Stăpânirea miezurilor de turnare prin injecție: îmbunătățiți designul și calitatea

Inima lui Turnare prin injecție se află miezul matriței, o componentă critică care modelează caracteristicile interne ale produsului turnat. Înțelegerea elementelor esențiale ale miezurilor de turnare prin injecție este vitală pentru optimizarea atât a designului, cât și a calității produsului.

Acest articol analizează aspectele fundamentale ale miezurilor de matriță, explorând modul în care acestea influențează procesul de fabricație și performanța produsului final. Examinând considerente cheie, cum ar fi selecția materialelor și strategiile de proiectare, ne propunem să oferim informații valoroase inginerilor și producătorilor care doresc să-și atingă cele mai bune practici în operațiunile de turnare prin injecție.

În primul rând, să introducem procesul de bază al turnării prin injecție.

Procesul de bază al turnării prin injecție implică mai mulți pași cheie care transformă materialele plastice în produse finite. Iată o prezentare generală simplificată:

• Prindere: Procesul începe prin închiderea matriței, care este de obicei făcută din două jumătăți. Aceste jumătăți sunt prinse strâns împreună pentru a se pregăti pentru injectare.
• Injecţie: Granulele sau peletele de plastic sunt introduse într-un butoi încălzit unde se topesc. Plasticul topit este apoi injectat în cavitatea matriței printr-o duză, umplând complet spațiul.
• Locuinţă: Se aplică presiune pentru a se asigura că plasticul topit umple fiecare parte a cavităţii matriţei, asigurându-se că produsul se potriveşte cu designul matriţei.
• Răcire: Forma se lasă să se răcească, permițând plasticului să se solidifice în forma cavității matriței.
• Deschiderea matriței: Odată răcit, jumătățile matriței sunt deschise pentru a dezvălui partea solidificată.
• Ejectie: Știfturile de evacuare sau alte mecanisme împing piesa finită din matriță, gata pentru orice procesare sau ambalare suplimentară.

Ce este miezul de turnare prin injecție?

Miezul de turnare prin injecție este o componentă solidă sau mobilă în cadrul matriței care formează caracteristicile interne sau golurile piesei turnate finale. Acesta reprezintă forma și geometria caracteristicilor interne dorite ale piesei, cum ar fi porțiuni goale sau structuri interne complexe.

Care este diferența dintre cavitatea și miezul din mucegai?

Ca miez, cavitatea este o altă componentă cheie a matriței în turnarea prin injecție a plasticului, care este adesea lustruită până la un finisaj care reprezintă finisarea dorită a suprafeței finale a piesei. Ele lucrează împreună pentru a modela piesa turnată finală.

Miezul modelează caracteristicile interne, în timp ce cavitatea modelează caracteristicile externe ale piesei.

Miezul de turnare este în jumătatea mobilă (partea B), care este adesea implicată în procesul de ejectare, iar cavitatea este în jumătatea fixă (partea A), în timp ce cavitatea este mai puțin implicată direct.

Cum se fabrică miezul de turnare prin injecție?

Alegerea materialului potrivit

Alegerea materialului pentru miezul este imperativ deoarece trebuie să reziste la temperaturile și presiunile ridicate ale plasticului topit fără a se deforma.

Performanța nucleului afectează în mod direct nu doar calitatea, ci și eficienţă a procesului de turnare prin injecție, conducând la piese care îndeplinesc specificații stricte.

• Oţel: Oțelul de calitate superioară este o alegere populară pentru durabilitatea și rezistența la uzură, ceea ce îl face ideal pentru producția de volum mare. Include tipuri precum oțel inoxidabil, P20 și H13.
• Aluminiu: Cunoscut pentru proprietățile sale de încălzire și răcire ușoare și mai rapide, aluminiul este adesea folosit pentru unelte prototip sau producție de volum redus.
• Aliaje de beriliu-cupru: Folosit în zonele matriței care necesită îndepărtarea rapidă a căldurii sau în părți ale matriței cu geometrii complicate.
• Oțel precălit: O opțiune rentabilă utilizată în aplicații mai puțin solicitante; nu necesita tratament termic suplimentar.
• Oțel pentru scule: Pentru aplicații cu uzură mare, se folosesc oțeluri de scule precum D2 sau A2, oferind robustețe și longevitate.

