Vstrekované diely

Technika vstrekovania sa používa pri výrobe vstrekovacích foriem pre identické diely, známe ako lisované komponenty. Tento proces vyžaduje vysoký tlak a roztavený plast alebo iný materiál sa vstrekuje do dutiny formy na vstrekovanie plastov.

Druhý krok prebieha vo vnútri formy, kde sa hmota ochladí a stuhne, pričom sa prispôsobí obrysom priehlbiny. Vylisovaná časť sa potom po otvorení formy vyberie. Postup sa niekoľkokrát opakuje, aby sa vytvorilo veľa rovnakých kusov.

Okrem toho sa pre vstrekovacie formy bežne používa nesmierne pevná oceľ, ktorá je postavená tak, aby odolala vysokému tlaku a teplu generovanému počas procesu vstrekovania. Na výrobu presných a konzistentných dielov musia byť formy presné.

Kvalita hotového výrobku je výrazne ovplyvnená konštrukciou formy, ktorá môže byť komplikovaná v dôsledku úvah, ako je typ lisovaného materiálu, zamýšľaný tvar hotového predmetu a súvisiace výrobné postupy.

Lisované diely sa používajú v rôznych produktoch, od jednoduchých domácich potrieb až po zložité mechanické diely používané v odvetviach vrátane automobilového, elektronického a medicínskeho priemyslu. Vstrekovanie je obľúbenou výrobnou metódou pre rôzne produkty vďaka svojej prispôsobivosti a cenovej dostupnosti.

Produkty vstrekovania: vybavenie a proces

Priemyselný proces vstrekovania pomocou špecializovaných strojov vytvára lisované komponenty z termoplastických alebo termosetových materiálov. Nasledujúce komponenty sú nevyhnutné pri výrobe produktov vstrekovania:

Vybavenie

Počas procesu vstrekovania sa používajú nasledujúce zariadenia:

Vstrekovací stroj: Tento stroj obsahuje komponenty, ako je násypka, vyhrievací valec, vratná skrutka a svorka formy, ktoré tvoria primárnu časť procesu vstrekovania. Plastové pelety sú roztavené strojom a vstrekované pod pevným tlakom do formy, aby sa vytvoril lisovaný diel.

Dutina formy: Tento nástroj, často zložený z ocele alebo hliníka, dáva plastu jeho tvar. Dva kusy formy sú spojené dohromady počas procesu vstrekovania.
Materiál zásobníka: Pred vložením do ohrievacieho valca vstrekovacieho stroja sa tu uchovávajú plastové pelety.
Ohrievací valec: Plastové pelety sa v tejto časti procesu vstrekovania roztavia, takže sú pripravené na vstrekovanie do formy.
Skrutka s vratným pohybom: Táto časť vstrekovacieho stroja ohrieva plast pred jeho nasmerovaním do formy.
Svorka na formu: Tento systém aplikuje tlak potrebný na vstrekovanie roztaveného plastu do formy, pričom počas procesu vstrekovania udržuje formu zatvorenú.
Chladiaci systém: Používa sa na chladenie vstrekovaných komponentov po ich vytvorení. To sa dá dosiahnuť ochladením systému vzduchom, vodou alebo kombináciou oboch.

Toto sú základné prvky nastavenia pre vstrekovanie. V závislosti od konkrétnych potrieb procesu vstrekovania sa môžu použiť aj ďalšie pomocné zariadenia, ako sú granulátory, sušičky materiálu a jednotky na riadenie teploty.

Plastová vstrekovacia jednotka

Tavenie a vstrekovanie plastového materiálu do dutiny formy sa vykonáva pomocou vstrekovacej jednotky plastov pri vstrekovaní. Plastový materiál sa roztaví a vstrekne do formy pomocou vyhrievaného valca, skrutky a trysky.

Plastová hmota sa potom vloží do suda, kde ju pohyblivá skrutka zohreje a premieša. V ďalšom kroku tryska vstrekuje plastový materiál do dutiny formy, keď dosiahne správnu teplotu a konzistenciu, kde sa ochladí a vytvrdne, aby sa vytvoril požadovaný výsledok.

Na udržanie konštantného a vysokokvalitného výkonu je potrebné vhodne riadiť vstrekovaciu jednotku plastov, ktorá je kľúčovou súčasťou procesu vstrekovania.

