Injection

Stungulyf mótun (Injection molding í Bandaríkjunum) er framleiðsluferli til að framleiða hluta með því að sprauta efni í mold. Inndælingarmót er hægt að framkvæma með fjölda efna, þar með talið málma, (sem aðferðin er kölluð klæðagerð), glös, teygjur, konfekt og oftast hitauppstreymis- og hitauppstreymisfjölliður. Efni fyrir hlutann er gefið í upphitaða tunnu, blandað og þvingað í moldholið, þar sem það kólnar og harðnar við uppstillingu holrýmisins. Eftir að vara er hönnuð, venjulega af iðnhönnuðum eða verkfræðingur, mót eru smíðuð af moldargerð (eða verkfærasmið) úr málmi, venjulega annað hvort stáli eða áli, og nákvæmnisvéluð til að mynda eiginleika viðkomandi hlutar. Inndælingarmót er mikið notað til framleiðslu á ýmsum hlutum, frá minnstu íhlutum upp í heilu yfirbyggingar bíla. Framfarir í þrívíddar prentunartækni, þar sem notast er við ljósfjölliður sem bráðna ekki við innspýtingarmót sumra hitauppstreymis við lægri hita, er hægt að nota í nokkur einföld innspýtingarmót.

Hlutar sem á að sprauta verður að vera mjög vandlega hannaðir til að auðvelda mótunarferlið; Allt verður að taka tillit til efnisins sem notað er fyrir hlutinn, æskilega lögun og eiginleika hlutans, efni moldsins og eiginleika mótunarvélarinnar. Fjölhæfni sprautumótunar auðveldast með þessari breidd hönnunar sjónarmiða og möguleikum.

Umsóknir

Stungu mótun er notuð til að búa til marga hluti eins og vírspólur, umbúðir, flöskuhúfur, bifreiðarhlutir og íhlutir, Spilabílar, vasakamar, nokkur hljóðfæri (og hlutar þeirra), stólar í einum hluta og lítil borð, geymsluílát, vélrænir hlutar (þ.mt gír) og flestar aðrar plastvörur sem til eru í dag. Inndæling mótun er algengasta nútíma aðferðin við framleiðslu á plasthlutum; það er tilvalið til að framleiða mikið magn af sama hlut.

Ferli einkenni

Mótun með sprautu notar hrúta eða stimpil af skrúfugerð til að þvinga bráðnað plast efni í mygluhol; þetta storknar í form sem hefur verið í samræmi við útlínur moldsins. Það er oftast notað til að vinna bæði hitauppstreymi og hitauppstreymandi fjölliður, þar sem rúmmálið sem notað er fyrrverandi er töluvert meira. Hitaplastar eru algengir vegna einkenna sem gera þau mjög hentug til innspýtingar, svo sem hversu auðvelt er að endurvinna þau, fjölhæfni þeirra sem gerir þeim kleift að nota í fjölmörgum forritum, og getu þeirra til að mýkjast og flæða við upphitun. Hitaplast hefur einnig öryggisþátt yfir hitauppstreymi; ef hitauppstreymdu fjölliðu er ekki hent úr innspýtingartunnunni tímanlega, þá getur efnafræðileg þvertenging átt sér stað sem veldur því að skrúfa og lokar lokast og hugsanlega skemma sprautu mótunarvélina.

Inndælingarmót samanstendur af háþrýstingsinnspýtingu hráefnisins í mót sem mótar fjölliðuna í viðkomandi lögun. Mót geta verið úr einu holi eða mörgum holum. Í mörgum holumótum getur hvert hola verið eins og myndað sömu hluta eða verið einstakt og myndað margar mismunandi rúmfræði á einni hringrás. Mót eru venjulega gerð úr verkfærastálum, en ryðfrítt stál og álform eru hentug fyrir ákveðin forrit. Álmót eru yfirleitt illa til þess fallin að framleiða mikið magn eða hluti með þröngt víddarþol, þar sem þeir hafa óæðri vélrænni eiginleika og eru líklegri til að klæðast, skemma og aflagast meðan á inndælingu og klemmuferli stendur; þó, álform eru hagkvæm í forritum með lítið magn, þar sem kostnaður við framleiðslu molds og tíma minnkar verulega. Mörg stálmót eru hönnuð til að vinna vel yfir milljón hluta á meðan þeir lifa og geta kostað hundruð þúsunda dollara að búa til.

