Piese turnate prin injecție

Tehnica de turnare prin injecție este utilizată în fabricarea matrițelor de injecție pentru piese identice, cunoscute sub numele de componente turnate. Acest proces necesită presiune mare, iar plasticul topit sau alt material este injectat într-o cavitate a matriței pentru turnarea prin injecție a plasticului.

A doua etapă are loc în interiorul matriței, unde substanța se răcește și se solidifică, conformându-se contururilor scobiturii. Porțiunea turnată este apoi îndepărtată după deschiderea formei. Procedura se repetă de mai multe ori pentru a crea multe piese identice.

În plus, oțelul extrem de puternic este folosit în mod obișnuit pentru matrițele de injecție, construite pentru a rezista la presiunea ridicată și căldura generată în timpul procesului de turnare prin injecție. Pentru a realiza piese precise și consistente, matrițele trebuie să fie precise.

Calitatea produsului finit este influențată semnificativ de designul matriței, care poate fi complicată din cauza unor considerente precum tipul de material care este turnat, forma dorită a articolului finit și procedurile de producție implicate.

Piesele turnate sunt utilizate în diverse produse, de la bunuri simple pentru casă până la piese mecanice complicate utilizate în sectoare precum industria auto, electronică și dispozitive medicale. Turnarea prin injecție este o metodă de producție foarte apreciată pentru diverse produse datorită adaptabilității și accesibilității sale.

Produse de turnare prin injecție: echipamente și proces

Folosind utilaje specializate, procesul industrial de turnare prin injecție creează componente turnate din materiale termoplastice sau termorigide. Următoarele componente sunt esențiale în fabricarea produselor de turnare prin injecție:

Echipamente

Următoarele echipamente sunt utilizate în timpul procesului de turnare prin injecție:

1. Mașină de turnat prin injecție: Această mașină conține componente precum un buncăr, un butoi de încălzire, un șurub alternativ și o clemă de matriță care formează partea principală a procedurii de turnare prin injecție. Peleții de plastic sunt topiți de mașină și injectați sub presiune solidă în matriță pentru a face o piesă turnată.

• Cavitatea mucegaiului: Acest instrument, adesea compus din oțel sau aluminiu, conferă plasticului forma sa. Două bucăți din matriță sunt fixate împreună în timpul procedurii de turnare prin injecție.
• Buncăr de material: Înainte de a fi introduse în cilindrul de încălzire al mașinii de turnat prin injecție, peleții de plastic sunt păstrați aici.
• Butoi de încălzire: Peleții de plastic sunt topiți în această parte a procesului de turnare prin injecție, astfel încât sunt gata pentru a fi injectați în matriță.
• Șurub alternativ: Această parte a mașinii de turnat prin injecție încălzește plasticul înainte de a-l direcționa către matriță.
• Clema de matriță: Acest sistem aplică presiunea necesară pentru a injecta plasticul topit în matriță în timp ce ține matrița închisă în timpul procesului de turnare prin injecție.
• Sistem de răcire: Acesta este folosit pentru a răci componentele turnate prin injecție odată ce acestea au fost create. Acest lucru poate fi realizat prin răcirea sistemului cu aer, apă sau o combinație a celor două.

Acestea sunt elementele esențiale ale unei configurații pentru turnarea prin injecție. În funcție de nevoile particulare ale procesului de turnare prin injecție, pot fi utilizate și echipamente auxiliare suplimentare, cum ar fi granulatoare, uscători de materiale și unități de control al temperaturii.

Unitate de injecție din plastic

Topirea și injectarea materialului plastic în cavitatea matriței se realizează de către unitatea de injecție de plastic în turnarea prin injecție. Materialul plastic este topit și injectat în matriță folosind un butoi încălzit, un șurub și o duză.

Substanța plastică este apoi introdusă în butoi, unde șurubul în mișcare se încălzește și o amestecă. În pasul următor, duza injectează materialul plastic în cavitatea matriței odată ce a atins temperatura și consistența corespunzătoare, unde se răcește și se întărește pentru a crea rezultatul dorit.

Pentru a menține producția constantă și de înaltă calitate, unitatea de injecție din plastic, care este o parte esențială a procesului de turnare prin injecție, trebuie gestionată corespunzător.

