Литье под давлением — это процесс плавления пластиковых гранул. Производители литья под давлением впрыскивают расплавленный пластик в полость формы. Для завершения заполнения после охлаждения и затвердевания детали применяется давление. На последнем этапе вы открываете форму и выталкиваете готовую деталь.
Сегодня литье под давлением стало незаменимым. Такие отрасли, как автомобилестроение, медицина и производство потребительских товаров, являются крупными потребителями. В следующей статье вы прочтете основы литья пластмасс под давлением, включая процесс, конструкцию и материалы.
Процесс литья под давлением шаг за шагом
Процесс литья под давлением сложен. Однако правильные протоколы позволят получить высококачественные пластиковые детали. Вот пошаговое объяснение:
Зажим
Это цилиндрическая форма, которая придает детали ее форму. Более того, она имеет 2 половины: одну неподвижную и одну подвижную. Затем форма полностью зажимается блоком, который прикладывает большую силу перед впрыскиванием расплавленного пластика.
Этот метод предотвращает вытекание материала из конструкции во время этого процесса. Сила зажима, измеряемая в тоннах, обеспечивает герметичность формы. Это чрезвычайно важный шаг, поскольку даже малейшее смещение может привести к дефектам в конечном продукте.
Впрыск
Термореактивные полимеры поступает в виде пластиковых гранул, которые подаются в ствол машины. Внутри ствола система винтов или плунжеров подает тепло. Это заставляет элемент расплавляться до состояния пластика. Расплавленный пластик впрыскивается в полость формы под высоким давлением. Неправильное управление воздухом может привести к дефектам, таким как пустоты и неполные детали.
Система охлаждения при литье под давлением
Проходя процесс впрыска, пластик начинает охлаждаться и затвердевать в полости внутри формы. Равномерное затвердевание обеспечивается правильным охлаждением. Оно сохраняет геометрию и форму детали.
Однако неравномерное охлаждение может привести к дефектам, таким как коробление и усадка. Этот этап происходит в разные временные рамки из-за типа материала и толщины формованной детали.
выбрасывание
После полного затвердевания детали форма открывается, и выталкивающие штифты или пластины выталкивают деталь. Деталь осторожно выталкивается, чтобы не повредить ее. Форма переустанавливается, и цикл повторяется.
Классификации машин для литья под давлением
Гидравлические машины
Таким образом, гидравлические литьевые машины — это машины, использующие гидравлические операции для различных процессов. Эти машины обычно используются для изготовления крупных пластиковых деталей.
Они обычно используются в приложениях, связанных с высоким давлением, например, в автомобильной промышленности и производстве тяжелого оборудования.
Электрические машины
Электрические машины обеспечивают высокий уровень точности и энергоэффективности. Они работают быстрее гидравлических машин. Вы можете легко производить небольшие и сложные детали. Их часто предпочитают для более сложных конструкций, поскольку они работают тише и не требуют особого обслуживания.
Как САПР влияет на проектирование пресс-форм?
Формы обычно проектируются с использованием программного обеспечения САПР, которое инженеры широко используют. Перед тем, как будет построена отдельная дверь, инструменты САПР предлагают точное моделирование моделирования форм. Использование этих симуляций является способом устранения проблем на ранних стадиях, таких как короткий поток или охлаждение.
САПР позволяет тестировать формы на компьютерах. Это сокращает количество ошибок и экономит время.
Важность проектирования пресс-форм
Качественная форма гарантирует, что процедура пройдет гладко, а компоненты будут высшего качества. Нестандартная конструкция формы может привести к дефектам, отходам и увеличению производственных затрат. Каждая форма должна быть спроектирована, испытана и изготовлена в соответствии со спецификациями для последовательного и надежного производства.
Определить спецификацию детали
Все начинается с определения потребностей продукта. Проверка размеров деталей, обработки поверхности и функциональных допусков — это работа инженеров. Например, такой компонент, как прямозубая шестерня, обычно должен иметь допуски в узких пределах для правильной работы.
