Injeksion

Derdhur injeksion (injeksion i derdhur në Sh.B.A) është një proces prodhimi për prodhimin e pjesëve duke injektuar materiale në një myk. Formëzimi i injeksionit mund të kryhet me një mori materialesh, përfshirë metalet, (për të cilat procesi quhet diekastrim), syzet, elastomerët, konfeksionet, dhe më së shpeshti polimeret termoplastike dhe termosetuese. Materiali për pjesën ushqehet në një fuçi të nxehtë, përzihet dhe detyrohet në një zgavër myk, ku ftohet dhe ngurtësohet në konfigurimin e zgavrës. Pasi të jetë projektuar një produkt, zakonisht nga një projektues industrial ose një inxhinier, kallëpet bëhen nga një mouldmaker (ose prodhues mjetesh) nga metali, zakonisht ose çeliku ose alumini, dhe të përpunuara me përpikëri për të formuar tiparet e pjesës së dëshiruar. Forma e injeksionit përdoret gjerësisht për prodhimin e një larmie pjesësh, nga përbërësit më të vegjël deri te panelet e të gjithë trupit të makinave. Përparimet në teknologjinë e shtypjes 3D, duke përdorur fotopolimere të cilat nuk shkrihen gjatë formimit të injektimit të disa termoplastikave me temperaturë më të ulët, mund të përdoren për disa forma të thjeshta injeksioni.

Pjesët që do të formohen me injeksion duhet të jenë të dizajnuara me shumë kujdes për të lehtësuar procesin e formimit; materiali i përdorur për pjesën, forma dhe veçoritë e dëshiruara të pjesës, materiali i mykut dhe vetitë e makinës së derdhur duhet të merren të gjitha parasysh. Shkathtësia e formimit të injeksionit lehtësohet nga kjo gjerësi e konsideratave dhe mundësive të projektimit.

Aplikime

Formimi i injeksionit përdoret për të krijuar shumë gjëra siç janë spools teli, ambalazh, kapele shishe, pjesë automobilistike dhe përbërës, Gameboys, krehra xhepi, disa instrumente muzikorë (dhe pjesë të tyre), karrige me një copë dhe tavolina të vogla, kontejnerë për ruajtje, pjesë mekanike (përfshirë ingranazhe), dhe shumica e produkteve të tjera plastike në dispozicion sot. Formimi i injeksionit është metoda më e zakonshme moderne e prodhimit të pjesëve plastike; është ideal për prodhimin e vëllimeve të larta të të njëjtit objekt.

Karakteristikat e procesit

Derdhur injeksion përdor një kunj ose vidhës të tipit vidhos për të detyruar shkrirjen plastik materiali në një zgavër të mykut; kjo ngurtësohet në një formë që është konformuar me konturin e mykut. Më së shpeshti përdoret për të përpunuar polimere termoplastike dhe termosetting, me vëllimin e përdorur të të parëve është dukshëm më i lartë. Termoplastikat janë të përhapura për shkak të karakteristikave që i bëjnë ato shumë të përshtatshme për formimin injeksion, të tilla si lehtësia me të cilën ato mund të riciklohen, shkathtësia e tyre duke i lejuar ato të përdoren në një larmi aplikimesh, dhe aftësia e tyre për të zbutur dhe rrjedhur gjatë ngrohjes. Termoplastikat gjithashtu kanë një element sigurie mbi termosetet; nëse një polimer termosetues nuk nxirret nga tyta e injeksionit në kohën e duhur, mund të ndodhë ndërlidhja kimike duke bërë që valvulat e vidës dhe kontrollit të kapin dhe dëmtojnë potencialisht makinerinë e formimit të injeksionit.

Forma e injeksionit konsiston në injeksion me presion të lartë të lëndës së parë në një kallëp i cili formon polimerin në formën e dëshiruar. Moulds mund të jetë e një zgavër të vetme ose kavitete të shumta. Në kallëpe të zgavrave të shumta, secila zgavër mund të jetë identike dhe të formojë të njëjtat pjesë ose mund të jetë unike dhe të formojë gjeometri të shumëfishta të ndryshme gjatë një cikli të vetëm. Moulds janë bërë në përgjithësi nga çeliqet mjet, por çeliqe çelik dhe kallëpe alumini janë të përshtatshme për zbatime të caktuara. Moulds alumini zakonisht janë të papërshtatshme për prodhimin me vëllim të lartë ose pjesë me tolerancë të ngushtë dimensionale, pasi ato kanë veti mekanike inferiore dhe janë më të prirur për konsum, dëmtim dhe deformim gjatë injeksionit dhe ciklet e fiksimit; megjithatë, format e aluminit janë me kosto efektive në aplikime me vëllim të ulët, pasi kostot dhe koha e fabrikimit të mykut janë ulur ndjeshëm. Shumë kallëpe çeliku janë krijuar për të përpunuar mbi një milion pjesë gjatë jetës së tyre dhe mund të kushtojnë qindra mijëra dollarë për t'u fabrikuar.