Unitate de prindere a matriței

Cele două jumătăți de matriță trebuie să fie bine închise și ținute împreună în timpul proceselor de injecție și răcire de către dispozitivul de prindere a matriței în turnarea prin injecție. Forța de strângere necesară pentru a menține jumătățile de matriță ferm împreună și pentru a opri orice material plastic să se scurgă din cavitatea matriței este aplicată și menținută de unitate.

O plată staționară și o plată mobilă cuplate la un sistem hidraulic sau mecanic alcătuiesc unitatea de strângere a matriței. Cele două plăci sunt trase împreună când matrița este plasată în mașină și apoi se aplică o forță de strângere pentru a menține matrița închisă.

Cantitatea de forță de strângere necesară variază în funcție de dimensiunea, complexitatea și tipul de plastic utilizat și de matriță. Pentru a asigura o fabricație sigură și eficientă, unitatea de prindere a matriței, o parte crucială a procesului de turnare prin injecție, trebuie monitorizată îndeaproape.

Procese: turnare prin injecție polimeri termoplastici

Procesul de turnare prin injecție a polimerilor termoplastici implică de obicei următoarele:

Mucegaiul

Turnarea prin injecție a polimerilor termoplastici depinde în mare măsură de matrița de injecție. Este un dispozitiv folosit pentru turnarea plasticului topit în obiectul finit dorit. Cavitatea și miezul, cele două componente principale ale matriței, sunt de obicei construite pentru a se potrivi împreună pentru a crea o formă tridimensională.

După ce a fost injectat în cavitatea matriței, materialul plastic se răcește și se întărește pentru a lua forma matriței. Forma și dimensiunea finală a produsului sunt determinate de designul matriței, făcându-l o componentă critică a procesului de turnare prin injecție.

Forma trebuie dezvoltată cu atenție pentru a garanta că materialul plastic curge fără efort în fiecare cavitate și că procesul de răcire este rapid și uniform. În plus, matrița trebuie să fie construită din materiale care suportă temperaturile și presiunile ridicate utilizate în procesul de turnare prin injecție.

Deoarece matrița este reutilizabilă în timpul injectării, poate fi folosită pentru a crea numeroase piese identice. Pentru a-l menține într-o formă bună și pentru a putea continua să producă piese de înaltă calitate, matrița poate avea nevoie să fie curățată și întreținută în mod regulat.

Mold cu două plăci

La injectarea polimerilor termoplastici, matrița cu două plăci este un stil tipic de matriță. Acesta cuprinde două părți fixate pe cele două plăci ale mașinii de turnat, jumătatea cavității și jumătatea miezului. Forma cu două plăci este numită așa deoarece are un design din două părți cu o linie de despărțire care separă cele două părți ale matriței.

Sarcina matriței cu două plăci este de a turna plasticul topit în forma finală necesară. Materialul plastic este injectat în jumătatea cavității matriței printr-o poartă la linia de separare. Cavitatea este umplută cu material plastic, care este apoi lăsat să se răcească și să se solidifice. Articolul finit este eliberat odată ce cele două jumătăți ale matriței sunt desfăcute.

Deoarece are nevoie doar de două plăci și câteva componente simple, matrița cu două plăci este un tip de matriță relativ ușor și accesibil. Funcționează bine pentru componente cu geometrie simplă, inclusiv curbe plate sau rotunjite.

Cu toate acestea, s-ar putea să nu fie adecvat pentru piesele cu geometrii mai complicate, deoarece umplerea cavității cu plastic ar putea fi o provocare în aceste circumstanțe. În turnarea prin injecție, matrița cu două plăci este versatilă și adesea folosită, în special pentru piese simple și serii de producție modeste.

Mold cu trei farfurii

Forma cu trei plăci este una dintre matrițele utilizate în turnarea prin injecție a polimerilor termoplastici. În comparație cu matrița cu două plăci, are mai multe caracteristici și versatilitate deoarece are trei plăci; două în mișcare și unul stabil.

Scopul matriței cu trei plăci este de a turna piesele turnate prin injecție de plastic în forma finală necesară. Materialul plastic este injectat în jumătatea cavităţii matriţei printr-o poartă de pe linia de separare.

Odată ce plasticul topit este în cavitatea matriței, cele două plăci mobile se desprind de placa staționară, permițând obiectului din plastic să fie expulzat din matriță. Cea de-a treia placă din matrița cu trei plăci, cuprinsă între cavitate și jumătatea miezului, este denumită placă sau subplacă.

