Două rășini plastice diferite sunt turnate împreună într-un singur ciclu de prelucrare în timpul procesului de turnare prin injecție dublă, cunoscut și sub denumirea de injecție dublă, injecție dublă, injecție multiplă și supraturnare.
O tehnică de fabricație de ultimă generație numită injecție dublă, cunoscută și sub denumirea de turnare în două materiale, turnare în două lovituri sau turnare two-K, este utilizată pentru a crea piese turnate complexe din două materiale diferite.
În timpul turnării prin injecție în două straturi, controlăm cu atenție injectarea numeroaselor materiale, inclusiv a două tipuri distincte de rășină, într-o singură matriță cu mai multe camere, folosind o tehnică extrem de specializată și automatizată.
Procesul de turnare în două lovituri
O mașină de turnare prin injecție este utilizată în procesul de turnare în două lovituri, unde două materiale sunt „supraturnate” într-un ciclu de turnare. Cantitatea de material injectată în cavitatea de turnare este denumită „lovitură”.
În turnarea prin injecție în două trepte, o primă secțiune este turnată, iar după ce este finalizată, o a doua piesă este injectată pentru a crea porțiunea finală a turnării. Ambele piese trebuie să fie comparabile (chimic) pentru ca procesul de turnare în două trepte să aibă succes pentru ca lipirea să aibă loc.
O piesă realizată dintr-un material dur poate fi îmbinată cu o piesă realizată dintr-un material moale folosind turnarea prin injecție în două straturi. Într-o matriță cu două cavități, procedura combină turnarea a două componente. Poate îmbunătăți semnificativ atractivitatea produsului în ceea ce privește senzația tactilă, culoarea etc. Există multe posibilități de design diferite cu turnarea prin injecție în două straturi.
Tehnica de turnare prin injecție în două etape este împărțită în două etape. Prima implică injectarea de rășină într-o matriță, care este apoi răcită pentru a crea un obiect solid, la fel ca turnarea prin injecție tradițională.
Obiectul nou turnat este transportat într-o a doua matriță în a doua etapă folosind o placă rotativă sau un braț robotic. În funcție de design, piesa nou turnată primește apoi o a doua injecție de rășină în, prin sau în jurul unor zone specifice ale primei matrițe.
După formarea unei legături moleculare între cele două rășini plastice, obiectul turnat din rășină multiplă este răcit și expulzat.
Deși procedura este simplu de înțeles, stăpânirea ei este dificilă. Chiar și cele mai mici erori pot duce la pierderi financiare semnificative din cauza nivelului ridicat de competență tehnică și atenție la detalii necesare, în special în situații de producție de volum mare.
De aceea este importantă alegerea unui furnizor cu abilități excepționale. Fișe de evaluare a calității excelente pentru furnizori au stabilit procese pentru a preveni creșterea capacității de producție temporară, a liniilor de flux, a fazelor scurte și a planurilor de rezervă, pe măsură ce compania dumneavoastră și nevoile dumneavoastră de extindere a turnării în două faze sunt toate aspecte de care trebuie să țineți cont.
Acest proces face ca turnarea în două straturi să fie ideală pentru întrerupătoare, butoane, periuțe de dinți și capace pentru recipiente.
Aplicații ale turnării în două lovituri
Pentru produse din plastic complexe, din culori multiple și materiale multiple, în special în circumstanțe de fabricație de volum mare, turnarea prin injecție în două trepte este cea mai bună tehnică de turnare a plasticului.
În plus, procesul de turnare cu două injecții este aplicat în sectorul auto pentru a realiza o gamă largă de produse și piese. Alte articole fabricate prin procesul de turnare cu două injecții includ unelte pentru grădinărit și utilaje agricole.
Piesele turnate în două matrițe sunt utilizate în aproape fiecare industrie, de la bunuri de larg consum la construcții, dar sunt cel mai frecvent utilizate în situații care necesită următoarele:
- piese sau componente care se pot mișca
- suprafețe rigide cu mânere flexibile
- fie amortizare acustică, fie vibrații
- explicații sau identificări superficiale
- componente cu mai multe materiale sau culori
În mod ideal, procesul de turnare prin injecție în două lovituri este utilizat pentru piese complexe care au mai multe componente.
Beneficiile procesului de turnare în două lovituri
Polimerii plastici sunt utilizați într-o gamă largă de procese de producție, cum ar fi extrudarea, turnarea prin compresie termorezistentă și turnarea prin injecție în două straturi. Deși fiecare dintre acestea este o metodă de fabricație fezabilă, mulți producători de materiale plastice utilizează această metodă datorită mai multor avantaje.
Pentru a crea primul segment al produsului, un material este mai întâi injectat într-o matriță. Urmează o a doua injecție a unui material secundar compatibil cu primul. Există mai multe motive pentru care multe companii aleg să producă materiale plastice sau polimeri în acest mod.