Upínacia jednotka formy

Obe polovice formy musia byť tesne uzavreté a držané pohromade počas procesu vstrekovania a chladenia pomocou upínacieho zariadenia formy pri vstrekovaní. Upínacia sila potrebná na udržanie polovíc formy pevne pri sebe a zabránenie presakovaniu akéhokoľvek plastového materiálu z dutiny formy je aplikovaná a udržiavaná jednotkou.

Stacionárna doska a pohyblivá doska spojené s hydraulickým alebo mechanickým systémom tvoria jednotku na upínanie formy. Keď sa forma vloží do stroja, obe dosky sa pritiahnu k sebe a potom sa použije upínacia sila, aby sa forma udržala zatvorená.

Množstvo potrebnej upínacej sily sa líši v závislosti od veľkosti, zložitosti a druhu použitého plastu a formy. Aby sa zabezpečila bezpečná a efektívna výroba, musí sa dôkladne monitorovať upínacia jednotka formy, ktorá je kľúčovou súčasťou procesu vstrekovania.

Procesy: Vstrekovanie termoplastických polymérov

Proces vstrekovania termoplastických polymérov zvyčajne zahŕňa nasledovné:

Pleseň

Vstrekovanie termoplastických polymérov do značnej miery závisí od vstrekovacej formy. Je to zariadenie používané na formovanie roztaveného plastu do požadovaného hotového predmetu. Dutina a jadro, dve hlavné zložky formy, sú zvyčajne konštruované tak, aby do seba zapadali a vytvorili trojrozmerný tvar.

Po vstreknutí do dutiny formy sa plastový materiál ochladí a vytvrdne, aby prevzal tvar formy. Konečný tvar a veľkosť produktu sú určené dizajnom formy, čo z nej robí kritickú súčasť procesu vstrekovania.

Forma musí byť starostlivo vyvinutá, aby sa zaručilo, že plastový materiál bez námahy vtečie do každej dutiny a že proces chladenia bude rýchly a rovnomerný. Okrem toho musí byť forma vyrobená z materiálov, ktoré vydržia vysoké teploty a tlaky používané v procese vstrekovania.

Keďže forma je opakovane použiteľná počas vstrekovania, môže byť použitá na vytvorenie mnohých identických častí. Aby sa forma udržala v dobrom stave a mohla pokračovať vo výrobe vysokokvalitných dielov, môže byť potrebné pravidelne čistiť a udržiavať formu.

Dvojdosková forma

Pri vstrekovaní termoplastických polymérov je dvojdosková forma typickým štýlom formy. Skladá sa z dvoch častí upevnených na dvoch doskách formovacieho stroja, polovice dutiny a polovice jadra. Dvojdosková forma sa tak nazýva, pretože má dvojdielny dizajn s deliacou čiarou oddeľujúcou dve časti formy.

Úlohou dvojdoskovej formy je vytvarovať roztavený plast do požadovaného konečného tvaru. Plastový materiál sa vstrekuje do dutej polovice formy cez bránu na oddeľovacej linke. Dutina sa vyplní plastovým materiálom, ktorý sa potom nechá vychladnúť a stuhnúť. Hotový predmet sa uvoľní, keď sa rozdelia dve polovice formy.

Keďže potrebuje len dve platne a niekoľko jednoduchých komponentov, je dvojdosková forma pomerne jednoduchým a cenovo dostupným typom formy. Funguje dobre pre komponenty s priamou geometriou vrátane plochých alebo zaoblených kriviek.

Nemusí to však byť vhodné pre diely so zložitejšou geometriou, pretože vyplnenie dutiny plastom môže byť za týchto okolností náročné. Pri vstrekovaní je dvojdosková forma všestranná a často používaná, najmä pre jednoduché kusy a skromné výrobné série.

Trojdosková forma

Trojdosková forma je jednou z foriem používaných pri vstrekovaní termoplastických polymérov. V porovnaní s dvojdoskovou formou má viac funkcií a všestrannosť, pretože má tri platne; dve pohyblivé a jedna stabilná.

Účelom trojdoskovej formy je vylisovať plastové vstrekované diely do požadovaného konečného tvaru. Plastový materiál sa vstrekuje do dutiny formy do polovice cez bránu na oddeľovacej linke.

Akonáhle je roztavený plast v dutine formy, dve pohyblivé dosky sa oddelia od stacionárnej dosky, čo umožňuje vytlačenie plastového predmetu z formy. Tretia doska v trojdoskovej forme, vložená medzi dutinu a polovicu jadra, sa označuje ako vodiaca doska alebo pomocná doska.