Þegar hitauppstreymi eru mótaðir, venjulega er kögglað hráefni fært í gegnum hoppara í upphitaða tunnu með fram og aftur skrúfu. Við inngöngu í tunnuna eykst hitinn og Van der Waals-kraftarnir sem standast hlutfallslegt flæði einstakra keðjna veikjast vegna aukins rýmis milli sameinda við hærra hitauppstreymisástand. Þetta ferli dregur úr seigju þess sem gerir fjölliðunni kleift að flæða með drifkrafti inndælingareiningarinnar. Skrúfan skilar hráefninu áfram, blandar og einsleitir hitauppstreymi og seigfljótandi dreifingu fjölliðunnar og dregur úr krafist upphitunartíma með því að klippa efnið vélrænt og bæta verulegu magni af núningshitun við fjölliðuna. Efnið færist áfram í gegnum loka og safnast að framan skrúfunnar í rúmmál sem kallast a skot. Skot er rúmmál efnisins sem notað er til að fylla moldholið, bæta upp rýrnun og veita púða (u.þ.b. 10% af heildarskotmagninu, sem er eftir í tunnunni og kemur í veg fyrir að skrúfan botni) til að flytja þrýsting frá skrúfunni að moldholinu. Þegar nóg efni hefur safnast saman er efnið þvingað með háum þrýstingi og hraða inn í þann hluta sem myndar holrýmið. Til að koma í veg fyrir toppa í þrýstingi notar ferlið venjulega flutningsstöðu sem samsvarar 95–98% fullu holrúmi þar sem skrúfan færist frá stöðugum hraða yfir í stöðuga þrýstistýringu. Oft eru inndælingartímar vel undir 1 sekúndu. Þegar skrúfan nær flutningsstöðu er pökkunarþrýstingur beitt, sem lýkur moldfyllingu og bætir hitauppstreymi, sem er nokkuð hátt fyrir hitauppstreymi miðað við mörg önnur efni. Pökkunarþrýstingnum er beitt þar til hliðið (holainngangurinn) storknar. Vegna smæðar er hliðið venjulega fyrsti staðurinn til að storkna í gegnum alla þykkt þess. Þegar hliðið storknar getur ekki meira efni borist í holrýmið; í samræmi við það fer skrúfan aftur og safnar efni fyrir næstu lotu á meðan efnið í mótinu kólnar svo hægt sé að kasta því út og vera víddar stöðugt. Þessi kælitími minnkar verulega með því að nota kælilínur sem dreifa vatni eða olíu frá utanaðkomandi hitastýringu. Þegar krafist er hitastigs opnast mótið og fjöldi pinna, erma, nektardansa osfrv er keyrður áfram til að móta hlutinn. Síðan lokast myglan og ferlið er endurtekið.

Fyrir hitauppstreymi er venjulega tveimur mismunandi efnafræðilegum efnisþáttum sprautað í tunnuna. Þessir þættir hefja strax óafturkræf efnafræðileg viðbrögð sem að lokum krossbinda efnið í eitt tengt net sameinda. Þegar efnaviðbrögðin eiga sér stað, umbreytast vökvaþættirnir tveir varanlega í seigjuefni. Storknun í sprautunartunnu og skrúfu getur verið erfið og haft fjárhagsleg afleiðing; þess vegna er nauðsynlegt að lágmarka hitauppstreymi í tunnunni. Þetta þýðir venjulega að dvalartími og hitastig efnaforefnanna eru lágmarkaðir í inndælingareiningunni. Hægt er að minnka búsetutímann með því að lágmarka rúmmálsgetu tunnunnar og með því að hámarka hringrásartímann. Þessir þættir hafa leitt til notkunar á hitaeinangruðum, köldum inndælingareiningu sem sprautar hvarfefnunum sem hvarfa í varmaeinangraða myglu, sem eykur hraða efnahvarfa og skilar styttri tíma sem þarf til að ná storknaðri hitauppstreymishluta. Eftir að hlutinn hefur storknað lokast lokar til að einangra innspýtingarkerfið og forefna efna og mótið opnast til að kasta mótuðu hlutunum út. Svo lokast myglan og ferlið endurtekur sig.

Hægt er að setja fyrirfram mótaða eða vélaða íhluti inn í holrýmið meðan moldin er opin, leyfa efninu sem sprautað er í næstu lotu að myndast og storkna í kringum þá. Þetta ferli er þekkt sem Settu mótun í og leyfir stökum hlutum að innihalda mörg efni. Þetta ferli er oft notað til að búa til plasthluta með útstæðum málmskrúfum, sem gerir kleift að festa og losa hvað eftir annað. Þessa tækni er einnig hægt að nota við merkingar í mold og filmulok geta einnig verið fest á mótað plastílát.

