Dvostruko oblikovanje

Dvije različite plastične smole lijevaju se zajedno u jednom ciklusu strojne obrade tijekom procesa dvostrukog injekcijskog prešanja, također poznatog kao dvojno brizganje, dvostruko brizganje, višestruko brizganje i prelijevanje.

Vrhunska proizvodna tehnika koja se naziva dvostruko ubrizgavanje, također poznata kao kalupljenje od dva materijala, kalupljenje s dva udarca ili kalupljenje s dva K, koristi se za izradu zamršenih lijevanih dijelova od dva različita materijala.

Tijekom dvostrukog injekcijskog prešanja, pažljivo kontroliramo ubrizgavanje brojnih materijala, uključujući dvije različite vrste smole, u jedan kalup s više komora koristeći visoko specijaliziranu i automatiziranu tehniku.

Dvostruki postupak kalupljenja

Stroj za injekcijsko prešanje koristi se u procesu prešanja u dva koraka gdje se dva materijala "prelijevaju" u jednom ciklusu prešanja. Količina materijala ubrizgana u kalupnu šupljinu naziva se "shot".

Kod dvosmjernog injekcijskog prešanja, prvi dio se oblikuje, a nakon što je dovršen, ubrizgava se drugi dio kako bi se stvorio završni dio kalupa. Oba komada moraju biti usporediva (kemijski) kako bi dvostruki postupak kalupljenja bio uspješan da bi došlo do spajanja.

Dio od tvrdog materijala može se spojiti s dijelom od mekog materijala dvoslojnim injekcijskim prešanjem. U kalupu s dvije šupljine, postupak kombinira oblikovanje dviju komponenti. Može značajno poboljšati privlačnost proizvoda u smislu osjećaja, boje, itd. Postoji mnogo različitih mogućnosti dizajna s dvostrukim kalupljenjem.

Tehnika dvoslojnog injekcijskog prešanja podijeljena je u dva koraka. Prvi uključuje ubrizgavanje smole u kalup, koji se zatim hladi kako bi se stvorio čvrsti predmet, slično tradicionalnom injekcijskom prešanju.

Novo oblikovani predmet se prenosi u drugi kalup u drugoj fazi pomoću rotirajuće ploče ili robotske ruke. Ovisno o dizajnu, u novoizliveni dio zatim se daje druga injekcija smole u, kroz ili oko određenih područja prvog kalupa.

Nakon formiranja molekularne veze između dviju plastičnih smola, predmet oblikovan s više smola se hladi i izbacuje.

Iako je postupak jednostavan za shvatiti, njegovo svladavanje je izazovno. Čak i najmanje pogreške mogu rezultirati značajnim financijskim gubicima zbog visoke razine tehničke kompetencije i potrebne pažnje za detalje, posebno u okolnostima velike količine proizvodnje.

Zbog toga je važno odabrati dobavljača s iznimnim vještinama. Izvrsne tablice s rezultatima kvalitete dobavljača, uspostavljeni procesi za sprječavanje brzih, protočnih linija, kratkih koraka i rezervnih planova od povećanja kapaciteta jer su vaša tvrtka i vaše potrebe za proširenjem kalupa u dvije faze sve što trebate tražiti.

Ovaj postupak čini kalupljenje u dvije faze idealnim za prekidače, gumbe, četkice za zube i čepove za posude.

Primjena dvosmjernog kalupljenja

Za zamršene plastične proizvode s više boja i više materijala, posebno u okolnostima velike količine proizvodnje, brizganje plastike u dva maha najbolja je tehnika oblikovanja plastike.

Osim toga, postupak kalupljenja u dva koraka primjenjuje se u automobilskom sektoru za izradu širokog spektra proizvoda i dijelova. Ostali predmeti izrađeni postupkom dvostrukog izbacivanja uključuju alate za travnjak i vrt te poljoprivrednu opremu.