Iată câteva beneficii ale procesului de turnare în două straturi:
Multilateral
Producătorii preferă turnarea prin injecție în două trepte pentru o varietate de aplicații, inclusiv piese de interior auto, echipamente medicale, unelte și jucării. Aceasta permite producătorilor să amestece o multitudine de componente și nuanțe pentru a produce un produs robust și plăcut din punct de vedere estetic.
Materiale precum siliconul și termoplastele, nailonul și elastomerii termoplastici sau nailonul rigid și materialele moi la atingere sunt câteva exemple de materiale care pot fi amestecate cu succes prin această procedură.
Costul efectiv
Cu prima matriță rotită într-o parte și a doua matriță plasată în jurul produsului, astfel încât al doilea termoplastic compatibil să poată fi injectat în a doua matriță, procedura în doi pași necesită doar un ciclu al mașinii.
Metoda produce mai multe produse în fiecare serie pentru mai puțini bani și necesită mai puțini lucrători pentru a produce produsul finit, deoarece utilizează un singur ciclu de producție în loc de cicluri multiple. În plus, garantează o legătură solidă între materiale, eliminând necesitatea asamblării ulterioare.
Calitate înaltă a produsului
Majoritatea produselor termoplastice beneficiază de turnarea prin injecție în două etape în numeroase moduri:
- Estetică îmbunătățită. Atunci când produsele sunt fabricate din materiale plastice sau polimeri de diferite culori, acestea arată mai frumos și sunt mai atrăgătoare pentru consumatori. Produsul va părea mai scump dacă se utilizează mai mult de o culoare sau textură.
- Ergonomie îmbunătățită. Metoda permite obținerea unor suprafețe moi la atingere; astfel, produsele finite pot avea mânere sau alte secțiuni dezvoltate ergonomic. Acest lucru este crucial pentru unelte, echipamente medicale și alte obiecte portabile.
- Etanșarea este îmbunătățită atunci când polimerii siliconici și alte materiale cauciucate sunt utilizați pentru garnituri și alte piese care necesită o etanșare strânsă.
- Permite polimerilor duri și moi să producă articole de cele mai mici dimensiuni, care oferă confort și utilitate excepționale.
- În comparație cu supraturnarea sau cu metodele de inserție mai convenționale, aceasta poate reduce semnificativ numărul de nealinieri.
- Permite producătorilor să utilizeze mai multe materiale care nu pot fi lipite eficient folosind alte proceduri pentru a crea modele de matrițe mai complexe.
- Legătura formată este incredibil de puternică, ceea ce face ca produsul final să fie mai robust, fiabil și mai durabil.
Procesul de turnare în două turnări ajută producătorii să obțină produse de înaltă calitate.
Consolidarea părților
Numărul de piese dintr-un ansamblu finit este redus prin turnarea prin injecție în două turnări, economisind în medie 40 USD în cheltuieli de dezvoltare, inginerie și validare pentru fiecare creștere a numărului de piese.
Eficient
Cu turnarea în două turnări, mai multe componente pot fi turnate cu o singură unealtă, necesitând mai puțină muncă pentru a produce piesele și fără sudură sau îmbinare post-turnare a componentelor.
Tipuri de structuri de turnare în două lovituri
Alegerea și obținerea structurii adecvate a matriței este esențială pentru a economisi costuri și a asigura calitatea. Iată câteva tipuri de structuri de turnare în două turnări:
Matriță cu două mișcări pentru comutare pe bază
Deoarece miezul și cavitatea matriței nu trebuie relocate, procedura de turnare multiplă cu comutare a miezului este cea mai simplă. Alternativ, deplasarea cursorului va modifica geometria cavității matriței.
Substanța A este injectată mai întâi în cavitate atunci când cursorul se află în poziția extinsă în timpul procesului de turnare prin injecție, utilizând matrița cu două injecții cu miez basculant. Apoi, cursorul se trage înapoi pentru a expune o nouă zonă a cavității.
Spațiul rămas este umplut prin mișcarea cursorului după ce materialul B este injectat în cavitatea modificată printr-o altă poartă (deasupra duzei din mijloc).
Componenta din plastic este apoi forțată să iasă din matriță după întărire. Este circulată în aceeași ordine ca mai sus pentru a continua turnarea.
Deși prețul sculei crește atunci când se adaugă un cursor la matriță, aceasta poate fi totuși semnificativ mai ieftină decât matrițele cu placă rotativă sau cu arbore rotativ. Din păcate, nu poate realiza piese din plastic complexe, multicolore.