Aðskilnaðarlína, greni, hliðamerki og sprautumerki eru oftast til staðar á lokahlutanum. Ekkert af þessum eiginleikum er venjulega óskað, en það er óhjákvæmilegt vegna eðlis ferlisins. Hliðarmerki eiga sér stað við hliðið sem tengir bræðsluafhendingarásirnar (greni og hlaupari) við þann hluta sem myndar holrýmið. Aðskilnaðarlínur og pinnamerki útkastsins stafa af smávægilegum misréttingum, sliti, loftræstum loftræstingum, úthreinsun fyrir aðliggjandi hluta í hlutfallslegri hreyfingu og / eða víddarmun á pöruflötunum sem hafa samband við sprautuðu fjölliðuna. Stærðarmunur má rekja til ósamstæðrar, afleiddrar þrýstings aflögunar meðan á inndælingu stendur, vinnsluþols og óeðlilegrar hitastækkunar og samdráttar íhluta myglu, sem upplifa hratt hjólreiðar meðan á inndælingu, pökkun, kælingu og útkaststigi ferilsins stendur . Mould hluti er oft hannað með efni með ýmsum stuðlum hitauppstreymis. Ekki er hægt að gera grein fyrir þessum þáttum samtímis án stjarnfræðilegs hækkunar á kostnaði við hönnun, tilbúning, vinnslu og gæðaeftirlit. Hinn vandvirki mygla og hlutahönnuður mun staðsetja þessar fagurfræðilegu skemmdir á földum svæðum ef það er gerlegt.

Saga

Bandaríski uppfinningamaðurinn John Wesley Hyatt ásamt bróður sínum Jesaja, Hyatt einkaleyfi á fyrstu innspýtingarmótavélinni árið 1872. Þessi vél var tiltölulega einföld miðað við vélar sem voru notaðar í dag: hún virkaði eins og stór nál í háþrýstingi og notaði stimpil til að sprauta plasti í gegnum upphitaða strokka í mót. Iðnaðurinn gekk hægt í gegnum árin og framleiddi vörur eins og kraga, hnappa og hárkamb.

Þýsku efnafræðingarnir Arthur Eichengrün og Theodore Becker fundu upp fyrstu leysanlegu form sellulósa asetats árið 1903, sem var mun minna eldfimt en sellulósanítrat. Það var að lokum gert aðgengilegt í duftformi sem það var auðveldlega sprautað í. Arthur Eichengrün þróaði fyrstu innspýtingarmótunarpressuna árið 1919. Árið 1939 einkaleyfi Arthur Eichengrün á innspýtingarmótun á plastuðu sellulósaetati.

Iðnaðurinn stækkaði hratt á fjórða áratugnum því síðari heimsstyrjöldin skapaði mikla eftirspurn eftir ódýrum, fjöldaframleiddum vörum. Árið 1946 smíðaði bandaríski uppfinningamaðurinn James Watson Hendry fyrstu skrúfusprautuvélina, sem leyfði mun nákvæmari stjórn á hraða inndælingar og gæði framleiddra hluta. Þessi vél leyfði einnig að blanda efni fyrir inndælingu, svo að hægt væri að bæta litað eða endurunnið plast við meyjarefni og blanda vandlega áður en henni var sprautað. Í dag eru skrúfusprautuvélar langstærstur hluti allra sprautuvéla. Á áttunda áratugnum fór Hendry að þróa fyrsta bensínmótunarferlið með gasaðstoð, sem gerði kleift að framleiða flóknar, holar vörur sem kólnuðu fljótt. Þetta bætti mjög hagnýtni hönnunar svo og styrk og frágang framleiddra hluta en minnkar framleiðslutíma, kostnað, þyngd og úrgang.

Mótun iðnaðarins í plasti hefur þróast í gegnum árin frá því að framleiða kamba og hnappa til að framleiða mikið úrval af vörum fyrir margar atvinnugreinar, þar með talið bíla-, læknis-, geim-, neytendavörur, leikföng, pípulagnir, pökkun og smíði.