Kur termoplastikë formohen, lënda e parë tipike e peletuar ushqehet përmes një plesht në një fuçi të nxehtë me një vidë kthyese. Me hyrjen në fuçi temperatura rritet dhe forcat Van der Waals që i rezistojnë rrjedhës relative të zinxhirëve individual dobësohen si rezultat i hapësirës së rritur midis molekulave në gjendje më të larta të energjisë termike. Ky proces zvogëlon viskozitetin e tij, i cili mundëson që polimeri të rrjedhë me forcën lëvizëse të njësisë së injektimit. Vidha jep lëndën e parë përpara, përzie dhe homogjenizon shpërndarjet termike dhe viskoze të polimerit dhe zvogëlon kohën e kërkuar të ngrohjes duke prerë mekanikisht materialin dhe duke shtuar një sasi të konsiderueshme të ngrohjes fërkuese në polimer. Materiali ushqehet përpara përmes një valvule kontrolli dhe mblidhet në pjesën e përparme të vidës në një vëllim të njohur si a e shtënë. Një e shtënë është vëllimi i materialit që përdoret për të mbushur zgavrën e mykut, për të kompensuar tkurrjen dhe për të siguruar një jastëk (afërsisht 10% të vëllimit të përgjithshëm të goditjes, i cili mbetet në tytë dhe parandalon vidën nga fundi) për të transferuar presionin nga vida në zgavrën e mykut. Kur të jetë mbledhur material i mjaftueshëm, materiali detyrohet me presion të lartë dhe shpejtësi në pjesën që formon zgavrën. Për të parandaluar thumba të presionit, procesi normalisht përdor një pozicion transferimi që korrespondon me një zgavër të plotë 95-98% ku vidha zhvendoset nga një shpejtësi konstante në një kontroll të presionit të vazhdueshëm. Shpesh kohët e injektimit janë nën 1 sekondë. Sapo vida të arrijë pozicionin e transferimit, aplikohet presioni i paketimit, i cili përfundon mbushjen e mykut dhe kompenson tkurrjen termike, e cila është mjaft e lartë për termoplastikët në krahasim me shumë materiale të tjera. Presioni i paketimit zbatohet derisa porta (hyrja e zgavrës) të ngurtësohet. Për shkak të madhësisë së saj të vogël, porta normalisht është vendi i parë që ngurtësohet në të gjithë trashësinë e saj. Sapo porta të ngurtësohet, asnjë material nuk mund të hyjë në zgavër; në përputhje me rrethanat, vida reciproke dhe përvetëson material për ciklin tjetër ndërsa materiali brenda kallëpit ftohet në mënyrë që të mund të nxirret dhe të jetë i qëndrueshëm përmasash. Kjo kohëzgjatje e ftohjes zvogëlohet në mënyrë dramatike nga përdorimi i linjave të ftohjes që qarkullojnë ujë ose vaj nga një kontrollues i jashtëm i temperaturës. Pasi të jetë arritur temperatura e kërkuar, kallëpi hapet dhe një varg kunjash, mëngësh, strippers, etj. Çohen përpara për të zbërthyer artikullin. Pastaj, kallëpi mbyllet dhe procesi përsëritet.

Për termosetë, zakonisht dy përbërës të ndryshëm kimikë injektohen në fuçi. Këto komponentë menjëherë fillojnë reagime kimike të pakthyeshme, të cilat përfundimisht e lidhin materialin në një rrjet të vetëm të lidhur të molekulave. Ndërsa ndodh reaksioni kimik, të dy komponentët e lëngut shndërrohen përgjithmonë në një ngurtë viskoelastike. Solidifikimi në tytën dhe vidën e injektimit mund të jetë problematik dhe të ketë pasoja financiare; prandaj, minimizimi i shërimit të termosetit brenda tytës është jetik. Kjo zakonisht do të thotë që koha e qëndrimit dhe temperatura e pararendësve kimikë minimizohen në njësinë e injektimit. Koha e qëndrimit mund të zvogëlohet duke minimizuar kapacitetin e vëllimit të fuçisë dhe duke maksimizuar kohët e ciklit. Këta faktorë kanë çuar në përdorimin e një njësie të izoluar termikisht, injeksion të ftohtë që injekton kimikatet reaguese në një myk të nxehtë të izoluar termikisht, i cili rrit shpejtësinë e reaksioneve kimike dhe rezulton në kohë më të shkurtër që kërkohet për të arritur një përbërës termoset të ngurtësuar. Pasi pjesa të jetë ngurtësuar, valvulat afër izolimit të sistemit të injektimit dhe pararendësve kimikë, dhe kallëpi hapet për të nxjerrë pjesët e formuara. Pastaj, kallëpi mbyllet dhe procesi përsëritet.

