Видове технологии за шприцване: Ръководство за процес и материали

Какво е технология за шприцване?

Шприцването е производствен процес. Чрез инжектиране на разтопени материали в матрица, това ви позволява да създавате голям брой еднакви части. Този метод е често използвани в производството на пластмасови изделия, които виждате всеки ден, от капачки за бутилки до автомобилни части. Той е силно предпочитан заради способността си да предоставя постоянни форми и добри детайли с бърза скорост.

Основни етапи на процеса на шприцване

1. Затягане – Половините на матрицата са здраво затворени под високо налягане.

2. Инжектиране – Разтопена пластмаса (като ABS, полипропилен или найлон) се вкарва принудително в кухината на формата.

3. Охлаждане – Материалът се втвърдява в желаната форма.

4. Изтласкване – Готовата част се освобождава и цикълът се повтаря само 15–60 секунди.

Видове технологии за шприцване

Шприцването не се ограничава само до пластмаси. С развитието на технологиите, все повече материали стават приложими за шприцване, разширявайки приложенията му и потенциала му за спестяване на разходи. Следното е общо въведение в пет вида технологии за шприцване, включително техните процеси, предимства, ограничения и приложения.

Инжекционно формоване с помощта на газ

• ПроцесВпръсква азотен газ в разтопена пластмаса, за да създаде кухи секции.
• ПредимстваНамалява разхода на материал (до 40%), минимизира следите от вдлъбнатини и подобрява здравината на детайлите.
• ОграничениеИзисква прецизен контрол на налягането на газа, за да се избегнат дефекти като издухвания.
• ПриложенияМебели, автомобилни компоненти, потребителски стоки.

Тънкостенно формоване

• ПроцесИзползва високоскоростно инжектиране за стени с дебелина <1 мм.
• ПредимстваЛек, рентабилен и поддържащ структурната цялост.
• ОграничениеОграничено до пластмаси с висока течливост и ограничена механична якост.
• ПриложенияОпаковки за храни, корпуси за електроника.

Течно силиконово шприцване (LSR)

• ПроцесДвукомпонентен платиново-вулгарен силикон, инжектиран под ниско налягане.
• ПредимстваБиосъвместим, гъвкав и устойчив на топлина.
• ОграничениеПо-високи разходи за материали в сравнение с термопластите.
• ПриложенияМедицински изделия, бебешки продукти.

Формоване от структурна пяна

• ПроцесХимическите пенообразуващи агенти създават пореста сърцевина с твърда обвивка.
• ПредимстваВисоко съотношение якост-тегло и намалено деформиране.
• ОграничениеГрубата повърхностна обработка често изисква последваща обработка.
• ПриложенияГолеми промишлени части, автомобилни панели.

Метално леене под налягане (MIM)

• ПроцесМетален прах, формован и синтерован до плътност >95%.
• ПредимстваСложни геометрии и строги допуски.
• ОграничениеОграничено до малки части поради ограничения в размера на пещта.
• ПриложенияХирургически инструменти, крепежни елементи за аерокосмическата индустрия.

Материали и добавки

Термопласти и термореактивни пластмаси

Термопласти като ABS, полипропилен, полиетилен, поликарбонат, найлон и полистирол са най-често срещаният избор. Те стават меки и податливи на формоване при нагряване и се втвърдяват при охлаждане. Можете да ги разтопите отново няколко пъти, което помага при рециклиране.

• ABS е здрав и устойчив на удар, което го прави популярен за потребителски продукти.
• Полипропилен е лек и устойчив на химикали, често използван в опаковки и авточасти.
• Полиетилен е гъвкав и се използва за бутилки и контейнери.
• Поликарбонат е здрав и прозрачен, подходящ за лещи и предпазни средства.

Метали, каучуци и специализирани материали

Освен пластмаси, някои формовани части използват материали като метали, силиконов каучукили други специални полимери.

• Метали могат да бъдат шприцвани чрез специални процеси, което ви дава здравината на метала с прецизни форми.
• силиконова гума е гъвкав и устойчив на екстремни температури, често срещани в уплътнения, гарнитури и медицински изделия.
• Гуми а еластомерите осигуряват гъвкавост и издръжливост на продукти като калъфи за телефони или дръжки.
• Специализирани материали включват високоефективни полимери като PAI, използвани там, където частите трябва да издържат на топлина или износване.

Оцветители и пълнители

Добавките ви помагат да създавате продукти, които отговарят на специфични нужди за производителност, безопасност и дизайн.

• ОцветителиПерсонализирани цветове, съответстващи на Pantone, без последваща обработка.
• Стъклени влакна: Увеличава силата с до 40% (идеален за структурни части).
• Забавители на горенетоОт съществено значение за електрониката (напр. компоненти с рейтинг UL94).

Често задавани въпроси

Кои са четирите етапа, включени в процеса на шприцване?

Четирите основни етапа са затягане, инжектиране, охлаждане и изхвърляне.

Първо, половинките на матрицата се затягат плътно една към друга. След това в матрицата се инжектира разтопен материал. След това пластмасата се охлажда и втвърдява във формата на матрицата. Накрая готовата част се изхвърля.

Как работят машините за шприцване и кои са основните им компоненти?

Машините за шприцване разтопяват пластмасови пелети и ги избутват във форма под високо налягане.

Основните им части са шприцващият блок, затягащият блок и матрицата. Шприцващият блок нагрява и премества пластмасата. Затягащият блок държи матрицата плътно затворена по време на шприцване. Матрицата оформя крайния детайл.

Какви материали могат да се използват при шприцване за производство на части?

Често използвани пластмаси са полиетилен, полипропилен, полистирен и ABS. Някои специални части използват материали като найлон, поликарбонат или термопластични еластомери.

Метални прахове и керамика също могат да се използват в специални видове шприцване. Най-често пластмасите съставляват по-голямата част от шприцовите продукти.

Можете ли да сравните шприцването с 3D печата по отношение на техните приложения и ефективност?

Шприцването е идеално за бързо и ниско ценово производство на голям брой еднакви части. Всяка част е еднаква с висока точност.

3D печатът е по-добър за изработка прототипи или малки партиди. Може да произвежда сложни форми, но е по-бавно и струва повече на бройка при масово производство.

Какви фактори трябва да се вземат предвид при избора на машина за шприцване за конкретно приложение?

Трябва да вземете предвид вида материал, размера и формата на вашия продукт и колко части искате да направите.

Други фактори включват силата на затягане, налягането на впръскване и възможностите на охладителната система. Изборът на правилната машина помага да се избегнат дефекти и да се поддържат ниски разходи.

Как се е развила технологията за шприцване през последните години?

Новите постижения включват по-бързи машини, икономия на енергия и по-добър контрол с цифрови технологии.

Рециклирането и използването на по-екологични материали са се увеличили. Подобрените сензори и софтуер на машините позволяват по-голяма прецизност и мониторинг по време на процеса на формоване.