Dvostruko lijevani dijelovi koriste se u gotovo svakoj industriji, od robe široke potrošnje do građevinarstva, ali najčešće se koriste u situacijama kada je potrebno sljedeće:

• dijelovi ili komponente koji se mogu pomicati
• krute površine s fleksibilnim držačima
• bilo akustično prigušivanje ili vibracije
• površna objašnjenja ili identifikacije
• komponente s nekoliko materijala ili boja

U idealnom slučaju, dvofazni postupak injekcijskog prešanja koristi se za složene dijelove koji imaju više komponenti.

Prednosti dvosmjernog procesa kalupljenja

Plastični polimeri koriste se u nizu proizvodnih procesa, kao što je ekstruzija, kompresijsko termoreaktivno prešanje i dvostruko injekcijsko prešanje. Iako je svaka od njih izvediva metoda proizvodnje, mnogi proizvođači plastike koriste ovu metodu zbog nekoliko prednosti.

Kako bi se napravio prvi segment proizvoda, jedan materijal se prvo ubrizgava u kalup. Nakon toga slijedi drugo ubrizgavanje sekundarnog materijala kompatibilnog s prvim. Nekoliko je razloga zašto mnoge tvrtke odlučuju proizvoditi plastiku ili polimere na ovaj način.

Evo nekih prednosti dvosmjernog procesa kalupljenja:

Svestran

Proizvođači proizvoda preferiraju dvostruko injekcijsko prešanje za različite primjene, uključujući dijelove interijera automobila, medicinsku opremu, alate i igračke. Omogućuje proizvođačima miješanje mnoštva komponenti i nijansi kako bi proizveli robustan i estetski ugodan proizvod.

Materijali poput silikona i termoplastike, najlona i termoplastičnih elastomera ili krutog najlona i materijala mekanih na dodir samo su neki od primjera materijala koji se mogu uspješno miješati ovim postupkom.

Isplativo

S prvim kalupom zakrenutim s puta i drugim kalupom postavljenim oko proizvoda tako da se drugi kompatibilni termoplast može ubrizgati u drugi kalup, postupak u dva koraka zahtijeva samo jedan strojni ciklus.

Metoda proizvodi više proizvoda svakim izvođenjem za manje novca i zahtijeva manje radnika za proizvodnju dovršenog proizvoda budući da koristi jedan strojni ciklus, a ne više strojnih ciklusa. Osim toga, jamči čvrsto vezivanje između materijala, eliminirajući potrebu za kasnijom montažom.

Visoka kvaliteta proizvoda

Većina termoplastičnih proizvoda koristi dvosnimno injekcijsko prešanje na brojne načine:

• Poboljšana estetika. Kada su proizvodi izrađeni od plastike ili polimera različitih boja, izgledaju ljepše i privlačniji su potrošačima. Proizvod će izgledati skuplji ako se koristi više od jedne boje ili teksture.
• Bolja ergonomija. Metoda omogućuje mekane površine na dodir; stoga gotovi proizvodi mogu imati ručke ili druge ergonomski razvijene dijelove. Ovo je ključno za alate, medicinsku opremu i druge prijenosne predmete.
• Brtvljenje se poboljšava kada se silikonski polimeri i drugi gumeni materijali koriste za brtve i druge dijelove koji trebaju čvrsto brtvljenje.
• Omogućuje tvrdim i mekim polimerima proizvodnju predmeta najmanje veličine koji pružaju iznimnu udobnost i korisnost.
• U usporedbi s prelivanjem ili konvencionalnijim metodama umetanja, može značajno smanjiti broj neusklađenosti.
• Proizvođačima omogućuje korištenje nekoliko materijala koji se ne mogu učinkovito spojiti drugim postupcima za stvaranje zamršenijih uzoraka kalupa.
• Stvorena veza je nevjerojatno jaka, što konačni proizvod čini robusnijim, pouzdanijim i dugotrajnijim.