Komponentët e parafabrikuar ose të përpunuar mund të futen në zgavrën ndërsa myku është i hapur, duke lejuar që materiali i injektuar në ciklin tjetër të formohet dhe të ngurtësohet rreth tyre. Ky proces njihet si Vendosni formimin dhe lejon që pjesët e vetme të përmbajnë materiale të shumta. Ky proces shpesh përdoret për të krijuar pjesë plastike me vida metalike të zgjatura, duke i lejuar ato të fiksohen dhe unfastifikohen vazhdimisht. Kjo teknikë gjithashtu mund të përdoret për etiketimin në myk dhe kapakët e filmit gjithashtu mund të ngjiten në enë plastike të formuara.

Një vijë ndarëse, spraji, shenjat e portës dhe shenjat e kunjit të nxjerrësit zakonisht janë të pranishme në pjesën e fundit. Asnjë nga këto karakteristika nuk janë zakonisht të dëshiruara, por janë të pashmangshme për shkak të natyrës së procesit. Shenjat e portës ndodhin në portën e cila bashkon kanalet e shpërndarjes së shkrirjes (kanal dhe vrapues) në pjesën që formon zgavrën. Vija e ndarjes dhe shenjat e kunjit të ejektorit vijnë nga keqvendosjet minutë, konsumimi, shfryrja e gaztë, hapjet për pjesët ngjitur në lëvizjen relative dhe / ose ndryshimet dimensionale të sipërfaqeve të çiftëzimit që kontaktojnë polimerin e injektuar. Dallimet dimensionale mund t'i atribuohen deformimit jo-uniform, të shkaktuar nga presioni gjatë injektimit, tolerancave të përpunimit dhe zgjerimit dhe tkurrjes termike jo-uniforme të përbërësve të mykut, të cilat përjetojnë çiklizëm të shpejtë gjatë fazave të injektimit, paketimit, ftohjes dhe nxjerrjes së procesit . Komponentët e mykut shpesh projektohen me materiale me koeficientë të ndryshëm të zgjerimit termik. Këta faktorë nuk mund të llogariten njëkohësisht pa rritje astronomike në koston e projektimit, fabrikimit, përpunimit dhe monitorimit të cilësisë. Projektuesi i shkathët i mykut dhe pjesëve do të pozicionojë këto dëmtime estetike në zona të fshehura nëse është e mundur.

Histori

Shpikësi amerikan John Wesley Hyatt së bashku me vëllain e tij Isaiah, Hyatt patentuan makinerinë e parë të derdhjes me injeksion në 1872. Kjo makinë ishte relativisht e thjeshtë krahasuar me makineritë që përdoren sot: ajo punonte si një gjilpërë e madhe hipodermike, duke përdorur një kumarxhi për të injektuar plastikë përmes një cilindër në një myk. Industria përparoi ngadalë me kalimin e viteve, duke prodhuar produkte të tilla si qëndrimet e jakave, butonat dhe krehjet e flokëve.

Kimistët gjermanë Arthur Eichengrün dhe Theodore Becker shpikën format e para të tretshme të acetatit celulozë në 1903, i cili ishte shumë më pak i ndezshëm se nitrati i celulozës. Ai përfundimisht u vu në dispozicion në një formë pluhuri nga e cila u formua me injeksion të shpejtë. Arthur Eichengrün zhvilloi shtypin e parë të derdhur me injeksion në 1919. Në 1939, Arthur Eichengrün patentoi formimin e injeksionit të acetatit të plastifikuar të celulozës.

Industria u zgjerua me shpejtësi në vitet 1940 sepse Lufta e Dytë Botërore krijoi një kërkesë të madhe për produkte të lira, të prodhuara në masë. Në 1946, shpikësi amerikan James Watson Hendry ndërtoi makinën e parë për injeksion me vidhos, e cila lejonte kontroll shumë më të saktë mbi shpejtësinë e injektimit dhe cilësinë e artikujve të prodhuar. Kjo makinë gjithashtu lejoi që materiali të përzihej para injektimit, në mënyrë që plastika me ngjyrë ose riciklimi të shtohej në materialin e virgjër dhe të përzihej tërësisht përpara se të injektohej. Sot makinat me injeksion të vidhave përbëjnë pjesën më të madhe të të gjitha makinave injeksion. Në vitet 1970, Hendry vazhdoi të zhvillojë procesin e parë të formimit të injeksionit të ndihmuar nga gazi, i cili lejonte prodhimin e artikujve komplekse, të uritur që ftohën shpejt. Kjo përmirësuar në masë të madhe fleksibilitetin e projektimit, si dhe forcën dhe përfundimin e pjesëve të prodhuara, ndërsa zvogëlon kohën e prodhimit, koston, peshën dhe mbeturinat.

Industria plastike e derdhur injeksion ka evoluar me kalimin e viteve nga prodhimi i krehërave dhe butonave deri në prodhimin e një grupi të gjerë produktesh për shumë industri, përfshirë automobilistik, mjekësor, hapësirë ​​ajrore, produkte të konsumit, lodra, hidraulik, paketim dhe ndërtim.

