 1919. 1939. Артхур Еицхенгрун је патентирао ињекционо прешање пластифицираног целулозног ацетата.

Индустрија се брзо ширила 1940-их, јер је Други светски рат створио огромну потражњу за јефтиним производима масовне производње. Године 1946. амерички проналазач Јамес Ватсон Хендри изградио је прву машину за убризгавање вијака, што је омогућило много прецизнију контролу брзине убризгавања и квалитета произведених производа. Ова машина је такође дозволила да се материјал меша пре ињекције, тако да се обојена или рециклирана пластика може додати необичном материјалу и темељно мешати пре него што се убризгава. Данас машине за убризгавање вијака чине огромну већину свих машина за убризгавање. 1970-их Хендри је развио први поступак ињекционог ливења под притиском гаса, који је омогућио производњу сложених, шупљих предмета који су се брзо охладили. То је увелике побољшало флексибилност дизајна, као и чврстоћу и завршну обраду произведених делова, истовремено смањујући време производње, трошкове, тежину и отпад.

Индустрија убризгавања пластике развијала се током година од производње чешљања и дугмади до производње широког спектра производа за многе индустрије укључујући аутомобилску, медицинску, ваздухопловну, потрошачку опрему, играчке, водовод, паковање и грађевинарство.

Примери полимера који су најприкладнији за тај поступак

Може се користити већина полимера, који се понекад називају и смолама, укључујући сву термопластику, неке термосетове и неке еластомере. Од 1995. године укупан број расположивих материјала за ливење под притиском повећао се брзином од 750 годишње; било је приближно 18,000 доступних материјала када је тај тренд почео. Доступни материјали укључују легуре или мешавине претходно развијених материјала, тако да дизајнери производа могу изабрати материјал са најбољим сетом својстава из широког избора. Главни критеријуми за избор материјала су чврстоћа и функција неопходни за завршни део, као и цена, али такође сваки материјал има различите параметре за обликовање који се морају узети у обзир. Уобичајени полимери попут епоксида и фенола су примери термореактивне пластике, док су најлон, полиетилен и полистирен термопластични. До релативно недавно, пластичне опруге нису биле могуће, али напредак у полимерним својствима чини их сада прилично практичним. Примене укључују копче за сидрење и одвајање мрежице спољашње опреме.

Опрема

Отисак калупа за папир отворен у машини за обликовање; млазница је видљива десно

Машине за бризгање под притиском састоје се од резервоара за материјал, цилиндра за убризгавање или клипног вијка и јединице за грејање. Познате и као пресе, држе калупе у којима су компоненте обликоване. Пресе су оцењене по тонажи, што изражава количину силе стезања коју машина може да изврши. Ова сила држи калуп затвореним током процеса убризгавања. Тонажа може варирати од мање од 5 тона до преко 9,000 тона, с тим да се већи подаци користе у сразмерно мало производних операција. Укупна потребна сила стезања одређује се пројектованом површином дела који се калупи. Ова пројектована површина помножава се силом стезања од 1.8 до 7.2 тоне за сваки квадратни центиметар пројектованих површина. По правилу, 4 или 5 тона / ин2 може се користити за већину производа. Ако је пластични материјал врло крут, биће му потребан већи притисак убризгавања да би се испунио калуп, а самим тим и већа тонажа стезања да калуп држи затвореним. Потребна сила се такође може одредити употребљеним материјалом и величином дела; већи делови захтевају већу силу стезања.

Калуп

Калуп or умрети су уобичајени изрази који се користе за описивање алата који се користи за производњу пластичних делова у калупу.

Пошто су калупи скупи за производњу, обично су се користили само у масовној производњи где се производило хиљаде делова. Типични калупи израђени су од каљеног челика, претходно каљеног челика, алуминијума и / или легуре берилијум-бакра. Избор материјала за израду калупа првенствено је економија; генерално, челични калупи коштају више за израду, али њихов дужи век трајања надокнадиће веће почетне трошкове у односу на већи број делова израђених пре хабања. Претходно каљени калупи од челика су мање отпорни на хабање и користе се за потребе мање запремине или веће компоненте; њихова типична тврдоћа челика је 38–45 на скали Роцквелл-Ц. Калуди од очврслог челика се након обраде термички обрађују; они су далеко супериорнији у погледу отпорности на хабање и животног века. Типична тврдоћа се креће између 50 и 60 Роцквелл-Ц (ХРЦ). Алуминијумски калупи могу коштати знатно мање, а када су дизајнирани и обрађени савременом компјутеризованом опремом, могу бити економични за обликовање десетина или чак стотина хиљада делова. Берилијум бакар се користи у областима калупа која захтевају брзо уклањање топлоте или у областима на којима се ствара највише смицања топлоте. Калупи се могу произвести или ЦНЦ обрадом или употребом електричних процеса обраде.