Matriță rotativă cu două lovituri
Pe linia centrală a plăcii de turnare, care este paralelă cu axa de rotație, placa miezului matriței are două miezuri identice care sunt imagini în oglindă unul ale celuilalt. Două cavități cu geometrii diferite sunt incluse în placa cavității atașată la placa fixă.
Placa rotativă completează comutarea pieselor turnate în fiecare ciclu, făcând acest lucru fără intervenție umană.
Matrița, care poate găzdui mai multe materiale, este văzută aici doar cu cele două materiale. În funcție de cantitatea de material utilizată, placa rotativă poate fi rotită cu 90°, 120° sau 180°. De asemenea, este necesară o mașină de injecție specifică pentru a produce rotația necesară pe partea miezului.
Structura matriței cu două lovituri de balansoar
Cu o parte mișcându-se în sus, cealaltă parte mișcându-se în jos și așa mai departe, structura plăcii este alcătuită din două laturi care se rotesc în jurul centrului. Majoritatea modelelor de matrițe pentru tastaturi cu cifre și litere folosesc structura de balansoar.
Structura conține caractere numerice sau alfabetice închise, cum ar fi 0, 4, 8, A, B, D și O. Materialul secundar poate intra cu ușurință în regiunea limitată doar atunci când se folosește o construcție în formă de balansoar, creând un aspect încântător.
Structura balansoarului funcționează după cum urmează:
- După o injecție, matrița este deschisă.
- Acul rupt este coborât de tija de împingere, determinând balansoarul să se rotească în jurul arborelui rotativ.
- Placa superioară este împinsă în sus prin apăsarea balansoarului, provocând ieșirea acul rupt din matriță.
O gaură spartă este creată pe măsură ce acul se ridică la marginea porțiunii etanșe a produsului primar. Pentru a găuri materialul secundar în zona închisă din gaura spartă, acul este deplasat mai jos de știftul de retur al plăcii fracturate în timpul procesului de turnare prin injecție dublă.
Structură glisantă cavitară
Cavitatea modelului masculin alunecă sub influența motorului pe măsură ce matrița este deschisă după o injecție. O distanță specificată este utilizată pentru alinierea matriței cu matrița principală înainte de al doilea proces de turnare prin injecție.
Factori de luat în considerare atunci când se utilizează turnarea în două lovituri
Următorii factori sunt luați în considerare atunci când se utilizează turnarea cu două injecții:
Selectarea materialelor
Rezistența fizică, mecanică, chimică, termică, electrică, inflamabilitatea și rezistența la UV sunt toate aspecte importante la selectarea unui material pentru componenta dumneavoastră. Va trebui să oferiți răspunsuri la o serie de întrebări pentru a vă concentra selecția materialelor, inclusiv:
- La ce tipuri de temperaturi va fi supus produsul dumneavoastră?
- Cât de flexibil sau rigid trebuie să fie materialul pentru îndoire?
- Rezistența la impact: Cât de robustă trebuie să fie suprafața sa?
- Cât de bine rezistă la încărcări mari în ceea ce privește rezistența la compresiune?
- Va fi componenta expusă la raze UV, cum ar fi cele din exterior?
- Va fi piesa expusă la substanțe chimice care îi vor afecta funcționarea, mai ales în timp?
- Ce durată de valabilitate este necesară pentru piesă?
Compatibilitatea materialelor
Compoziția chimică a materialelor este crucială atunci când se decide care dintre ele să se utilizeze pentru turnarea în două straturi. În timp ce unele materiale se leagă imperfect, altele funcționează bine împreună și creează o aderență moleculară solidă.
Efectuați un test de aderență înainte de începerea fabricației atunci când proprietatea adezivă a două componente este neclară. Când lipirea este insuficientă, se pot încorpora în design elemente de fixare, cum ar fi adâncituri, caneluri sau umeri, pentru a crește aderența și a fixa cele două componente împreună.
Se analizează un tabel de compatibilitate a materialelor pentru a determina care polimeri se vor lipi unul de celălalt și care polimeri sunt incompatibili. În plus, se elimină posibilitatea contaminării, ceea ce reprezintă o problemă atunci când se utilizează două matrițe diferite.
În plus, comparativ cu producerea unui produs sau a unei piese identice folosind două procese de turnare diferite, procedura de turnare în două lovituri are ca rezultat o legătură mult mai puternică. Capacitatea de a realiza bunuri din plastic multicolore folosind metoda de turnare în două lovituri este unul dintre avantajele suplimentare ale procesului față de vopsire, care își poate pierde eficacitatea în timp.
Puteți crea elemente mai utile și mai sofisticate folosind metoda cu două injecții. În plus, plasticul mai moale poate fi amestecat cu plastic dur. Produsul are o integritate semnificativ mai mare. Produsele de turnare a plasticului cu două injecții sunt adesea mult mai durabile și rezistente la șocuri.