Shembuj të polimereve më të përshtatshëm për procesin

Shumica e polimerëve, ndonjëherë të referuar si rrëshira, mund të përdoren, duke përfshirë të gjitha termoplastikat, disa termosete dhe disa elastomere. Që nga viti 1995, numri i përgjithshëm i materialeve në dispozicion për formimin e injeksionit është rritur me një normë prej 750 në vit; kishte afërsisht 18,000 materiale në dispozicion kur filloi ajo prirje. Materialet në dispozicion përfshijnë lidhjet ose materialet e krijuara më parë, kështu që projektuesit e produkteve mund të zgjedhin materialin me grupin më të mirë të pronave nga një përzgjedhje e gjerë. Kriteret kryesore për zgjedhjen e një materiali janë forca dhe funksioni i kërkuar për pjesën përfundimtare, si dhe kostoja, por gjithashtu secili material ka parametra të ndryshëm për formimin që duhet të merren parasysh. Polimerët e zakonshëm si epoksi dhe fenoliku janë shembuj të plastikës termosetting ndërsa najloni, polietileni dhe polistireni janë termoplastikë. Deri krahasimisht kohët e fundit, burimet plastike nuk ishin të mundshme, por përparimet në vetitë e polimerit i bëjnë ato tani mjaft praktike. Aplikimet përfshijnë kopset për ankorimin dhe shkyçjen e rripave të pajisjeve të jashtme.

Pajisje

Makineritë e formimit të injeksionit përbëhen nga një hinkë materiale, një dash injeksioni ose kumarxhi i tipit vidë dhe një njësi ngrohëse. Gjithashtu të njohur si shtypës, ato mbajnë kallëpet në të cilat formohen përbërësit. Shtypësit vlerësohen sipas tonazhit, i cili shpreh sasinë e forcës shtrënguese që mund të ushtrojë makineria. Kjo forcë e mban formën të mbyllur gjatë procesit të injektimit. Tonazhi mund të ndryshojë nga më pak se 5 tonë në mbi 9,000 ton, me shifra më të larta të përdorura në relativisht pak operacione prodhimi. Forca totale e kapëses së nevojshme përcaktohet nga zona e projektuar e pjesës që formohet. Kjo zonë e parashikuar shumëzohet me një forcë shtrënguese prej 1.8 në 7.2 tonë për çdo centimetër katror të zonave të parashikuara. Si rregull, 4 ose 5 tonë / in² mund të përdoret për shumicën e produkteve. Nëse materiali plastik është shumë i ngurtë, do të duhet më shumë presion injeksioni për të mbushur mykun, dhe kështu më shumë tonazh kapës për ta mbajtur mykun të mbyllur. Forca e kërkuar mund të përcaktohet gjithashtu nga materiali i përdorur dhe madhësia e pjesës; pjesët më të mëdha kërkojnë forcë më të lartë shtrënguese.

myk

myk or vdes janë termat e zakonshëm që përdoren për të përshkruar mjetin e përdorur për prodhimin e pjesëve plastike në formim.

Meqenëse kallëpet kanë qenë të shtrenjta për t’u prodhuar, ato zakonisht janë përdorur vetëm në prodhimin në masë, ku po prodhoheshin mijëra pjesë. Moulds tipike janë ndërtuar nga çeliku i ngurtësuar, çeliku para-forcuar, alumini, dhe / ose aliazh bakri-berilium. Zgjedhja e materialit për të ndërtuar një myk është kryesisht e ekonomisë; në përgjithësi, format e çelikut kushtojnë më shumë për t'u ndërtuar, por jetëgjatësia e tyre e gjatë do të kompensojë koston më të lartë fillestare mbi një numër më të madh të pjesëve të bëra para se të konsumohen. Format e çelikut të para-ngurtësuar janë më pak rezistent ndaj konsumit dhe përdoren për kërkesa më të ulëta të vëllimit ose përbërës më të mëdhenj; fortësia e tyre tipike e çelikut është 38–45 në shkallën Rockwell-C. Format e çelikut të ngurtësuar trajtohen nxehtësisht pas përpunimit; këto janë shumë më të larta për sa i përket rezistencës ndaj konsumimit dhe jetëgjatësisë. Fortësia tipike sillet ndërmjet 50 dhe 60 Rockwell-C (HRC). Moulds alumini mund të kushtojë shumë më pak, dhe kur projektuar dhe përpunuar me pajisje moderne të kompjuterizuar mund të jetë ekonomike për formimin e dhjetëra apo edhe qindra mijëra pjesë. Bakri i beriliumit përdoret në zona të mykut që kërkojnë heqje të shpejtë të nxehtësisë ose zona që shohin nxehtësinë më të madhe të prodhuar. Format mund të prodhohen ose me anë të përpunimit CNC ose duke përdorur proceset e përpunimit elektrik të shkarkimit.

