Vstrekovanie plastov, označované aj ako vstrekovanie, je výroba veľkého množstva plastových dielov pomocou vstrekovacích strojov.
Aby ste pochopili, ako tento proces funguje, musíte poznať základy nástrojov a foriem na vstrekovanie plastov: čo sú zač, ako fungujú, kde ich nájsť a ktoré nástroje sú najvhodnejšie na konkrétne úlohy.
Tento článok vám našťastie poskytne všetky potrebné informácie, ktoré by ste mali poznať pred obsluhou nástroja na vstrekovanie plastov:
Čo je vstrekovacia forma?
Vstrekovacia forma, označovaná aj ako doska A, je obrábaný nástroj používaný pri vstrekovaní plastov. Tvaruje roztavený plast na hotové plastové výrobky.
Je to vstupný bod, cez ktorý roztavený plast prúdi zo vstrekovacej jednotky. Vstup do vstrekovacej formy sa nazýva vtoková vložka. Tá sa pripája k vtokovým kanálom, ktoré vedú materiál z vtokovej vložky do obrazu dutiny.
Obraz dutiny je prázdny priestor vo vstrekovacej forme, ktorý vytvaruje roztavený plast na požadovaný tvar a veľkosť.
Táto forma na vstrekovanie môže mať jednu alebo viacero dutín v závislosti od objemu výroby. Formy s jednou dutinou sa nazývajú jednodutinové formy s jedným odtlačkom, zatiaľ čo formy s viacerými dutinami sa nazývajú viacdutinové formy s viacerými odtlačkami.
Čo je vyhadzovacia forma?
Vyhadzovacia forma, označovaná aj ako doska B, je časť nástroja na vstrekovanie plastov, ktorá tvorí výstupný bod, cez ktorý sa plastové diely vyhadzujú zo vstrekovacej formy.
Keď roztavený plast vo forme stuhne, upínacia jednotka odsunie dosku B od formy a vytvorí výstupný otvor. Plastové výrobky sa potom zo vstrekovacích foriem vytlačia vyhadzovacími kolíkmi.
Čo je prelisovanie?
Prelisovanie je proces, pri ktorom vstrekovacia forma vytvára okolo jedného výrobku viacero vrstiev. Dosahuje sa to opätovným vložením vstrekovaných dielov do formy.
Úspešné vykonanie tohto procesu si však vyžaduje špecializované nástroje na vstrekovanie plastov s viacerými vstrekovacími jednotkami.
Proces prelisovania je jednoduchý. Najprv vytvarujete plastové výrobky zo základného farebného materiálu a necháte dostatok priestoru na pridanie ďalšieho plastu v rôznych farbách.
Typy vtokov vo vstrekovacích formách
Malý otvor vytvorený pri otvorení formy sa nazýva vtok. Cez tieto otvory vstupuje plast do dutín formy. Vo vstrekovacích formách sa používajú dva hlavné typy vtokov. Patria medzi ne:
- Vtoky s automatickým orezávaním: Tieto vtoky sa otvárajú automaticky bez zásahu obsluhy. Znižuje sa tak riziko poškodenia a vzniku stôp. Patria sem vtoky horúceho vtokového systému, ventilové vtoky a vtoky s vyhadzovacím kolíkom.
- Vtoky s ručným orezávaním: Po dokončení cyklu musí obsluha oddeliť tieto typy vtokov od vtokových kanálov. Patria sem priamy vtok cez vtokovú vložku, pavúkový vtok, prekrývací vtok a ďalšie typy.
Typy vstrekovacích foriem
Vstrekovacie formy sa líšia tvarom a veľkosťou podľa plastového výrobku, ktorý chcete vyrábať.
Pri vstrekovaní plastov môžete použiť mnoho typov vstrekovacích foriem, no najčastejšie sa používa dvojdosková forma.
Rôzne vstrekovacie formy na plasty sa klasifikujú podľa týchto kritérií:
Počet dutín formy
Jedným z hlavných spôsobov rozlíšenia vstrekovacích foriem je počet ich dutín. Do tejto kategórie patria tri rôzne typy foriem:
- Rodinné formy: Rodinné formy majú viacero rôznych dutín. Výrobné spoločnosti ich používajú na výrobu plastových komponentov rôznych tvarov a veľkostí.