Metoda este excelentă și pentru realizarea de mânere moi pentru echipamente electrice, garnituri și garnituri pentru aparate de aer condiționat, precum și suprafețe antiderapante. Cu această metodă, se pot crea logo-uri care, spre deosebire de logo-urile pictate, nu se vor decolora niciodată.
Opriri
Pentru a forma găuri, caracteristici de prindere și găuri străpunse lungi, matrița închide aceste locuri pentru a preveni curgerea plasticului în acele locații.
În aceste situații, cele două jumătăți ale matriței se etanșează una față de cealaltă. Datorită acestui fapt, fețele de etanșare ale matriței se pot deschide și închide fără a se ciocni una cu cealaltă. Unghiul minim de tiraj ar trebui să fie de trei până la cinci grade. Cu cât matrița durează mai mult, cu atât spațiul liber și tirajul sunt mai mari.
Tip poarta
Rășina topită intră în camera matriței printr-un canal de injecție atunci când se utilizează turnarea prin injecție. Pentru a obține proporțiile ideale ale piesei și aspectul estetic, prevenind în același timp deformarea, trebuie luate în considerare tipul de injecție, designul și amplasarea acesteia.
Porțile cu bile și cele cu canal cald sunt cele două tipuri de porți utilizate cel mai frecvent în turnarea prin injecție:
- Cele mai populare și eficiente porți sunt porțile cu cleme; totuși, deoarece sunt atât de simple, este posibil să nu fie potrivite pentru nevoile dumneavoastră.
- Porțile cu vârf fierbinte au deschideri eliptice minuscule. Rășina este menținută suficient de caldă pentru a trece prin orificiul îngust al porții de către încălzitorul controlat de termostat atașat la spatele matriței.
Legături chimice moleculare
Pentru ca o legătură moleculară puternică să fie posibilă, substratul și rășina de la a doua aplicare ar trebui, în mod ideal, să fie compatibile chimic. Cea mai lungă suprafață sau segment este ideală pentru îmbinarea dintre cele două rășini. A doua aplicare este aproape imposibil de îndepărtat prin selectarea materialelor și a designului ideale al îmbinării.
Chiar și atunci când se poate obține o legătură chimică de nivel înalt, vă recomandăm insistent utilizarea unei legături mecanice adecvate dacă legarea este importantă pentru aplicația dumneavoastră.
Locația porții
Acest lucru este esențial pentru producerea de produse cosmetice pentru suprafețe solide și a unei matrițe omogene. În turnarea prin injecție cu o singură pasă, topitura poate intra prin partea cea mai groasă a deschiderii înainte de a curge către zonele mai mici, datorită amplasării porții de injectare.
Sugestii pentru turnarea în două lovituri
Iată câteva recomandări pentru turnarea în două straturi:
Numărul 1
Plasticul moale este turnat a doua oară după ce a fost turnat inițial ca plastic dur. Prima dată este transparent; a doua oară nu. Prima turnare se face cu un plastic pentru temperatură înaltă, în timp ce turnarea dublă se face cu un plastic pentru temperatură joasă.
Numărul 2
Testați matrița pentru a crea un produs finit înainte de producția propriu-zisă.
Numărul 3
Înainte de a realiza matrița, identificați toate defectele potențiale și remediați-le.
Numărul 4
Luați în considerare contracția celor două materiale. În general, materialul creat inițial afectează contracția.
Numărul 5
O a doua injecție poate fi administrată numai după ce prima și-a făcut efectul complet.
Numărul 6
Pentru a evita deteriorarea în timpul procesului de turnare, luați în considerare poziția turnată.
Numărul 7
Permiteți ca marginea primei piese turnate prin injecție să fie excesiv de mare. Acest lucru asigură că a doua injecție va avea o presiune mai mare.
Numărul 8
Verificați dacă parametrii unității de injecție indică presiunea, debitul și capacitatea de răcire necesare.
Numărul 9
Asigurați-vă că integritatea structurală a primei piese turnate poate rezista presiunii de injecție a celei de-a doua piese turnate.
Concluzie
Persoanele care nu sunt familiarizate cu turnarea prin injecție în două etape ar putea crede că este dificil. Implică un al doilea material și o procedură suplimentară, ceea ce adaugă un alt factor la crearea componentelor, dar este relativ ușor.
Turnarea în două turnări se poate realiza folosind o placă rotativă, un miez mobil sau o supraturnare, printre alte opțiuni. Primele două necesită două procese, două sisteme de canale și o a doua unitate de injecție.
Aceasta din urmă folosește adesea două matrițe diferite, câte una pentru fiecare material, dar poate fi realizată și folosind o singură matriță, două sisteme de ghidare și transfer manual sau automat de piese de tip pick-and-place.
