Injekcijski lijevani dijelovi

Tehnika injekcijskog prešanja koristi se u proizvodnji kalupa za injekcijsko prešanje identičnih dijelova, poznatih kao lijevane komponente. Ovaj proces zahtijeva visoki tlak, a rastaljena plastika ili drugi materijal ubrizgava se u šupljinu kalupa za plastično injekcijsko prešanje.

Drugi korak odvija se unutar kalupa, gdje se tvar hladi i skrućuje, prilagođavajući se konturama šupljine. Oblikovani dio se zatim uklanja nakon otvaranja kalupa. Postupak se ponavlja nekoliko puta kako bi se stvorilo mnogo identičnih dijelova.

Osim toga, za kalupe za injekcijsko prešanje obično se koristi izuzetno jak čelik, izrađen da izdrži visoki pritisak i toplinu koja se stvara tijekom procesa injekcijskog prešanja. Za izradu točnih i dosljednih dijelova, kalupi moraju biti precizni.

Na kvalitetu gotovog proizvoda značajno utječe dizajn kalupa, koji može biti kompliciran zbog razmatranja kao što su vrsta materijala koji se oblikuje, predviđeni oblik gotovog predmeta i uključeni proizvodni postupci.

Prešani dijelovi koriste se u raznim proizvodima, od jednostavnih kućnih potrepština do zamršenih mehaničkih dijelova koji se koriste u sektorima uključujući automobilsku, elektroničku industriju i industriju medicinskih uređaja. Brizganje je popularna metoda proizvodnje raznih proizvoda zbog svoje prilagodljivosti i pristupačnosti.

Proizvodi za injekcijsko prešanje: oprema i proces

Koristeći specijalizirane strojeve, industrijski proces injekcijskog prešanja stvara lijevane komponente od termoplastičnih ili termoreaktivnih materijala. Sljedeće komponente bitne su u proizvodnji proizvoda za brizganje:

Oprema

Tijekom procesa brizganja koristi se sljedeća oprema:

1. Stroj za injekcijsko prešanje: Ovaj stroj sadrži komponente kao što su spremnik, bačva za grijanje, klipni vijak i stezaljka za kalup koji čine primarni dio postupka injekcijskog prešanja. Stroj topi plastične kuglice i ubrizgava ih pod čvrstim pritiskom u kalup kako bi se napravio lijevani dio.

• Šupljina kalupa: Ovaj instrument, često sastavljen od čelika ili aluminija, daje plastici njen oblik. Dva komada kalupa su pričvršćena zajedno tijekom postupka injekcijskog prešanja.
• Spremnik za materijal: Prije stavljanja u bačvu za grijanje stroja za injekcijsko prešanje, plastične kuglice se ovdje drže.
• Cijev za grijanje: Plastične kuglice se tope u ovom dijelu procesa injekcijskog prešanja tako da su spremne za ubrizgavanje u kalup.
• Klipni vijak: Ovaj dio stroja za injekcijsko prešanje zagrijava plastiku prije nego što je usmjeri prema kalupu.
• Stezaljka za kalup: Ovaj sustav primjenjuje pritisak potreban za ubrizgavanje rastaljene plastike u kalup dok drži kalup zatvoren tijekom procesa injekcijskog prešanja.
• Sustav hlađenja: Ovo se koristi za hlađenje komponenti lijevanih injekcijom nakon što su izrađene. To se može postići hlađenjem sustava zrakom, vodom ili kombinacijom ta dva.

Ovo su bitni elementi postavki za injekcijsko prešanje. Ovisno o posebnim potrebama procesa injekcijskog prešanja, može se koristiti i dodatna pomoćna oprema, kao što su granulatori, sušači materijala i jedinice za kontrolu temperature.

Jedinica za brizganje plastike

Taljenje i ubrizgavanje plastičnog materijala u kalupnu šupljinu vrši jedinica za brizganje plastike u injekcijskom prešanju. Plastični materijal se topi i ubrizgava u kalup pomoću grijane cijevi, vijka i mlaznice.

Plastična tvar se zatim stavlja u bačvu, gdje je pokretni vijak zagrijava i miješa. U sljedećem koraku, mlaznica ubrizgava plastični materijal u šupljinu kalupa nakon što je postigao odgovarajuću temperaturu i konzistenciju, gdje se hladi i stvrdnjava kako bi se dobio željeni rezultat.

Za održavanje stalne i visokokvalitetne proizvodnje, jedinicom za brizganje plastike, koja je ključni dio procesa injekcijskog prešanja, mora se upravljati na odgovarajući način.