Dizajn myk

Forma përbëhet nga dy përbërës kryesorë, myku i injeksionit (A pjatë) dhe myku nxjerrës (pllaka B). Këto përbërës janë referuar gjithashtu si shkretohet mykbërës. Rrëshira plastike futet në myk përmes një spërkat or portë në mykun e injektimit; tufa e spërkatjes duhet të vuloset fort kundër hundës së fuçi injeksioni të makinës derdhur dhe të lejojë që plastika e shkrirë të rrjedhë nga fuçi në myk, e njohur edhe si zgavër. Shtrëngimi i kanalit drejton plastikën e shkrirë në imazhet e zgavrës përmes kanaleve që përpunohen në faqet e pllakave A dhe B. Këto kanale lejojnë që plastika të kalojë përgjatë tyre, kështu që ato referohen sivrapues. Plastika e shkrirë rrjedh përmes vrapuesit dhe hyn në një ose më shumë porta të specializuara dhe në gjeometrinë e zgavrës për të formuar pjesën e dëshiruar.

Sasia e rrëshirës që kërkohet për të mbushur gypin, vrapuesin dhe zgavrat e një kallëpi përmban një "goditje". Ajri i bllokuar në kallëp mund të shpëtojë përmes shfryrjeve të ajrit që janë në tokë në vijën e ndarjes së kallëpit, ose rreth kunjave të nxjerrësit dhe rrëshqitjeve që janë pak më të vogla se vrimat që i mbajnë ato. Nëse ajri i bllokuar nuk lejohet të shpëtojë, ai është i ngjeshur nga presioni i materialit në hyrje dhe i shtrydhur në cepat e zgavrës, ku parandalon mbushjen dhe gjithashtu mund të shkaktojë defekte të tjera. Ajri madje mund të bëhet aq i kompresuar sa që ndez dhe djeg materialin plastik përreth.

Për të lejuar heqjen e pjesës së formuar nga myku, tiparet e mykut nuk guxojnë të mbivendosen njëra-tjetrën në drejtimin që hapet myk, përveç nëse pjesët e mykut janë krijuar për të lëvizur nga ndërmjet mbingarkesave të tilla kur hapet myku (duke përdorur përbërës të quajtur Lifters ).

Anët e pjesës që shfaqen paralel me drejtimin e barazimit (boshti i pozicionit të cored (vrimë) ose futja është paralele me lëvizjen lart dhe poshtë të mykut ndërsa hapet dhe mbyllet) zakonisht këndohen pak, të quajtur drafte, për të lehtësuar lirimin e pjesës nga kallëpi. Drafti i pamjaftueshëm mund të shkaktojë deformim ose dëmtim. Drafti i kërkuar për lëshimin e mykut varet kryesisht nga thellësia e zgavrës: sa më e thellë zgavra, aq më shumë drafti është i nevojshëm. Tkurrja gjithashtu duhet të merret parasysh kur përcaktohet drafti i kërkuar. Nëse lëkura është shumë e hollë, atëherë pjesa e formuar do të tentojë të tkurret në bërthamat që formohen ndërsa ftohet dhe ngjitet në ato bërthama, ose pjesa mund të prishet, kthesë, flluskë ose çarje kur zgavra tërhiqet larg.

Një myk zakonisht projektohet në mënyrë që pjesa e derdhur të qëndrojë në mënyrë të besueshme në anën e nxjerrësit (B) të mykut kur të hapet, dhe tërheq drejtuesin dhe kanalin nga ana (A) së bashku me pjesët. Pjesa pastaj bie lirshëm kur nxirret nga ana (B). Portat e tunelit, të njohura gjithashtu si porta nëndetëse ose myk, janë të vendosura nën vijën e ndarjes ose sipërfaqen e mykut. Një hapje përpunohet në sipërfaqen e mykut në vijën e ndarjes. Pjesa e derdhur pritet (nga kallëpi) nga sistemi i vrapuesit në nxjerrjen nga kallëpi. Kunjat e nxjerrësit, të njohur gjithashtu si kunjat e nokautit, janë kunja rrethore të vendosura në ose gjysmën e mykut (zakonisht gjysma e nxjerrësit), të cilat shtyjnë produktin e mbrujtur të përfunduar, ose sistemin e vrapuesit jashtë një kallëpe. Nxjerrja e artikullit duke përdorur kunjat, mëngët, zhveshjet, etj mund të shkaktojë përshtypje ose shtrembërime të padëshirueshme, kështu që duhet të tregohet kujdes gjatë hartimit të mykut.

Metoda standarde e ftohjes është kalimi i një ftohësi (zakonisht uji) përmes një seri vrimash të shpuara nëpër pllaka myk dhe të lidhura me zorrë për të formuar një shteg të vazhdueshëm. Ftohësi thith nxehtësinë nga myku (i cili ka zhytur nxehtësinë nga plastika e nxehtë) dhe e mban mykun në një temperaturë të duhur për të ngurtësuar plastikën në shkallën më efikase.

Për të lehtësuar mirëmbajtjen dhe ajrosjen, zgavrat dhe bërthamat ndahen në copa, të quajtura fut, dhe nën-asambletë, të quajtura gjithashtu fut, Blloqetose ndjekje blloqe. Duke zëvendësuar futjet e këmbyeshme, një myk mund të bëjë disa ndryshime të së njëjtës pjesë.

