Czym jest formowanie wtryskowe?

Formowanie wtryskowe to proces wytwarzania precyzyjnie formowanych elementów poprzez stapianie surowych tworzyw sztucznych i wprowadzanie ich do formy. Głównymi elementami formy wtryskowej są lej zasypowy, cylinder i ślimak posuwisto-zwrotny. Przed wtryskiem surowe tworzywa sztuczne są mieszane z pigmentami barwiącymi i dodatkami wzmacniającymi.

Charakterystyka części formowanych wtryskowo

Formowanie wtryskowe to proces wytwarzania elementów z tworzyw sztucznych. Do produkcji elementów wykorzystuje się tworzywa termoplastyczne, termoutwardzalne lub elastomery. Asortyment materiałów jest ogromny i obejmuje dziesiątki tysięcy różnych polimerów. Są one mieszane z innymi materiałami i stopami, co pozwala uzyskać szeroką gamę właściwości. Projektanci dobierają odpowiednie materiały do ​​danego zadania w oparciu o właściwości i funkcje, jakie ma spełniać gotowy element. Podczas projektowania formy, materiały form muszą być starannie dobrane, ponieważ różne materiały wymagają różnych parametrów formowania.
Formowanie wtryskowe wymaga precyzyjnych tolerancji temperatury i poziomu odkształcenia. Maksymalny poziom odkształcenia wynosi około 0,15%. Parametry te można dostosować do wymagań projektu formowania wtryskowego. Jakość uzyskanych produktów można łatwo sprawdzić, mierząc odkształcenie i temperaturę wkładów formy w czasie rzeczywistym.
Formowanie wtryskowe charakteryzuje się laminarnym przepływem polimeru. Istnieje jednak możliwość wystąpienia bocznych wahań temperatury w gnieździe formującym element. Jest to zilustrowane na rys. 4. Element ma obszary o dużym i małym ścinaniu; obszary o dużym ścinaniu znajdują się po stronie dolnej elementu, a obszary o mniejszym ścinaniu – po stronie górnej.
Formowanie wtryskowe jest wykorzystywane do produkcji wielu różnych rodzajów części z tworzyw sztucznych, od małych elementów po całe panele nadwozia samochodowego. Części te mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak polipropylen w przypadku zabawek i ABS w przypadku elektroniki użytkowej. Mogą być również wykonane z metalu, takiego jak aluminium lub stal.
Temperatura topnienia elementów z tworzyw sztucznych musi być odpowiednia do specyfikacji projektu. Forma powinna być wystarczająco duża, aby wyprodukować pożądane części. Zminimalizuje to wpływ nierównomiernego skurczu na dokładność wymiarową produktu. Oprócz temperatury, forma musi być zaprojektowana z uwzględnieniem właściwości materiału.

Produkcja narzędzi

Części formowane wtryskowo są produkowane za pomocą form. Proces ten jest złożony i wymaga dostosowania, aby zapewnić prawidłowe dopasowanie i funkcjonalność. Głównym elementem formy jest podstawa, w której znajdują się gniazda formujące, wypychacze i przewody chłodzące. Rozmiar i położenie tych elementów mają kluczowe znaczenie dla produkcji wysokiej jakości części. Nieprawidłowo dobrane otwory wentylacyjne mogą powodować przedostawanie się powietrza do wnętrza części podczas procesu formowania. Może to prowadzić do powstawania pęcherzyków gazu, przypaleń i obniżenia jakości części.
Materiałem używanym do produkcji narzędzi jest zazwyczaj stal narzędziowa H-13. Stal ta nadaje się do produkcji elementów formowanych wtryskowo, ponieważ charakteryzuje się niskim wydłużeniem. Materiał używany do produkcji narzędzi do formowania wtryskowego charakteryzuje się zazwyczaj wysoką granicą plastyczności. Materiał używany do produkcji narzędzi do formowania wtryskowego to zazwyczaj stal nierdzewna 420 lub stal narzędziowa H-13. Materiały te nadają się do większości procesów formowania wtryskowego i charakteryzują się porównywalną granicą plastyczności z elementami kutymi lub formowanymi metodą MIM.
Kolejnym ważnym elementem produkcji oprzyrządowania jest konstrukcja formy. Ważne jest, aby zaprojektować formę z odpowiednim kątem pochylenia, ponieważ ułatwia to wypychanie i obniża koszty. Przy projektowaniu elementów o dużej wysokości zaleca się kąt pochylenia 5°. Wybór odpowiedniego kąta pochylenia jest kluczowy dla zapewnienia braku pęcherzyków powietrza w części z tworzywa sztucznego po formowaniu wtryskowym.
Koszty oprzyrządowania do formowania wtryskowego mogą stanowić nawet 151 TP3T kosztu elementu formowanego wtryskowo. Dzięki innowacjom w materiałach i konstrukcji form, produkcja oprzyrządowania może być bardziej wydajna i opłacalna.

