Инжекционно формовани части

Техниката на шприцване се използва при производството на шприцформи за идентични части, известни като формовани компоненти. Този процес изисква високо налягане и разтопената пластмаса или друг материал се инжектира в кухина на формата за леене под налягане на пластмаса.

Втората стъпка се извършва вътре във формата, където веществото се охлажда и втвърдява, приспособявайки се към контурите на кухината. След това формованата част се отстранява след отваряне на формата. Процедурата се повтаря няколко пъти, за да се създадат много еднакви парчета.

Освен това, изключително здрава стомана обикновено се използва за шприцформи, създадена да издържа на високото налягане и топлината, генерирани по време на процеса на шприцване. За да се правят точни и последователни части, формите трябва да са прецизни.

Качеството на крайния продукт е значително повлияно от дизайна на формата, който може да бъде сложен поради съображения като вида на формования материал, предвидената форма на готовия артикул и включените производствени процедури.

Формованите части се използват в различни продукти, от обикновени стоки за дома до сложни механични части, използвани в сектори, включително автомобилната, електронната и медицинската индустрия. Шприцоването е много харесван производствен метод за различни продукти поради неговата адаптивност и достъпност.

Продукти за леене под налягане: оборудване и процес

Използвайки специализирани машини, индустриалният процес на леене под налягане създава формовани компоненти от термопластични или термореактивни материали. Следните компоненти са от съществено значение при производството на продукти за леене под налягане:

Оборудване

По време на процеса на леене под налягане се използва следното оборудване:

1. Машина за леене под налягане: Тази машина съдържа компоненти като бункер, нагревателен варел, възвратно-постъпателен винт и скоба за форма, които съставляват основната част от процедурата за леене под налягане. Пластмасовите пелети се разтопяват от машината и се инжектират под солидно налягане във формата, за да се получи формована част.

• Кухина на матрицата: Този инструмент, често съставен от стомана или алуминий, придава формата на пластмасата. Две части от формата се закрепват заедно по време на процедурата за леене под налягане.
• Бункер за материал: Преди да бъдат заредени в нагревателния варел на машината за леене под налягане, пластмасовите пелети се съхраняват тук.
• Нагревателен варел: Пластмасовите пелети се разтопяват в тази част от процеса на леене под налягане, така че да са готови за шприцване във формата.
• Възвратно-постъпателен винт: Тази част от машината за леене под налягане загрява пластмасата, преди да я насочи към формата.
• Скоба за мухъл: Тази система прилага налягането, необходимо за инжектиране на разтопената пластмаса във формата, като същевременно държи формата затворена по време на процеса на леене под налягане.
• Охладителна система: Това се използва за охлаждане на формованите под налягане компоненти, след като са създадени. Това може да се постигне чрез охлаждане на системата с въздух, вода или комбинация от двете.

Това са основните елементи на инсталацията за леене под налягане. В зависимост от конкретните нужди на процеса на леене под налягане може да се използва и допълнително спомагателно оборудване, като гранулатори, сушилни за материали и модули за контрол на температурата.

Блок за шприцване на пластмаса

Топенето и шприцването на пластмасовия материал в кухината на матрицата се извършва от блока за шприцване на пластмаса при леене под налягане. Пластмасовият материал се разтопява и се инжектира във формата с помощта на нагрят варел, винт и дюза.

След това пластмасовото вещество се поставя в цевта, където движещият се винт го нагрява и смесва. В следващата стъпка дюзата инжектира пластмасовия материал в кухината на формата, след като достигне правилната температура и консистенция, където се охлажда и втвърдява, за да създаде желания резултат.

За да се поддържа постоянна и висококачествена продукция, модулът за шприцване на пластмаса, който е ключова част от процеса на леене под налягане, трябва да се управлява по подходящ начин.

