Turnare prin injecție cu porți: Ce este și cum funcționează

Turnarea prin injecție a porții de alimentare joacă un rol cheie în modelarea modului în care plasticul topit curge în turnarea prin injecție a plasticului. Aceasta determină cât de eficient este materialul să umple cavitatea, cât de rezistentă este zona din jurul porții de alimentare și cât de curată arată suprafața acesteia. Înțelegerea turnării prin injecție a porții de alimentare ajută la obținerea unei calități mai bune, la reducerea deșeurilor și la îmbunătățirea eficienței producției.

În acest ghid, noi, cei de la Moldie, vă vom ajuta să explorați elementele fundamentale ale turnării prin injecție a porților și modul în care materialele și aplicațiile dictează utilizarea porților. Învățând elementele de bază, veți putea lua decizii mai bune atunci când vă optimizați procesul de producție și produsul.

Fundamentele turnării prin injecție a porților

Ce este o poartă în turnarea prin injecție?

Ca și componentă a unei matrițe de injecție a plasticului, o poartă poate fi definită ca mica deschidere care conectează sistemul de curea la cavitatea matriței. Aceasta permite plasticului topit să curgă în cavitate în timpul... proces de turnare prin injecție. Mărimea, forma și tipul lor determină cât de ușor materialul umple matrița și cum se separă poarta de turnare după răcire.

Tipurile comune de porți includ margine, direct (sprue), ventilator, punct precis, tunel și multe altele. Fiecare tip deservește geometrii diferite ale pieselor și nevoi de producție. O poartă dimensionată corespunzător ajută la menținerea unui flux constant de plastic și previne probleme precum miezuri scurte sau solicitări excesive. 

Rolul porților în procesul de turnare prin injecție

Porțile controlează modul în care plasticul topit intră în cavitatea matriței și modul în care se acumulează presiunea în timpul umplerii și ambalării. Acestea acționează ca un regulator de debit, echilibrând viteza și temperatura pentru a asigura o distribuție uniformă a materialului.

Poarta influențează, de asemenea, răcire, timpul ciclului, și degatare. O poartă mai mică se răcește rapid și permite cicluri mai rapide, dar poate restricționa debitul. O poartă mai mare îmbunătățește umplerea, dar poate lăsa o urmă sau un vestigiu al porții mai vizibil.

Proiectarea corectă a porții reduce defectele precum urmele de adâncitură, liniile de sudură sau golurile la piesele turnate. De asemenea, ajută la menținerea unei densități uniforme și a preciziei dimensionale pe întreaga piesă. Inginerii ajustează dimensiunea, forma și poziția porții pentru a se potrivi cu vâscozitatea materialului și cu grosimea și complexitatea piesei.

Amplasarea porții și impactul acesteia

Amplasarea porții determină locul de unde începe curgerea plasticului și modul în care se răspândește prin cavitatea matriței. Amplasarea necorespunzătoare poate cauza umplere neuniformă, capcane de aer sau linii de curgere vizibile care reduc calitatea piesei.

Plasarea porții lângă secțiuni mai groase ajută la controlul contracției și reduce tensiunea internă. Pentru piesele estetice, proiectanții ascund adesea porțile pe suprafețe nevizibile pentru a minimiza urmele de pe porți.

Plasarea echilibrată a porții permite curgerea consistentă în matrițele cu cavități multiple. Tabelul de mai jos arată cum afectează amplasarea performanța:

Tipuri de porți de turnare prin injecție

Porți de tăiere manuale

Aceste porți sunt simple și rentabile, dar necesită o etapă suplimentară de tăiere după ce piesa este turnată.

• Poarta SprueO poartă mare direct de la canalul de presare la piesă. Ideală pentru matrițe mari, cu o singură cavitate, unde aspectul nu este esențial. Este simplă, dar lasă o urmă vizibilă.
• Poarta de margineSituată de-a lungul liniei de separație a matriței. Este o portiță versatilă, universală, utilizată pentru o gamă largă de piese și este ușor de prelucrat.
• Tab GateFolosește o mică clapetă între ghidaj și piesă pentru a reduce tensiunea și a preveni urmele de curgere. Ideal pentru piesele plate care necesită un finisaj mai bun al suprafeței.
• Poarta ventilatoruluiLărgește calea de curgere pentru a distribui uniform plasticul pe o suprafață largă. Excelent pentru piese subțiri și late, pentru a preveni deformarea.