Pjesë më komplekse formohen duke përdorur forma më komplekse. Këto mund të kenë seksione të quajtura rrëshqitje, të cilat lëvizin në një zgavër pingul me drejtimin e barazimit, për të formuar tipare të pjesëve mbizotëruese. Kur hapet myku, rrëshqitjet tërhiqen larg nga pjesa plastike duke përdorur "kunja këndore" të palëvizshëm në gjysmën e mykut të palëvizshëm. Këto kunja futen në një slot në rrëshqitje dhe bëjnë që rrëshqitjet të lëvizin prapa, kur të hapet gjysma e lëvizjes së mykut. Pjesa më pas nxirret dhe myku mbyllet. Veprimi mbyllës i mykut bën që rrëshqitjet të ecin përpara përgjatë kunjave të këndit.

Disa myk lejojnë që pjesët e formuara më parë të rigjenerohen për të lejuar që një pjesë e re plastike të formohet rreth pjesës së parë. Kjo është përmendur shpesh si mbingarkesë. Ky sistem mund të lejojë prodhimin e gomave dhe rrotave me një copë.

Moulds me dy shkrepje ose multi-shot janë krijuar për të "mbingarkuar" brenda një cikli të vetëm të formimit dhe duhet të përpunohen në makineri të specializuara të formimit me injeksion me dy ose më shumë njësi injeksioni. Ky proces është në të vërtetë një proces i formimit të injeksionit i kryer dy herë dhe për këtë arsye ka një diferencë shumë më të vogël gabimi. Në hapin e parë, materiali i ngjyrës bazë formohet në një formë bazë, e cila përmban hapësira për goditjen e dytë. Pastaj materiali i dytë, me një ngjyrë tjetër, formohet me injeksion në ato hapësira. Butonët dhe butonat, për shembull, të bëra nga ky proces kanë shenja që nuk mund të prishen dhe mbeten të lexueshme me përdorim të rëndë.

Një kallëp mund të prodhojë disa kopje të të njëjtave pjesë në një "goditje" të vetme. Numri i "përshtypjeve" në formën e asaj pjese shpesh quhet gabimisht si kavitim. Një mjet me një përshtypje shpesh do të quhet një model i vetëm me përshtypje (zgavër). Një myk me 2 ose më shumë zgavra të të njëjtave pjesë ka të ngjarë të quhet myk i përshtypjes (zgavrës) të shumëfishtë. Disa kallëpe të vëllimit të prodhimit jashtëzakonisht të lartë (si ato për kapakët e shisheve) mund të kenë mbi 128 zgavra.

Në disa raste, mjetet e shumta të zgavrës do të formojnë një seri pjesësh të ndryshme në të njëjtin mjet. Disa krijues mjetesh i quajnë këto forma forma familjare pasi të gjitha pjesët janë të lidhura. Shembuj përfshijnë komplete modeli plastik.

Magazinimi i mykut

Prodhuesit shkojnë në gjatësi të mëdha për të mbrojtur format e personalizuara për shkak të kostove të larta mesatare. Niveli i përsosur i temperaturës dhe lagështirës është ruajtur për të siguruar jetëgjatësinë më të gjatë të mundshme për secilën myk me porosi. Format me porosi, siç janë ato të përdorura për formimin e injeksionit të gomës, ruhen në mjedise të kontrolluara nga temperatura dhe lagështia për të parandaluar shtrëngimin.

Materialet e mjeteve

Shpesh përdoret çeliku i veglave. Çeliku i butë, alumini, nikeli ose epoksi janë të përshtatshme vetëm për prototip ose prodhime shumë të shkurtra. Alumini modern i fortë (lidhjet 7075 dhe 2024) me dizajnin e duhur të mykut, mund të bëjë lehtësisht forma të afta për 100,000 ose më shumë jetëgjatësi me mirëmbajtjen e duhur të mykut.

machining

Format ndërtohen përmes dy metodave kryesore: përpunimit standard dhe EDM. Përpunimi standard, në formën e tij konvencionale, ka qenë historikisht metoda e ndërtimit të formave të injeksionit. Me zhvillimin teknologjik, përpunimi CNC u bë mjeti mbizotërues për të bërë forma më komplekse me detaje më të sakta të mykut në më pak kohë sesa metodat tradicionale.

Procesi i përpunimit të shkarkimit elektrik (EDM) ose erozionit të shkëndijave është bërë gjerësisht i përdorur në bërjen e mykut. Si dhe lejon formimin e formave që janë të vështira për tu përpunuar, procesi lejon që forma të parafabrikuara të formohen në mënyrë që të mos kërkohet trajtim i nxehtësisë. Ndryshimet në një myk të ngurtësuar nga shpimi dhe bluarja konvencionale kërkojnë normalisht pjekje për të zbutur mykun, e ndjekur nga trajtimi i nxehtësisë për ta forcuar përsëri. EDM është një proces i thjeshtë në të cilin një elektrodë në formë, e bërë zakonisht prej bakri ose grafiti, ulet shumë ngadalë në sipërfaqen e mykut (gjatë një periudhe prej shumë orësh), e cila është zhytur në vaj parafine (vajguri). Një tension i aplikuar midis mjetit dhe mykut shkakton erozionin e shkëndijës së sipërfaqes së mykut në formën e anasjelltë të elektrodës.