Jedinica za stezanje kalupa

Dvije polovice kalupa moraju biti čvrsto zatvorene i držane zajedno tijekom procesa ubrizgavanja i hlađenja pomoću uređaja za stezanje kalupa u injekcijskom prešanju. Jedinica primjenjuje i održava silu stezanja koja je potrebna da se polovice kalupa čvrsto drže zajedno i da se spriječi istjecanje plastičnog materijala iz šupljine kalupa.

Stacionarna ploča i pokretna ploča spojene na hidraulički ili mehanički sustav čine jedinicu za stezanje kalupa. Dvije ploče se povlače zajedno kada se kalup stavi u stroj, a zatim se primjenjuje sila stezanja kako bi se kalup držao zatvorenim.

Količina potrebne sile stezanja varira ovisno o veličini, složenosti i vrsti upotrijebljene plastike i kalupa. Kako bi se osigurala sigurna i učinkovita proizvodnja, jedinica za stezanje kalupa, ključni dio procesa injekcijskog prešanja, mora se pomno nadzirati.

Postupci: injekcijsko prešanje termoplastičnih polimera

Proces injekcijskog prešanja termoplastičnih polimera obično uključuje sljedeće:

Plijesan

Injekcijsko prešanje termoplastičnih polimera uvelike ovisi o kalupu za injekcijsko prešanje. To je uređaj koji se koristi za oblikovanje rastaljene plastike u željeni gotovi predmet. Šupljina i jezgra, dvije glavne komponente kalupa, obično su konstruirane tako da pristaju zajedno i stvaraju trodimenzionalni oblik.

Nakon ubrizgavanja u šupljinu kalupa, plastični materijal se hladi i stvrdnjava kako bi poprimio oblik kalupa. Konačni oblik i veličina proizvoda određeni su dizajnom kalupa, što ga čini kritičnom komponentom procesa injekcijskog prešanja.

Kalup mora biti pažljivo razvijen kako bi se zajamčilo da plastični materijal teče bez napora u svaku šupljinu i da je proces hlađenja brz i ravnomjeran. Dodatno, kalup mora biti izrađen od materijala koji podnose visoke temperature i pritiske koji se koriste u procesu injekcijskog prešanja.

Budući da se kalup može ponovno koristiti tijekom brizganja, može se koristiti za izradu brojnih identičnih dijelova. Kako bi bio u dobroj formi i mogao nastaviti proizvoditi visokokvalitetne dijelove, kalup će možda trebati redovito čistiti i održavati.

Kalup s dvije ploče

Kod ubrizgavanja termoplastičnih polimera, kalup s dvije ploče tipičan je stil kalupa. Sastoji se od dva dijela pričvršćena na dvije ploče stroja za kalupljenje, polovicu šupljine i polovicu jezgre. Kalup s dvije ploče naziva se tako jer ima dvodijelni dizajn s razdjelnom linijom koja razdvaja dva dijela kalupa.

Zadatak kalupa s dvije ploče je oblikovati rastaljenu plastiku u željeni konačni oblik. Plastični materijal se ubrizgava u šupljinu polovice kalupa kroz otvor na liniji za odvajanje. Šupljina je ispunjena plastičnim materijalom, koji je zatim ostavljen da se ohladi i skrutne. Gotov predmet se oslobađa nakon što se dvije polovice kalupa otvore.

Budući da su mu potrebne samo dvije ploče i nekoliko jednostavnih komponenti, kalup s dvije ploče relativno je jednostavan i pristupačan tip kalupa. Dobro radi za komponente s jednostavnom geometrijom, uključujući ravne ili zaobljene krivulje.

Međutim, to možda neće biti prikladno za dijelove sa složenijom geometrijom jer punjenje šupljine plastikom može biti izazovno u ovim okolnostima. U injekcijskom prešanju, kalup s dvije ploče je svestran i često se koristi, posebno za jednostavne komade i skromne proizvodne serije.

Kalup s tri ploče

Kalup s tri ploče jedan je od kalupa koji se koristi za injekcijsko prešanje termoplastičnih polimera. U usporedbi s kalupom s dvije ploče, ima više značajki i svestranosti jer ima tri ploče; dva pokretna i jedan stabilan.

Svrha kalupa s tri ploče je kalupljenje plastičnih brizganih dijelova u željeni konačni oblik. Plastični materijal se ubrizgava u polovicu šupljine kalupa kroz otvor na liniji za razdvajanje.

Jednom kada je rastaljena plastika u šupljini kalupa, dvije pokretne ploče odvajaju se od nepomične ploče, dopuštajući da se plastični predmet izbaci iz kalupa. Treća ploča u kalupu s tri ploče, u sendviču između šupljine i polovice jezgre, naziva se vodeća ploča ili podploča.

