suntikan
Wangun suntikan (suntikan cetakan di Amérika Serikat) nyaéta prosés manufaktur pikeun ngahasilkeun bagian ku nyuntikkeun bahan jadi acuan. Wangun suntikan tiasa dipigawe ku sababaraha bahan, kalebet logam, (anu prosésna disebut diecasting), gelas, elastomer, kalumpuhan, sareng polimér termoplastik sareng thermosetting. Bahan kanggo bagian éta disasahkeun kana tong dipanaskeun, dicampur, sareng dipaksa kana rohangan kerung, dimana cools sareng hardens kana konfigurasi rongga. Saatos produk dirancang, biasana ku desainer industri atanapi an insinyur, cetakan didamel ku tukang batu (atanapi tukang ngadamel alat) tina logam, biasana boh baja atanapi aluminium, sareng mesin-mesin pikeun ngawangun fitur bagian anu dipikahoyong. Cetakan suntikan seueur dianggo pikeun ngadamel rupa-rupa bagian, ti komponén pangleutikna dugi ka sadaya panel awak mobil. Kamajuan téknologi percetakan 3D, nganggo photopolymers anu henteu lebur nalika nyetak suntik sababaraha termoplastik suhu handap, tiasa dianggo pikeun sababaraha cetakan suntikan anu saderhana.
Bagian anu disuntik kedah dirawat kedah dirarancang pisan ati-ati pikeun ngagampangkeun prosés cetakan; bahan anu dianggo pikeun bagian, bentuk anu dipikahoyong sareng fitur tina bagian, bahan kapang, sareng sipat mesin citakan kedah dipasihkeun. The versatility cetakan suntikan diusahakeun ku ambahan ieu pertimbangan sareng kemungkinan desain.
aplikasi
Wangun suntikan dipaké pikeun nyiptakeun seueur hal sapertos kawat spool, bungkusan, botol midang, bagian sareng komponen otomotif, Gameboys, pakean saku, sababaraha alat musik (sareng bagian-bagianna), korsi sapotong sareng tabel alit, wadah panyimpen, bagian mékanis (kalebet gears), sareng seueur produk plastik sanésna anu ayeuna. Wangun suntikan mangrupikeun padika modéren anu paling umum pikeun nyiptakeun bagian plastik; Éta idéal pikeun ngahasilkeun jilid anu luhur tina obyék anu sami.
Prosés ciri
Wacakan suntik ngagunakeun domba ram atanapi plunger-screw pikeun maksa molten plastik bahan kana rongga kapang; ieu padet kana bentuk anu parantos saluyu sareng kontur kapang. Hal ieu paling umum dianggo pikeun ngolah polimér thermoplastic sareng thermosetting, kalayan volume anu dianggo pikeun anu baheula langkung luhur. Téropoplasik nyebar kusabab ciri anu ngajantenkeun aranjeunna cocog pisan pikeun nyetak suntikan, sapertos gampangna didaur deui, kamampuanna ngamungkinkeun aranjeunna dianggo dina rupa-rupa aplikasi, sareng kamampuanna pikeun ngalemahkeun sareng ngalir kana manaskeun. Téropoplasik ogé ngagaduhan unsur kaamanan tibatan termosét; upami polimér thermosetting henteu diusir tina laras suntik dina waktos anu saentos, panyambungan kimiawi tiasa kajantenan nyababkeun sekrup sareng klep cek kanggo ngarebut sareng berpotensi ngarusak mesin cetak suntikan.
Cetakan suntikan diwangun ku suntikan tekanan tinggi tina bahan baku kana kapang anu ngawangun polimér kana bentuk anu dipikahoyong. Cetakan tiasa tina hiji rongga atanapi sababaraha rongga. Dina sababaraha kapang rongga, masing-masing rongga tiasa idéntik sareng ngabentuk bagian anu sami atanapi tiasa unik sareng ngabentuk sababaraha géométri anu béda dina hiji siklus. Cetakan umumna didamel tina waja alat, tapi waja tahan karat sareng cetakan aluminium cocog pikeun aplikasi anu tangtu. Cetakan aluminium ilaharna cocog pikeun produksi volume tinggi atanapi bagian anu kasabaran diménsi sempit, sabab ngagaduhan sipat mékanis anu lemah sareng langkung gampang dipakena, karusakan, sareng deformasi nalika siklus suntik sareng clamping; kumaha oge, kapang aluminium anu hemat biaya dina aplikasi polumeu low, sabab biaya pabrikan cetakan sareng waktos dikirangan jauh. Seueur cetakan waja dirancang pikeun ngolah langkung ti sajuta bagian salami hirupna sareng tiasa ngarobih ratusan rébu dolar pikeun dirarancang.