- Jednodutinové formy: Používajú sa na výrobu jedného výlisku v každom cykle, pretože majú iba jednu dutinu. Zvyčajne nie sú ideálne na veľkoobjemovú výrobu plastov, ale sú lacnejšie než ostatné formy.
- Viacdutinové formy: Tento nástroj na vstrekovanie plastov má viacero rovnakých dutín na výrobu veľkého množstva podobných nádob.
Systém kŕmenia
Ďalším spôsobom rozlíšenia nástrojov na vstrekovanie plastov je podávací systém. Ten tvorí sústava kanálov vrátane vtokových kanálov, vtokov a vtokových vložiek, ktoré vedú roztavený plast do dutiny formy.
Medzi rôzne typy foriem v tejto kategórii patria:
- Vstrekovacia forma s izolovaným vtokovým systémom: Pri tomto vstrekovaní vedú roztavený plast do dutiny nevyhrievané vtokové kanály. Patrónové ohrievače zároveň vytvárajú okolo taveniny vrstvy, ktoré tvoria izolované zvyšky vtokového systému.
- Vstrekovacia forma s horúcim vtokovým systémom: Tieto formy na vstrekovanie plastov používajú externe alebo interne vyhrievané tyče. Sú natrvalo uzavreté v rozvodnej doske, aby sa nevyhadzovali spolu s plastovými dielmi.
- Vstrekovacia forma so studeným vtokovým systémom: Podobne ako formy s izolovaným vtokovým systémom využívajú studené vtokové kanály na vedenie roztaveného plastu do dutín. Sú preto najlepšou voľbou pri výrobe plastových komponentov citlivých na teplo.
Doska formy
Ako už bolo uvedené, dosky foriem patria medzi nástroje používané na výrobu plastových nádob. Rôzne nástroje na vstrekovanie plastov môžete rozlíšiť podľa počtu dosiek. Patria sem:
- Dvojdoskové vstrekovacie formy: Táto forma má prijateľné náklady na nástroje a možno ju používať takmer s každým vtokovým systémom. Preto ide o najpoužívanejší typ vstrekovacej formy medzi státisícmi spoločností vyrábajúcich plastové výrobky. Najčastejšie sa však používa pri jednodutinových formách.
- Trojdoskové vstrekovacie formy: Na rozdiel od dvojdoskovej formy s jednou deliacou rovinou má táto forma prídavnú sťahovaciu dosku a dve deliace roviny. Oddeľujú vtokový systém od vstrekovaných dielov.
- Vrstvená vstrekovacia forma: V tejto kategórii je najdrahšia, ale je účinnejšia a znižuje celkové prevádzkové náklady. V každom cykle si vyžaduje aj menšiu uzatváraciu silu.
Výber materiálu na výrobu nástrojov a foriem na vstrekovanie plastov
Výber materiálu na nástroje a formy patrí medzi najčastejšie prehliadané, no zároveň kľúčové aspekty konštrukcie nástrojov na vstrekovanie plastov. Zvolený materiál výrazne ovplyvní životnosť vstrekovacej formy.
Nástroje na tvarovanie môžete vyrábať z hliníka alebo ocele. Hliník však nie je najlepšou voľbou pri výrobe plastových dielov s úzkymi toleranciami. Používajte ho preto iba na výrobu komponentov s voľnejšími toleranciami.
Mali by ste si tiež uvedomiť, že:
- Správna tvrdosť a trieda ocele sú kľúčové pre vyváženie húževnatosti a odolnosti nástrojov vstrekovacej formy.
- Na tvarovanie materiálov plnených sklenenými vláknami budete potrebovať tvrdšiu oceľ. Takéto materiály môžu opotrebúvať nástroje, napríklad vtokové kanály a vtoky.
- Tvrdosť ocele môže zvýšiť aj jej krehkosť. Preto nie je najvhodnejšia na komponenty nástrojov vystavené bočnému zaťaženiu.
