Formowanie wtryskowe, znane również jako wtryskiwanie tworzyw sztucznych, odnosi się do dużych ilości produkcji części z tworzywa sztucznego. Zazwyczaj jest stosowany w procesach produkcji masowej identycznych przedmiotów. Proces formowania występuje, gdy wstrzykiwane są roztapiane materiały.
Regulacja mold, która daje różne kształty, występuje podczas oprzyrządowania. Dostosowanie pozwala tworzyć tyle części, ile chcesz w równych wymiarach i kształtach. Obejmuje to złożone formy i wzory, które pozwalają tylko na niską tolerancję wymiarów.
Jeśli chcesz rozpocząć formowanie z tworzywa sztucznego, musisz nauczyć się kosztu wtrysku i jak ją zmniejszyć przed rozpoczęciem procesu formowania. Na szczęście, ten artykuł obejmuje. Omawia koszty wtrysku z tworzywa sztucznego i różnych czynników wpływających na nich, pomagając ocenić średnie koszty produkcji formowania.
Jak działa formowanie wtrysku?
Proces formowania jest dość prosty. Rozpoczęcie od tworzenia narzędzia formowania. Można go zbudować z metali takich jak stal i aluminium. Jednakże, należy używać tylko aluminiowej formy przy produkcji tworzyw sztucznych o wąskiej tolerancji.
Ponadto, nie jest to najlepsza opcja do produkcji części o dużej objętości, ponieważ są one szybko zużywane i mają niestandardowe właściwości mechaniczne. Formy stalowe są najlepszą opcją dla dużej objętości produkcji, ponieważ są trwałe o lepszych właściwościach mechanicznych.
Kolejną rzeczą jest nakarmienie materiałów będziesz używać w ogrzewanej bitwie i mieszać. Po stopieniu materiałów, wstrzyknąć je do zamkniętego metalowego narzędzia formowania. Kiedy rozpuszczony tworzywo sztuczne chłodzi kształt narzędzia formowania. Możesz użyć zewnętrznego kontrolera temperatury, który krąży olej lub wodę w celu zmniejszenia czasu chłodzenia części rozpuszczonych.
Zamocować narzędzia do formowania na płyty (plate form) po umocowaniu plastiku, pozwalając na wyrzucanie plastikowych części. Kolejnym krokiem jest oddzielenie materiałów i łączenie ich w dwupłytową formę (rodzaj wtrysku z tworzywa sztucznego) w celu złagodzenia dotyku wtrysku plastycznego, wyprodukowanie ich o różnych właściwościach użytkowych, a nawet dodanie kolorów.
Można wykonać formę jednogniazdową lub wielogniazdową. W formie wielogniazdowej wszystkie gniazda mogą wytwarzać takie same albo różne detale. Zarówno formy jedno-, jak i wielogniazdowe wymagają jednak starannego projektu i materiałów wysokiej jakości.
Oto kilka powodów dla pańskiego projektu formowania:
- Finanse: Jeśli planujesz rozpocząć produkcję wtrysku, powinieneś być dobrze przygotowany pod względem finansów. Koszt wejścia wtrysku może być absurdalnie wysoki, ponieważ trzeba będzie kupić formy i maszyny.
- Wielkość produkcji: Innym ważnym czynnikiem, który należy rozważyć przed rozpoczęciem produkcji form jest liczba części, które chcesz produkować. Pomoże to ustalić, czy wtryskiwanie będzie opłacalne.
- Czynniki projektowe: Konstrukcje części, które planujesz wyprodukować, ułatwią lub bardziej wymagające wtryskiwanie. Prosta geometria ułatwia proces wtrysku. Dobry design zminimalizuje szkody i wady podczas produkcji.
- Okoliczności dotyczące produkcji: Należy również rozważyć ogólny czas, jaki zajmie produkowanie części. Minimalizacja czasu wspomaga produkcję. Dlatego należy rozważyć wykorzystanie dobrze przemyślane obrabiarki i hot-running formy, aby zmniejszyć cykl maszyny.
Czynniki wpływające na koszty formowania wtrysku
Koszt formowania wtrysku różni się od jednego wtrysku z tworzywa sztucznego, w zależności od rodzaju, kształtu i rozmiaru pleśń. Różne czynniki wpływające na koszty formowania obejmują:
Koszty wyposażenia
Sprzęt, którego potrzebujesz do projektu, w dużym stopniu wpłynie na koszty wtrysku. Istnieje małe maszyny do wtrysku, które można kupić na start-up. Są one mniej kosztowne i zmieści się w kosztach konfiguracji.
Większy sprzęt jest lepszy do produkcji wtrysku na dużą skalę. Jeśli wysyłka sprzętu z zagranicy, koszty form wtrysku wzrośnie z powodu opłat wysyłkowych.
Jeśli nie jesteś w stanie ponieść kosztów formy wtrysku, możesz go przekazywać ekspertom stron trzecich o wysokich możliwościach wtrysku.