Iraha térmoplastik anu dibentuk, biasana bahan baku pelletized dieupan ku corong kana tong anu dipanaskeun ku sekrup bulak-balik. Nalika lebet kana laras suhu naék sareng pasukan Van der Waals anu nolak aliran ranté individu lemah kusabab hasil ningkatna antawis molekul dina kaayaan énergi termal anu langkung luhur. Prosés ieu ngirangan viskositasna, anu ngamungkinkeun polimér ngalir sareng kakuatan panggerak unit suntikan. Sekrup nganteurkeun bahan baku ka payun, nyampur sareng homogénisasi sebaran termal sareng kentel tina polimér, sareng ngirangan waktos pemanasan anu diperyogikeun ku mékanis nyukur bahan sareng nambihan jumlah pemanasan gesekan anu penting dina polimér. Bahan na tuang payun ngalangkungan klep cek sareng kumpul di payuneun sekrup kana jilid anu katelah a tembakan. Témbakan nyaéta volume bahan anu dianggo pikeun ngeusian rongga kapang, ngimbangan panyusutan, sareng nyayogikeun bantal (sakitar 10% tina total volume shot, anu tetep aya dina tong sareng nyegah sekrup tina handap) pikeun mindahkeun tekanan ti sekrup kana rongga kapang. Nalika bahan anu cekap parantos dikumpulkeun, matéri dipaksa dina tekanan tinggi sareng kecepatan kana bagian anu ngabentuk rongga. Pikeun nyegah paku dina tekanan, prosés biasana ngagunakeun posisi mindahkeun anu saluyu sareng rongga pinuh 95-98% dimana sekrup bergeser tina laju anu tetep kana kontrol tekanan anu konstan. Sering kali suntikan jauh dina 1 detik. Sakali sekrup ngahontal posisi transfer tekanan bungkus dilarapkeun, anu ngalengkepan ngeusian kapang sareng ngimbangan panyusutan termal, anu cukup luhur pikeun thermoplastics relatif ka seueur bahan sanés. Tekanan bungkus diterapkeun dugi ka gerbang (lawang rongga) nguatkeun. Kusabab ukuranana anu leutik, gerbang biasana mangrupikeun tempat munggaran anu padet ngalangkungan sakabeh kandelna. Sakali gerbangna mantep, henteu aya bahan deui anu tiasa lebet kana rongga; saluyu, sekrup bulak-balik sareng nampi bahan pikeun siklus salajengna bari bahan dina kapang janten tiis janten tiasa diusir sareng stabil diménsi. Durasi pendinginan ieu sacara dramatis dikirangan ku panggunaan jalur pendinginan anu medar cai atanapi minyak tina pengontrol suhu luar. Sakali suhu anu dibutuhkeun parantos dihontal, kapang dibuka sareng susunan pin, leungeun baju, stripping, sareng sajabana didorong payun kanggo nunjukkeun tulisan. Teras, kapang ditutup sareng prosés na diulang.
Pikeun termosét, biasana dua komponén kimia anu béda anu disuntik dina tong. Komponén ieu langsung ngamimitian réaksi kimia anu teu bisa malikkeun anu pamustunganana nyambungan bahan jadi jaringan konéksi tunggal. Nalika réaksi kimia aya, dua komponén cairan sacara permanen malih ngajantenkeun jadi padu viscoelastic. Solidifikasi dina tong suntikan sareng sekrup tiasa bermasalah sareng ngagaduhan akibat kauangan; ku sabab kitu, ngaminimalkeun panguburan thermoset dina laras penting pisan. Ieu biasana ngandung hartos yén waktos cicing sareng suhu prékursor kimia dikaminimalkeun dina unit suntikan. Waktos padumukan tiasa dikirangan ku ngaminimalkeun kapasitas volume laras sareng ku ngamaksimalkeun waktos siklus. Faktor ieu nyababkeun panggunaan unit suntikan anu terasing sacara termal, anu nyuntik bahan kimia anu ngaréaksikeun kana kapang panas anu terasing sacara termal, anu naékkeun tingkat réaksi kimia sareng hasilna waktos anu langkung pondok diperyogikeun pikeun ngahontal komponén thermoset anu padet. Saatos bagian parantos padet, klep caket ngasingkeun sistem suntikan sareng prékursor kimia, sareng kapang dibuka pikeun ngaluarkeun bagian anu dibentuk. Teras, kapang ditutup sareng prosés na diulang.
Komponén pra-cetakan atanapi machined tiasa diselapkeun kana rohangan nalika keranjang dibuka, saéngga bahan anu disuntik dina siklus salajengna ngabentuk sareng solidify. Prosés ieu katelah salaku Lebetkeun wujudna sareng ngamungkinkeun bagian tunggal pikeun ngandung sababaraha bahan. Prosés ieu sering dianggo nyiptakeun bagéan plastik sareng screws metal protruding, ngamungkinkeun aranjeunna dikedalikeun sareng henteu terus-terusan. Téhnik ieu ogé tiasa dianggo pikeun panyiri In-cet sareng lids pilem ogé tiasa napel dina wadah plastik dibentuk.
Garis pamisah, sprue, tanda gerbang, sareng tanda pin ejector biasana aya dina bagian akhir. Henteu salah sahiji fitur ieu biasana dihoyongkeun, tapi teu tiasa dihindari kusabab sifat prosés na. Tanda gerbang aya di gerbang anu ngagabung kana saluran pangiriman lebur (sprue sareng runner) kana bagian anu ngawangun rongga. Garis pamisah sareng tanda pin ejector dihasilkeun tina misalignment menit, anggo, liang gas, clearances pikeun bagian anu caket dina gerak relatif, sareng / atanapi bédana diménsi permukaan kawin ngahubungi polimér anu disuntik. Bédana diménsi tiasa dipasihan deformasi anu henteu diseragam, akibat tekanan dina waktos suntikan, kasabaran mesin, sareng ékspansi termal non-seragam sareng kontraksi komponén kapang, anu ngalaman siklus gancang nalika suntikan, pengepakan, pendinginan, sareng fase pangaluaran prosés . Komponén kapang sering dirarancang sareng bahan tina sababaraha koefisien ékspansi termal. Faktor-faktor ieu henteu tiasa dipertanggungjawabkeun sakaligus tanpa paningkatan astronomi dina biaya desain, pabrikan, pamrosésan, sareng monitoring kualitas. Kapang anu trampil sareng desainer bagian bakal nempatkeun detriment estetika ieu di daérah disumputkeun upami tiasa dilakukeun.