Устройство за затягане на матрицата

Двете половини на формата трябва да бъдат плътно затворени и държани заедно по време на процесите на шприцване и охлаждане от устройството за затягане на матрицата при леене под налягане. Силата на затягане, необходима за задържане на половинките на матрицата здраво една към друга и спиране на изтичането на пластмасов материал от кухината на формата, се прилага и поддържа от модула.

Стационарна плоча и подвижна плоча, свързани с хидравлична или механична система, съставляват блока за затягане на формата. Двете плочи се издърпват заедно, когато матрицата се постави в машината, и след това се прилага сила на затягане, за да се държи формата затворена.

Необходимата сила на затягане варира в зависимост от размера, сложността и вида на използваната пластмаса и формата. За да се осигури безопасно и ефективно производство, модулът за затягане на формата, решаваща част от процеса на леене под налягане, трябва да се наблюдава внимателно.

Процеси: Инжекционно формоване на термопластични полимери

Процесът на леене под налягане на термопластични полимери обикновено включва следното:

Мухълът

Шприцоването на термопластични полимери зависи до голяма степен от формата за шприцване. Това е устройство, използвано за формоване на разтопена пластмаса в желания завършен артикул. Кухината и сърцевината, двата основни компонента на матрицата, обикновено са конструирани така, че да пасват заедно, за да създадат триизмерна форма.

След като бъде инжектиран в кухината на формата, пластмасовият материал се охлажда и втвърдява, за да приеме формата на формата. Крайната форма и размер на продукта се определят от дизайна на формата, което го прави критичен компонент на процеса на леене под налягане.

Формата трябва да бъде внимателно разработена, за да се гарантира, че пластмасовият материал преминава без усилие във всяка кухина и че процесът на охлаждане е бърз и равномерен. В допълнение, матрицата трябва да бъде изработена от материали, които издържат на високите температури и налягания, използвани в процеса на леене под налягане.

Тъй като формата може да се използва многократно по време на шприцването, тя може да се използва за създаване на множество идентични части. За да се поддържа в добра форма и да може да продължи да произвежда висококачествени части, формата може да се наложи да се почиства и поддържа редовно.

Форма с две плочи

При шприцването на термопластични полимери формата с две плочи е типичен стил на матрица. Състои се от две части, фиксирани върху двете плочи на формовъчната машина, половината на кухината и половината на сърцевината. Формата с две плочи се нарича така, защото има дизайн от две части с разделителна линия, разделяща двете части на формата.

Задачата на формата с две плочи е да формова разтопената пластмаса в необходимата крайна форма. Пластмасовият материал се инжектира в половината кухина на матрицата през порта на разделителната линия. Кухината се запълва с пластмасов материал, който след това се оставя да се охлади и втвърди. Готовият артикул се освобождава, след като двете половини на матрицата се разцепят.

Тъй като се нуждае само от две плочи и няколко прости компонента, формата с две плочи е сравнително лесен и достъпен тип форма. Работи добре за компоненти с ясна геометрия, включително плоски или заоблени криви.

Въпреки това може да не е подходящо за части с по-сложна геометрия, тъй като запълването на кухината с пластмаса може да бъде предизвикателство при тези обстоятелства. При шприцоване формата с две плочи е универсална и често използвана, особено за обикновени парчета и скромни производствени серии.

Форма с три плочи

Формата с три плочи е една от формите, използвани при леене под налягане на термопластични полимери. В сравнение с матрицата с две плочи, тя има повече функции и гъвкавост, тъй като има три плочи; две подвижни и една стабилна.

Целта на формата с три плочи е да формова пластмасовите шприцовани части в необходимата крайна форма. Пластмасовият материал се инжектира в половината кухина на матрицата през порта на разделителната линия.

След като разтопената пластмаса е в кухината на формата, двете движещи се плочи се отделят от неподвижната плоча, което позволява на пластмасовия обект да бъде изхвърлен от формата. Третата плоча в формата с три плочи, поставена между кухината и половината на сърцевината, се нарича плъзгаща плоча или подплоча.

