шта је процес бризгања?

Ињекционо ливење је начин на који се производи већина пластичних делова. Не сви, али велика већина чврстих пластичних компоненти са којима се свакодневно сусрећете произашле су из овог процеса-футрола за телефоне, аутомобилске облоге, медицински уређаји, кућишта уређаја, играчке. Ако пластични део постоји у количинама већим од неколико хиљада јединица, вероватно га је неко одлио ињекцијом.

Концепт је довољно једноставан да га можете објаснити за тридесет секунди: загрејте пластику док се не истопи, гурните је у челични калуп, оставите да се охлади, отворите калуп, извадите део, поновите. Овај циклус покрећемо хиљаде пута дневно на десетинама машина. Али јаз између разумевања концепта и стварне конзистентне производње добрих делова је место где живи већина инжењеринга.

Стварни процес

Сирови материјал стиже у облику малих пелета, обично пречника 2-3 мм. Они се утоварују у резервоар који се убацује у загрејану бачву која садржи велики вијак. Шраф служи двострукој намени - окреће се да преноси пелете напред док трење и спољни грејачи топе све у хомогену масу, а затим делује као клип за убризгавање талине у калуп.

Када се калуп затвори и почне убризгавање, растопљена пластика путује кроз канале зване клизач док не стигне до капије-уског ограничења које контролише проток у стварну шупљину дела. Пуњење се дешава брзо, обично неколико секунди. Пластика која додирује хладне зидове калупа одмах почиње да се учвршћује док материјал у средини наставља да тече. Ово ствара смрзнуту кожу која се згушњава како пуњење напредује. Ако је брзина убризгавања погрешна, добијате кратке снимке, линије протока или трагове опекотина од заробљеног ваздуха.

Након што се шупљина попуни, машина одржава притисак да убаци додатни материјал док се пластика скупља током хлађења. Ова фаза паковања се наставља све док се капија не замрзне и затвори. Онда чекаш. Хлађење обично чини 70-80% укупног времена циклуса јер пластика слабо проводи топлоту и не можете избацити део док није довољно крут да преживи без деформисања. Циклус од 30 секунди може укључивати 3 секунде пуњења и 25 секунди хлађења.

Коначно се калуп отвара, игле за избацивање потискују део, калуп се поново затвара и све се понавља. Времена циклуса се крећу од мање од 10 секунди за танке једноставне делове до неколико минута за дебеле сложене.

Где тешкоћа заправо живи

Читајући тај опис, звучи као да машина ради све. Убаците пелете, притисните дугмад, сакупите делове. Неке операције раде на тај начин за једноставне геометрије са материјалима који опраштају. Али већина производње укључује сталну пажњу на променљиве које међусобно делују на начине који нису увек интуитивни.

Повећајте температуру топљења и пластика ће лакше тећи, што помаже у попуњавању танких делова. Али виша температура значи дуже хлађење и ризикује деградацију материјала. Повећајте брзину убризгавања да бисте напунили пре него што смрзнута кожа постане сувише густа, што би могло да изазове грејање на смицање или млаз. Додајте већи притисак за паковање да бисте спречили трагове умиваоника и сада се борите са бљеском где се пластика стисне између половина калупа.

Научна методологија обликовања-коју промовишу људи попут Џона Бозелија и организације као што је РЈГ Инц.{2}}приступа овоме систематски користећи сензоре притиска у шупљини и документоване експерименте уместо прилагођавања путем покушаја-и грешака. Дисциплина прави праву разлику у доследности производње.

Дефекти имају више међусобно повезаних узрока. Ознаке на судоперу указују на недовољно паковање у дебеле делове, али њихово поправљање може захтевати истовремене промене притиска, времена, температуре и хлађења. Искривљење се често појављује сатима након избацивања јер се унутрашњи напони опуштају-део изгледа добро када излази из калупа, а затим се постепено изобличава. Према подацима Друштва инжињера пластике, само површински дефекти чине скоро 40% одбијања бризгања у индустрији-широм.

Сам калуп

Трошкови алата доминирају економиком бризгања за мале до средње запремине. Једноставан-алуминијумски прототип калупа са једном шупљином може коштати 2.000-5.000 УСД. Производни челични калупи са више шупљина коштају 25.000 УСД-100.000 или знатно више за сложене конфигурације-Формлабс је објавио податке који показују опсеге до 100 УСД,000+ за алате за производњу са више шупљина (формлабс.цом).

Конструкција калупа директно одређује шта можете произвести. Две-дизајне плоче носе већину стандардних делова. Три-калупа за плоче аутоматски одвајају вођице од делова. Бочне радње и подизачи омогућавају подрезивање које се не може ослободити у нормалном правцу{5}}отварања калупа. Системи врућих клизача елиминишу отпадне воде, али повећавају трошкове и сложеност одржавања.

Локација капије{0}}где пластика улази у шупљину-утиче и на изглед и на интегритет структуре. Капије остављају трагове сведока, тако да козметичким површинама треба капије скривене негде другде. Постављање капије такође одређује шеме протока, локације линија заваривања и оријентацију влакана у ојачаним материјалима.

Распоред канала за хлађење унутар калупа директно утиче на време циклуса. Канали ближе површини шупљине брже уклањају топлоту, али слабе челик. Већина дизајна поставља канале на 15-25 мм од површина шупљина као компромис. Конформно хлађење које прати контуре делова уместо правих избушених рупа може значајно смањити време циклуса на сложеним геометријама.