Proiectarea pieselor din plastic este o sarcină complexă care implică mulți factori care iau în considerare o listă de cerințe de aplicare. "Cum se folosește această parte?" - Cum se încadrează în celelalte părți ale întâlnirii? "Ce sarcini va supraviețui în utilizare?" În plus față de problemele funcționale și structurale, problemele de procesare joacă un rol important în proiectarea piesei din plastic. Modul în care plasticul topit intră, se umple și se răcește în cavitate pentru a forma piesa determină în mare măsură ce formă ar trebui să aibă caracteristicile acelei părți. Respectând câteva reguli de bază pentru injectarea pieselor, proiectarea pieselor va avea ca rezultat o piesă care, pe lângă producția și asamblarea mai ușoară, va fi de obicei mult mai puternică în exploatare. Împărțirea unei părți în grupuri majore vă va ajuta să vă construiți partiția într-un mod logic, reducând în același timp problemele de formatare. Pe măsură ce o piesă este dezvoltată, rețineți întotdeauna modul în care este formată piesa și ce puteți face pentru a minimiza stresul.

turnării

Turnarea prin injecție a plasticului este metoda preferată pentru producerea pieselor din plastic. Turnarea prin injecție este utilizată pentru a crea multe lucruri, cum ar fi cutii electronice, containere, capace pentru sticle, interioare pentru mașini, piepteni și majoritatea celorlalte produse din plastic disponibile astăzi. Este ideal pentru producerea de cantități mari de piese din plastic datorită faptului că mai multe piese pot fi produse în fiecare ciclu folosind matrițe cu injecție cu mai multe componente. Unele avantaje ale turnării prin injecție sunt toleranța ridicată, repetabilitatea, alegerea materialului mare, costul scăzut al forței de muncă, pierderile minime de resturi și necesitatea redusă de finisare a pieselor după turnare. Unele dezavantaje ale acestui proces sunt investițiile costisitoare în scule și limitările proceselor.

Polimeri cei mai potriviți pentru injecție

Se pot utiliza majoritatea polimerilor, inclusiv toate materialele termoplastice și unii elastomeri. Există zeci de mii de materiale pentru injecție diferite. Materialele disponibile amestecate cu aliaje sau amestecuri de materiale pre-proiectate înseamnă că designerii de produse pot alege dintr-o mare selecție de materiale pentru a-l găsi pe cel care are exact proprietățile cele mai potrivite. Materialele sunt selectate pe baza rezistenței și funcției necesare pentru ultima parte; dar, de asemenea, fiecare material are parametri de turnare diferiți care trebuie luați în considerare. Polimerii obișnuiți, cum ar fi nailonul, polietilena și polistirenul sunt termoplastici.

Echipamente de injectare

Mașină de turnare sub presiune:

Mașinile de turnare prin injecție, cunoscute și sub denumirea de prese, constau dintr-un buncăr pentru materiale, un dispozitiv de injecție sau un piston cu șurub și un dispozitiv de încălzire. Matrițele sunt presate pe placa mașinii de turnat, unde plasticul este injectat în matriță prin deschiderea seringii. Presele sunt evaluate prin tonaj, care este calculul cantității de forță de strângere pe care o poate exercita mașina. Această forță menține matrița închisă în timpul procesului de turnare prin injecție. Tonajul poate varia de la mai puțin de 5 tone la 6000 tone, deși prese cu tonaj mai mare sunt rareori utilizate. Forța totală de presare necesară este determinată de aria de proiecție a piesei normale care urmează să fie turnată. Această zonă proiectată este înmulțită cu o forță de compresie de 2 până la 8 tone pentru fiecare centimetru pătrat din aria proiectată. De regulă, 4 sau 5 tone/inch pot fi utilizate pentru majoritatea produselor. Dacă materialele din plastic sunt foarte dure, acest lucru va necesita o presiune de injecție mai mare pentru a umple matrița, ceea ce necesită mai mult tonaj pentru a închide matrița. Forța necesară poate fi determinată și de materialul utilizat și de dimensiunea piesei cu piese din plastic mai mari, care necesită o forță de prindere mai mare.

Matrița sau matrița se referă la uneltele utilizate pentru a produce piesele din plastic din matriță. În mod tradițional, matrițele de injecție sunt scumpe de fabricat și au fost utilizate numai în aplicații cu volum mare în care au fost produse mii de piese. Matrițele sunt fabricate de obicei din oțel călit, oțel pre-călit, aluminiu și/sau un aliaj de beriliu-cupru. Alegerea materialului pentru matrițele de construcție se bazează în principal pe economie. Matrițele din oțel costă de obicei mai mult pentru construcție, dar oferă o durată de viață mai lungă, ceea ce va compensa costul inițial mai mare al mai multor piese realizate înainte de uzură. Matrițele din oțel pre-întărite sunt mai puțin durabile și sunt utilizate în principal pentru cantități mai mici sau componente mai mari. Duritatea oțelului pre-întărit este de obicei măsurată la 38-45 pe scara Rockwell-C. Matrițele din oțel întărit sunt tratate termic după tratament, ceea ce le face mai durabile în ceea ce privește rezistența la uzură și longevitate. Duritățile tipice variază de la 50 la 60 Rockwell-C (HRC).

Matrițele din aluminiu costă semnificativ mai puțin decât matrițele din oțel, iar atunci când aluminiul de calitate superioară, cum ar fi QC-7 și QC-10, este utilizat și prelucrat cu echipamente informatice moderne, acestea pot fi economice pentru a forma sute de mii de piese. Matrițele din aluminiu oferă, de asemenea, răsuciri mai rapide și cicluri mai rapide, datorită unei disipări mai bune a căldurii. De asemenea, pot fi acoperite pentru rezistența la uzură a materialelor armate cu fibră de sticlă. Cuprul beriliu este utilizat în zonele matricei care necesită îndepărtarea rapidă a căldurii sau în zonele care văd cea mai mare căldură.

Procesul de injectare

La turnare prin injecție, plasticul granular este alimentat prin gravitație dintr-o buncăr într-un tub încălzit. Pe măsură ce peletele sunt împinse încet înainte cu un piston cu șurub, plasticul este forțat într-o cameră încălzită numită butoi, unde se topește. Pe măsură ce pistonul avansează, plasticul topit este forțat printr-o duză, care este plasată împotriva manșonului cu o membrană care îi permite să intre în cavitatea matriței printr-un sistem de uși și canale. Matrița rămâne la o temperatură stabilită, astfel încât plasticul să se întărească aproape imediat după umplerea matriței.

Ciclul de injectare

Succesiunea evenimentelor din timpul turnării prin injecție a piesei din plastic se numește ciclu de turnare prin injecție. Ciclul începe atunci când matricea se închide, urmată de injecția polimerului în cavitatea matricei. Odată ce cavitatea este umplută, se menține o presiune de întreținere, care compensează contracția materialului. În etapa următoare, șurubul se rotește, alimentând următoarea lovitură la șurubul frontal. Acest lucru va trage elicea în timp ce pregătiți următoarea lovitură. Odată ce piesa este suficient de rece, matrița este deschisă și piesa este aruncată.

Diferite tipuri de procese de turnare prin injecție

Deși majoritatea proceselor de turnare prin injecție sunt acoperite de descrierea convențională a procesului de mai sus, există câteva variații importante ale matriței, inclusiv:

Turnare prin injecție simultană (sandwich)

Matrițe injectabile solubile (pierdute, solubile)

Decorarea în matrițe și în laminarea matricilor