Proces kalupljenja u dva koraka pomaže proizvođačima u postizanju visokokvalitetnih proizvoda.

Konsolidacija dijelova

Broj dijelova u gotovom sklopu smanjen je upotrebom dvostrukog injekcijskog prešanja, čime se u prosjeku štedi $40K USD u troškovima razvoja, inženjeringa i validacije za svaki povećani broj dijelova.

Učinkovito

S dvostrukim kalupljenjem, nekoliko komponenti se može oblikovati jednim alatom, zahtijevajući manje rada za proizvodnju vaših dijelova i bez zavarivanja ili spajanja komponenti nakon kalupljenja.

Vrste dvostrukih kalupnih konstrukcija

Odabir i završavanje s odgovarajućom strukturom kalupa ključni su za uštedu troškova i utvrđivanje kvalitete. Ovdje su neke vrste dvostrukih kalupnih struktura:

Core Toggle Two Shot Kalup

Budući da se jezgra i šupljina kalupa ne moraju premještati, postupak višestrukog kalupljenja jezgre je najjednostavniji. Alternativno, pomicanje klizača će promijeniti geometriju šupljine kalupa.

Supstanca A se prvo ubrizgava u šupljinu kada je klizač u svom raširenom položaju tijekom procesa injekcijskog prešanja pomoću dvosmjernog kalupa za preklop jezgre. Zatim povucite klizač unatrag kako biste otkrili novo područje šupljine.

Preostali prostor popunjava se pomicanjem klizača nakon što se materijal B ubrizga u modificiranu šupljinu kroz druga vrata (iznad srednje mlaznice).

Plastična komponenta se zatim istiskuje iz kalupa nakon stvrdnjavanja. Kružite istim redoslijedom kao gore za nastavak oblikovanja.

Iako se cijena alata povećava kada se kalupu doda klizač, on i dalje može biti znatno jeftiniji od kalupa s rotirajućom pločom ili rotacijskim vratilom. Nažalost, ne može izrađivati zamršene, višebojne plastične dijelove.

Kalup s rotacijskom pločom za dvije injekcije

Na središnjoj liniji ploče, koja je paralelna s osi rotacije, ploča jezgre kalupa ima dvije identične jezgre koje su zrcalne slike jedna druge. Dvije šupljine s različitim geometrijama uključene su u ploču sa šupljinama pričvršćenu na fiksnu ploču.

Rotaciona ploča dovršava prebacivanje oblikovanih komada u svakom ciklusu, čineći to bez ljudskog prebacivanja.

Kalup, koji može primiti više materijala, ovdje se vidi samo s dva materijala. Ovisno o tome koliko se materijala koristi, rotirajuća ploča može se zakrenuti za 90°, 120° ili 180°. Za postizanje potrebne rotacije na strani jezgre također je potreban poseban stroj za ubrizgavanje.

Struktura kalupa za klackalicu

S jednom stranom koja se kreće prema gore, drugom stranom prema dolje i tako dalje, struktura ploče sastoji se od dvije strane koje se okreću oko središta. Većina dizajna kalupa tipkovnice s brojevima i slovima koristi strukturu klackalice.

Struktura sadrži zatvorene numeričke ili abecedne znakove poput 0, 4, 8, A, B, D i O. Sekundarni materijal može lako ući u ograničeno područje samo kada se koristi konstrukcija klackalice, stvarajući lijep izgled.

Struktura klackalice funkcionira na sljedeći način:

• Nakon jednog ubrizgavanja, kalup se otvara.
• Slomljenu iglu spušta potisna šipka, uzrokujući da se klackalica okreće oko rotirajuće osovine.
• Gornja ploča se gura prema gore guranjem klackalice, uzrokujući da slomljena igla izađe iz kalupa.