Sajarah
Panemu Amérika John Wesley Hyatt babarengan sareng lanceukna Yesaya, Hyatt dipaténkeun mesin cetak suntikan munggaran di 1872. Mesin ieu kawilang saderhana dibandingkeun sareng mesin anu dianggo ayeuna: éta digawé sapertos jarum hypodermic ageung, nganggo plunger kanggo nyuntik palastik ngalangkungan pemanasan silinder kana kapang. Industri maju lalaunan mangtaun-taun, ngahasilkeun produk sapertos tetep kerah, kancing, sareng sisir rambut.
Ahli kimiawan Jérman Arthur Eichengrün sareng Theodore Becker nimukeun bentuk larut selulosa asétat munggaran dina taun 1903, anu jauh teu kabakar tina selulosa nitrat. Akhirna disayogikeun dina bubuk anu dibentuk ti dinya langsung dicét. Arthur Eichengrün ngembangkeun pencét cet suntik munggaran di 1919. Dina taun 1939, Arthur Eichengrün dipaténkeun nyuntik suntikan selulosa asetat.
Industri ngembang pesat dina 1940s kusabab Perang Dunya II nyiptakeun paménta ageung pikeun produk anu diproduksi sacara masal. Dina taun 1946, panimukeun Amérika James Watson Hendry ngawangun mesin suntikan skru munggaran, anu ngamungkinkeun langkung kontrol langkung-langkung kana laju suntikan sareng kualitas tulisan anu terhasil. Mesin ieu ogé ngamungkinkeun bahanna dicampur sateuacan suntikan, supados plastik berwarna atanapi didaur ulang tiasa nambihan kana bahan parawan sareng dicampur tuntas sateuacan disuntik. Dinten mesin nyuntik skru akun pikeun mayoritas sadaya mesin suntikan. Dina taun 1970-an, Hendry neraskeun prosés prosés cetakan suntikan anu dibantosan gas anu mimiti, anu ngamungkinkeun produksi kompléks, kerung artikel anu gancang gancang. Perbaikan fleksibilitas desain ieu ogé kakuatan sareng salse tina bagian-bagian anu diproduksi bari ngirangan waktos produksi, biaya, beurat sareng runtah.
Industri cetakan suntikan plastik parantos mekar dina sababaraha taun tina ngahasilkeun sikat sareng kancing pikeun ngahasilkeun rupa-rupa produk pikeun seueur industri kaasup otomotif, médis, aeroangkasa, produk konsumen, mainan, plumbing, bungkusan, sareng konstruksi.
Conto polimér paling cocog pikeun prosésna
Kaseueuran polimér, kadang disebat résin, tiasa dianggo, kalebet sadayana termoplastik, sababaraha thermoset, sareng sababaraha elastomer. Ti saprak 1995, jumlah total bahan anu aya pikeun nyetak suntikan parantos ningkat dina tingkat 750 per taun; aya sakitar 18,000 bahan sayogi nalika tren éta dimimitian. Bahan-bahan anu sayogi kalebet alloy atanapi campuran bahan-bahan anu saencana sateuacanna, sahingga desainer produk tiasa milih bahan nganggo sakumpulan pangsaéna anu paling saén. Kritéritas utama pikeun pamilihan bahan mangrupikeun kakuatan sareng fungsina anu diperyogikeun pikeun bagian ahir, ogé biaya, tapi ogé unggal bahan gaduh parameter anu béda pikeun ngecor anu kedah dipertimbangkeun. Polimér umum sapertos epoxy sareng phenolic mangrupikeun conto tina thermosetting plastik sedengkeun nilon, poliétilén, sareng polistirén nyaéta termoplastik. Dugi ka anu kawilang anyar, sumber cai palastik teu mungkin, tapi kamajuan sipat polimér ngajantenkeunana ayeuna lumayan praktis. Aplikasi kalebet buckles pikeun panambalan sareng nyoplokkeun halaman wéb luar ruangan.
pakakas
Mesin citakan suntikan diwangun ku corong bahan, ram suntik atanapi plunger tipe-screw, sareng unit pemanasan. Ogé katelah pencét, éta nyepeng kapang anu komponénna ngawangun. Pencét dipeunteun ku tonase, anu nyatakeun jumlah kakuatan penjepit anu tiasa dianggo ku mesin. Gaya ieu ngajaga kapang kapang nalika prosés suntikan. Sambungan tiasa bénten-bénten tina kirang ti 5 ton dugi ka langkung ti 9,000 ton, kalayan angka anu langkung saé dianggo dina sababaraha operasi manufaktur. Jumlah kakuatan penjepit anu diperyogikeun ditangtukeun ku luas proyéksi tina bagian anu dicetak. Daérah anu diproyeksikeun dikali kakuatan penjepit tina 1.8 dugi 7.2 ton kanggo unggal séntiméter pasagi daérah anu diproyeksikeun. Salaku aturan jempol, 4 atanapi 5 ton / in2 tiasa dianggo pikeun kaseueuran produk. Upami bahan palastik kaku pisan, éta bakal meryogikeun langkung seueur tekanan suntikan pikeun ngeusian kapang, sahingga langkung tambih kenop pikeun nahan kapang anu ditutup. Gaya anu diperyogikeun ogé tiasa ditangtukeun ku bahan anu dianggo sareng ukuran bagian na; bagian anu langkung ageung peryogi gaya clamping anu langkung luhur.
kapang
kapang or nu mangrupikeun istilah anu umum dipaké pikeun ngajelaskeun alat anu dipaké pikeun ngahasilkeun bagéan plastik dina wujudna.