Cu ajutorul acestei plăci, poate fi creat un sistem unic de rulare care poate fi utilizat pentru a direcționa fluxul de material plastic către diferite cavități sau locații din interiorul unei singure cavități. Ca rezultat, procesul de turnare prin injecție poate fi mai flexibil și mai eficient.

Atunci când se produc articole mai mari, unde utilizarea unei matrițe cu două plăci ar duce la o dimensiune mai mare a matriței sau ar necesita instalarea de caracteristici suplimentare, cum ar fi dispozitivele de ridicare, matrița cu trei plăci este frecvent utilizată. Prin includerea mai multor cavități în designul matriței, matrița cu trei plăci poate face diferite piese într-un singur ciclu.

Forma cu trei plăci este un tip de matriță versatil și eficient utilizat frecvent în procesul de turnare prin injecție, în special pentru piese mai mari și serii de producție.

Reutilizarea canalului de alimentare și a canalului în matrițe cu două și trei plăci

Materialul utilizat, geometria piesei și calitățile dorite ale produsului finit influențează cât de multă spruce și canal pot fi reutilizate în turnarea prin injecție. Reutilizarea canalului de alimentare și a canalului se face frecvent în industria turnării prin injecție, deoarece poate reduce costurile și risipa.

În plus, canalul și canalul sunt fixate în mod normal de obiectul turnat într-o matriță cu două plăci, iar ansamblul ca întreg este scos din matriță. Elementul poate fi apoi detașat manual de pe canal și de canal, care poate fi utilizat în alte cicluri de turnare.

Reutilizarea canalului și a canalului de alimentare ar putea necesita proceduri de prelucrare ulterioare, inclusiv măcinarea sau retopirea, pentru a se asigura că materialul este într-o formă adecvată pentru reutilizare. Într-o matriță cu trei plăci, procedura de ejectare separă spruce și canalul de obiectul turnat, iar spruce este adesea reutilizată în cicluri consecutive de turnare.

Placa de rulare este de obicei detașabilă, facilitând accesul la sistemul de ghidaj și reutilizarea canalului și canalului. Este esențial să ne amintim că reutilizarea maței și canalului poate avea un impact semnificativ asupra consistenței și calității produsului final.

Cu toate acestea, materialele reutilizate ar putea avea impurități sau probleme de consistență care influențează rezistența sau durabilitatea materialului plastic. Pentru a obține produse consistente și de înaltă calitate, este necesară monitorizarea continuă a procesului de turnare și a calității materialului reciclat.

În general, industria de turnare prin injecție reutiliza spruce și canal în matrițe cu două și trei plăci, ceea ce poate ajuta la reducerea costurilor și a deșeurilor. Asigurarea că calitatea și calitățile produsului final nu sunt compromise necesită o gândire și un management riguros.

Mașini de turnat prin injecție

Mașinile utilizate pentru procesul de turnare a infecției includ următoarele:

Unități de injecție

Unitatea de injecție, care topește și injectează material plastic în matriță, este o parte esențială a unei mașini de turnat prin injecție. Componentele tipice sunt cilindrul, încălzitorul, șurubul sau pistonul, buncărul și unitatea de injecție.

Înainte de a fi introdus în butoi, materialul plastic este mai întâi introdus în buncăr și păstrat acolo. Șurubul sau pistonul mobil și căldura de la încălzitor topesc și omogenizează plasticul din interiorul cilindrului. Pe măsură ce avansează, materialul plastic topit este injectat în matriță printr-o poartă de șurub sau piston.

Scopul unității de injecție este de a regla cu precizie temperatura, presiunea și debitul materialului plastic pe tot parcursul procesului de turnare prin injecție. Acest lucru garantează că materialul plastic este uniform omogenizat, topit corect și injectat în matriță.

De asemenea, este posibilă modificarea vitezei, presiunii și volumului unității de injecție, ceea ce este crucial atunci când turnați obiecte cu geometrii complicate sau toleranțe exigente. În funcție de aplicația exactă, tipul și dimensiunea unității de injecție se pot schimba, unele mașini fiind realizate pentru producție în volum mare, iar altele pentru turnare precisă sau la scară mică.

Unitatea de injecție este crucială pentru generarea de produse din plastic de înaltă calitate și este adesea una dintre cele mai importante componente în definirea performanței și capacităților unei mașini de turnat prin injecție.

