Nástroje na vstrekovanie

Vstrekovanie plastov alebo vstrekovanie je výroba plastových dielov vo veľkých množstvách pomocou vstrekovacích lisov.

Aby ste pochopili, ako to funguje, musíte mať základné vedomosti o nástrojoch vstrekovacích foriem, čo sú, ako fungujú, kde ich nájdete a ktoré nástroje na vstrekovanie sú najlepšie pre konkrétne úlohy.

Našťastie vám tento článok poskytuje všetky podrobnosti, ktoré potrebujete vedieť pred použitím nástroja na vstrekovanie:

Čo je vstrekovacia forma?

Vstrekovacia forma alebo A doska je obrábaný nástroj používaný v procese vstrekovania plastov. Formuje roztavené plasty na hotové plastové výrobky.

Je to vstupný bod, ktorý umožňuje roztavenému plastu prejsť cez vstrekovaciu jednotku. Vstup do vstrekovacej formy sa nazýva vtokové puzdro. Spájajú sa s bežcami, tunelmi spájajúcimi vtokový kanál s obrazom dutiny.

Obraz dutiny je prázdny priestor vo vstrekovacej forme, ktorý transformuje roztavené plasty na požadovaný tvar a veľkosť.  

Vo všeobecnosti môže mať tento nástroj na vstrekovanie jednu alebo viac dutín v závislosti od objemu výroby. Jednodutinové formy sa nazývajú formy s jednou dutinou, zatiaľ čo formy s viacerými dutinami sa nazývajú formy s viacnásobnou dutinou.

Čo je to vyhadzovacia forma?  

Vyhadzovacia forma alebo doska B je časť nástroja na vstrekovanie, ktorá funguje ako výstupný bod, cez ktorý sa plastové diely vysúvajú zo vstrekovacej formy.

Keď sa roztavený plast formuje, upínacia jednotka vysunie B dosku zo vstrekovacej formy, čím vytvorí výstupný bod a vytlačí plastové výrobky von zo vstrekovacích foriem pomocou vyhadzovacích kolíkov.

Čo je to overmolding?

Overmolding je proces, pri ktorom vstrekovacia forma vytvára viacero vrstiev okolo jedného produktu. Robí to opätovným zavedením vstrekovaných dielov do formy.

Na to, aby bol tento proces úspešný, však potrebujete špecializované vstrekovacie nástroje s viacerými vstrekovacími jednotkami.

Proces formovania je jednoduchý. Začnete tvarovaním plastových výrobkov pomocou materiálu základnej farby, čím zaistíte, že ponecháte dostatok miesta, aby sa zmestilo viac plastových výrobkov s rôznymi farbami.  

Typy brán pre vstrekovacie nástroje

Malý otvor vytvorený pri otvorení formy sa nazýva brána. Cez tieto otvory sa plast dostáva do dutín formy. Vo vstrekovacích formách sa nachádzajú dva hlavné typy brán. Zahŕňajú:

• Automaticky trimované brány: Tieto brány sa otvárajú automaticky bez zásahu operátora. Týmto spôsobom je menej škôd a jaziev. Tieto brány zahŕňajú bránu horúceho kanála, ventilovú bránu a bránu vyhadzovacieho kolíka.
• Manuálne orezávané brány: Tieto typy brán vyžadujú, aby operátor po dokončení cyklu oddelil komponenty od bežcov. Zahŕňajú sprue, pavúk, prekrývajúcu bránu a iné.

Typy vstrekovacích foriem

Vstrekovacie formy sa líšia tvarom a veľkosťou v závislosti od plastového produktu, ktorý chcete vyrobiť.

Existuje mnoho typov vstrekovacích foriem, ktoré by ste mohli použiť pre proces vstrekovania plastov, ale najpoužívanejšie je tvarovanie dvoch dosiek.