Koszty narzędziowe
W przeciwieństwie do sprzętu, produkcji form nie jest jednorazową inwestycją. Musisz od czasu do czasu budować nową bazę pleśń, która zwiększa oprzyrządowanie i koszt formy.
Koszty narzędzia różnią się w zależności od procesu. Przykłady tych procesów obejmują:
Druk 3D: Jest to jeden z najszybszych i opłacalnych metod, które można użyć do tworzenia wtrysku formowanych części do formowania.
Uznaje się, że tańszy sposób tworzenia form, ponieważ wszystko czego potrzebujesz, to drukarka 3D. Ponadto, nie trzeba zatrudniać specjalistycznej wiedzy, obniżając całkowity koszt formowania.
Obróbka CNC: Obróbka CNC jest stosowana przy konstruowaniu form metalowych. Metoda jest skuteczna i produkuje wysokiej jakości formy Jednakże, CNC maszyny mają krótszą żywotność, co oznacza, że trzeba będzie zakupić nowe od czasu do czasu, a tym samym zwiększyć koszty wtrysku formy.
Obróbka elektroenergetyczna: Możesz użyć EDM do tworzenia złożonych form. Zgina metal do poszukiwanego kształtu poprzez ogrzewanie. EDM jest bardzo dokładny, ale może być stosowany tylko na metalach.
Złożoność
Innym czynnikiem, który określa koszty wtrysku formowania jest projektowanie estetyki i złożoności. Konstrukcje, które są bardziej złożone, przyniosą wyższe koszty wtrysku tworzyw sztucznych.
Żywica z tworzyw sztucznych
Z tworzywa sztucznego, którego używasz do wtrysku, również określi, czy masz niskie koszty wtrysku. Im więcej potrzebujesz, tym wyższy jest całkowity koszt procesu wtrysku. Mniej żywic obniża koszt formy.
Koszty pracy
Mimo, że większość procesów jest zautomatyzowana, nadal ponosisz koszty konfiguracji, działania i naprawy, co zwiększa całkowity koszt formy wtrysku.
Wstrzyknięty koszt materiału
Inne czynniki
Inne czynniki, które będą wpływać na całkowity koszt cyklu formowania wtrysku obejmują:
- Usługi pomocnicze
- Cechy produktu
- Wielkość produkcji
Jak zmniejszyć koszty formowania wtrysku
Formowanie wtryskowe może być bardzo drogie. Aby zarządzać kosztami, trzeba zrozumieć, jak można zmniejszyć koszty formowania. Niektóre z sposobów zmniejszenia tych kosztów obejmują:
- Ponowne uzyskiwanie form
- Korzystanie z technologii formowania wstawek
- Unikanie zbędnych cech
- Uproszczenie konstrukcji części
- Korzystanie z form wielozadaniowych i form rodzinnych
Klasyfikacja wtrysków z tworzyw sztucznych
Wybór najlepszej formy wtrysku z tworzywa sztucznego ma kluczowe znaczenie, ponieważ wpłynie to na ogólne koszty produkcji wtrysku, szybkości i jakości wtrysku. Formy wtrysku są klasyfikowane na podstawie różnych atrybutów.
W oparciu o płytkę formową
Płyty są używane w jamie pleśń, aby zapewnić zadowalające wyjście. Można zidentyfikować różnego rodzaju pleśń na podstawie liczby płyt pleśń. Formy wtryskowe zidentyfikowane z liczbą płytek zawierają następujące:
Forma wtrysku stosu
Koszt wtrysku stosu jest wyższy niż dwupłytowe i trzypłytowe formy wtrysku. Jednakże, ogólny koszt operacyjny jest mniejszy, ponieważ ma kilka równoległych płyt, aby proces bardziej sprawne przy mniejszych wadach. Najlepszą częścią jest to, że potrzebuje tylko kilka tonaży zaciskowych w cyklu.
Trzypłytowa forma wtryskowa
Ma trzecią płytę zwaną płytą striptizerską. W odróżnieniu od dwupłytkowej płyty, posiada dwie linie rozdzielcze pomiędzy rdzeniem i płytami jamy. Linie rozdzielające oddzielają część formowaną od układu biegania. Nie jest to tak powszechne jak dwupłytkowa forma wtrysku, ale jest szybsza i bardziej wydajna, ponieważ system biegania nie wymaga recyklingu ani ręcznego separacji.
Forma wtryskowa dwupłytkowa
To najczęstszy rodzaj formy wtrysku w tej klasyfikacji ze względu na jego przystępny koszt oprzyrządowania. Ma jedną linię rozdzielczą, która łączy płytę jamy i płytę rdzenia. Można użyć tej formy ze wszystkimi systemami biegania, ale jest bardziej kompatybilna z pojedynczymi formami.