Kusabab kapang parantos mahal pikeun didamel, éta biasana ngan ukur dianggo dina produksi masal dimana rébuan bagian dihasilkeun. Cetakan anu khas didamel tina waja anu dikeras, baja anu tos dikeras, aluminium, sareng / atanapi paduan beryllium-tambaga. Pilihan matéri pikeun ngawangun kapang anu utamina mangrupikeun ékonomi; sacara umum, cetakan waja langkung seueur biaya pikeun nyusunna, tapi umur panjangna bakal ngimbangan biaya awal anu langkung luhur dina jumlah bagian anu langkung saé didamel sateuacan nganggo. Cetakan waja pra-pengeras kirang tahan-tahan sareng dianggo pikeun syarat volume anu langkung handap atanapi komponén anu langkung ageung; karasa baja tipikalna nyaéta 38-45 dina skala Rockwell-C. Cetakan waja karasa nyaéta diperlakukeun panas saatos mesin; ieu jauh langkung unggul dina hal résistansi pakean sareng umur hirupna. Teu karasa ilaharna antara 50 sareng 60 Rockwell-C (HRC). Cetakan aluminium mahal hargana langkung murah, sareng nalika dirarancang sareng dimesin ku alat-alat komputerisasi modéren tiasa ekonomis pikeun nyetak puluhan atanapi bahkan ratusan rébu bagian. Tambaga Beryllium digunakeun di daérah kapang anu meryogikeun panyabutan panas gancang atanapi daérah anu ningali panas paling geser dihasilkeun. Cetakan tiasa diproduksi ku mesin machC atanapi ku cara nganggo prosés pemesinan listrik.
desain kapang
Citakan nyaéta diwangun ku dua komponén primér, acuan suntikan (A piring) sareng kapang ejector (piring B). Komponén ieu ogé disebut langkung ageung jeung tukang nyieun cetakan. Résin plastik asup kana kapang ngaliwatan a sprue or Gerbang dina kapang suntikan; bushing sprue nyaéta pikeun nutup segel ngalawan nozzle tong suntikan mesin mesin sareng ngamungkinkeun plastik molten ngalir tina tong kana kapang, katelah ogé lobang. Sprinking bushing ngarahkeun palastik cair kana gambar rongga ngalangkungan saluran anu dimesinkeun kana rupa pelat A sareng B. Saluran ieu ngamungkinkeun palastik ngaji sapanjang aranjeunna, ngarah disebut salakurunners. Plastik lebur ngalir ngalangkungan lumpatna sareng lebet kana hiji atanapi langkung gerbang khusus sareng kana géométri rongga pikeun ngabentuk bagian anu dipikahoyong.
Jumlah résin anu diperyogikeun pikeun ngeusian sprue, runner sareng rongga cetakan ngandung "shot". Hawa anu kajebak dina kapang tiasa kabur ngalangkungan liang hawa anu digolongkeun kana garis pamisah kapang, atanapi di sakitar pin éjektor sareng slide anu rada langkung alit tibatan liang-liangna. Upami hawa anu kajebak henteu kénging kabur, éta dikomprés ku tekanan tina bahan anu lebet sareng diperes kana juru rongga, dimana éta nyegah dieusian sareng ogé tiasa nyababkeun cacat anu sanés. Hawa bahkan tiasa janten dikomprés sahingga ngahurungkeun sareng ngaduruk bahan palastik sakurilingna.
Ngidinan pikeun ngaleupaskeun bagian cetakan tina kapang, fitur kapang teu kedah seueur teuing dina arah anu dibuka kapang, kecuali bagian-bagian kapang dirancang pikeun mindahkeun tina antawisna overhang sapertos nalika cetakan dibuka (nganggo komponén anu disebut Pengangkat ).
Sides bagian tina anu katingali paralel sareng arah ngagambar (sumbu tina posisi cored (liang) atanapi selapkeun paralel kana gerakan luhur sareng ka handap dina kapang nalika muka sareng nutup) ilaharna dijengkelkeun sakedik, disebat draf, supados gampang ngaleupaskeun bagian tina kapang. Draf anu teu cekap tiasa nyababkeun deformasi atanapi karusakan. Draf anu diperyogikeun pikeun ngaleupaskeun kapang utamina gumantung kana jero rongga: langkung jero rongga, langkung seueur draf anu diperyogikeun. Nyusut ogé kedah diperhatoskeun nalika nangtoskeun draf anu diperyogikeun. Upami kulitna ipis teuing, maka bagian anu dibentuk bakal condong ngaleutikeun kana inti anu ngabentuk nalika niis sareng nempel kana inti-na, atanapi bagian na tiasa ngorondang, pulas, leuleuy atanapi rengat nalika rongga ditarik.
Kapang anu biasana dirancang supados bagian anu dicetak tiasa diandelkeun tetep dina sisi éjektor (B) kapang nalika dibuka, sareng narik pelari sareng sprue kaluar tina sisi (A) sareng bagian-bagian na. Bageanna teras ragrag sacara bébas nalika diusir ti sisi (B). Gerbang torowongan, ogé katelah kapal selam atanapi gerbang kapang, ayana di handapeun garis pamisah atanapi permukaan kapang. Lawang dimesinkeun kana permukaan kapang dina garis pamisah. Bagian anu dibentuk diteukteuk (ku kapang) tina sistem lumpat dina ejeksi tina kapang. Pin ejector, ogé katelah pin knockout, nyaéta pin bunder disimpen dina satengah tina kapang (biasana ejector satengah), anu ngadorong produk anu parantos dicetak, atanapi sistem runner tina kapang. Lontar tina tulisan anu nganggo pin, leungeun baju, sabuk, sareng anu sanésna nyababkeun kesan anu henteu pikaresepeun atanapi distorsi, ku kituna perawatan kedah diawaskeun nalika mendesain kapang.
Metode penyejukan standar nyaéta nyebarkeun coolant (biasana cai) ngaliwat sababaraha liang anu dibor nganggo piring kapang sareng dihubungkeun ku selang pikeun nyéta jalur anu terus-terusan. Coolant nyerep panas tina kapang (anu nyerep panas tina plastik panas) sareng ngajaga kapang dina suhu anu saé pikeun nguatkeun palastik dina laju anu paling éfisién.