Mașină cu șurub alternativ

Un dispozitiv de turnare prin injecție, o mașină cu șurub alternativ, topește și injectează material plastic în matriță folosind un șurub alternativ. Datorită adaptabilității, eficacității și capacității sale de a crea produse din plastic de înaltă calitate, acest echipament este frecvent utilizat în sectorul turnării prin injecție.

În mod ideal, turnarea prin injecție implică topirea și injectarea materialelor termoplastice într-o matriță folosind o mașină cu șurub alternativ. Peleții de plastic sunt introduși în cilindrul mașinii cu ajutorul șurubului alternativ și se topesc, prin urmare presiune și căldură.

După ce a fost topit, plasticul este injectat în matriță folosind un șurub sub presiune mare pentru a da produsului finit forma dorită.

Mașină de plastifiant pre-șurub sau mașină în două etape

Mașina în două etape este o mașină de turnat prin injecție care utilizează două unități de injecție independente; unul pentru topirea materialului plastic și altul pentru injectarea lui în matriță.

Topirea și pregătirea pentru injectare a materialului plastic sunt denumite prima etapă sau „plastificare”. În această etapă, un șurub alternativ produce căldură și presiune care topesc plasticul pe măsură ce acesta este furnizat în unitatea de injecție primară a mașinii.

Materialul plastic topit este pompat în matriță în timpul celei de-a doua etape, numită și etapa de „contorizare”. Această etapă implică mutarea plasticului topit de la unitatea de injecție primară la unitatea de injecție secundară, unde este injectat sub presiune solidă în matriță.

Piesele mari și complexe sunt adesea produse folosind mașini în două etape, deoarece oferă un control superior al procesului de turnare și permit injectarea mai precisă a materialului plastic în matriță.

Unitati de prindere

Următoarele unități de prindere sunt utilizate pentru a face piese turnate prin injecție:

Cleme de comutare

Pentru a ține împreună cele două părți ale matriței în timp ce are loc procesul de injecție, la turnarea prin injecție se folosesc cleme basculante. Clemele sunt făcute pentru a genera o forță puternică de strângere pentru a se asigura că matrița rămâne închisă și orientată corect pe toată durata injectării materialului plastic topit.

Clemele basculante măresc forța de strângere furnizată matriței printr-un sistem de legătură. Sistemul de legătură produce un avantaj mecanic atunci când clema este cuplată, crescând forța aplicată matriței. Ca rezultat, clemele pot aplica multă forță doar cu o forță de intrare mică.

În plus, clemele basculante sunt favorizate în turnarea prin injecție, deoarece oferă o forță de prindere robustă și de încredere, care poate fi modificată pentru a se potrivi nevoilor unice ale procesului de turnare. În plus, se cuplează și se decuplează rapid și sunt ușor de utilizat, toate acestea contribuind la o durată generală mai scurtă a ciclului pentru procesul de turnare.

Cleme hidraulice

Clemele hidraulice sunt frecvent utilizate în turnarea prin injecție pentru a ține cele două jumătăți ale matriței împreună în timpul procesului de injecție. Pentru a furniza o forță puternică de strângere a matriței și pentru a o menține bine închisă și aliniată în timpul injectării materialului plastic topit, clemele hidraulice folosesc presiune hidraulică.

O pompă hidraulică, supape de control și cilindri alcătuiesc sistemul hidraulic convențional utilizat în mecanismul de strângere. Cilindrii mută placa de prindere sau placa de montare a matriței atunci când sistemul hidraulic este activat, aplicând presiune pe matriță în acest proces.

Cleme hidromecanice

Pentru a menține cele două părți ale matriței împreună în timpul proiectului de turnare prin injecție, turnarea prin injecție utilizează cleme hidromecanice, denumite și cleme de asistență.

Prin combinarea unui sistem hidraulic pentru a începe procesul de strângere și a unui mecanism de comutare mecanică pentru a crește și susține forța de strângere, clemele hidromecanice combină beneficiile metodelor de strângere hidraulice și mecanice.

Un cilindru hidraulic care deplasează placa de strângere spre placa fixă generează forța de strângere. Odată ce o anumită forță de strângere a fost atinsă, cilindrul hidraulic se blochează, iar mecanismul de comutare mecanică preia controlul pentru a continua să aplice forța de strângere.