Дизајн калупа

Стандардни алат за две плоче - језгро и шупљина су уметци у основи калупа - „породични калуп“ од пет различитих делова

Калуп се састоји од две главне компоненте, калупа за убризгавање (А плоча) и калупа за избацивање (Б плоча). Овим компонентама се такође говори глодалица моулдмакер. Пластична смола улази у калуп кроз спруе or капија у калупу за убризгавање; чахура шипке је да се чврсто заптива уз млазницу цеви за убризгавање машине за ливење и да се дозвољеној пластици тече из бачве у калуп, такође познато као шупљина. Лежајна чахура усмерава растопљену пластику на слике шупљине кроз канале који су обрађени у површине А и Б плоча. Ови канали омогућавају провлачење пластике дуж њих, па се тако називајутркача. Растопљена пластика протиче кроз клизач и улази у једну или више специјализованих капија и у геометрију шупљине да би се формирао жељени део.

Количина смоле потребна за попуњавање лишћа, водилице и шупљина калупа састоји се од „пуцања“. Заробљени ваздух у калупу може да изађе кроз отворе за ваздух који су уземљени у линију раздвајања калупа или око иглица и клизача избацивача који су нешто мањи од рупа на којима се држе. Ако заробљени ваздух не сме да изађе, стлачен је притиском долазног материјала и стиснут у углове шупљине, где спречава пуњење, а такође може проузроковати и друге недостатке. Ваздух чак може постати толико компримован да запаљује и сагорева околни пластични материјал.

Да би се омогућило уклањање обликованог дела из калупа, карактеристике калупа не смеју да се прекривају једна у другу у правцу у којем се калуп отвара, осим ако делови калупа нису дизајнирани да се померају између таквих надвојака када се калуп отвори (користећи компоненте назване Подизници ).

Бочне стране дела који се појављују паралелно са правцем вучења (ос лежишта (отвор) или уметак је паралелна са кретањем према горе и доле калупа како се отвара и затвара) су обично благо под углом, назива се пропух, како би се олакшало ослобађање дела из калупа. Недовољан пропух може проузроковати деформације или оштећења. Пропух потребан за ослобађање калупа првенствено зависи од дубине шупљине: што је шупљина дубља, то је потребно више пропуха. Скупљање се такође мора узети у обзир при одређивању потребног пропуха. Ако је кожа превише танка, обликовани део ће се стезати на језгре које се формирају током хлађења и приањања уз те језгре, или се тај део може искривити, искривити, стиснути или пуцати када се шупљина повуче.

Спруе, тркач и капије у стварном производу за бризгање

Калуп је обично дизајниран тако да ливени део поуздано остаје на избацивачкој (Б) страни калупа када се отвори и извлачи клизач и излив са (А) стране заједно са деловима. Део тада слободно пада када се избаци са (Б) стране. Тунелске капије, познате и као подморнице или калупи, налазе се испод линије раздвајања или површине калупа. Отвор се обрађује на површини калупа на линији раздвајања. Изливени део се одсече (калупом) из система клизача при избацивању из калупа. Игле за избацивање, познате и као нокаут игле, су кружне игле постављене у било коју половину калупа (обично половину избацивача), које потискују готови ливени производ или систем клизача из калупа. Избацивање производа помоћу игле, рукава, трака итд. Може изазвати нежељене утиске или изобличења, тако да морате бити опрезни приликом дизајнирања калупа.

Стандардна метода хлађења је преношење расхладне течности (обично воде) кроз низ рупа избушених кроз плоче калупа и спојених цревима да би се формирао континуирани пут. Расхладна течност апсорбује топлину из калупа (која је апсорбовала топлоту из вруће пластике) и одржава калуп на одговарајућој температури да очврсне пластику на најефикаснији степен.