Dæmi um fjölliður sem henta best í ferlinu

Flest fjölliður, stundum kölluð plastefni, má nota, þar með talin öll hitauppstreymi, sum hitauppstreymi og önnur elastómer. Frá árinu 1995 hefur heildarfjöldi tiltækra efna til innspýtingarmótunar aukist á genginu 750 á ári; það voru um það bil 18,000 efni í boði þegar sú þróun hófst. Efni sem til eru innihalda málmblöndur eða blöndur af áður þróuðum efnum, svo vöruhönnuðir geta valið efnið með bestu eignina úr miklu úrvali. Helstu viðmiðanir fyrir val á efni eru styrkur og virkni sem þarf til lokahlutans, svo og kostnaður, en einnig hefur hvert efni mismunandi þætti fyrir mótun sem verður að taka tillit til. Algengar fjölliður eins og epoxý og fenól eru dæmi um hitaþétt plast en nylon, pólýetýlen og pólýstýren eru hitauppstreymi. Þangað til tiltölulega nýlega voru plastgormar ekki mögulegir, en framfarir í fjölliðaeiginleikum gera þær nú nokkuð hagnýtar. Forritin fela í sér sylgjur til að festa og aftengja belti utanhúss.

búnaður

Inndælingarmótavélar samanstanda af efnisupptökutæki, sprautuhrút eða stimpla af skrúfu og upphitunareiningu. Þeir eru einnig þekktir sem pressur, þeir halda mótunum sem íhlutirnir eru lagaðir í. Pressur eru metnar eftir tonnum, sem gefur til kynna magn klemmukraftsins sem vélin getur beitt. Þessi kraftur heldur mótinu lokuðu meðan á inndælingunni stendur. Tónn getur verið breytilegur frá innan við 5 tonnum til yfir 9,000 tonna, þar sem hærri tölur eru notaðar í tiltölulega fáum framleiðsluaðgerðum. Heildarklemmukrafturinn sem þarf er ákvarðaður af áætluðu svæði hlutans sem mótað er. Þessu áætlaða svæði er margfaldað með klemmukrafti frá 1.8 til 7.2 tonnum fyrir hvern fermetra sentimetra af áætluðu svæðunum. Sem þumalputtaregla, 4 eða 5 tonn / inn² hægt að nota í flestar vörur. Ef plastefnið er mjög stíft mun það þurfa meiri innspýtingarþrýsting til að fylla mótið og þar með meira klemmutonn til að halda mótinu lokað. Krafan sem þarf er einnig hægt að ákvarða af því efni sem notað er og stærð hlutans; stærri hlutar þurfa meiri klemmukraft.

Mould

Mould or deyja eru algengu hugtökin sem notuð eru til að lýsa tækinu sem notað er til að framleiða plasthluta í mótun.

Þar sem mót hafa verið dýr í framleiðslu voru þau venjulega aðeins notuð í fjöldaframleiðslu þar sem þúsundir hlutar voru framleiddir. Dæmigert mót eru smíðuð úr hertu stáli, forhertu stáli, áli og / eða beryllíum-koparblöndu. Efnisvalið til að smíða úr er fyrst og fremst hagfræðilegt; almennt kosta stálmót meira að smíða, en lengri líftími þeirra vegur upp á móti hærri upphafskostnaði yfir hærri fjölda hluta sem gerðir eru áður en þeir klæðast. Forhert herðað stálmót er minna slitþolið og eru notuð við minni kröfur um rúmmál eða stærri hluti; dæmigerð stálharka þeirra er 38–45 á Rockwell-C kvarðanum. Hertu stálmótin eru hitameðhöndluð eftir vinnslu; þetta eru lang betri hvað varðar slitþol og líftíma. Dæmigert hörku er á bilinu 50 til 60 Rockwell-C (HRC). Álmót geta kostað umtalsvert minna og þegar það er hannað og unnið með nútíma tölvutækum búnaði getur það verið hagkvæmt til að móta tugi eða jafnvel hundruð þúsunda hluta. Beryllium kopar er notaður á svæðum moldsins sem krefjast hraðrar fjarlægingar á hita eða á svæðum sem sjá mestan klippihita. Mótin geta verið framleidd annað hvort með CNC vinnslu eða með því að nota rafmagns losunarvinnsluferli.