Pikeun ngagentos pangropéa sareng venting, rongga sareng teras dibagi jadi potongan inserts, sareng sub-Majelis, disebut ogé inserts, blok, atawa ngudag blok. Ku ngagantikeun sisipan anu ditukeurkeun, hiji kapang tiasa nyababkeun sababaraha variasi bagian anu sami.
Bagian anu langkung kompleks kabentuk nganggo cet langkung kompleks. Ieu ngagaduhan bagian anu disebat slaid, anu pindah kana arah anu berserenjang sareng arah anu ngagambar, pikeun ngabentuk fitur bagéan overhanging. Nalika kapangna dibuka, slide na ditarik tina bagian plastik ku ngagunakeun "pin sudut" anu cicing dina acuk anu dipasang. Pin ieu asupkeun slot dina slide sareng nyababkeun slaid kanggo mundur lamun satengahna kapang dibuka. Bagian anu terasna disirep sareng éngkul nutup. Aksi nutup tina kapang nyababkeun slaid kanggo maju sapanjang pin sudut.
Sababaraha cetakan ngantepkeun bagian-bagian kapang sateuacana ditambihkeun deui pikeun ngawenangkeun lapisan plastik énggal ngabentuk dina bagian kahiji. Ieu sering disebut ogé overmoulding. Sistim ieu tiasa ngijinkeun produksi ban sapotong sareng roda.
Dua-shot atanapi multi-shot molds dirancang pikeun "overmould" dina siklus molding tunggal sareng kedah diolah dina mesin cetak injeksi khusus sareng dua atanapi langkung unit suntikan. Prosés ieu saleresna mangrupikeun prosés moyok suntik dilakukeun dua kali sareng ku sabab éta ngagaduhan kasalahan kasalahan anu langkung alit. Dina léngkah munggaran, bahan warna dasar dicetak kana bentuk dasar, anu ngandung rohangan pikeun shot kadua. Teras bahan anu kadua, warna anu béda, disuntik-dibentuk kana rohangan éta. Tombol tombol sareng tombol, contona, dilakukeun ku prosés ieu ngagaduhan panyiri anu teu tiasa pareum, sareng tetep kabaca ku panggunaan beurat.
Kapang anu tiasa ngahasilkeun sababaraha salinan bagéan anu sami dina hiji "shot". Jumlah "kesan" dina kapang tina bagian éta sering salah disebat salaku kavitasi. Alat anu nganggo hiji kesan bakal sering disebut cetakan tunggal kesan (rongga). A kapang sareng 2 atanapi langkung rohangan tina bagian anu sami sigana bakal katelah kapang sababaraha (rohangan). Sababaraha acuan volume produksi anu tinggi pisan (sapertos kanggo tutup botol) tiasa gaduh langkung ti 128 rohangan.
Dina sababaraha kasus, sababaraha rongga alat tooling bakal nyetél sababaraha bagéan anu béda dina alat anu sami. Sababaraha alat tukang nyebat acuan kulawarga acuk ieu sabab sadaya bagian anu aya hubunganana. Contona kalebet model modél plastik.
Panyimpen kapang
Pabrikan nuju panjang pisan pikeun ngajagi acuan khusus kusabab biaya rata-ratana luhur. Suhu sampurna sareng tingkat asor dijaga supados mastikeun umur pangpanjangna pikeun tiap acuan adat. Citakan kustom, sapertos anu dipaké pikeun ngecor suntikan karét, disimpen dina suhu sareng lingkungan anu dikendali kalembaban pikeun nyegah ngalarang.
Pakakas bahan
Alat baja sering dianggo. Baja hampang, aluminium, nikel atanapi epoxy cocog ngan pikeun prototipe atanapi ngalir produksi anu pondok pisan. Aluminium keras modéren (7075 sareng paduan 2024) kalayan desain kapang anu pas, tiasa sacara gampil ngadamel kapang anu sanggup 100,000 atanapi langkung bagian kahirupan kalayan perawatan kapang anu leres.
Machining
Citakan diwangun dina dua padika utama: standar mesin sareng EDM standar. Mesin pemeseran standar, dina bentuk konvensionalna, parantos dijantenkeun metode ngawangun cet suntikan. Kalayan pamekaran téknologi, machining CNC janten hartos utama pikeun nyetél acuk anu langkung rumit kalayan rinci kapang anu langkung akurat dina waktos anu sakedik tibatan metode tradisional.
Mesin cicingan listrik (EDM) atanapi proses érosi pencét janten parantos dianggo dina pembuatan kapang. Kitu ogé anu ngamungkinkeun pembentukna sesah anu hésé mesin, prosésna ngajantenkeun prahaminasi ngawangun supados henteu aya perlakuan panas anu diperyogikeun. Parobihan kana cetakan anu keras ku pangeboran konvensional sareng panggilingan sacara normal butuhkeun panyemutan pikeun ngaleungitkeun kapang, dituturkeun ku perlakuan panas pikeun ngeraskeun deui. EDM mangrupikeun prosés saderhana éléktroda anu bentukna, biasana dijieun kuningan atanapi grafit, lalaunan diturunkeun kana permukaan kapang (salami sababaraha jam), anu dirobih dina minyak paraffin (minyak tanah). Tegangan anu dilarapkeun antara alat sareng kapang nyababkeun érosi nyicir permukaan kapang dina bentuk sabalikna tina éléktroda.
harga
Jumlah rongga dilebetkeun kana kapang anu bakal langsung korélasi dina biaya citakan. Langkung-langkung rohangan leutik ngiringan padamelan perkakas anu langkung saé, ku kituna ngawatesan jumlah rohangan dina gilirannana bakal ngahasilkeun biaya manufaktur awal pikeun ngawangun kapang suntikan.