Да би се олакшало одржавање и одзрачивање, шупљине и језгре су подељени у комаде, назване уметањеи подсклопе, такође позване уметање, блокови, Или јурити блокове. Заменом заменљивих уметака, један калуп може направити више варијација истог дела.

Сложенији делови се формирају коришћењем сложенијих калупа. Они могу имати секције назване клизачи, који се крећу у шупљину окомито на смјер извлачења, да би формирали карактеристике прекомерног дела. Када се калуп отвори, клизачи се одвлаче од пластичног дела помоћу непокретних кутних клинова на непокретној половици калупа. Ове игле улазе у прорез на клизачима и узрокују помицање клизача уназад када се отвори покретна половина калупа. Део се затим избацује и калуп се затвара. Дејство затварања калупа изазива помицање клизача према дуж кутних затича.

Неки калупи омогућују поновно постављање обликованих делова како би се створио нови пластични слој око првог дела. То се често назива прекомерно обликовање. Овај систем може омогућити производњу једноделних гума и точкова.

Двостепене ињекцијске тастере са тастатуром са рачунара

Калупи са две или више шпица дизајнирани су да се „преформирају“ у једном циклусу калупа и морају се обрађивати на специјализованим машинама за бризгање са две или више јединица за убризгавање. Овај поступак је заправо поступак бризгања који се изводи два пута и због тога има много мању грешку. У првом кораку материјал основне боје обликован је у основни облик који садржи просторе за други снимак. Тада се у те просторе убризгава други материјал, друге боје. На пример, тастери и тастери направљени овим поступком имају ознаке које се не могу истрошити и остају читљиве при интензивној употреби.

Калуп може произвести неколико копија истих делова у једном „пуцању“. Број „отисака“ у калупу тог дела често се погрешно назива кавитацијом. Алат са једним отиском често ћемо назвати калупом са једним отиском (шупљином). Калуп са 2 или више шупљина истих делова вероватно ће се називати калупом вишеструких отисака (шупљина). Неки изузетно високи облици производње (попут оних за поклопце за боце) могу имати преко 128 шупљина.

У неким случајевима алат са вишеструким шупљинама ће обликовати низ различитих делова у истом алату. Неки произвођачи алата називају ове калупе породичним калуповима јер су сви делови повезани. Примери укључују пластичне сетове модела.

Простор за складиштење

Произвођачи се јако труде да заштите прилагођене калупе због високих просечних трошкова. Савршен ниво температуре и влажности одржава се како би се осигурао најдужи могући век сваког калупа по мери. Прилагођени калупи, попут оних који се користе за бризгање гуме, чувају се у окружењима под контролом температуре и влаге да се спречи квргавање.

Материјали за алате

Берилијум-бакарни уметак (жути) на калупу за бризгање за АБС смолу

Често се користи алатни челик. Благи челик, алуминијум, никл или епоксид погодни су само за прототипове или врло кратке производне циклусе. Савремени тврди алуминијум (легуре 7075 и 2024) са правилним дизајном калупа, лако може направити калупе способне за 100,000 или више делимичних векова уз правилно одржавање калупа.

Машинска обрада

Калупи се граде помоћу две главне методе: стандардна обрада и ЕДМ. Стандардна обрада, у свом конвенционалном облику, историјски је била метода израде калупа за убризгавање. Технолошким развојем ЦНЦ обрада је постала преовлађујуће средство за прављење сложенијих калупа са тачнијим детаљима калупа за мање времена од традиционалних метода.

Машинска обрада електричног пражњења (ЕДМ) или поступак ерозије искре постала је широка примјена у изради калупа. Поред тога што омогућава формирање тешких облика који се тешко машу, процес омогућава обликовање претходно очврснутих калупа тако да није потребна топлотна обрада. Промјене очврслог калупа уобичајеним бушењем и глодањем обично захтијевају жарење како би се калуп омекшао, а затим термичка обрада да се поново очврсне. ЕДМ је једноставан поступак у коме се обликована електрода, обично направљена од бакра или графита, веома споро спушта на површину калупа (током више сати), која је уроњена у парафинско уље (керозин). Напон који се примењује између алата и калупа изазива искрење ерозије површине калупа у обрнутом облику електроде.

трошак

Број шупљина уграђених у калуп директно ће корелирати у трошковима калупа. Мање шупљина захтијева далеко мање алата, тако да ће ограничење броја шупљина заузврат резултирати нижим почетним трошковима производње за израду калупа за убризгавање.