Mót hönnun

Mótið samanstendur af tveimur aðalþáttum, innspýtingarforminu (A-plötunni) og stunguforminu (B-plötunni). Þessir íhlutir eru einnig nefndir moldar og moldargerðarmaður. Plastplastefni fer í mótið í gegnum a greni or hliðið í sprautuforminu; sprue runninn er að þétta þétt gegn stút innspýtingar tunnu mótunarvélarinnar og leyfa bráðnu plasti að renna frá tunnunni í moldina, einnig þekkt sem hola. Grenibúnaðurinn beinir bráðnu plastinu að holumyndunum í gegnum rásir sem eru unnar í andlit A og B plötanna. Þessar rásir leyfa plasti að hlaupa meðfram þeim og því er vísað til þeirrahlauparar. Bráðna plastið flæðir í gegnum hlauparann ​​og fer inn í eitt eða fleiri sérhæfð hlið og inn í holrýmið og myndar þann hluta sem óskað er eftir.

Magnið af plastefni sem þarf til að fylla greni, hlaupara og hola í mold samanstendur af „skoti“. Lokað loft í mótinu getur flúið í gegnum loftop sem eru malaðir inn í skiljulínu formsins, eða í kringum útkaststappa og rennur sem eru aðeins minni en götin sem halda þeim. Ef föst loft er ekki leyft að flýja, er það þjappað saman með þrýstingi komandi efnis og kreist í hornin á holinu, þar sem það kemur í veg fyrir fyllingu og getur einnig valdið öðrum göllum. Loftið getur jafnvel orðið svo þjappað að það kviknar í og ​​brennir plastefnið í kring.

Til að gera kleift að fjarlægja mótaða hlutinn úr forminu, mega lögun mygla ekki hengja hver á annan í þá átt sem mótið opnar, nema hlutar moldsins séu hannaðir til að fara á milli slíkra henginga þegar moldin opnast (með íhlutum sem kallast Lyftarar ).

Hliðar hlutans sem birtast samsíða dráttarstefnu (ás hleruðu stöðu (gat) eða innskots er samsíða upp og niður hreyfingu moldsins þegar það opnar og lokar) eru venjulega hallaðir lítillega, kallaðir trekk, til að auðvelda losun hlutans úr mótinu. Ófullnægjandi trekk geta valdið aflögun eða skemmdum. Drögin sem krafist er til að losa myglu er fyrst og fremst háð dýpi holrúmsins: því dýpra sem er í holrúminu, því meira er þörf á drögum. Einnig verður að taka tillit til rýrnunar þegar ákvarða er drög sem krafist er. Ef húðin er of þunn, þá hefur mótaði hlutinn tilhneigingu til að skreppa saman á kjarna sem myndast meðan þeir kólna og loða við þá kjarna, eða hlutinn getur undið, snúist, þynnst eða klikkað þegar holrýmið er dregið í burtu.

Mót er venjulega hönnuð þannig að mótaði hlutinn haldist áreiðanlega við útkastshliðina (B) megin mótunarinnar þegar hann opnast og dregur hlauparann ​​og grenið út úr (A) hliðinni ásamt hlutunum. Hlutinn fellur síðan frjálslega þegar honum er kastað frá (B) hliðinni. Gönghlið, einnig þekkt sem kafbáta- eða mygluhlið, eru staðsett fyrir neðan skilnaðarlínuna eða moldyfirborðið. Op er unnið í yfirborð moldsins á skilnaðarlínunni. Mótaði hlutinn er skorinn (af mótinu) úr hlaupakerfinu við útkast úr mótinu. Útkastapinnar, einnig þekktir sem útsláttarprjónar, eru hringlaga pinnar sem eru settir í annað hvort helming mótsins (venjulega útkastshálfinn), sem ýta fullunnu mótuðu vörunni, eða hlaupakerfi út úr mótinu. Útkast á hlutnum með því að nota pinna, ermar, strippara osfrv. Getur valdið óæskilegum hughrifum eða röskun, svo að gæta verður þegar mótið er hannað.

Staðlaða aðferðin við kælingu er að koma kælivökva (venjulega vatni) í gegnum röð af holum sem eru boraðar í gegnum moldplöturnar og tengdar með slöngum til að mynda stöðuga leið. Kælivökvinn tekur upp hita frá mótinu (sem hefur tekið upp hita úr heitu plastinu) og heldur mótinu á réttu hitastigi til að storkna plastið á sem hagkvæmastan hátt.

Til að auðvelda viðhald og loftræstingu er holum og kjarna skipt í sundur, kallað settir inn, og undirþingum, einnig kallað settir inn, blokkir, eða elta blokkir. Með því að skipta um skiptanleg innskot, getur ein mold gert nokkrar afbrigði af sama hlutanum.