Kusabab jumlah rongga berperan penting dina nyetak biaya, maka kompleksitas desain bagian na. Kompléksitas tiasa dilebetkeun kana seueur faktor sapertos permukaan, syarat toléransi, utas internal atanapi éksternal, detailing anu hadé atanapi jumlah undercuts anu tiasa dilebetkeun.
Detil langkung seueur sapertos undercuts, atanapi fitur anu nyababkeun alat tambahan bakal ningkatkeun biaya kapang. Permukaan inti inti na rongga cetang salajengna bakal ngarobih biaya.
Proses ngecét suntikan karét ngahasilkeun ngahasilkeun produk anu awét, nyababkeun metode anu paling éfisién sareng épéktip. Proses vulkanisasi anu konsisten ngalibatkeun kontrol suhu anu pasti nyata ngirangan sagala bahan limbah.
Proses suntikan
Kalayan ngecet suntikan, palastik granular disuguhan ku domba anu dipaksa tina tipung anu janten dipanaskeun. Nalika granulna teras-terasan maju ka payun ku plunger-jenis screw, palastik dipaksa kana kamar anu dipanaskeun, dimana dilebur. Nalika plunger maju, plastik anu dilebur kapaksa ngalangkungan nozzle anu beristirahat ngalawan kapang, ngamungkinkeun éta asup ka rohangan kerang liwat sistem gerbang sareng runner. Cetakan tetep tiis sahingga plastik na solidify saatos kapang anu dieusi.
Daur cetakan suntikan
Urutan kajadian dina suntikan kapang tina bagian plastik disebat siklus siklus suntikan. Daurna dimimitian nalika kapang tutup, dituturkeun ku suntikan polimér kana rohangan kapang. Sakali rongga dieusi, tekanan nyekeli dijaga pikeun ngilangkeun bahan pédah. Dina lengkah saterusna, screwna kabukti, nyémbak shot salajengna ka hareupeunana. Ieu nyababkeun skrét pikeun mundur sapertos anu ditembak sabeulah deui disiapkeun. Sakali bagian anu cekap asik, kapangna dibuka sareng bagianna diliput.
Ilmiah ngalawan cetakan tradisional
Sacara tradisional, bagian suntikan tina prosés moyok dilakukeun dina hiji tekanan anu tetep pikeun ngeusian sareng ngarangkep rongga. Metoda ieu, kumaha ogé, ngamungkinkeun variasi anu ageung tina dimensi tina siklus-ka-siklus. Anu langkung umum dianggo ayeuna nyaéta citakan ilmiah atanapi gandék, metode anu dirintis ku RJG Inc. Dina suntikan palastik ieu "diturunkeun" kana tahapan-tahapan pikeun ngamungkinkeun kontrol anu langkung saé pikeun diménsi bagéan sareng langkung siklus-ka-siklus (biasa disebut shot-to -poto dina industri) konsistensi. Mimiti rongga dieusi sakitar 98% pinuh nganggo kecepatan (speed) control. Sanaos tekanan kedahna cekap pikeun kéngingkeun kagancangan anu dipikahoyong, watesan tekanan salami tahap ieu henteu pikaresepeun. Sakali rohangan pinuh ku 98%, mesinna ngalih tina kontrol kecepatan kana kontrol tekanan, dimana rongga éta "dikemas" dina tekanan anu tetep, dimana kecepatan anu cekap pikeun ngahontal tekanan anu dipikahoyong diperyogikeun. Hal ieu ngamungkinkeun diménsi bagéan tiasa dikontrol dugi ka sarébu inci sakilo atanapi langkung saé.
Béda rupa prosés cetakan suntikan
Sanaos prosés prosés suntikan katutupan ku katerangan prosés konvensional di luhur, aya sababaraha variasi penting kaasup, tapi henteu dugi ka:
- paeh casting
- Wangunan suntikan logam
- Tembok suntikan témbok ipis
- Wangunan suntik tina karét silikon cair
Daptar daptar pangacunan suntikan anu langkung lengkep:
Proses ngungkulan
Sapertos sadaya prosés industri, suntikan suntikan tiasa ngahasilkeun bagian-bagian sanés. Dina mérek suntikan, masalahna sering dilakukeun ku nalungtik bagian-bagian anu cacad pikeun cacad khusus sareng ngucapkeun cacad ieu sareng desain acuk atanapi ciri-ciri prosésna. Uji coba sering dilakukeun sateuacan produksi pinuh dina usaha pikeun ngaduga cacat sareng nangtoskeun spésifikasi anu luyu pikeun dianggo dina prosés suntikan.
Nalika ngeusian kapang anu énggal atanapi teu dikenal pikeun pertama kalina, dimana ukuran nembak pikeun kapang éta henteu dipikaterang, saurang téknisi / alat setter tiasa ngalakukeun percobaan sateuacan ngajalankeun produksi lengkep. Anjeunna dimimitian ku beurat nembak leutik sareng dieusian laun dugi kapang anu 95 dugi 99% pinuh. Sakali ieu kahontal, sakedik tekanan penahanan bakal dilarapkeun sareng waktos ngayakeun ningkat dugi gerbang beku pareum (waktos solidifikasi) parantos lumangsung. Waktu beku gerbang tiasa ditangtoskeun ku cara ningkatkeun waktos nahan, teras beuratna bagian na. Nalika beurat bagian na henteu robih, maka maka dipikaterang yén gerbangna tos beku sareng henteu aya bahan deui anu disuntikkeun kana bagian na. Waktos padet gerbang penting, sabab éta tangtoskeun waktos siklus sareng kualitas sareng konsistensi produk, anu dirina sorangan mangrupikeun masalah anu penting dina ékonomi prosés produksi. Tekanan cekelan ningkat dugi ka bagian na bebas tina tilelep sareng beurat bagian parantos dihontal.