Kosto

Numri i zgavrave të përfshira në një myk do të lidhet drejtpërdrejt me kostot e formimit. Pak zgavra kërkojnë punë shumë më pak të përpunimit të mjeteve, kështu që kufizimi i numrit të zgavrave nga ana e tij do të rezultojë në kosto fillestare më të ulëta prodhuese për të ndërtuar një myk injeksioni.

Ndërsa numri i zgavrave luan një rol jetësor në kostot e formimit, po kështu edhe kompleksiteti i modelit të pjesës. Kompleksiteti mund të përfshihet në shumë faktorë të tillë si përfundimi i sipërfaqes, kërkesat e tolerancës, fijet e brendshme ose të jashtme, detajimi i imët ose numri i uljeve që mund të përfshihen.

Detaje të mëtejshme, siç janë nënveshjet, ose ndonjë veçori që shkakton instrumente shtesë do të rrisë koston e mykut. Përfundimi sipërfaqësor i thelbit dhe zgavrës së formave do të ndikojë më tej në kosto.

Procesi i formimit të injeksionit të gomës prodhon një rendiment të lartë të produkteve të qëndrueshme, duke e bërë atë metodën më efikase dhe me kosto efektive të formimit. Proceset konsistente të vullkanizimit që përfshijnë kontrollin e saktë të temperaturës zvogëlojnë ndjeshëm të gjithë materialin e mbeturinave.

Procesi i injektimit

Me formimin e injeksionit, plastika kokrrizore ushqehet nga një dash i detyruar nga një shufër në një fuçi të nxehtë. Ndërsa kokrrizat lëvizin ngadalë përpara nga një kunj i tipit të vidhave, plastika detyrohet në një dhomë të ndezur, ku shkrihet. Ndërsa përparon kumari, plastika e shkrirë detyrohet përmes një grykë që qëndron kundër mykut, duke e lejuar atë të hyjë në zgavrën e mykut përmes një sistemi porte dhe vrapuesi. Forma mbetet e ftohtë në mënyrë që plastika të ngurtësohet pothuajse posa të mbushet myk.

Cikli i formimit të injeksionit

Sekuenca e ngjarjeve gjatë mykut të injektimit të një pjese plastike quhet cikli i formimit të injeksionit. Cikli fillon kur myku mbyllet, i ndjekur nga injeksioni i polimerit në zgavrën e mykut. Pasi të mbushet zgavra, mbahet një presion mbajtës për të kompensuar tkurrjen e materialit. Në hapin tjetër, vidhos kthehet, duke ushqyer qëllimin tjetër në vidhën e përparme. Kjo bën që vida të tërhiqet pasi të përgatitet goditja tjetër. Pasi pjesa është ftohur mjaftueshëm, myku hapet dhe pjesa nxirret.

Shkencore kundrejt formimit tradicional

Tradicionalisht, pjesa e injektimit të procesit të formimit bëhej në një presion të vazhdueshëm për të mbushur dhe paketuar zgavrën. Sidoqoftë, kjo metodë lejoi një ndryshim të madh në dimensione nga cikli në cikël. Më shpesh e përdorur tani është formimi shkencor ose i shkëputur, një metodë e iniciuar nga RJG Inc. Në këtë injeksioni i plastikës "shkëputet" në faza për të lejuar kontroll më të mirë të dimensioneve të pjesës dhe më shumë cikël në cikël (zakonisht i quajtur goditje në -bota në industri) qëndrueshmëria. Së pari zgavra është e mbushur me rreth 98% të plotë duke përdorur kontrollin e shpejtësisë (shpejtësisë). Megjithëse presioni duhet të jetë i mjaftueshëm për të lejuar shpejtësinë e dëshiruar, kufizimet e presionit gjatë kësaj faze janë të padëshirueshme. Pasi zgavra të jetë 98% e mbushur, makina kalon nga kontrolli i shpejtësisë në kontrollin e presionit, ku zgavra është "paketuar" në një presion konstant, ku kërkohet shpejtësi e mjaftueshme për të arritur presionet e dëshiruara. Kjo lejon që dimensionet e pjesëve të kontrollohen brenda të mijtat e një inç ose më mirë.