Slomljena rupa nastaje dok se igla diže na rubu zapečaćenog dijela primarnog proizvoda. Za bušenje sekundarnog materijala u zatvoreno područje iz slomljene rupe, igla se pomiče niže pomoću povratne igle slomljene ploče tijekom procesa dvostrukog injekcijskog prešanja.

Šupljina klizna struktura

Šupljina muškog modela klizi pod utjecajem motora dok se kalup otvara nakon jednog ubrizgavanja. Određena udaljenost koristi se za poravnavanje kalupa s glavnim kalupom prije drugog procesa injekcijskog prešanja.

Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri korištenju dvoslojnog kalupa

Sljedeći čimbenici uzimaju se u obzir pri korištenju dvostrukog kalupljenja:

Odabir materijala

Fizička, mehanička, kemijska, toplinska, električna, otpornost na zapaljivost i UV zračenje važna su razmatranja pri odabiru materijala za vašu komponentu. Morat ćete dati odgovore na niz pitanja kako biste usredotočili svoj odabir materijala, uključujući:

• Kojim temperaturama će vaš proizvod biti izložen?
• Koliko fleksibilan ili krut trebate biti materijal za savijanje?
• Otpornost na udarce: Koliko robusna mora biti njegova površina?
• Koliko dobro podnosi velika opterećenja u smislu tlačne čvrstoće?
• Hoće li komponenta biti izložena UV zrakama, poput onih vani?
• Hoće li dio biti izložen kemikalijama koje će utjecati na to koliko dobro radi, osobito tijekom vremena?
• Kakav je rok trajanja potreban za dio?

Kompatibilnost materijala

Kemijski sastav materijala ključno je uzeti u obzir pri odlučivanju koje ćete koristiti za dvosmjerno oblikovanje. Dok se neki materijali vežu nesavršeno, drugi dobro funkcioniraju zajedno i stvaraju čvrsto molekularno prianjanje.

Provedite test prianjanja prije početka proizvodnje kada je svojstvo prianjanja dva spoja nejasno. Kada spajanje nije dovoljno, popravci se mogu ugraditi u dizajn, kao što su udubljenja, žljebovi ili ramena, kako bi se povećala adhezija i zaključala dva spoja zajedno.

Pregledava se tablica kompatibilnosti materijala kako bi se utvrdilo koji će polimeri prianjati jedan uz drugi, a koji su nekompatibilni. Osim toga, eliminira mogućnost kontaminacije, što je problem kada se koriste dva različita kalupa.

Osim toga, u usporedbi s proizvodnjom identičnog proizvoda ili dijela upotrebom dva različita procesa kalupljenja, dvostruki postupak kalupljenja rezultira mnogo jačom vezom. Sposobnost izrade višebojnih plastičnih proizvoda pomoću metode kalupljenja u dva koraka jedna je od dodatnih prednosti procesa u odnosu na bojanje, koje s vremenom može izgubiti svoju učinkovitost.

Možete stvoriti korisnije, sofisticiranije elemente koristeći pristup dva puta. Nadalje, mekša plastika može se miješati s tvrdom plastikom. Proizvod ima znatno veću cjelovitost. Dvostruki proizvodi za oblikovanje plastike često su daleko izdržljiviji i otporniji na udarce.

Metoda je također izvrsna za izradu mekanih ručki za električnu opremu, brtvila i brtvi za klima uređaje i protukliznih površina. Ovom metodom mogu se stvoriti logotipi koji, za razliku od naslikanih logotipa, nikada neće izblijediti.

Isključuje

Za formiranje rupa, uskočnih elemenata i dugih prolaznih rupa, kalup zatvara ta mjesta kako bi spriječio protok plastike na ta mjesta.

U tim situacijama, dvije polovice kalupa brtve jedna uz drugu. Zbog toga se brtvene površine kalupa mogu otvarati i zatvarati bez sudaranja jedna s drugom. Tri do pet stupnjeva trebao bi biti minimalni kut gaza. Što kalup dulje živi, to je veće čišćenje i veći propuh.

