Оптимизация отделки литьем под давлением для эстетического и функционального использования

Что такое отделка поверхности при литье под давлением?

В процессе литья под давлением выбранная отделка поверхности может существенно повлиять как на внешний вид, так и на функциональность конечного продукта.

Определение отделки поверхности

А чистота поверхности относится к текстуре поверхности детали, изготовленной посредством литье под давлением. Он включает в себя уровень блеска, шероховатости и узора, придаваемого поверхности формованной детали. Эта отделка определяется качеством самой формы, а также материалами, используемыми в процессе литья под давлением. Могут быть достигнуты различные виды отделки поверхности, включая матовую, текстурированную или высокоглянцевую отделку, которые достигаются с помощью различных процессов после формования, таких как полировка или нанесение текстур на форму перед производством.

Важность отделки поверхности при литье под давлением

Качество поверхности при литье под давлением имеет первостепенное значение, поскольку оно напрямую влияет на появление и функциональность части.

Важность визуальной привлекательности

• Гладкая, глянцевая поверхность (класс SPI A) обеспечивает высококачественный, полированный вид, подходящий для косметических деталей, линз и т. д.
• Полуглянцевые (классы SPI B) и матовые (классы SPI C) покрытия могут скрыть дефекты, такие как линии разлива, линии сварки и следы от оснастки, что позволяет улучшить внешний вид.
• Текстурированные покрытия (классы SPI D) предлагают уникальные эстетические возможности, такие как текстура кожи, текстура дерева, геометрические узоры и т. д.

Важность функциональности

• Текстурированные покрытия могут обеспечить улучшенное сцепление и сопротивление скольжению для таких изделий, как портативные устройства, рулевые колеса и т. д.
• Специальные покрытия могут улучшить адгезию краски и этикеток к поверхности формованной детали.
• Текстурирование позволяет газам выходить из формы и может использоваться для создания поднутрений.
• Шероховатость поверхности влияет на трение и износостойкость, что может быть важно для механических деталей.

Как применяются стандарты отделки поверхности SPI, VDI и Mold-tech?

Стандарты отделки поверхности, такие как SPI и VDI, определяют косметическое качество и функциональность формованных деталей, указывая параметры блеска, текстуры и шероховатости. Эти стандарты гарантируют, что поверхности соответствуют заранее определенным критериям, имеющим решающее значение для производительности и эстетической привлекательности продукта.

Обзор стандартов SPI Mold Finish

The Общество пластмассовой промышленности (SPI) установила систему классификации для отделки поверхности литьевых форм. Эта система классифицирует отделки на глянцевый (А), полуглянцевый (B), матовый (С), и текстурированные (D) сорта, каждый из которых имеет определенный уровень блеска и шероховатости:

• СПИ А является вершиной, обеспечивая высокополированную, глянцевую отделку. Часто включает в себя трудоемкое использование алмазной полировки, подходящей для деталей, где первостепенное значение имеет первоклассный вид.
• СПИ Б предлагает полуглянцевые покрытия, достигаемые путем более мелкозернистой шлифовки и менее интенсивной полировки. Эти покрытия представляют собой баланс эстетической привлекательности и экономической эффективности.
• СПИ С отражает стандартную матовую отделку, обычно получаемую с помощью каменных абразивов.
• СПИ Д создает максимально текстурированные, неглянцевые поверхности, подходящие для деталей, где требуются хорошие сцепление и неотражающие свойства.

Во всем этом спектре поверхности формы придаются точные значения шероховатости, что гарантирует сохранение заданного внешнего вида детали.

Понимание стандартов VDI 3400

ВДИ 3400 стандарты берут свое начало из Verein Deutscher Ingenieure, Ассоциация немецких инженеров. Эти стандарты охватывают ряд текстур от очень гладких до высокотекстурированных, что позволяет точно контролировать тактильные и визуальные качества литьевой детали. В отличие от SPI, VDI 3400 использует набор 3D-форм, которые демонстрируют различные уровни шероховатости, соответствующие определенным сортам, таким как VDI 12 – VDI 45. Эти физические образцы позволяют проводить прямое сравнение и выбор. Стандарты VDI 3400 применяются к различным материалам и методам обработки и особенно подходят для достижения сложных и подробных текстур.

Стандарты отделки поверхности Mold-tech

Как текстура пресс-формы влияет на деталь, отлитую под давлением?

Текстура пресс-формы играет решающую роль в определении эстетики и функциональности литьевых деталей. Она напрямую влияет на шероховатость поверхности и может привести к различным производственным проблемам, если не управлять ею должным образом.