Како број шупљина игра виталну улогу у трошковима калупа, тако то игра и сложеност дизајна дела. Комплексност се може уградити у многе факторе као што су завршна обрада површине, захтеви за толеранцијом, унутрашњи или спољни навоји, фини детаљи или број подрезивања који могу бити уграђени.

Даљњи детаљи као што су подрез или било која карактеристика која узрокује додатно алати повећаће трошкове калупа. Површинска обрада језгре и шупљине калупа додатно ће утицати на трошкове.

Процесом ињекцијског прешања гуме ствара висок принос трајних производа, што га чини најефикаснијим и најисплативијим начином обликовања. Доследни процеси вулканизације који укључују прецизну контролу температуре значајно смањују сав отпадни материјал.

Поступак убризгавања

Мала глодалица за убризгавање која приказује резервоар, млазницу и простор за одмрзавање

Помоћу ињекционог ливења, зрнаста пластика се силом убацује из спремника у загрејану бачву. Док се грануле полако померају напријед помоћу клипног вијка, пластика се форсира у загрејану комору, где се топи. Како се клип напредује, растопљена пластика се форсира кроз млазницу која се наслања на калуп, омогућавајући јој да уђе у шупљину калупа кроз капију и систем тркача. Калуп остаје хладан па се пластика очврсне готово чим се калуп напуни.

Циклус убризгавања у калупе

Слијед догађаја током ињекцијског калупа у пластичном дијелу назива се циклусом ињекцијског лијевања. Циклус започиње када се калуп затвори, након чега следи убризгавање полимера у шупљину калупа. Једном када се шупљина напуни одржава се задржавајући притисак да се надокнади скупљање материјала. У следећем кораку вијак се окреће, доводећи следећи хитац на предњи вијак. Због тога се вијак повлачи како се припрема следећи хитац. Једном када се део довољно охлади, калуп се отвара и део се избацује.

Научно насупрот традиционалном обликовању

Традиционално, део убризгавања у поступак калупа обављао се под сталним притиском ради пуњења и паковања шупљине. Међутим, овај метод је омогућио велике разлике у димензијама од циклуса до циклуса. Сада се чешће користи научно или невезано обликовање, метода коју је пионир РЈГ Инц. У овом се ињектирање пластике „раздваја“ у фазе како би се омогућила боља контрола димензија дела и више циклуса у циклус (обично се назива пуцање у -схот у индустрији) доследност. Прво се шупљина напуни до приближно 98% пуњења помоћу контроле брзине (брзине). Иако би притисак требао бити довољан да омогући жељену брзину, ограничења притиска током ове фазе су непожељна. Када се шупљина напуни 98%, машина прелази са контроле брзине на контролу притиска, где се шупљина „пакује“ под сталним притиском, где је потребна довољна брзина да би се постигли жељени притисци. Ово омогућава контролу димензија делова на хиљадите делове инча или боље.

Различите врсте процеса ињекцијског прешања

Иако је већина поступака ињекцијског прешања обухваћена горе описаним конвенционалним поступком, постоји неколико важних варијација лијевања које укључују, али нису ограничене на:

  • ливеног
  • Метално ињекционо ливење
  • Бризгање у танком зиду
  • Бризгање течног силиконског каучука

Овде можете пронаћи свеобухватнији списак процеса ињекционог ливења:

Решавање проблема процеса

Као и сви индустријски процеси, ињекционо ливење може произвести неисправне делове. У области ињекционог ливења, отклањање проблема се често врши испитивањем неисправних делова за одређене недостатке и решавањем ових оштећења дизајном калупа или карактеристикама самог процеса. Испитивања се често изводе пре него што се пуна производња покрене како би се предвидио недостатак и одредили одговарајуће спецификације које ће се користити у поступку убризгавања.

Приликом првог пуњења новог или непознатог калупа, где је величина пуцња за тај калуп непозната, техничар / постављач алата може извршити пробно покретање пре пуне производње. Почиње са малом тежином пуцања и пуни се постепено док калуп не постане 95 до 99%. Једном када се то постигне, примењиваће се мала количина притиска и време задржавања повећавати док се не догоди смрзавање врата (време очвршћавања). Време замрзавања капије може се одредити повећањем времена задржавања, а затим одмеравањем дела. Када се тежина дела не мења, тада се зна да се капија смрзла и да се у њу више не убризгава материјал. Време очвршћавања врата је важно, јер оно одређује време циклуса и квалитет и конзистентност производа, што је само по себи важно питање у економији производног процеса. Притисак држања се повећава све док делови не остану без судопера и док се не постигне тежина дела.