Rôzne formy na vstrekovanie plastov sú klasifikované na základe:

Počet dutín formy

Jedným z hlavných spôsobov, ako odlíšiť vstrekovanie, je počet dutín foriem. V tejto kategórii sú tri rôzne typy vstrekovacích foriem. Patria medzi ne:

• Rodinné formy: Rodinné formy majú viacero odlišných dutín. Výrobné spoločnosti ho používajú na výrobu plastových komponentov rôznych tvarov a veľkostí.  
• Jednodutinové formy: Používajú sa na vytvorenie jednej tvarovanej časti na cyklus, pretože má iba jednu dutinu. Zvyčajne nie sú ideálne pre veľkoobjemovú výrobu plastov, ale sú lacnejšie ako iné.
• Viacdutinové formy: Tento nástroj na vstrekovanie má viacero identických dutín na výrobu veľkých objemov podobných nádob.

Systém kŕmenia

Ďalším spôsobom, ako odlíšiť nástroje na vstrekovanie plastov, je ich systém podávania, súbor kanálov vrátane bežcov, vrát a vtokov, ktoré smerujú roztavený plast do dutiny formy.

Tu sú rôzne typy foriem v tejto kategórii:

• Vstrekovacia forma s izolovaným žľabom: Toto vstrekovanie používa nevyhrievané bežce na nasmerovanie roztaveného plastu do obrazu dutiny a ohrievače kaziet na vytvorenie vrstiev obklopujúcich roztavený plast, aby sa vytvorili izolované odpadky.  
• Vstrekovacia forma s horúcim vtokom: Ide o vstrekovacie formy používané pri vstrekovaní, ktoré používajú externe alebo vnútorne vyhrievané tyče. Formy sú trvalo uzavreté v rozdeľovacej doske, aby sa zabránilo ich vysunutiu s plastovými časťami.

• Vstrekovacia forma so studeným žľabom: Rovnako ako vstrekovacia forma s izolovaným žľabom, aj studené vtoky používajú nevyhrievané žľaby na vedenie roztaveného plastu do dutín, čo z nich robí najlepšiu voľbu pri výrobe plastových komponentov citlivých na teplo.             

Formovacia doska

Ako už bolo spomenuté, formovacie dosky sú jedným z formovacích nástrojov používaných na výrobu plastových nádob. Pomocou počtu formovacích dosiek môžete odlíšiť rôzne nástroje na vstrekovanie plastov. Patria medzi ne:

• Dvojdoskové vstrekovanie: Táto vstrekovacia forma má dostupné náklady na nástroje a možno ju použiť s takmer akýmkoľvek systémom bežcov, čo z nej robí najpoužívanejšiu vstrekovaciu formu stovkami tisíc spoločností vyrábajúcich plasty. Sú však viac oboznámení s jednodutinovými formami.
• Trojdoskové vstrekovanie: Má dodatočnú stieraciu dosku s dvoma deliacimi čiarami, na rozdiel od dvojdoskovej formy s jednou deliacou čiarou. Tieto línie oddeľujú pojazdový systém od vstrekovaných dielov.  
• Hromadná vstrekovacia forma: Ide o najdrahšiu vstrekovaciu formu v tejto kategórii, ale je efektívnejšia a znižuje celkové prevádzkové náklady. Pri každom cykle tiež používa niekoľko tonáží svorky.                                           

Výber materiálu nástrojov na vstrekovanie plastov

Výber materiálu nástroja je jedným z najviac prehliadaných, ale zároveň kritických návrhov nástrojov na vstrekovanie. Váš výber materiálu výrazne ovplyvní životnosť vášho vstrekovacieho nástroja.  

Svoje lisovacie nástroje môžete zostaviť z hliníka alebo ocele. Hliník však nie je najlepšou voľbou pri výrobe plastových dielov s vysokou toleranciou. Preto by ste ho mali používať iba pri výrobe komponentov s nízkou toleranciou.

Mali by ste tiež poznamenať, že:

• Správna tvrdosť a trieda ocele sú rozhodujúce pri vyvážení húževnatosti a životnosti nástrojov vstrekovacích foriem.  
• Budete potrebovať tvrdšiu oceľ na formovanie materiálov vyplnených sklom, ktoré dokážu opotrebovať nástroje, ako sú bežce a brány.
• Na zavedenie krehkosti ocele môžete použiť aj tvrdosť ocele. A preto nie je najvhodnejšie na použitie pre komponenty nástrojov náchylné na bočné zaťaženie.