Porți automate

Aceste porți sporesc eficiența prin eliminarea necesității tăierii manuale, fiind ideale pentru producția de volum mare.

• Poarta Tunelului (Poarta Submarinului)Ușă înclinată care se taie automat în timpul ejecției. Ascunde marcajul ușii sub linia de separare, perfectă pentru piese mici și rotunde.
• Poarta PinO poartă circulară foarte mică, adesea utilizată în sistemele cu canale calde. Lasă o urmă minimă, curată și este comună pentru piesele cosmetice de înaltă precizie, cum ar fi lentilele.

Porți pentru nevoi specifice de flux

Unele piese necesită porți specializate pentru a controla modul în care plasticul intră în cavitate.

• Poarta diafragmeiAlimentează materialul uniform în jurul unui miez central, ideal pentru piese cilindrice pentru a asigura un flux echilibrat și rezistență.
• Poarta cajuO poartă curbată, asemănătoare unui tunel, care alimentează plasticul din spatele piesei, ascunzând complet marcajul porții de pe suprafețele vizibile.

Puteți găsi o analiză mai detaliată a modului în care funcționează exact fiecare tip de poartă și cum diferă designul lor în secțiunea noastră ghid privind tipurile de porți de turnare prin injecție.

Influența materialelor și aplicațiilor asupra alegerii porții

Termoplastice și fluxul de materiale

Diferite termoplastice au vâscozități la topire și viteze de răcire unice care influențează alegerea porții. Materiale amorfe Materialele precum ABS, PS și HIPS curg ușor și tolerează deschideri mici ale porților, cum ar fi porțile punctuale sau porțile de tunel. Aceste porți ajută la menținerea unui finisaj bun al suprafeței și permit separarea automată.

Materiale plastice cristaline Rășinile precum POM sau PA necesită dimensiuni echilibrate ale porților pentru o ambalare corectă datorită cristalizării rapide și ratelor ridicate de contracție. Rășinile umplute cu sticlă necesită porți proiectate pentru a minimiza forfecarea excesivă și ruperea fibrelor, cum ar fi porți cu lamele sau porți de margine de dimensiuni adecvate.

Pentru materiale transparente La fel ca PC și PMMA, porțile tip ventilator sau tunel reduc liniile de curgere și defectele optice. PVC și HDPE utilizează adesea porți de margine sau directe care asigură un flux stabil și o tăiere ușoară. Adaptarea tipului de porți la fluxul de material asigură o umplere consistentă și minimizează stresul sau deformarea.

Geometria piesei și grosimea peretelui

Forma piesei și grosimea peretelui determină modul în care topitura intră și umple cavitatea. Piese cu pereți groși sau componentele structurale mari utilizează adesea porți directe sau de margine pentru a scurta căile de curgere și a menține presiunea. Aceste porți reduc riscul unor jet scurte și al răcirii neuniforme.

Piese plate Carcasele precum capacele sau carcasele electronicelor de larg consum beneficiază de uși cu ventilație sau cu cleme. Acestea distribuie materialul uniform și ajută la menținerea unei suprafețe netede. Pentru piese cilindrice sau adânci, porțile de tip tunel sau punct acționat de ac sunt preferate deoarece permit plasarea ascunsă a porților și ejecția curată.

Amplasarea porții ar trebui să promoveze un flux echilibrat și să evite liniile de sudură. Proiectanții de scule folosesc adesea analiza fluxului să alegeți o poartă care permite umplerea eficientă și o calitate ridicată a pieselor.

Volumul și eficiența producției

Scara producției afectează direct alegerea porții și proiectarea matriței. Matrițe de volum mare Se folosesc adesea porți punctuale sau tunel pentru degatarea automată, ceea ce scurtează timpul ciclului și îmbunătățește eficiența producției. Aceste porți sunt compatibile cu matrițe cu mai multe cavități și reduc munca manuală.

Pentru rulaje cu volum redus sau sculele prototip, porțile de tăiere pe muchie sau directe sunt mai rentabile. Sunt mai ușor de prelucrat și modificat, dar necesită tăiere manuală.

Când producția anuală este mare, sistemele automate de închidere reduc timpul de nefuncționare și uzura. Selectarea unei porți care se potrivește volumului de producție ajută la echilibrarea costului sculelor, a calității pieselor și a fiabilității pe termen lung.