Vrsta vrata

Otopljena smola ulazi u komoru kalupa kroz zaporni kanal kada se koristi injekcijsko prešanje. Kako bi se postigle idealne proporcije dijelova i estetski izgled uz sprječavanje krivljenja, potrebno je voditi računa o vrsti vrata, dizajnu i lokaciji.

Jezičasti i vrući ventili dvije su vrste ventila koji se najčešće koriste u injekcijskom prešanju:

• Najpopularnija i najučinkovitija vrata su jezična vrata; međutim, budući da su tako jednostavni, možda neće biti prikladni za vaše potrebe.
• Vrata s vrućim vrhom imaju malene eliptične otvore. Smola se održava dovoljno vrućom da prođe kroz usku rupu pomoću termostatski kontroliranog grijača pričvršćenog na stražnju stranu kalupa.

Molekularno kemijsko vezivanje

Kako bi bila moguća jaka molekularna veza, idealno bi bilo da supstrat i smola za drugu injekciju budu kemijski kompatibilni. Najduži krak ili površina idealna je za spoj između dvije smole. Drugi udarac gotovo je nemoguće ukloniti odabirom idealnih materijala i dizajna spojeva.

Čak i kada se može postići visoka razina kemijske veze, toplo savjetujemo korištenje odgovarajuće mehaničke veze ako je veza važna za vašu primjenu.

Lokacija vrata

Ovo je bitno za proizvodnju čvrste površine kozmetike i homogenog kalupa. Kod jednosmjernog injekcijskog prešanja, talina može ući kroz najdeblji dio otvora prije nego što teče u manja područja, zahvaljujući položaju vrata.

Prijedlozi za dvosmjerno oblikovanje

Evo nekoliko preporuka za kalupljenje u dva maha:

Broj 1

Meka plastika se drugi put oblikuje nakon što je prvi put oblikovana kao tvrda plastika. Prvi put je proziran; drugi put nije. Prvo kalupljenje izvodi se visokotemperaturnom plastikom, dok se dvostruko kalupljenje radi niskotemperaturnom plastikom.

Broj 2

Testirajte kalup za stvaranje gotovog proizvoda prije stvarne proizvodnje.

Broj 3

Prije izrade kalupa pronađite sve potencijalne nedostatke i popravite ih.

Broj 4

Uzmite u obzir skupljanje dva materijala. Općenito govoreći, materijal koji je inicijalno stvoren utječe na skupljanje.

Broj 5

Druga injekcija može se primijeniti tek nakon što je prva u potpunosti počela djelovati.

Broj 6

Kako biste izbjegli oštećenje tijekom procesa oblikovanja, razmislite o položaju kalupa.

Broj 7

Dopustite da rub prvog brizganog dijela bude pretjerano velik. Ovo osigurava da će drugo ubrizgavanje imati viši tlak.

Broj 8

Provjerite daju li parametri jedinice za ubrizgavanje potrebni tlak, brzinu protoka i kapacitet hlađenja.

Broj 9

Pobrinite se da strukturni integritet prvog oblikovanog dijela može preživjeti tlak ubrizgavanja drugog kalupa.

Zaključak

Ljudi koji nisu upoznati s dvostrukim injekcijskim prešanjem mogli bi pomisliti da je teško. Uključuje drugi materijal i postupak, što dodaje još jedan čimbenik stvaranju komponente, ali je relativno jednostavno.

Dvosmjerno oblikovanje može se izvesti korištenjem rotacijske ploče, pomične jezgre ili preljeva, između ostalih opcija. Prva dva zahtijevaju dva procesa, dva sustava pokretača i drugu jedinicu za ubrizgavanje.

Potonji često koristi dva različita kalupa, po jedan za svaki materijal, ali se također može izvesti korištenjem samo jednog kalupa, dva sustava klizača i ručnog ili automatiziranog prijenosa dijelova po izboru.