Но конструкция также частично определяется средой, в которой будет использоваться деталь. Например, вам может потребоваться использовать только определенный материал или определенную толщину стенки для компонентов, подвергающихся воздействию химикатов или высокой температуры.
Проектирование 3D модели детали
Инженеры создают 3D-модель с помощью программного обеспечения САПР (например, SolidWorks или Fusion 360). Модель САПР — это модель со всеми необходимыми параметрами, такими как углы уклона и равномерная толщина стенки.
Для выброса без повреждения требуются углы наклона 1°–2°. Внутренние напряжения и дефекты исключаются при равномерной толщине стенок. Тонкие, однородные стенки и сложные контуры необходимы, например, в корпусах медицинских приборов.
Проектирование полости и сердечника пресс-формы
Полая часть и сердечник являются центром формы. Они представляют собой внешнюю и внутреннюю поверхности изделия. Они разрабатываются инженерами на основе 3D-модели. Прочные материалы, такие как сталь, предназначены для крупносерийного производства.
Но если вы хотите сделать прототип или что-то, что вы собираетесь сделать в очень малых объемах, алюминиевые формы работают вполне хорошо. Коэффициенты усадки также учитываются, поскольку такие пластики, как полипропилен и нейлон, усаживаются по-разному. Это изменение учитывается в конструкции.
Создание желобов, ворот и вентиляционных отверстий
Питатели и литники направляют жидкий пластик в полость. Их конструкция влияет на то, насколько равномерно заполняется форма и насколько плавно течет пластик. Они различаются в зависимости от того, нужно ли вам поддерживать пластик в расплавленном состоянии (горячеканальные системы) или они делают его более доступным (холодноканальные системы).
Типичные температуры
- Коллектор 180-240°C
- Насадка 200-260°C
- Температура плавления: 220-300°С.
В зависимости от формы и размера изделия инженеры выбирают типы литников (штифтовые или краевые). Воздух может быть выпущен из формы во время впрыска.
Проектирование приводных каналов
Ключевые моменты Каналы охлаждения играют важную роль в контроле температуры формы. По этим каналам циркулирует вода или масло для поглощения тепла из расплавленного пластика. Что касается сложных форм, то конформные каналы охлаждения часто печатаются на 3D-принтере.
Внедрение системы выброса
После того, как деталь остынет, выталкивающие штифты/пластины извлекают деталь из формы. Их необходимо разместить так, чтобы они не оставляли следов ни на одной функциональной области детали. Системы эжекции воздуха или покрытия для получения определенной отделки поверхности используются для изделий со сложными деталями.
Это крайне важно, поскольку некачественное выталкивание может испортить компонент, что приведет к увеличению отходов в процессе производства.
Моделирование и тестирование пресс-формы
Инженеры моделируют компоненты, используемые в сборке, чтобы спроектировать форму для производства с помощью программного обеспечения, такого как Autodesk Moldflow, перед производством. Моделирование исследует, как расплавленный пластик течет через форму, и выявляет дефекты.
Например, точка, где встречаются два пластиковых потока, может создать слабое место. Вам необходимо устранить это во время корректировки конструкции. Это уменьшает ошибки и затраты, возникающие при изготовлении конструкции пресс-формы с использованием виртуального тестирования.
Изготовление формы
Окончательный дизайн переводится в инженерные чертежи, пригодные для обработки. Форма вырезается и формируется с помощью станков с ЧПУ и электроэрозионной обработки (EDM). Эти процессы требуют большой точности, поскольку любое небольшое несовершенство формы может привести к получению неправильных деталей. Затем форма либо полируется, либо текстурируется для достижения желаемой отделки поверхности.