Vzťah medzi tesnou zložitosťou nástrojov a prísnou toleranciou

Dizajn foriem nástrojov, kavitácia a materiály ovplyvňujú toleranciu nástrojov na vstrekovanie plastov. Jednoduchší proces pravdepodobne získa a udrží užšiu toleranciu ako zložité diely, pretože môžu ohroziť tesnú toleranciu, pretože je potrebné zvážiť ďalšie premenné, napríklad počet dutín.

Vo všeobecnosti budete potrebovať sofistikované nástroje na vstrekovanie plastov na výrobu zložitých dielov s pridanými funkciami, ako sú závity a zárezy. V prípade zložitých geometrií môžete tiež potrebovať ďalšie rotačné mechanické prevody.

Proces vstrekovania nástrojov

Proces vstrekovania nástrojov nie je taký zložitý. Proces sa však môže líšiť v závislosti od produktov, materiálov a špecifikácií, ktoré chcete splniť.

To znamená, že tu sú základné fázy procesu vstrekovania:

Dizajn a inžinierstvo

Prvou fázou procesu vstrekovania je vytvorenie dizajnu a inžinierstvo. Zahŕňa vytvorenie 3D CAD modelu vstrekovacej formy a testovanie jej výkonu, aby sa zistilo, či vyrába plastové diely s požadovanými tvarmi, veľkosťami a toleranciou pomocou simulačného softvéru.

Prototyp

Ďalším krokom je vytvorenie prototypovej formy na testovanie dizajnu. To vám pomôže rozhodnúť sa, či vám váš model poskytne požadovaný výsledok. Túto fázu môžete použiť aj na vylepšenie návrhu formy predtým, ako dosiahne posledné fázy.

Nástrojárstvo

Tu je miesto, kde vyrábate skutočnú formu. Na výrobu foriem môžete použiť rôzne materiály, ako je hliník a oceľ, a techniky, ako je elektroerozívne obrábanie (EDM), CNC obrábanie alebo 3D tlač.

Kvalifikácia formy

Ďalší proces v nástrojoch na vstrekovanie zahŕňa výrobu niekoľkých testovacích dielov a meranie vlastností a rozmerov lisovaných plastov, aby sa zistilo, či spĺňajú požadované špecifikácie a normy.

Masová výroba

Teraz, keď viete, že vaša forma spĺňa podmienky, môžete ju použiť na hromadnú výrobu. To zahŕňa vyplnenie rôznych dutín formy roztaveným plastom a poskytnutie dostatočného času na ochladenie a stuhnutie, pričom forma získa tvar.

Údržba

Proces nekončí jedinou produkciou. Musíte udržiavať vstrekovanie, aby ste zabezpečili, že bude pokračovať vo výrobe vysoko kvalitných produktov. To znamená opraviť opotrebované diely, vykonať potrebné úpravy a z času na čas ich vyčistiť.

Čo treba zvážiť pri hľadaní spoločnosti na výrobu plastových foriem

Nájsť najlepšiu výrobnú spoločnosť pre váš vlastný proces vstrekovania môže byť trochu náročné. Musíte poznať otázky a odpovede, ktoré potrebujete.

Ak chcete získať najlepšieho výrobcu pre proces formovania, zvážte nasledovné:

• Roky skúseností: Na skúsenostiach záleží. Výrobcovia s väčšími skúsenosťami budú pravdepodobne produkovať menej chýb, čím sa znížia celkové prevádzkové náklady.
• Domáca výroba: Chceli by ste si najať miestneho výrobcu, aby využil výhody vlastného náradia.
• Jasná komunikácia: Chceli by ste najať spoľahlivého výrobcu, ktorý vám poskytne informácie o tom, ako proces prebieha. Požiadajte ich, aby vás previedli procesom vopred, pričom sa nezabudnite opýtať na potrebné materiály. Pozrite sa, ako prezentujú svoje ciele, a rozhodnite sa, či sú to druh, s ktorým môžete komunikovať

Záver

Teraz, keď viete, ako fungujú nástroje na vstrekovanie plastov, môžete začať svoj projekt. Je to celkom jednoduchý proces vytvárania plastových nádob vo veľkých množstvách v primeranom časovom rámci. Je tiež cenovo dostupný a pomôže vám vyrobiť kvalitné kusy v čo najkratšom čase.