Cacat cagak
Wangun suntik mangrupikeun téknologi anu kompleks sareng masalah produksi kamungkinan. Éta tiasa disababkeun boh ku cacad dina cetakan, atanapi anu langkung sering ku prosés ngecor téa.
| Cacat cagak | Ngaran alternatif | déskripsi | sabab |
|---|---|---|---|
| molotok | Ngepung | Zona diangkat atanapi lapisan di permukaan bagian éta | Alat atanapi bahanna panas teuing, sering disababkeun ku kurangna pendingin di jero alat atanapi manaskeun anu lepat |
| Titik kaduruk | Angin ngabakar / gas kaduruk / coretan | Daérah anu hideung atanapi coklat dibakaran di bagian anu aya di pojok-titik paling jauh ti gerbang atanapi dimana hawa kajebak | Alat kurang bolong, laju suntikan teuing tinggi |
| Warna corétan (AS) | Tilas warna (Inggris) | Parobahan warna dina warna / warna | Masterbatch henteu nyampur leres, atanapi bahan na parantos béak sareng éta badé dimimitian ukur alami. Bahan berwarna samemehna "nyered" dina nozel atanapi cek klep. |
| Delihasi | Mika nipis sapertos lapisan dibentuk dina témbok bagian | Kontaminasi bahan sapertos PP dicampur sareng ABS, bahya upami bagian anu dianggo pikeun aplikasi kritis kaamanan sabab bahanna teu saeutik kakuatan nalika delaminated kusabab bahan-bahanna henteu tiasa kabeungkeut. | |
| cahaya | Burrs | Bahan kaleuleuwihan dina lapisan ipis anu ngaleutikan géométri bagian normal | Wangunna dibungkus atanapi garis pamisahan dina alat rusak, teuing suntikan kacepetan / bahan disuntik, kakuatan clamping teuing low. Ogé tiasa disababkeun ku kokotor sareng rereged sakitar permukaan. |
| Bahan cemar | Partikel anu dipasang | Partikel asing (bahan bakar atanapi anu sanés) dipasang dina bagian éta | Partikel dina permukaan alat, bahan anu kacemar atanapi lebu deungeun dina tong, atanapi panas teuing nyukur ngaduruk bahan sateuacan suntikan. |
| Aliran tanda | Aliran garis | Sacara langsung "pareum nada" garis bergelombang atanapi pola | Kacepetan suntikan teuing perlahan (palastik parantos langkung tiis salami suntikan, kecepatan suntikan kedah diatur gancang-gancang pikeun prosés sareng bahan anu dianggo) |
| Gerbang Blush | Halo atanapi Blush Marks | Pola bunder sakitar gapura, biasana ngan ukur masalah dina acuan runner panas | Kacepetan suntikan gancang teuing, gapura / sprue / ukuran runner leutik teuing, atanapi ngalembereh / témbong temp na teuing rendah. |
| Ngajak | Bagian anu cacad ku aliran bahan ngagalura. | Desain alat anu goréng, posisi gapura atanapi runner. Kacepetan suntikan diatur teuing tinggi. Rarancang goréng gerbang anu nyababkeun sakedik pait sareng balet. | |
| Knit garis | Jalur dikimpal | Garis alit dina tukangeun pin inti atanapi jandéla dina bagian-bagian anu katingali ngan ukur baris. | Disababkeun ku payun-ngalembereh ngurilingan obyék anu nangtung bangga dina bagian plastik ogé di tungtung eusian tempat anu cair lebar payun deui. Tiasa ngaminimalkeun atanapi dihapus sareng diajar-ngalir aliran nalika kapang aya dina fase desain. Sakali kapang dilakukeun sareng gapura disimpen, hiji tiasa ngaleutikan cacad ieu ku ngan ukur ngalembereh sareng suhu kapang. |
| Penurunan polimér | Polimér terobosan tina émosiolisis, oksidasi jsb. | Cai kaleuleuwihan dina granul, suhu dina lebet laras, kecepatan skru kaleuleuwihan nyababkeun nyukur panas, bahan anu diidinan calik dina tong panjang teuing, seueur teuing régér anu dianggo. | |
| Tilelep tanda | [tilelep] | Dépréséntasi lokal (Dina zona anu langkung kandel) | Ngayakeun waktos / tekanan rendah teuing, waktos pendingin teuing cekap, sareng para pelari panas anu teu bosen ogé tiasa disababkeun ku suhu gerbang anu disetél teuing tinggi. Bahan kaleuleuwihan atanapi témbok teuing kandel. |
| Potret pondok | Henteu dieusian atanapi acon pondok | Bagean bagian | Kurangna bahan, laju suntikan atanapi tekanan teuing low, kapang teuing tiis, kurangna bolong bénsin |
| Tanda gambar | Tanda pérak atanapi corétan pérak | Biasana némbongan salaku corak pérak sapanjang pola alur, tapi gumantung kana jinisna sareng warna bahan éta tiasa ngagambarkeun salaku gelembung leutik disababkeun ku kelembuhan anu terperangkap. | Uap dina matérial, biasana nalika résin hygroscopic garing garing. Jebakan gas di daérah "tulang rusuk" kusabab laju suntikan anu kaleuleuwihi di daérah ieu. Bahanna panas teuing, atanapi nuju diukur teuing. |
| Nyeri | Ngagor atanapi panjangna gapura | String siga sésa-sésa tina transfer shot saméméhna dina shot anyar | Suhu nozel luhur teuing. Gerbang teu beku, teu aya dekompresi sekrup, teu aya sprue break, panempatan henteu hadé tina pita pamanas dina alat. |