Flóknari hlutir eru mynduð með því að nota flóknari mót. Þetta getur verið með hluta sem kallast rennibrautir, sem færast inn í hola sem er hornrétt á teiknistefnu, til að mynda yfirhengandi hluta eiginleika. Þegar mótið er opnað eru rennibrautirnar dregnar frá plasthlutanum með því að nota kyrrstæða „hornpinna“ á kyrrstæðu moldarhelminginn. Þessir pinnar fara inn í rauf í rennibrautunum og valda því að rennibrautirnar hreyfast aftur á bak þegar hreyfanlegur helmingur moldarinnar opnast. Hlutanum er síðan kastað út og mótið lokað. Lokunaraðgerð moldsins veldur því að rennurnar fara áfram meðfram hornpinnunum.

Í sumum mótum er hægt að setja áður mótaða hluta aftur inn svo að nýtt plastlag geti myndast í kringum fyrsta hlutann. Oft er talað um þetta sem ofmótun. Þetta kerfi getur gert kleift að framleiða dekk og hjól í einu lagi.

Tveggja skot eða fjölskot mót eru hönnuð til að „yfirmótast“ innan einnar mótunarferils og þarf að vinna úr þeim á sérhæfðum sprautusteypuvélum með tveimur eða fleiri innspýtingareiningum. Þetta ferli er í raun innspýtingarmótunarferli framkvæmt tvisvar og hefur því mun minni skekkjumörk. Í fyrsta þrepinu er grunnlitarefnið mótað í grunnform, sem inniheldur rými fyrir annað skotið. Síðan er annað efnið, annar litur, sprautað í þessi rými. Þrýstihnappar og lyklar, til dæmis, gerðir með þessu ferli eru með merkingar sem geta ekki slitnað og eru áfram læsilegar við mikla notkun.

Mót getur framleitt nokkur eintök af sömu hlutunum í einu „skoti“. Fjöldi „birtinga“ í formi þess hluta er oft ranglega nefndur cavitation. Verkfæri með einni birtingu verður oft kallað stök mót (holrými). Mygla með 2 eða fleiri holrúm af sömu hlutum verður líklega vísað til sem margfeldisform (holrúm) mold. Sumir mjög hátt framleiðslumagn (eins og fyrir flöskuhettur) geta verið með rúmlega 128 holrúm.

Í sumum tilvikum mun mörg verkfæri í holrúminu móta röð mismunandi hluta í sama tólinu. Sumir tækjaframleiðendur kalla þessa mót fjölskylduform þar sem allir hlutarnir tengjast. Sem dæmi má nefna plastlíkön.

Myglageymsla

Framleiðendur leggja mikla áherslu á að verja sérsniðna mót vegna mikils meðalkostnaðar þeirra. Hið fullkomna hitastig og rakastig er viðhaldið til að tryggja lengsta mögulega líftíma fyrir hvert sérsniðið mold. Sérsniðin mót, eins og þau sem notuð eru við mótun gúmmísprautunar, eru geymd í umhverfi með hitastigi og rakastigi til að koma í veg fyrir vinda.

Tól efni

Verkfærastál er oft notað. Milt stál, ál, nikkel eða epoxý henta aðeins fyrir frumgerð eða mjög stutt framleiðsluhlaup. Nútíma hörð ál (7075 og 2024 málmblöndur) með réttri mótahönnun, geta auðveldlega búið til mót sem geta verið 100,000 eða meira að hluta til með réttu viðhaldi myglu.

machining

Mót eru smíðuð með tveimur meginaðferðum: venjulegri vinnslu og EDM. Hefðbundin vinnsla, í hefðbundnu formi, hefur sögulega verið aðferðin til að byggja sprautuform. Með tækniþróun varð CNC vinnsla ríkjandi leiðin til að gera flóknari mót með nákvæmari moldupplýsingum á skemmri tíma en hefðbundnar aðferðir.

Rafmagnsvinnsla (EDM) eða neisti veðrun hefur orðið mikið notuð við gerð moldar. Auk þess að leyfa myndun forma sem erfitt er að véla, gerir ferlið kleift að móta forherð mót svo ekki er þörf á hitameðferð. Breytingar á hertu móti með hefðbundinni borun og fræsingu þurfa venjulega að gljúpa til að mýkja moldina, síðan hitameðferð til að herða hana aftur. EDM er einfalt ferli þar sem lagaður rafskaut, venjulega úr kopar eða grafít, er lækkað mjög hægt á yfirborð moldarinnar (á mörgum klukkustundum), sem er sökkt í parafínolíu (steinolíu). Spenna, sem notuð er milli tækja og moldar, veldur neistagleði á yfirborð moldarinnar í öfugu formi rafskautsins.