Na podstawie liczby jamy pleśń
Innym czynnikiem, który określa różne rodzaje wtrysków z tworzywa sztucznego jest liczba części, które wytwarzają na jeden cykl:
Pojedyncza forma jamy ustnej
Ten typ formy jamy produkuje jedną część, ponieważ mają tylko jedną jamę wewnątrz. Są one najtańsze w porównaniu do multi-kawilności i form rodzinnych, ale mają niższe stawki produkcji, które skutkują wyższymi kosztami wtrysku tworzyw sztucznych.
Formy wielowodowe
Forma ma wiele gniazd, dzięki czemu może wytwarzać kilka detali jednocześnie. Jej wydajność produkcyjna jest większa niż w przypadku formy jednogniazdowej, co może obniżyć koszt jednostkowy. Przy produkcji większych elementów z tworzyw sztucznych warto rozważyć zakup formy wtryskowej z wieloma gniazdami.
Formy rodzinne
Tak jak pleśń wielorzednych, pleśń rodzinnych ma kilka ścieków. Jednakże, przykrywki nie są identyczne, co oznacza, że można je używać tylko do produkcji części, które różnią się kształtem i rozmiarem.
Na przykład, można użyć go do produkcji pojemników z tworzyw sztucznych i ich pokrywy w jednym cyklu formowania. Korzystanie z tego rodzaju aktywacji formy będzie droższe ze względu na koszty form, ale to poprawi ilość produkcji i zmniejszy ogólne koszty operacyjne.
W oparciu o system żywienia
W tej kategorii są trzy typy form wtryskowych, rozróżniane według układów zasilania i kanałów wlewowych. Układ zasilania to sieć kanałów, takich jak wlew główny, przewężki i kanały doprowadzające, które kierują stopione tworzywo do gniazd. Kategoria obejmuje następujące formy:
Gorącokanałowe formy wtryskowe
Są to formy, które są podgrzewane pręty lub cewki wewnętrznie lub zewnętrznie. Formy są trwale zamocowane w stacjonarnych płytach miarowych, co uniemożliwia im wyrzucanie z tworzyw sztucznych elementów.
Gorącokanałowe formowanie wtryskowe zwiększa wydajność i ogranicza odpady. Nie wymaga też przemiału ani dodatkowych operacji usuwania kanałów. Do szybkiej produkcji dużych ilości najlepiej nadają się formy gorącokanałowe połączone z układem wielogniazdowym.
Jednak wtryskiwanie gorąca ma również swoje wady. Dla jednego koszt formy jest stosunkowo wysoki. Wymaga to również wysokiej konserwacji i utrzymania, a trzeba będzie zatrudnić wyszkolonego profesjonalistę do monitorowania procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych.
Jak wspomniano, formy są ukryte w płytach wielokrotnych. To sprawia, że jest trudne do czyszczenia, co oznacza, że nie będzie w stanie pozbyć się żadnych pozostałości z tworzywa sztucznego lub pozostałości z poprzednich procesów. Możesz rozważyć przy użyciu innego systemu karmienia, jeśli chcesz wytwarzać kolorowe pojemniki.
Inną wadą korzystania z gorącego systemu jest to, że kontenery mogą trzymać się kadzi. Dlatego, można rozważyć wykorzystanie tego systemu podczas pracy z materiałami, które nie są wrażliwe na ciepło.
Wtryskiwacze zimne
Ten układ kieruje stopiony materiał do wnęki przez nieogrzewane kanały, dzięki czemu można używać materiałów wrażliwych na ciepło. Układ formowania jest odsłonięty, więc łatwo zauważyć, kiedy wymaga czyszczenia.
Są też łatwe w utrzymaniu i tańsze. Można łatwo zmieniać kolory i materiały używane w produkcji. Dzięki położeniu kanałów oraz szybko zmienianym przewężkom łatwo jest również wprowadzać zmiany konstrukcyjne.
Wadą zastosowania zimnego systemu formowania wtryskowego jest to, że trzeba będzie przygotować nowy system biegania, kiedy tylko zaczniesz nowy cykl, ponieważ przy wyrzucaniu komponentów pokroisz formę. Można również oddzielić system biegania i część formowaną.
Kolejną wadą jest powstawanie dużej ilości odpadów, co wymaga dodatkowych procesów przemiału i usuwania kanałów oraz może wpływać na końcowy rezultat.
Formy iniekcyjne izolowane
Formowanie wtryskowe z izolowanymi kanałami opiera się na tych samych zasadach co układ zimnokanałowy, ale efekty są podobne do formowania gorącokanałowego. Formy wykorzystują grzałki patronowe do tworzenia warstw otaczających stopione tworzywo i zapewniających izolację kanałów.
Są najlepszą alternatywą dla gorących kanałów: kosztują mniej i nie wymagają monitorowania temperatur. Pozwalają też szybko zmieniać materiał i kolor. Można ich jednak używać tylko do tworzyw konstrukcyjnych.
Podsumowanie
Proces formowania wtrysku jest jednym z najczęściej stosowanych procesów w przemyśle produkcyjnym. Jest opłacalny przy produkcji dużych ilości części i należy rozważyć, jeśli planujesz założyć firmę produkującą tworzywa sztucznego.