Lloje të ndryshme të proceseve të formimit të injeksionit

Megjithëse shumica e proceseve të formimit të injeksionit janë të përfshira në përshkrimin e procesit konvencional më lart, ekzistojnë disa variacione të rëndësishme të formimit, duke përfshirë, por jo të kufizuara në:

• hedh Die
• Formimi i injeksionit metalik
• Formimi i injeksionit në mur të hollë
• Formimi i injeksionit të gomës së lëngshme silikoni

Një listë më e plotë e proceseve të formimit të injeksionit mund të gjenden këtu:

Zgjidhja e problemeve të procesit

Si të gjitha proceset industriale, formimi i injeksionit mund të prodhojë pjesë me të meta. Në fushën e formimit të injeksionit, zgjidhja e problemeve shpesh bëhet duke ekzaminuar pjesët e dëmtuara për defekte specifike dhe adresimin e këtyre defekteve me hartimin e mykut ose karakteristikat e vetë procesit. Gjykimet shpesh kryhen para se prodhimi i plotë të shkojë në përpjekje për të parashikuar defektet dhe për të përcaktuar specifikimet e duhura për t'u përdorur në procesin e injektimit.

Kur mbushni një kallëp të ri ose të panjohur për herë të parë, ku madhësia e shkrepjes për atë kallëp është e panjohur, një teknik / vendosës mjetesh mund të kryejë një provë para se të fillojë prodhimi i plotë. Ai fillon me një peshë të vogël të shtënë dhe mbushet gradualisht derisa myku të mbushet 95 deri në 99%. Pasi të arrihet kjo, do të zbatohet një sasi e vogël e presionit të mbajtjes dhe koha e mbajtjes rritet deri sa të ndodhë ngrirja e portës (koha e ngurtësimit). Koha e ngrirjes së portës mund të përcaktohet duke rritur kohën e mbajtjes, dhe pastaj duke peshuar pjesën. Kur pesha e pjesës nuk ndryshon, atëherë dihet që porta është ngrirë dhe nuk injektohet më material në pjesë. Koha e ngurtësimit të portës është e rëndësishme, pasi përcakton kohën e ciklit dhe cilësinë dhe qëndrueshmërinë e produktit, e cila në vetvete është një çështje e rëndësishme në ekonominë e procesit të prodhimit. Presioni i mbajtjes rritet deri sa pjesët të mos lihen nga lavamanët dhe pesha e pjesës të jetë arritur.

Defektet e derdhur

Formimi i injeksionit është një teknologji komplekse me probleme të mundshme të prodhimit. Ato mund të shkaktohen ose nga defektet në kallëpe, ose më shpesh nga vetë procesi i formimit.

Metoda të tilla si skanimi industrial i CT mund të ndihmojnë në gjetjen e këtyre defekteve si nga jashtë ashtu edhe nga brenda.

tolerancat

Toleranca e mykut është një lejim i specifikuar në devijimin në parametra të tillë si dimensionet, peshat, format, apo këndet, etj. Për të maksimalizuar kontrollin në vendosjen e tolerancave, zakonisht është një kufi minimal dhe maksimal i trashësisë, bazuar në procesin e përdorur. Formimi i injeksionit zakonisht është i aftë për tolerancë ekuivalente me një Notë IT me rreth 9–14. Toleranca e mundshme e një termoplastike ose një termoseti është 0.200 0.500 deri në ± 5 milimetra. Në aplikacione të specializuara arrihen toleranca deri në µ 0.0500 μm në të dy diametrat dhe tiparet lineare në prodhimin në masë. Mund të merren përfundime sipërfaqësore prej 0.1000 deri në XNUMX μm ose më mirë. Sipërfaqe të ashpra ose me guralecë janë gjithashtu të mundshme.

Kërkesat për energji

Fuqia e kërkuar për këtë proces të formimit të injeksionit varet nga shumë gjëra dhe ndryshon midis materialeve të përdorura. Udhëzues Referencash për Proceset e Prodhimit thotë se kërkesat për energji varen nga "pesha specifike e një materiali, pika e shkrirjes, përçueshmëria termike, madhësia e pjesës dhe shkalla e formimit". Më poshtë është një tabelë nga faqja 243 e së njëjtës referencë siç u përmend më parë që ilustron më së miri karakteristikat që lidhen me fuqinë e kërkuar për materialet më të përdorura.

Formim robotik

Automatizimi nënkupton që madhësia më e vogël e pjesëve lejon një sistem të inspektimit celular të ekzaminojë pjesët e shumta më shpejt. Përveç sistemeve të montimit të inspektimit në pajisjet automatike, robotët me shumë bosht mund të heqin pjesë nga myku dhe t'i pozicionojnë ato për procese të mëtejshme.

Raste të veçanta përfshijnë heqjen e pjesëve nga myku menjëherë pas krijimit të pjesëve, si dhe aplikimin e sistemeve të vizionit të makinerisë. Një robot mbërthen pjesën pasi kunjat e nxjerrës janë shtrirë për të çliruar pjesën nga myku. Pastaj i transferon ato në një vend mbajtjeje ose direkt në një sistem inspektimi. Zgjedhja varet nga lloji i produktit, si dhe nga faqosja e përgjithshme e pajisjeve prodhuese. Sistemet e vizionit të montuara në robotë kanë rritur në masë të madhe kontrollin e cilësisë për të futur pjesë të formuara. Një robot celular mund të përcaktojë më saktë saktësinë e vendosjes së përbërësit metalik dhe të inspektojë më shpejt se sa një njeri.

Galeria