Upotrebom ove ploče može se stvoriti jedinstveni sustav klizača koji se može koristiti za usmjeravanje protoka plastičnog materijala u različite šupljine ili mjesta unutar jedne šupljine. Kao rezultat toga, proces injekcijskog prešanja može biti fleksibilniji i učinkovitiji.

Kod proizvodnje većih predmeta, gdje bi korištenje kalupa s dvije ploče rezultiralo većom veličinom kalupa ili zahtijevalo ugradnju dodatnih značajki poput podizača, često se koristi kalup s tri ploče. Uključivanjem nekoliko šupljina u dizajn kalupa, kalup s tri ploče može izraditi različite dijelove u jednom ciklusu.

Kalup s tri ploče je svestran i učinkovit tip kalupa koji se često koristi u procesu injekcijskog prešanja, posebno za veće dijelove i proizvodne serije.

Ponovno korištenje uliva i vodilice u kalupima s dvije i tri ploče

Materijal koji se koristi, geometrija dijela i željena kvaliteta gotovog proizvoda utječu na to koliko se cijevi i vodilice mogu ponovno upotrijebiti u injekcijskom prešanju. U industriji injekcijskog prešanja često se koristi ponovna uporaba lijeva i vodilica jer može smanjiti troškove i otpad.

Osim toga, ulivnik i vodilica normalno su pričvršćeni za oblikovani predmet u kalupu s dvije ploče, a sklop kao cjelina se izbacuje iz kalupa. Stavka se tada može ručno odvojiti od uliva i vodilice, što se može koristiti u drugim ciklusima oblikovanja.

Ponovna uporaba lijeva i kanala mogla bi zahtijevati daljnje postupke obrade, uključujući mljevenje ili ponovno taljenje, kako bi se osiguralo da je materijal u prikladnom obliku za ponovnu upotrebu. U kalupu s tri ploče, postupkom izbacivanja odvajaju se kanal i klizač od oblikovanog predmeta, a kanal se često ponovno koristi u uzastopnim ciklusima kalupljenja.

Ploča vodilice obično se može odvojiti, što olakšava pristup sustavu vodilica i ponovnu upotrebu cijevi i vodilice. Ključno je upamtiti da ponovna uporaba cijevi i vodilice može značajno utjecati na konzistenciju i kvalitetu konačnog proizvoda.

Međutim, ponovno korišteni materijali mogu imati nečistoće ili probleme s konzistencijom koji utječu na čvrstoću ili trajnost plastičnog materijala. Za postizanje dosljednih i visokokvalitetnih proizvoda potrebno je kontinuirano praćenje procesa oblikovanja i kvalitete recikliranog materijala.

Općenito, industrija injekcijskog prešanja ponovno koristi ulivnik i kanal u kalupima s dvije i tri ploče, što može pomoći u smanjenju troškova i otpada. Osiguravanje da kvaliteta i kvalitete konačnog proizvoda nisu ugroženi zahtijevaju rigorozno razmišljanje i upravljanje.

Strojevi za injekcijsko prešanje

Strojevi koji se koriste za proces infektivnog kalupljenja uključuju sljedeće:

Jedinice za ubrizgavanje

Jedinica za ubrizgavanje, koja topi i ubrizgava plastični materijal u kalup, ključni je dio stroja za injekcijsko prešanje. Tipične komponente su bačva, grijač, vijak ili klip, spremnik i jedinica za ubrizgavanje.

Prije nego što se stavi u bačvu, plastični materijal se najprije ubacuje u spremnik i tamo drži. Pokretni vijak ili klip i toplina iz grijača tope i homogeniziraju plastiku unutar bačve. Kako napreduje, rastaljeni plastični materijal se pomoću vijka ili klipa ubrizgava u kalup kroz vratašca.

Svrha jedinice za ubrizgavanje je precizno reguliranje temperature, tlaka i brzine protoka plastičnog materijala tijekom cijelog procesa prešanja ubrizgavanjem. To jamči da je plastični materijal jednoliko homogeniziran, pravilno otopljen i ubrizgan u kalup.

Također je moguće promijeniti brzinu, tlak i volumen jedinice za ubrizgavanje, što je ključno kada se oblikuju predmeti sa zamršenom geometrijom ili preciznim tolerancijama. Ovisno o točnoj primjeni, vrsta i veličina jedinice za ubrizgavanje mogu se promijeniti, pri čemu su neki strojevi napravljeni za proizvodnju velikih količina, a drugi za precizno ili malo prešanje.

Jedinica za brizganje ključna je za proizvodnju visokokvalitetnih plastičnih proizvoda i često je jedna od najznačajnijih komponenti u definiranju performansi i mogućnosti stroja za brizganje.