Программное обеспечение для проектирования пресс-форм
Современный дизайн пресс-форм в значительной степени опирается на CAD и инструменты моделирования. Используя такие программы, как Siemens NX и SolidWorks, инженеры могут разрабатывать чрезвычайно точную конструкцию и моделировать схемы течения. SolidWorks Plastics, например, прогнозирует течение пластика в полости и выявляет потенциальные проблемы, такие как недостаточные впрыски.
Материалы, используемые при литье под давлением
Литье под давлением: Тип используемого пластика зависит от области применения. Первое — основные типы, на которые они делятся: термопласты и термореактивные пластики：
Термопласты
Примерами термопластиков являются PP, ABS, PE и т. д. Эти пластики пригодны для вторичной переработки, долговечны и пластичны. Они плавятся при нагревании и становятся твердыми при охлаждении. Другие пластики, которые включают даже 100% первичный материал, включают термопластики. Термопластики широко используются в потребительских товарах и деталях электромобилей.
Термореактивные пластмассы
Термостойкость важна для изготовления индивидуальных деталей литья под давлением. Эпоксидные и фенольные смолы являются термостойкими термореактивными пластиками. После застывания их нельзя ни переформовать, ни изменить форму. Эти материалы лучше всего подходят для электронных компонентов.
Применение литья под давлением
Детали, полученные литьем под давлением, используются в различных областях. Эти отрасли промышленности варьируются от электромобилей до медицинской сферы. :
Автоматизированная индустрия
Панели приборов, бамперы, крышки двигателя и другие детали автомобиля изготавливаются методом литья под давлением пластика. Их компоненты весят меньше, чем металлические, что снижает расход топлива в автомобилях. Этот процесс позволяет изготавливать сложные формы. Он минимизирует количество компонентов, которые входят в автомобиль. АБС и полипропилен являются термостойкими и очень прочными пластиками.
Медицинский сектор
В медицинской отрасли литье пластмасс под давлением используется для изготовления шприцев, хирургических инструментов и упаковки медицинских приборов. Поликарбонат является распространенным материалом для изготовления таких изделий.
Он безопасен для использования в организме и может быть стерилизован. Фактически, литье под давлением также позволяет производить больше одноразовых изделий в больших объемах.
Потребительские товары
Пластиковое литье под давлением также часто используется для производства бытовых товаров. Обычными примерами являются игрушки, кухонные принадлежности и электронные корпуса. Это дает производителям возможность производить эти высококачественные товары по более низкой цене.
Вывод
Индивидуальное литье под давлением дает вам много преимуществ, но вы должны связаться с авторитетной компанией. Почему? Это важно для решения таких проблем, как высокие затраты и неисправность конструкции.
rjcmold — ведущая китайская компания по литью под давлением. Она обеспечивает полностью интегрированное и сквозное литье под давлением. Мы занимаемся проектированием, инструментами и производством. Наша компания специализируется на вставке и литье под давлением. Она является экспертом в области медицины и ЛСР молдинг.
Часто задаваемые вопросы
Что такое литье пластмасс под давлением?
Оператор машины для литья пластмасс под давлением впрыскивает расплавленный пластик в форму для создания деталей. Это процесс крупносерийного производства.
Какова стоимость изготовления индивидуальной литьевой формы?
Самый низкий уровень (около 1,000–5,000 долларов за оснастку). Самый высокий уровень (80,000 3 долларов и более за оснастку). Сложность формы, материал формы, конструкция формы и отделка поверхности — три главных фактора, определяющих окончательную стоимость любой пластиковой формы.
Сложно ли литье пластмасс под давлением?
Для профессиональных компаний это несложно. Однако вам потребуются знания в области проектирования, оснастки и обработки.
Какой пластик используется при литье под давлением?
Множество типов, включая АБС, поликарбонат, полипропилен и полиэтилен.
В чем разница между экструзией пластика и литьем под давлением?
С помощью экструзии пластика можно изготавливать непрерывные формы. Однако литье под давлением позволяет изготавливать дискретные детали.