Роль поверхности формы при инъекциях

The поверхность формы имеет первостепенное значение для определения качества литьевой детали. В процессе формования расплавленный пластиковый материал передает текстуру поверхности формы конечному продукту. Степень полировки на поверхности формы может повлиять на адгезию краски; сильно отполированная поверхность приводит к глянцевому покрытию, к которому может быть сложнее прилипнуть краска, тогда как текстурированная поверхность обеспечивает лучшее сцепление краски. Аналогично, определенные текстуры могут минимизировать появление дефектов, таких как линии потока, которые являются видимыми линиями на поверхности формованной детали, вызванными различными скоростями, с которыми течет расплавленный пластик.

Достижение желаемой шероховатости поверхности

Процессы текстурирования создают определенные узоры на форме, которые переносятся на поверхность детали. Эти узоры могут варьироваться от очень тонких текстур, которые слегка изменяют блеск детали, до тяжелых текстур, которые создают заметную шероховатость. Выбор текстуры должен соответствовать предполагаемому использованию детали и ожиданиям по качеству конечного продукта. Например, текстура, похожая на кожу, может использоваться в автомобильных салонах для улучшения сцепления и ощущения роскоши.

Распространенные проблемы с отделкой пресс-форм и их решения

Линии потока

Линии потока появляются в виде волнистых узоров или нечетких полос на поверхности отлитой детали. Они вызваны изменениями в скорости охлаждения материала, когда он протекает через форму с разной скоростью.

Решения:

• Увеличьте скорость впрыска, давление и температуру материала, чтобы обеспечить заполнение формы перед охлаждением.
• Закруглите углы формы, где толщина стенки увеличивается, чтобы поддерживать постоянную скорость потока.
• Переместите литники формы, чтобы увеличить расстояние от охлаждающей жидкости формы и предотвратить преждевременное охлаждение во время течения.

Струя

Струйное впрыскивание проявляется в виде червеобразных завихрений вблизи толстых областей литника. Оно вызвано колебаниями температуры в потоке материала, часто из-за слишком маленьких литников или слишком высоких скоростей впрыскивания.

Решения:

• Увеличить размер ворот и заменить боковые ворота на круговые.
• Уменьшите скорость впрыска, чтобы предотвратить чрезмерный сдвиговой нагрев материала.

Утяжины

Утяжины — это небольшие углубления или ямки, которые появляются в более толстых поперечных сечениях детали. Они возникают, когда внутренняя часть охлаждается и сжимается быстрее, чем внешняя часть.

Решения:

• Увеличьте давление впрыска и давление выдержки, чтобы обеспечить надлежащую упаковку.
• Увеличьте размер ворот или измените положение ворот.
• Перепроектировать деталь так, чтобы толщина стенки была более равномерной, а ребра и выступы не превышали 60% номинальной толщины.

Как выбрать правильную отделку поверхности для литьевой детали?

Соответствие отделки поверхности требованиям к продукту

Конечное использование продукта диктует варианты отделки поверхности. Для предметов, требующих высокой эстетики, таких как потребительские товары, может потребоваться глянцевая отделка. И наоборот, промышленные детали могут выиграть от текстурированной отделки для улучшения сцепления или адгезии краски. SPI завершает Стандарты Общества пластмассовой промышленности, такие как SPI A-2, часто используются, когда требуется глубокая полировка, в то время как отделка SPI C-1 может быть достаточной для некосметических компонентов.

Угол наклона

Включение соответствующего угла наклона в конструкцию детали не подлежит обсуждению для обеспечения надлежащего извлечения из формы. Более крутой угол наклона облегчит извлечение из формы, что может позволить использовать более агрессивные текстуры без риска для целостности детали.

Формовочный материал

Выбранный формовочный материал влияет на достижимую отделку поверхности. Более твердые пластики могут достигать более высоких уровней блеска, в то время как более мягкие материалы могут потребовать другого подхода для достижения аналогичных эффектов. Проектировщики деталей должны понимать, как материал взаимодействует с отделкой, чтобы достичь желаемого качества.

Стоимость инструмента

Более высокие уровни обработки поверхности повышают затраты на оснастку из-за увеличения времени обработки и полировки. Разработчики продукции должны сбалансировать эстетические требования с экономической целесообразностью, имея в виду, что некоторые виды отделки требуют более сложных и трудоемких процессов обработки.

Материал инструмента для литья

Материал инструмента для пресс-формы определяет его долговечность и уровень детализации, который он может предоставить. Для длительных производственных циклов или высокодетализированных отделок выгодна прочная инструментальная сталь. В сценариях, где экономия имеет первостепенное значение, можно использовать алюминиевые формы, с оговоркой, что они могут изнашиваться быстрее или не достигать того же уровня детализации, что и сталь.