Stroj s klipnim vijkom

Uređaj za injekcijsko prešanje, stroj s klipnim vijkom, topi i ubrizgava plastični materijal u kalup pomoću klipnog vijka. Zbog svoje prilagodljivosti, učinkovitosti i sposobnosti stvaranja visokokvalitetnih plastičnih proizvoda, ova se oprema često koristi u sektoru injekcijskog prešanja.

U idealnom slučaju, injekcijsko prešanje uključuje topljenje i ubrizgavanje termoplastičnih materijala u kalup pomoću klipnog vijčanog stroja. Plastični peleti se uvode u cijev stroja uz pomoć klipnog vijka i tope, a time stvaraju pritisak i toplinu.

Nakon što se otopi, plastika se ubrizgava u kalup pomoću vijka pod visokim pritiskom kako bi gotov proizvod dobio željeni oblik.

Stroj za plastifikaciju s uvrtanjem ili dvostupanjski stroj

Dvostupanjski stroj je stroj za injekcijsko prešanje koji koristi dvije neovisne jedinice za injekcijsko prešanje; jedan za topljenje plastičnog materijala i drugi za njegovo ubrizgavanje u kalup.

Taljenje i priprema za injektiranje plastičnog materijala naziva se prva faza ili "plastificiranje". U ovoj fazi klipni vijak proizvodi toplinu i pritisak koji tope plastiku dok se dovodi u primarnu jedinicu za ubrizgavanje stroja.

Otopljeni plastični materijal pumpa se u kalup tijekom druge faze, koja se također naziva faza "mjeranja". Ovaj korak uključuje premještanje otopljene plastike iz primarne jedinice za ubrizgavanje u sekundarnu jedinicu za ubrizgavanje, gdje se pod čvrstim pritiskom ubrizgava u kalup.

Veliki i složeni komadi često se proizvode pomoću dvostupanjskih strojeva jer omogućuju vrhunsku kontrolu procesa kalupljenja i omogućuju točnije ubrizgavanje plastičnog materijala u kalup.

Stezne jedinice

Za izradu brizganih dijelova koriste se sljedeće stezne jedinice:

Preklopne stezaljke

Kako bi se dva dijela kalupa držala zajedno dok se odvija proces ubrizgavanja, u prešanju pod pritiskom koriste se preklopne stezaljke. Stege su napravljene da generiraju snažnu silu stezanja kako bi se osiguralo da kalup ostane zatvoren i pravilno usmjeren tijekom cijelog ubrizgavanja rastaljenog plastičnog materijala.

Preklopne stezaljke povećavaju silu stezanja koja se isporučuje u kalup kroz sustav povezivanja. Sustav povezivanja proizvodi mehaničku prednost kada je stezaljka uključena, povećavajući silu primijenjenu na kalup. Kao rezultat toga, stezaljke mogu primijeniti veliku silu uz samo malu ulaznu silu.

Dodatno, preklopne stezaljke preferiraju se u injekcijskom prešanju jer pružaju robusnu i pouzdanu silu stezanja koja se može mijenjati kako bi odgovarala jedinstvenim potrebama procesa prešanja. Osim toga, brzo se uključuju i odvajaju i jednostavni su za korištenje, što sve pridonosi kraćem ukupnom vremenu ciklusa za proces kalupljenja.

Hidraulične stezaljke

Hidrauličke stezaljke često se koriste u injekcijskom prešanju kako bi držale dvije polovice kalupa zajedno tijekom procesa ubrizgavanja. Kako bi isporučili snažnu silu stezanja kalupu i držali ga sigurno zatvorenim i poravnatim tijekom ubrizgavanja rastaljenog plastičnog materijala, hidrauličke stezaljke koriste hidraulički pritisak.

Hidraulička pumpa, regulacijski ventili i cilindri čine uobičajeni hidraulički sustav koji se koristi u steznom mehanizmu. Cilindri pomiču steznu ploču ili ploču za postavljanje kalupa kada se hidraulički sustav aktivira, vršeći pritisak na kalup u procesu.

Hidromehaničke stezaljke

Kako bi se dva dijela kalupa držala zajedno tijekom projekta injekcijskog prešanja, injekcijsko prešanje koristi hidromehaničke stezaljke, koje se također nazivaju stezaljkama za pomoć pri preklopu.

Kombinacijom hidrauličkog sustava za pokretanje procesa stezanja i mehaničkog preklopnog mehanizma za povećanje i održavanje sile stezanja, hidromehaničke stezaljke kombiniraju prednosti hidrauličkih i mehaničkih metoda stezanja.

Hidraulički cilindar koji pomiče steznu ploču prema fiksnoj ploči stvara silu stezanja. Nakon što se postigne određena količina stezne sile, hidraulički cilindar se zaključava, a mehanički preklopni mehanizam preuzima da nastavi primjenjivati steznu silu.