S použitím tejto dosky možno vytvoriť jedinečný systém žľabov, ktorý možno použiť na nasmerovanie toku plastového materiálu do rôznych dutín alebo miest vo vnútri jedinej dutiny. Výsledkom je, že proces vstrekovania môže byť flexibilnejší a efektívnejší.

Pri výrobe väčších predmetov, kde by použitie dvojdoskovej formy viedlo k väčšej veľkosti formy alebo by si vyžadovalo inštaláciu ďalších prvkov, ako sú zdviháky, sa často používa trojdosková forma. Zahrnutím niekoľkých dutín do konštrukcie formy môže trojdosková forma vyrábať rôzne diely v jednom cykle.

Trojdosková forma je všestranný a efektívny typ formy, ktorý sa často používa v procese vstrekovania, najmä pre väčšie diely a výrobné série.

Opätovné použitie vtoku a bežca v dvoj a trojdoskových formách

Použitý materiál, geometria dielu a požadované vlastnosti hotového výrobku ovplyvňujú, koľko vtokového kanála a žľabu možno opätovne použiť pri vstrekovaní. Opätovné použitie vtoku a žľabu sa často vykonáva v priemysle vstrekovania, pretože môže znížiť náklady a odpad.

Okrem toho sú vtok a bežec normálne pripevnené k lisovanému predmetu v dvojdoskovej forme a zostava ako celok sa vysunie z formy. Položka sa potom môže ručne odpojiť od vtokového kanála a bežca, čo sa môže použiť v iných formovacích cykloch.

Opätovné použitie vtoku a kanála si môže vyžiadať ďalšie postupy spracovania, vrátane mletia alebo pretavenia, aby sa zabezpečilo, že materiál bude vo vhodnej forme na opätovné použitie. V trojdoskovej forme proces vyhadzovania oddeľuje vtokový kanál a bežec od lisovaného predmetu a vtokový kanál sa často znovu používa v po sebe idúcich lisovacích cykloch.

Doska žľabu je zvyčajne odnímateľná, čo uľahčuje prístup k systému žľabu a opätovné použitie vtoku a bežca. Je dôležité mať na pamäti, že opätovné použitie vtokového kanála a vtokového kanála môže výrazne ovplyvniť konzistenciu a kvalitu konečného produktu.

Opätovne použité materiály však môžu obsahovať nečistoty alebo problémy s konzistenciou, ktoré ovplyvňujú pevnosť alebo trvanlivosť plastového materiálu. Na dosiahnutie konzistentných a vysokokvalitných produktov je potrebné neustále sledovanie procesu formovania a kvality recyklovaného materiálu.

Vo všeobecnosti priemysel vstrekovania opätovne používa vtok a vtok v dvoj- a trojdoskových formách, čo môže pomôcť znížiť náklady a odpad. Zabezpečenie toho, aby kvalita a kvality konečného produktu neboli ohrozené, si vyžaduje dôsledné myslenie a riadenie.

Vstrekovacie stroje

Stroje používané na proces formovania infekcie zahŕňajú:

Vstrekovacie jednotky

Vstrekovacia jednotka, ktorá taví a vstrekuje plastový materiál do formy, je kľúčovou súčasťou vstrekovacieho stroja. Typickými komponentmi sú valec, ohrievač, skrutka alebo piest, násypka a vstrekovacia jednotka.

Pred vložením do suda sa plastový materiál najskôr privedie do násypky a tam sa uchováva. Pohyblivá skrutka alebo piest a teplo z ohrievača sa tavia a homogenizujú plast vo vnútri valca. Ako postupuje, roztavený plastový materiál sa vstrekuje do formy cez bránu skrutkou alebo piestom.

Účelom vstrekovacej jednotky je presne regulovať teplotu, tlak a prietok plastového materiálu počas procesu vstrekovania. To zaručuje, že plastový materiál je rovnomerne homogenizovaný, správne roztavený a vstrekovaný do formy.

Je tiež možné zmeniť rýchlosť, tlak a objem vstrekovacej jednotky, čo je rozhodujúce pri formovaní predmetov so zložitou geometriou alebo presnými toleranciami. V závislosti od presnej aplikácie sa môže meniť druh a veľkosť vstrekovacej jednotky, pričom niektoré stroje sú určené na veľkosériovú výrobu a iné na presné alebo malé lisovanie.

Vstrekovacia jednotka je rozhodujúca pre výrobu vysokokvalitného plastového tovaru a je často jednou z najdôležitejších súčastí pri definovaní výkonu a schopností vstrekovacieho lisu.