С използването на тази плоча може да се създаде уникална плъзгаща система, която може да се използва за насочване на потока от пластмасов материал към различни кухини или места вътре в една кухина. В резултат на това процесът на леене под налягане може да бъде по-гъвкав и ефективен.

Когато се произвеждат по-големи артикули, където използването на матрица с две плочи би довело до по-голям размер на формата или би наложило инсталирането на допълнителни функции като повдигачи, често се използва формата с три плочи. Чрез включването на няколко кухини в дизайна на формата, формата с три плочи може да направи различни части в един цикъл.

Формата с три плочи е универсален и ефективен тип форма, често използвана в процеса на леене под налягане, особено за по-големи части и производствени серии.

Повторно използване на леяк и плъзгач в две и три плочи

Използваният материал, геометрията на частта и желаните качества на готовия продукт влияят на това колко леяк и плъзгач могат да бъдат използвани повторно при леене под налягане. Повторното използване на лея и канали често се извършва в индустрията за леене под налягане, защото може да намали разходите и отпадъците.

Освен това леякът и плъзгачът обикновено се закрепват към формования обект в двуплочна форма и комплектът като цяло се изважда от формата. След това артикулът може да бъде отделен ръчно от леяк и плъзгач, което може да се използва в други цикли на формоване.

Повторната употреба на леяк и канал може да наложи допълнителни процедури за обработка, включително смилане или претопяване, за да се гарантира, че материалът е в подходяща форма за повторна употреба. В матрица с три плочи процедурата на изхвърляне отделя леяк и плъзгач от формования обект и леят често се използва повторно в последователни цикли на формоване.

Плочата на плъзгача обикновено е разглобяема, което улеснява достъпа до системата на плъзгача и повторното използване на плъзгача и плъзгача. От решаващо значение е да запомните, че повторното използване на леяк и канал може значително да повлияе на консистенцията и качеството на крайния продукт.

Въпреки това, повторно използваните материали могат да имат примеси или проблеми с консистенцията, които оказват влияние върху здравината или издръжливостта на пластмасовия материал. За постигане на постоянни и висококачествени продукти е необходимо непрекъснато наблюдение на процеса на формоване и качеството на рециклирания материал.

Като цяло, индустрията за леене под налягане използва повторно леяк и канал в форми с две и три плочи, което може да помогне за намаляване на разходите и отпадъците. Гарантирането, че качеството и качествата на крайния продукт не са компрометирани, изисква стриктно мислене и управление.

Машини за леене под налягане

Машините, използвани за процеса на инфекциозно формоване, включват следното:

Инжекционни модули

Инжекционният модул, който разтопява и инжектира пластмасов материал във формата, е важна част от машината за леене под налягане. Типичните компоненти са цилиндър, нагревател, винт или бутало, бункер и инжекционен модул.

Преди да бъде поставен в цевта, пластмасовият материал първо се подава в бункера и се съхранява там. Движещият се винт или бутало и топлината от нагревателя разтопяват и хомогенизират пластмасата вътре в цевта. Докато напредва, разтопеният пластмасов материал се инжектира във формата през шибър от винта или буталото.

Целта на инжекционния модул е да регулира прецизно температурата, налягането и скоростта на потока на пластмасовия материал по време на процеса на леене под налягане. Това гарантира, че пластмасовият материал е равномерно хомогенизиран, правилно разтопен и инжектиран във формата.

Също така е възможно да промените скоростта, налягането и обема на инжекционния модул, което е от решаващо значение при формоване на обекти със сложни геометрии или точни толеранси. В зависимост от точното приложение, видът и размерът на инжекционната единица може да се променят, като някои машини са направени за производство в голям обем, а други за прецизно или дребномащабно формоване.

Устройството за впръскване е от решаващо значение за генерирането на висококачествени пластмасови изделия и често е един от най-важните компоненти при определянето на производителността и възможностите на машината за леене под налягане.

