Co to jest formowanie wtryskowe?

Co to jest formowanie wtryskowe? Formowanie wtryskowe jest procesem produkcyjnym powszechnie stosowanym do wytwarzania przedmiotów od plastikowych bibelotów i zabawek po części samochodowe, obudowy telefonów komórkowych, butelki z wodą i pojemniki. Zasadniczo wiele plastikowych części, których używamy na co dzień, jest formowanych wtryskowo. Jest to szybki proces tworzenia masy identycznych części z tworzywa sztucznego. Elastyczność kształtu i wielkości możliwa do uzyskania dzięki zastosowaniu formowania wtryskowego konsekwentnie poszerza granice projektowania w tworzywach sztucznych i zapewnia znaczne alternatywy dla tradycyjnych materiałów ze względu na swobodę projektowania i lekkość.

Wtryskarka składa się z trzech podstawowych elementów - leja zasypowego, śruby i podgrzewanego cylindra. Granulki z tworzywa sztucznego dla części są podawane do podgrzewanej beczki przez lejek. Plastik umieszczony w zbiorniku jest zwykle w postaci proszku lub granulatu, chociaż niektóre żywice, na przykład kauczuk silikonowy, mogą być płynne i mogą nie wymagać ogrzewania. Materiał jest następnie topiony przy użyciu siły tarcia ślimaka posuwisto-zwrotnego, któremu towarzyszą taśmy grzewcze. Stopiony plastik jest następnie wtryskiwany przez dyszę do gniazda formy - może się to wydawać łatwe, ale formowanie wtryskowe jest w rzeczywistości bardzo złożonym procesem. Podczas przebywania we wnęce formy materiał ochładza się i zestala do konfiguracji wnęki. Po stwardnieniu części ruchoma płyta dociskowa, na której zamontowana jest forma, otwiera się i część jest wyrzucana za pomocą kołków wypychających.

Rozmiary wtryskarki mogą wynosić od 5 ton siły docisku do ponad 6000. Im większy tonaż, tym większa maszyna. W rzeczywistości wtryskarki są klasyfikowane na podstawie tonażu, a ściślej siły lub nacisku.

Na przykład maszyna, która jest w stanie dostarczyć 110 ton siły docisku, jest oceniana na 110 ton. Ciśnienie to zapewnia, że forma pozostaje zamknięta podczas procesu wtryskiwania. Zbyt mały lub zbyt duży nacisk może powodować problemy z jakością części, a także migotanie, gdy nadmiar materiału powierzchni na krawędzi części. Ciśnienie wpływa również na lepkość zastosowanego tworzywa sztucznego. MFI lub wskaźnik szybkości płynięcia jest miarą płynności termoplastycznych polimerów łatwości płynięcia.

Im większy MFI, tym wyższy wymagany tonaż. Załóżmy na przykład, że masz formę z 4 wnękami, a każda część ma kwadrat o wymiarach 5 x 5 x 0,2 cala. Najpierw musisz obliczyć rzutowany obszar części. W przypadku tej formy obliczenia wyniosłyby 5 ”x 5” = 25 cali kwadratowych x 4 wnęki = 100 cali kwadratowych rzutowanego obszaru. Konieczne jest obliczenie przewidywanego obszaru, ponieważ jest to główna zmienna, która wpływa na tonaż zacisku. Jeśli użyjemy polipropylenu 10 MFI, zwykle użyjemy minimum 2,5 tony na cal kwadratowy rzutowanego. Tak więc w przypadku tej formy 100 cali kwadratowych rzutowanego obszaru wymaga wtryskarki o wielkości co najmniej 250 ton.

Innym czynnikiem przy doborze odpowiedniej maszyny jest wielkość śrutu i wymiary formy.

Główną funkcją jednostki zaciskającej jest zamykanie i otwieranie formy, a także wyrzucanie części. Dwa najbardziej popularne typy zacisków to zaciski przerzutowe i zaciski hydrauliczne. Dociskacze są przesuwane przez siłowniki hydrauliczne. Zaciski te wykorzystują połączenia mechaniczne do generowania większych sił niż cylinder hydrauliczny tego samego rozmiaru, który wykorzystuje połączenie bezpośrednie.

Istnieje wiele innych podstaw i podstaw nauki i technologii formowania wtryskowego, które moglibyśmy omówić w późniejszym poście na blogu. Warto jednak wspomnieć, że chociaż podstawy formowania wtryskowego pozostają w pewnym stopniu niezmienne, im więcej technologii wprowadzamy do istniejących procesów zaciskania i wtryskiwania, tym bardziej złożone stają się rozważania przy opracowywaniu formy lub budowie maszyny do formowania wtryskowego.