Stroj s piestovou skrutkou

Vstrekovacie zariadenie, vratný závitovkový stroj, taví a vstrekuje plastový materiál do formy pomocou vratnej závitovky. Vďaka svojej prispôsobivosti, efektívnosti a schopnosti vytvárať vysokokvalitné plastové výrobky sa toto zariadenie často používa v sektore vstrekovania plastov.

V ideálnom prípade vstrekovanie zahŕňa tavenie a vstrekovanie termoplastických materiálov do formy pomocou stroja s vratným závitom. Plastové pelety sa privádzajú do valca stroja pomocou vratnej skrutky a roztavia sa, čím sa vytvorí tlak a teplo.

Po roztavení sa plast vstrekuje do formy pomocou skrutky pod vysokým tlakom, aby mal hotový výrobok požadovaný tvar.

Skrutkový predplastifikačný stroj alebo dvojstupňový stroj

Dvojstupňový stroj je vstrekovací stroj, ktorý využíva dve nezávislé vstrekovacie jednotky; jeden na tavenie plastového materiálu a druhý na jeho vstrekovanie do formy.

Tavenie a príprava plastového materiálu na vstrekovanie sa označuje ako prvá fáza alebo „plastifikácia“. V tomto štádiu vytvára vratná skrutka teplo a tlak, ktoré roztavia plast, keď sa dodáva do primárnej vstrekovacej jednotky stroja.

Roztavený plastový materiál sa čerpá do formy počas druhej fázy, nazývanej tiež „dávkovanie“. Tento krok zahŕňa presun roztaveného plastu z jednotky primárneho vstrekovania do jednotky sekundárneho vstrekovania, kde sa vstrekuje pod pevným tlakom do formy.

Veľké a zložité kusy sa často vyrábajú na dvojstupňových strojoch, pretože poskytujú vynikajúce riadenie procesu lisovania a umožňujú presnejšie vstrekovanie plastového materiálu do formy.

Upínacie jednotky

Na výrobu vstrekovaných dielov sa používajú tieto upínacie jednotky:

Prepínacie svorky

Na držanie dvoch častí formy pohromade počas procesu vstrekovania sa pri vstrekovaní používajú spínacie svorky. Svorky sú vyrobené tak, aby vytvárali silnú zvieraciu silu, aby sa zabezpečilo, že forma zostane uzavretá a správne orientovaná počas vstrekovania roztaveného plastového materiálu.

Kĺbové svorky zvyšujú upínaciu silu dodávanú do formy prostredníctvom spojovacieho systému. Spojovací systém poskytuje mechanickú výhodu, keď je svorka zapojená, čím sa zvyšuje sila aplikovaná na formu. V dôsledku toho môžu svorky vyvinúť veľkú silu len s malou vstupnou silou.

Okrem toho sú upínacie svorky uprednostňované pri vstrekovaní, pretože poskytujú robustnú a spoľahlivú uchopovaciu silu, ktorú možno meniť tak, aby vyhovovala jedinečným potrebám procesu tvarovania. Okrem toho sa rýchlo zapájajú a odpájajú a jednoducho sa používajú, čo všetko prispieva ku kratšiemu celkovému času cyklu lisovania.

Hydraulické svorky

Hydraulické svorky sa často používajú pri vstrekovaní, aby držali dve polovice formy pohromade počas procesu vstrekovania. Na dodanie veľkej upínacej sily do formy a jej udržanie bezpečne uzavretej a zarovnanej počas vstrekovania roztaveného plastového materiálu využívajú hydraulické svorky hydraulický tlak.

Hydraulické čerpadlo, ovládacie ventily a valce tvoria konvenčný hydraulický systém používaný v upínacom mechanizme. Valce pohybujú upínacou doskou alebo montážnou doskou formy, keď je aktivovaný hydraulický systém, pričom vyvíja tlak na formu.

Hydromechanické svorky

Na udržanie dvoch častí formy počas projektu vstrekovania pohromade používa vstrekovanie hydromechanické svorky, ktoré sa tiež označujú ako pomocné svorky.

Kombináciou hydraulického systému na spustenie procesu upínania a mechanického preklápacieho mechanizmu na zvýšenie a udržanie upínacej sily spájajú hydromechanické svorky výhody hydraulických a mechanických upínacích metód.

Hydraulický valec, ktorý posúva upínaciu dosku smerom k pevnej doske, vytvára upínaciu silu. Akonáhle sa dosiahne určitá veľkosť upínacej sily, hydraulický valec sa zablokuje a mechanický preklápací mechanizmus prevezme, aby pokračoval v aplikácii upínacej sily.