Kostnaður

Fjöldi holrúms sem er felldur í mót mun samsvara beint í mótunarkostnaði. Færri holrúm þurfa mun minni verkfærastörf, svo að takmarka fjölda hola í snúa mun leiða til lægri stofnframleiðslukostnaðar til að smíða sprautuform.

Þar sem fjöldi hola gegnir mikilvægu hlutverki við mótunarkostnað, þá gerir flækjustig hönnunar hlutans einnig. Flókið er hægt að fella inn í marga þætti svo sem yfirborðsfrágang, þolkröfur, innri eða ytri þræði, smáatriði eða fjölda undirskera sem hægt er að fella.

Nánari upplýsingar, svo sem undirskurður, eða hvaða aðgerð sem veldur viðbótarverkfærum mun auka myglukostnaðinn. Yfirborðsfrágangur kjarna og hola mótar mun hafa frekari áhrif á kostnaðinn.

Mótunarferli gúmmísprautunar framleiðir mikið af varanlegum vörum, sem gerir það að skilvirkasta og hagkvæmasta aðferð við mótun. Samræmd eldvirkni sem felur í sér nákvæma hitastýringu dregur verulega úr öllu úrgangi.

Inndælingarferli

Með mótun sprautunar er kornplasti fóðrað með þvinguðum hrút frá tappa í upphitaða tunnu. Þegar kornin eru færð hægt áfram með stimpil af skrúfutegund, er plastinu neytt í hitað hólf, þar sem það er brætt. Þegar stimpillinn gengur fram neyðist bráðna plastið í gegnum stút sem hvílir á móti mótinu sem gerir það kleift að komast inn í moldarholið í gegnum hlið og hlaupkerfi. Mótið helst kalt svo plastið storknar næstum um leið og mygla er fyllt.

Innspýting mótun hringrás

Atburðarásin meðan á sprautuformi plasthluta stendur kallast innsprautunar mótunarlotan. Hringrásin byrjar þegar moldin lokast og síðan er sprautað fjölliðunni í moldholið. Þegar holrýmið er fyllt er haldið þrýstingi til að bæta upp rýrnun efnisins. Í næsta skrefi snýr skrúfan og nærir næsta skoti að fremstu skrúfunni. Þetta veldur því að skrúfan dregst til baka þegar næsta skot er búið til. Þegar hlutinn er orðinn nægilega kaldur opnast myglan og hluturinn er kastað út.

Vísindaleg á móti hefðbundinni mótun

Hefð var fyrir því að sprautuhluti mótunarferlisins hafi verið gerður við einn stöðugan þrýsting til að fylla og pakka holrúminu. Þessi aðferð gerði þó ráð fyrir miklum breytileika í víddum frá hringrás til lotu. Algengara að nota núna er vísindaleg eða aftengd mótun, aðferð frumkvöðull RJG Inc. Í þessu er sprautun plastsins „aftengd“ í þrep til að leyfa betri stjórn á stærðum hlutanna og meira hringrás til hringrásar (oft kallað skot til -skotið í greininni) samræmi. Fyrst er holið fyllt í um það bil 98% fullt með hraðastýringu. Þrátt fyrir að þrýstingurinn ætti að vera nægur til að gera ráð fyrir þeim hraða sem óskað er, eru þrýstingstakmarkanir á þessu stigi óæskilegar. Þegar holrýmið er 98% fullt, skiptir vélin frá hraðastýringu yfir í þrýstistýringu, þar sem holrýmið er „pakkað út“ við stöðugan þrýsting, þar sem krafist er nægilegs hraða til að ná tilætluðum þrýstingi. Þetta gerir hlutastýringum kleift að stjórna innan við þúsundustu tommu eða betri.

Mismunandi gerðir sprautunar mótunarferla

Þrátt fyrir að flestir sprautunar mótunarferlar falla undir hefðbundna aðferðalýsingu hér að ofan, eru nokkur mikilvæg mótunarafbrigði þar á meðal, en ekki takmörkuð við:

• Die steypu
• Mótun fyrir málminnsprautun
• Þynningarmúrsprautun
• Stungu mótun fljótandi kísillgúmmí

Hér er að finna ítarlegri lista yfir innspýtingarmótunarferla:

Úrræðaleit

Eins og í öllum iðnaðarferlum getur sprautumótun framleitt gallaða hluti. Á sviði innspýtingarmóta er vandræðaleit oft framkvæmd með því að skoða gallaða hluta fyrir sérstaka galla og takast á við þessa galla með hönnun moldsins eða einkennum ferlinu sjálfu. Rannsóknir eru oft gerðar áður en full framleiðsla keyrir í viðleitni til að spá fyrir um galla og ákvarða viðeigandi forskriftir til að nota í sprautunarferlinu.