Възвратно-постъпателна винтова машина

Устройство за леене под налягане, бутално-постъпателна винтова машина, разтопява и инжектира пластмасов материал във формата с помощта на бутално-постъпателен винт. Поради своята адаптивност, ефективност и капацитет за създаване на висококачествени пластмасови изделия, това оборудване често се използва в сектора за леене под налягане.

В идеалния случай шприцоването включва топене и шприцване на термопластични материали във форма с помощта на винтова машина с възвратно-постъпателно движение. Пластмасовите пелети се подават в цевта на машината от възвратно-постъпателния винт и се разтопяват, като по този начин се получава налягане и топлина.

След като се разтопи, пластмасата се шприцова във формата с помощта на винт под високо налягане, за да се придаде желаната форма на крайния продукт.

Машина за предварително завинтване на пластификатор или двустепенна машина

Двустепенната машина е машина за шприцване, която използва две независими инжекционни единици; един за топене на пластмасовия материал и друг за шприцването му във формата.

Топенето и подготовката за инжектиране на пластмасовия материал се наричат първи етап или „пластифициране“. На този етап възвратно-постъпателният винт произвежда топлина и налягане, които разтапят пластмасата, докато се подава в основния инжекционен модул на машината.

Разтопеният пластмасов материал се изпомпва във формата по време на втория етап, наричан още етап на „измерване“. Тази стъпка включва преместване на разтопената пластмаса от първичния инжекционен модул към вторичния инжекционен модул, където се инжектира под солидно налягане във формата.

Големите и сложни детайли често се произвеждат с помощта на двустепенни машини, тъй като те осигуряват превъзходен контрол на процеса на формоване и позволяват по-точно инжектиране на пластмасовия материал във формата.

Затягащи възли

Следните затягащи елементи се използват за изработване на шприцовани части:

Превключващи скоби

За да държат двете части на матрицата заедно, докато протича процесът на шприцване, при леене под налягане се използват превключващи скоби. Скобите са направени да генерират силна сила на затягане, за да се гарантира, че формата остава затворена и правилно ориентирана по време на инжектирането на разтопения пластмасов материал.

Превключващите скоби увеличават силата на затягане, подадена към матрицата чрез система за свързване. Системата за свързване създава механично предимство, когато скобата е захваната, увеличавайки силата, приложена към матрицата. В резултат на това скобите могат да приложат голяма сила само с малка входна сила.

Освен това превключващите скоби са предпочитани при леене под налягане, тъй като осигуряват здрава и надеждна сила на захващане, която може да се променя, за да отговаря на уникалните нужди на процеса на формоване. Освен това, те се включват и изключват бързо и са лесни за използване, като всичко това допринася за по-кратко общо време на цикъла на процеса на формоване.

Хидравлични скоби

Хидравличните скоби често се използват при леене под налягане, за да държат двете половини на формата заедно по време на процеса на шприцване. За да осигурят силна сила на затягане на формата и да я поддържат здраво затворена и подравнена по време на инжектирането на разтопения пластмасов материал, хидравличните скоби използват хидравлично налягане.

Хидравлична помпа, контролни клапани и цилиндри съставляват конвенционалната хидравлична система, използвана в затягащия механизъм. Цилиндрите преместват затягащата плоча или монтажната плоча на формата, когато хидравличната система е активирана, като в процеса упражняват натиск върху формата.

Хидромеханични скоби

За да поддържа двете части на матрицата заедно по време на проекта за леене под налягане, леенето под налягане използва хидромеханични скоби, наричани също скоби за подпомагане на превключването.

Чрез комбиниране на хидравлична система за стартиране на процеса на затягане и механичен превключващ механизъм за увеличаване и поддържане на силата на затягане, хидромеханичните скоби комбинират предимствата на хидравличните и механичните методи на затягане.

Хидравличен цилиндър, който премества затягащата плоча към неподвижната плоча, генерира силата на затягане. След като се достигне определена сила на затягане, хидравличният цилиндър се заключва и механичният превключвателен механизъм поема действието, за да продължи да прилага сила на затягане.