Кварови калупа

Бризгање је сложена технологија са могућим проблемима у производњи. Могу бити узроковане или оштећењем калупа или чешће самим поступком обликовања.

Кварови калупа Алтернативни назив Описи Узроци
плик Блистеринг Подигнута или слојевита зона на површини дела Алат или материјал је превише врућ, често узрокован недостатком хлађења око алата или неисправним грејачем
Трагови опекотина Сагоревање ваздуха / гас / дизелинг Црно или браон спаљена подручја на делу који се налази на најудаљенијим местима од капије или где је заробљен ваздух Алат недостаје одзрачивањем, брзина убризгавања је превелика
Пруге у боји (САД) Колорне пруге (УК) Локализована промена боје / боје Мастербатцх се не меша правилно, или је материјала понестало и почиње пролазити као само природно. Претходни обојени материјал „увлачи се“ у млазницу или неповратни вентил.
Деламинација Танки слојеви налик слоју формирани у дијелу зида Контаминација материјала, нпр. ПП помешано са АБС, веома је опасно ако се део користи за безбедносну критичну примену, јер материјал има врло малу чврстоћу када се таложи, јер се материјали не могу везати
Блиц Буррс Вишак материјала у танком слоју који прелази нормалну геометрију дела Калуп је прекопакован или је линија оштећења на алату оштећена, превелика брзина убризгавања / убризгава се материјал, сила стезања прениска. Такође могу да буду изазване прљавштином и нечистоћама око алата.
Уграђена контамината Уграђене честице Стране честице (изгорели материјал или друго) уграђене у део Честице на површини алата, контаминирани материјал или страни отпад у бачви или превише топлотне смицања која сагорева материјал пре убризгавања
Ознаке тока Линија протока Таласасте линије или узорци у смеру „офф тоне“ Брзине убризгавања сувише мале (пластика се превише охладила током убризгавања, брзине убризгавања треба да се подешавају онолико брзо колико је примерено за поступак и коришћени материјал)
Гате Блусх Хало или руменило Кружни узорак око капица, обично је проблем само на калупу за вруће тркаче Брзина убризгавања је пребрза, величина капије / шприцер / тркач је премала или је температура талине / калупа прениска.
Јеттинг Део деформиран турбулентним протоком материјала. Лош дизајн алата, положај врата или носач. Брзина убризгавања постављена превисоко Лош дизајн капија који узрокује премало набрекнућа и резултирање млажњаком.
Плетене линије Велд линије Мале линије на задњој страни језгри језгра или прозора у деловима који личе на само линије. Узроковано предњим растопањем који тече око предмета који стоји поносно у пластичном делу, као и на крају испуна где се предњи део талине поново спаја. Може се смањити или елиминисати помоћу студије протока калупа када је калуп у фази дизајна. Једном када се калуп направи и постави кап, овај пропуст можете да минимизирате само променом талине и температуре калупа.
Деградација полимера Распад полимера од хидролизе, оксидације итд. Прекомерна вода у гранулама, прекомерне температуре у бачви, прекомерне брзине вијака узрокујући велику топлоту смицања, материјалу је дозвољено да предуго седи у бачви, превише се користи.
Трагови судопера [судопери] Локализована депресија (у дебљим зонама) Време задржавања / притиска прениско, време хлађења прекратко, без врућих тркача то такође може бити узроковано подешавањем превисоке температуре капије. Претерани материјал или зидови су превише дебели.
Кратак ударац Калуп без пуњења или кратког облика Делимични део Недостатак материјала, брзина убризгавања или низак притисак, калуп превише хладан, недостају вентилациони отвори
Сплаи маркс Спласх марк или сребрне пруге Обично се појављује као сребрна пруга дуж узорка протока, али у зависности од врсте и боје материјала може представљати ситне мехуриће изазване влагом. Влага у материјалу, обично када се хигроскопне смоле неправилно суше. Заробљавање гаса у подручјима са „ребрима“ услед превелике брзине убризгавања у та подручја. Материјал је преврућ или се превише стриже.
Строгост Стрингинг или лонг-гате Стринг попут остатка од претходног преноса снимка у новом кадру Превисока температура млазнице. Капија се није смрзнула, нема декомпресије завртња, нема пуцања вентила, лоше постављање трака грејача унутар алата.
Празнине Празан простор унутар дела (обично се користи ваздушни џеп) Недостатак притиска при држању (притисак за задржавање користи се за спаковање дела током времена задржавања). Пребрзо пуњење, не дозвољавајући постављање ивица дела. Такође калуп можда није регистрован (када се две половине не центрирају правилно, а делови зидова нису исте дебљине). Дати подаци су уобичајено разумевање, Исправка: Недостатак притиска у пакету (који не задржава) (притисак у пакету се користи за паковање, иако је то део током времена задржавања). Пребрзо пуњење не узрокује ово стање, јер је празнина судопер који није имао где да се догоди. Другим речима, како се део скупља, смола је одвојена од себе јер у шупљини није било довољно смоле. Празнина се може догодити на било ком подручју или део није ограничен дебљином већ протоком смоле и топлотном проводљивошћу, али је вероватније да ће се догодити на дебљим површинама попут ребара или удубљења. Додатни основни узроци празнина су нетапање на базену топљења.
Велд лине Плетена линија / Мелд лине / Трансфер лине Дисколорирана линија на којој се сусрећу два тока фронте Температура калупа или материјала постављена је прениско (материјал је хладан кад се сретне, па се не веже). Време за прелаз између убризгавања и преноса (на паковање и држање) је прерано.
Варпинг Твистинг Искривљени део Хлађење је прекратко, материјал је превише врућ, недостатак хлађења око алата, неправилне температуре воде (делови се нагињу ка топлој страни алата) Неравномерно смањивање између делова дела