Wykończenie powierzchni części formowanych wtryskowo

Wykończenie powierzchni elementów formowanych wtryskowo może mieć różny wpływ na ich wygląd i parametry. Różne materiały nadają się do różnych rodzajów wykończenia powierzchni, a niektóre tworzywa sztuczne lepiej nadają się do uzyskania gładkiego, błyszczącego wykończenia niż inne. Na rodzaj wykończenia powierzchni wpływa również kilka czynników, w tym prędkość wtrysku i temperatura stopu. Większe prędkości wtrysku pomagają poprawić jakość wykończenia tworzyw sztucznych poprzez zmniejszenie widoczności linii łączenia i poprawę ogólnego wyglądu elementów.
Aby uzyskać gładkie wykończenie powierzchni z tworzywa sztucznego, niektóre firmy wymagają wysokiej chropowatości detalu. Inne preferują bardziej chropowaty wygląd, ale obie opcje mają swoje zalety. Wybrany rodzaj wykończenia powierzchni zależy od przeznaczenia i przeznaczenia detalu. Na przykład, błyszczące wykończenie z tworzywa sztucznego może być preferowane w przypadku detalu kosmetycznego, podczas gdy bardziej chropowate wykończenie może być bardziej odpowiednie dla detalu mechanicznego, który musi być wytrzymały i ekonomiczny.
Wykończenie powierzchni elementów formowanych wtryskowo jest często dostosowywane do konkretnego zastosowania. Na przykład, niektóre elementy wymagają szorstkiej powierzchni, ponieważ wymagają większego tarcia. Takie elementy mogą wymagać procesu piaskowania, aby uzyskać pożądaną teksturę. Inne procesy mogą być również stosowane w celu kontrolowania tekstury tworzywa sztucznego.
Rodzaj wykończenia powierzchni zależy od użytych materiałów, a także konstrukcji i kształtu elementu. Rodzaj użytego materiału, dodatki i temperatura również mają wpływ na wykończenie powierzchni. Ważne jest również, aby uwzględnić wykończenie powierzchni już na wczesnym etapie projektowania.

Znaczenie operacji wtórnej w celu poprawy dokładności

Chociaż większość części formowanych wtryskowo nie wymaga dodatkowych operacji, niektóre komponenty wymagają tego typu obróbki. Wykończenie powierzchni komponentu decyduje o jego funkcjonalności i konieczności przeprowadzenia dodatkowych operacji. W zależności od funkcji elementu, odpowiednia może być powierzchnia gładka lub teksturowana. Dodatkowo, niektóre części mogą wymagać przygotowania powierzchni przed nałożeniem klejów, więc dokładne wykończenie powierzchni może mieć decydujące znaczenie. Aby uzyskać pożądany efekt, formowacz wtryskowy powinien posiadać doświadczenie w formowaniu różnych materiałów. Powinien również posiadać wiedzę na temat symulacji przepływu w formie. Doświadczeni formowacze wiedzą również, jak mieszać materiały, aby uzyskać pożądany kolor, eliminując potrzebę wtórnego malowania.
Formowanie wtryskowe to złożony proces, który wymaga precyzji i dokładności. Należy dobrać optymalną temperaturę topionego tworzywa sztucznego oraz samą formę. Forma musi być również zaprojektowana tak, aby zapewnić prawidłowy przepływ tworzywa. Ponadto musi być wykonana z najlepszego materiału termoplastycznego dla danego projektu. Wreszcie, należy odczekać odpowiedni czas, aby element stał się stały przed jego wyrzuceniem. Wiele z tych problemów można rozwiązać dzięki specjalistycznym narzędziom dostosowanym do projektu elementu.
Formowanie wtryskowe umożliwia wytwarzanie złożonych elementów przy niskich kosztach. Pozwala również producentom na produkcję elementów o skomplikowanej geometrii i wielu funkcjach.

editor by CX 2023-06-12