Proces de fabricație și precizie

Tehnicile avansate de prelucrare, cum ar fi frezarea CNC și prelucrarea cu descărcare electrică (EDM), sunt esențiale în atingerea nivelurilor ridicate de precizie necesare miezurilor.

• Frezare CNC: Oferă precizie prin prelucrare controlată de computer.
• EDM: Utilizat pentru detalii complicate și geometrii complexe.

Cum afectează miezul mucegaiului calitatea produsului?

Variabilitatea calității miezului și matriței în turnarea prin injecție poate fi atribuită mai multor factori care afectează performanța și consistența pieselor turnate:

Ce este Draft Angle?

Unghiul de tragere pe care l-am menționat în secțiunea anterioară se referă la o ușoară conicitate aplicată pe suprafețele verticale ale unei piese în turnare prin injecție. Acest conic ajută piesa să fie eliberată cu ușurință din matriță fără a provoca deteriorarea.

În mod obișnuit, pentru majoritatea pieselor este recomandat un unghi de pescaj de 1 până la 2 grade, fiind necesare mai multe curenți pentru suprafețele mai adânci sau texturate.

Există unghiuri de pescaj pozitive și negative. Un pescaj pozitiv înseamnă că unghiul este mai mare decât unghiul de referință, ajutând la eliberarea parțială. Un curent negativ poate complica proiectarea matriței, deoarece poate necesita ca matrița să fie separată în mai multe părți pentru îndepărtarea pieselor.

Cum să alegeți plasarea miezului și a cavității în turnarea prin injecție?

Ce afectează plasarea miezului și a cavității?

Amplasarea miezului și a cavității în turnarea prin injecție este influențată de mai mulți factori cheie:

Design piese

Complexitatea și geometria piesei, inclusiv caracteristici precum găurile și adânciturile, dictează amplasarea miezului și a cavității. Caracteristicile proeminente necesită de obicei miezuri, în timp ce elementele încastrate sunt formate din cavități.

Proprietățile materialelor

Dispunerea miezului și a cavității într-o matriță este influențată de rata de contracție a materialului, caracteristicile de curgere și viteza de injecție. Dacă un material are o rată de contracție scăzută, poate fi dificil să se asigure că piesa rămâne pe partea cu știfturile ejectorului, necesitând ajustări speciale de proiectare.

În timp ce majoritatea materialelor plastice se micșorează semnificativ, este esențial să înțelegem modul în care proprietățile materialului ar putea avea impact asupra plasării miezului și a cavității.

Aspectul sistemului de evacuare

După etapa de răcire, când matrița este deschisă, piesa turnată prin injecție trebuie să rămână întotdeauna atașată de partea cu știfturile ejectorului.

Designul și forma sistemului de ejector influențează plasarea miezului și a cavității pentru a asigura o ejecție consistentă și fiabilă a piesei.

Simetria și locația porții

Sprue este canalul principal care transportă plasticul topit de la mașina de turnat prin injecție în matriță. De obicei, trece direct în matriță, dar uneori poate intra direct în cavitatea matriței, caz în care se numește o poartă directă de colectare.

Alerele sunt căi mai mici care se ramifică din sprue pentru a distribui plasticul topit în diferite părți ale matriței. Această configurație permite producția de mai multe piese simultan, ceea ce este rentabil, în special pentru articole mici.

Porțile sunt micile deschideri în care plasticul pătrunde în cavitatea matriței de pe canale. Ele sunt mai înguste decât șuruburile și ajută la controlul fluxului de plastic în matriță.