Методе попут индустријског ЦТ скенирања могу помоћи у проналажењу ових оштећења споља и споља.

Толеранције

Толеранција лијевања је одређени додатак на одступање у параметрима као што су димензије, тежина, облици или углови итд. Да би се максимизирала контрола у подешавању толеранција, обично постоји минимална и максимална граница дебљине, на основу кориштеног поступка. Ињекцијско пресовање обично има толеранције еквивалентне ИТ степену од око 9-14. Могућа толеранција термопласта или термосета је ± 0.200 до ± 0.500 милиметара. У специјализованим применама у масовној производњи постижу се толеранције од ± 5 µм на оба пречника и линеарне карактеристике. Могу се добити површинске обраде од 0.0500 до 0.1000 µм или боље. Могуће су и храпаве или шљунковите површине.

Тип калупа Типично [мм] Могуће [мм]
Термопластична ± КСНУМКС ± КСНУМКС
Термосет ± КСНУМКС ± КСНУМКС

Напајање

Снага потребна за овај поступак ињекционог ливења зависи од многих ствари и варира од материјала који се користи. Водич за производне процесе наводи да захтеви за снагом зависе од „специфичне тежине материјала, тачке топљења, топлотне проводљивости, величине дела и брзине обликовања“. Испод је табела са странице 243 исте референце као што је претходно поменуто која најбоље илуструје карактеристике релевантне за снагу потребну за најчешће коришћене материјале.

Материјал Специфична гравитација Тачка топљења (° Ф) Тачка топљења (° Ц)
Епокси 1.12-1.24 248 120
Фенолна 1.34-1.95 248 120
Најлон 1.01-1.15 381-509 194-265
полиетилен 0.91-0.965 230-243 110-117
Полистирен 1.04-1.07 338 170

Роботско обликовање

Аутоматизација значи да мања величина делова омогућава мобилном инспекцијском систему да брже прегледа више делова. Поред монтирања инспекцијских система на аутоматске уређаје, вишеосни роботи могу уклонити делове из калупа и поставити их за даље процесе.

Специфични случајеви укључују уклањање делова из калупа одмах након што су делови створени, као и примену система машинског вида. Робот хвата део након што су извучени пинови за избацивање како би ослободили део из калупа. Затим их премешта у локацију држања или директно на инспекцијски систем. Избор зависи од врсте производа, као и од општег распореда производне опреме. Висион системи монтирани на роботе увелико су побољшали контролу квалитета уметнутих делова. Мобилни робот може прецизније одредити тачност постављања металне компоненте и прегледати брже него што то може човек.

галерија

Врх

ЗАБОРАВИТЕ ВАШЕ ДЕТАЉЕ?