| Kadedan | Ruang kosong dina bagian (kantong hawa biasana dianggo) | Kurangna tekanan nahan (tekanan tahan dipaké pikeun ngarangkep bagian nalika waktos ditahan). Ngeusian gancang teuing, teu ngijinkeun ujung bagian na nyetél. Ogé kapang tiasa janten teu aya dina pendaptaran (nalika dua beulina henteu pusatna leres sareng bagian tembok henteu sami kandelna). Inpormasi anu disayogikeun nyaéta pamahaman umum, Koréksi: Tekanan Kurangna pak (henteu nyepeng) (tekanan tekenan dianggo pikeun pakét sanaos bagianna dina waktos ditahan) Ngeusian gancang teuing henteu ngabalukarkeun kaayaan ieu, sabab batal nyaéta tilelep anu teu ngagaduhan tempat kajadian. Kalayan kecap séjén, nalika bagianna ngaleutikan résin dipisahkeun tina dirina kusabab henteu résin anu cekap dina rongga. Batalna tiasa kajantenan di daérah naon waé atanapi bagéanna henteu diwatesan ku kandelna tapi ku aliran résin sareng konduktivitas termal, tapi éta langkung gampang kajadian di daérah anu langkung kentel sapertos iga atanapi bos. Penyebab root tambahan pikeun kekosongan henteu dilebur dina kolam renang. | |
| Jalur kimpal | Baris Knit / Garis Meld / Jalur Transfer | Garis discolored dimana dua patempatan pikeun patepung | Suhu kapang atanapi bahan matérial disetél teuing (bahan na tiis nalika aranjeunna tepang, janten henteu kabeungkeut). Waktos kanggo transisi antara suntikan sareng transfer (ka pengepakan sareng panyekel) kalangkung teuing. |
| Leumpang | Twisting | Bagian anu disimpang | Dibeangan teuing pondok, bahanna panas teuing, kurang pendingin di jero alat, suhu cai anu salah (bagian-bagianna ngagulung ka jero ka sisi panas alat) Henteu santai di antara daérah bagian éta |
Cara anu sapertos industri scanét CT tiasa ngabantosan milarian ieu cacat sacara internal ogé sacara internal.
Tolerances
Toleransi Wangun mangrupikeun tunjangan anu dinyatakeun dina panyimpangan dina parameter sapertos dimensi, beurat, bentuk, atanapi sudut, sareng sanésna pikeun maksimalkeun kontrol dina netepkeun toléransi biasana biasana wates minimum sareng maksimal ketebalan, dumasar kana prosés anu dianggo. Cetakan suntikan ilaharna sanggup toleransi anu sami sareng Kelas IT sakitar 9-14. Kamungkinan tolérbér pikeun thermoplastic atanapi thermoset nyaéta ± 0.200 dugi ka 0.500 milimeter. Dina aplikasi khusus toleransi saendahna ± 5 µm dina duanana diaméter sareng fitur liniér kahontal dina produksi masal. Permukaan permukaan 0.0500 dugi 0.1000 orm atanapi langkung saé tiasa didapet. Permukaan kasar atanapi karikil ogé dimungkinkeun.
| Jenis Citakan | Khusus [mm] | Kamungkinan [mm] |
|---|---|---|
| Termoplastik | ± 0.500 | ± 0.200 |
| Térmétél | ± 0.500 | ± 0.200 |
syarat kakuatan
Daya anu diperyogikeun pikeun prosés ieu nyetak suntikan gumantung kana seueur hal sareng variasina antara bahan anu dianggo. Pitunjuk Pitunjuk Proses Pabrik nyatakeun yén sarat kakuatan gumantung kana "gravitasi khusus hiji bahan, titik lebur, konduktivitas termal, ukuran bagian, sareng tingkat cetak." Ieu di handap mangrupikeun tabel tina halaman 243 tina rujukan anu sami sareng anu parantos disebatkeun sateuacanna anu paling ngagambarkeun ciri anu aya hubunganana sareng kakuatan anu diperyogikeun pikeun bahan anu paling sering dianggo.
| material | Gravitasi husus | Titik lebur (° F) | titik lebur (° C) |
|---|---|---|---|
| Époksi | 1.12 ka 1.24 | 248 | 120 |
| Fénolik | 1.34 ka 1.95 | 248 | 120 |
| nilon | 1.01 ka 1.15 | 381 ka 509 | 194 ka 265 |
| poliétilén | 0.91 ka 0.965 | 230 ka 243 | 110 ka 117 |
| Polistirén | 1.04 ka 1.07 | 338 | 170 |
Ngaganti robot
Automation ngandung harti yén ukuran bagian anu langkung leutik ngamungkinkeun sistem pamariksaan mobile pikeun nguji sababaraha bagian langkung gancang. Salian nambihan sistem pamariksaan dina alat otomatis, robot nganggo sumbu-sumbu tiasa ngaleupaskeun bagian tina kapang sareng posisiana kanggo prosés salajengna.
Instansi khusus kalebet ngahapus bagéan tina kapang enggal saatos aya bagéanna, ogé nerapkeun sistem visi mesin. Robot genggam dina bagian saatos pin éjector parantos diperpanjang pikeun ngosongkeun bagian tina kapang. Éta teras mindahkeun aranjeunna kana lokasi anu nyekel atanapi langsung kana sistem pamariksaan. Pilihanna gumantung kana jinis produk, ogé perenah umum tina peralatan manufaktur. Sistem visi anu dipasang dina robot parantos ningkatkeun kontrol kualitas pikeun masangkeun bagian dibentuk. Robot sélulér tiasa langkung tepat nangtukeun panempatan akurasi komponén logam, sareng mariksa langkung gancang tibatan manusa tiasa.
galeri