Þegar þú fyllir nýjan eða ókunnan mót í fyrsta skipti, þar sem skotstærð fyrir það mót er óþekkt, getur tæknimaður / verkfærasettari framkvæmt reynsluakstur áður en framleiðsla fer fram að fullu. Hann byrjar með smá skotþyngd og fyllist smám saman þar til myglusveppurinn er 95 til 99% fullur. Þegar þessu er náð verður smá þrýstihald beitt og biðtíminn aukinn þar til hliðið frýs (storknunartími) hefur átt sér stað. Hægt er að ákvarða frystingartíma hliðanna með því að auka biðtímann og vigta síðan hlutinn. Þegar þyngd hlutarins breytist ekki er þá vitað að hliðið hefur frosið og ekki er meira efni sprautað í hlutinn. Storknunartími hliðsins er mikilvægur þar sem hann ákvarðar hringrásartíma og gæði og samkvæmni vörunnar, sem sjálft er mikilvægt mál í hagfræði framleiðsluferlisins. Haltuþrýstingur er aukinn þar til hlutarnir eru lausir við vask og hlutþyngd hefur náðst.

Mótunargallar

Stungu mótun er flókin tækni með möguleg vandamál í framleiðslu. Þeir geta stafað annað hvort af göllum í mótunum, eða oftar af mótunarferlinu sjálfu.

Aðferðir eins og iðnaðar CT skönnun geta hjálpað til við að finna þessa galla utan og utan.

Tolerances

Mótunarþol er tilgreint leyfi fyrir frávikið í breytum eins og málum, lóðum, formum eða sjóðum o.s.frv. Til að hámarka stjórnun á því að setja vikmörk eru venjulega lágmarks- og hámarksmörk á þykkt, miðað við ferlið sem notað er. Inndælingarmót geta venjulega þolað sem jafngildir IT einkunninni um það bil 9–14. Mögulegt þol hitauppstreymis eða hitauppstreymis er ± 0.200 til ± 0.500 millimetrar. Í sérhæfðum forritum næst þol allt að ± 5 µm fyrir bæði þvermál og línulega eiginleika við fjöldaframleiðslu. Yfirborðsfrágang er 0.0500 til 0.1000 µm eða betri er hægt að fá. Gróft eða grýtt yfirborð er einnig mögulegt.

Orkuþörf

Aflið sem krafist er fyrir þetta ferli við mótun sprautunar fer eftir mörgu og er mismunandi milli efna sem notuð eru. Tilvísunarleiðbeiningar um framleiðsluferli segir að aflþörfin sé háð „eðlisþyngd efnis, bræðslumark, hitaleiðni, hlutastærð og mótunarhraða.“ Hér að neðan er tafla frá blaðsíðu 243 af sömu tilvísun og áður er getið sem sýnir best þá eiginleika sem skipta máli fyrir kraftinn sem er nauðsynlegur fyrir algengustu efnin.

Vélfæra mótun

Sjálfvirkni þýðir að minni stærð hlutanna leyfir farsímaeftirlitskerfi að skoða marga hluta hraðar. Auk þess að festa skoðunarkerfi á sjálfvirka tæki geta vélmenni með mörgum ásum fjarlægt hluta úr moldinni og komið þeim fyrir frekari ferli.

Sérstök tilvik fela í sér að fjarlægja hluta úr moldinni strax eftir að hlutirnir eru búnir til, og einnig að nota sjónkerfi véla. Vélmenni grípur um hlutinn eftir að útrásarpinnarnir hafa verið framlengdir til að losa hlutinn frá moldinni. Það færir þá inn annað hvort á búsetustað eða beint yfir í skoðunarkerfi. Valið fer eftir tegund vöru, svo og almennu skipulagi framleiðslutækja. Sjónkerfi fest á vélmenni hafa aukið gæðaeftirlit til muna fyrir steypta hluta. Farsíma vélmenni getur nákvæmara ákvarðað staðsetningu nákvæmni málmhlutans og skoðað hraðar en manneskja getur.

Myndir