Vzťah medzi zložitosťou nástrojov a úzkymi toleranciami
Konštrukcia nástroja a formy, počet dutín a použité materiály ovplyvňujú tolerancie pri vstrekovaní plastov. Pri jednoduchšom procese sa zvyčajne ľahšie dosahujú a udržiavajú užšie tolerancie než pri zložitých dieloch, pretože ich môžu ohroziť aj ďalšie premenné, napríklad počet dutín.
Na výrobu zložitých dielov s prvkami, ako sú závity a podrezania, sú zvyčajne potrebné sofistikované nástroje na vstrekovanie plastov. Pri zložitých geometriách môžu byť potrebné aj ďalšie rotačné mechanizmy a prevody.
Proces výroby nástrojov a foriem na vstrekovanie plastov
Proces výroby nástrojov a foriem na vstrekovanie plastov nie je príliš zložitý. Môže sa však líšiť podľa výrobkov, materiálov a požiadaviek, ktoré chcete splniť.
Základné fázy procesu vstrekovania plastov sú tieto:
Dizajn a inžinierstvo
Prvou fázou procesu vstrekovania plastov je návrh a konštrukcia. Zahŕňa vytvorenie 3D CAD modelu vstrekovacej formy a simuláciu jej výkonu, aby sa overilo, či dokáže vyrábať plastové diely s požadovaným tvarom, veľkosťou a toleranciami.
Prototyp
Ďalším krokom je výroba prototypovej formy na otestovanie návrhu. Pomôže vám rozhodnúť, či model dosiahne požadovaný výsledok. V tejto fáze môžete konštrukciu formy aj vylepšiť, skôr než prejde do záverečných fáz.
Výroba nástrojov
V tejto fáze sa vyrába skutočná forma. Možno použiť rôzne materiály, napríklad hliník a oceľ, a výrobné techniky, ako sú elektroerozívne obrábanie (EDM), CNC obrábanie alebo 3D tlač.
Kvalifikácia formy
V ďalšej fáze výroby nástroja na vstrekovanie plastov sa vyrobí niekoľko skúšobných dielov a zmerajú sa vlastnosti a rozmery výliskov, aby sa overilo, či spĺňajú požadované špecifikácie a normy.
Hmotnostná výroba
Po kvalifikácii formy ju môžete použiť na hromadnú výrobu. Pri nej sa jednotlivé dutiny naplnia roztaveným plastom a materiál sa nechá dostatočne dlho chladnúť a tuhnúť, aby získal tvar formy.
Údržba
Proces sa nekončí jednou výrobnou dávkou. O vstrekovaciu formu sa musíte starať, aby naďalej vyrábala kvalitné výrobky. Zahŕňa to opravu opotrebovaných dielov, potrebné úpravy a pravidelné čistenie.
Na čo sa zamerať pri výbere spoločnosti na výrobu plastových foriem
Výber najlepšej výrobnej spoločnosti pre váš projekt vstrekovania plastov na mieru môže byť náročný. Musíte vedieť, na čo sa opýtať a aké odpovede potrebujete.
Pri výbere najlepšieho výrobcu pre váš projekt tvarovania zvážte tieto body:
- Roky skúseností: Zážitky. Výroba s väčšími skúsenosťami pravdepodobne spôsobí menej chýb, čím sa znížia celkové prevádzkové náklady.
- Domáca výroba: Chceli by ste najať miestneho výrobcu, aby využil vnútropodnikové náradie.
- Jasná komunikácia: Vyberte si spoľahlivého výrobcu, ktorý vás bude informovať o priebehu procesu. Vopred ho požiadajte, aby vám celý postup vysvetlil, a nezabudnite sa informovať aj o potrebných materiáloch. Zistite, ako vám predstaví svoje ciele, a rozhodnite sa, či je to partner, s ktorým dokážete komunikovať.
Záver
Teraz, keď už viete, ako fungujú nástroje na vstrekovanie plastov, môžete začať svoj projekt. Výroba veľkého množstva plastových nádob v primeranom čase je pomerne jednoduchý proces. Je tiež cenovo dostupný a pomôže vám čo najrýchlejšie vyrábať kvalitné diely.
