enjeksiyon kalıplama işlemi nedir?

Enjeksiyon kalıplama çoğu plastik parçanın yapıldığı yöntemdir. Hepsi olmasa da her gün karşılaştığınız sert plastik bileşenlerin büyük çoğunluğu bu süreçten çıktı:-telefon kılıfları, otomotiv kaplamaları, tıbbi cihazlar, cihaz muhafazaları, oyuncaklar. Eğer bir plastik parça birkaç bin birimin üzerinde miktarlarda mevcutsa, muhtemelen birisi onu enjeksiyonla kalıplamıştır.

Konsept otuz saniyede açıklayabileceğiniz kadar basittir: plastiği eriyene kadar ısıtın, çelik bir kalıba itin, soğumaya bırakın, kalıbı açın, parçayı çıkarın, tekrarlayın. Bu döngüyü düzinelerce makinede günde binlerce kez çalıştırıyoruz. Ancak konsepti anlamak ile tutarlı bir şekilde iyi parçalar üretmek arasındaki uçurum, mühendisliğin çoğunun yaşadığı yerdir.

Gerçek Süreç

Hammadde, genellikle 2-3 mm çapında küçük topaklar halinde gelir. Bunlar, büyük bir vida içeren ısıtılmış bir varili besleyen bir hazneye yüklenir. Vida iki amaca hizmet eder; sürtünme ve harici ısıtıcılar her şeyi homojen bir kütle halinde eritirken peletleri ileri taşımak için döner, daha sonra bu eriyiği kalıba enjekte etmek için bir piston görevi görür.

Kalıp kapanıp enjeksiyon başladığında erimiş plastik, yolluk adı verilen kanallardan geçerek kapıya ({0}}gerçek parça boşluğuna akışı kontrol eden dar bir kısıtlama) ulaşana kadar ilerler. Doldurma hızlı bir şekilde gerçekleşir, genellikle birkaç saniye sürer. Soğuk kalıbın duvarlarına temas eden plastik hemen katılaşmaya başlarken merkezdeki malzeme akmaya devam eder. Bu, dolgu ilerledikçe kalınlaşan donmuş bir cilt oluşturur. Enjeksiyon hızı yanlışsa, sıkışan hava nedeniyle kısa atışlar, akış çizgileri veya yanık izleri oluşur.

Boşluk dolduktan sonra makine, soğuma sırasında plastik büzülürken ilave malzemeyi paketlemek için basıncı korur. Bu paketleme aşaması, kapı donup kapanana kadar devam eder. Sonra beklersin. Soğutma genellikle toplam çevrim süresinin %70-80'ini oluşturur çünkü plastik ısıyı zayıf bir şekilde iletir ve parçayı deforme olmadan ayakta kalabilecek kadar sert hale gelinceye kadar çıkaramazsınız. 30 saniyelik bir döngü, 3 saniyelik dolum ve 25 saniyelik soğutmayı içerebilir.

Sonunda kalıp açılır, itici pimler parçayı dışarı iter, kalıp tekrar kapanır ve her şey tekrarlanır. Çevrim süreleri, ince basit parçalar için 10 saniyeden, kalın karmaşık parçalar için birkaç dakikaya kadar değişir.

Zorluğun Gerçekte Yaşadığı Yer

Bu açıklamayı okuyunca her şeyi makinenin yaptığı anlaşılıyor. Peletleri yükleyin, düğmelere basın, parçaları toplayın. Bağışlayıcı malzemeler içeren basit geometriler için bazı işlemler bu şekilde gerçekleştirilir. Ancak çoğu üretim, her zaman sezgisel olmayan şekillerde etkileşime giren değişkenlere sürekli dikkat etmeyi gerektirir.

Eriyik sıcaklığını artırdığınızda plastik daha kolay akar, bu da ince kesitlerin doldurulmasına yardımcı olur. Ancak daha yüksek sıcaklık, daha uzun soğutma anlamına gelir ve malzemenin bozulması riskini taşır. Donmuş cilt çok kalınlaşmadan önce enjeksiyon hızını arttırın; aksi takdirde kayma ısınmasına veya püskürtmeye neden olabilirsiniz. Çökme izlerini önlemek için daha fazla paketleme basıncı ekleyin ve artık kalıbın yarıları arasında plastiğin sıkıştığı yerlerde parlamayla mücadele edeceksiniz.

John Bozzelli gibi kişiler ve RJG Inc. gibi kuruluşlar tarafından desteklenen-bilimsel kalıplama metodolojisi-buna, deneme-yanılma ayarlaması yerine boşluk basıncı sensörlerini ve belgelenmiş deneyleri kullanarak sistematik olarak yaklaşmaktadır. Disiplin, üretim tutarlılığında gerçek bir fark yaratır.

Kusurların birbirini etkileyen birden fazla nedeni vardır. Çökme işaretleri, kalın bölümlere yetersiz paketleme yapıldığını gösterir ancak bunların sabitlenmesi, aynı anda basınç, zaman, sıcaklık ve soğutmada değişiklik yapılmasını gerektirebilir. Çarpıklık genellikle çıkarmadan saatler sonra iç gerilimlerin gevşemesi nedeniyle ortaya çıkar-parça kalıptan çıkarken güzel görünür ve ardından yavaş yavaş bozulur. Plastik Mühendisleri Derneği'nin verilerine göre, tek başına yüzey kusurları sektör genelindeki enjeksiyon kalıplama reddi vakalarının yaklaşık %40'ını- oluşturuyor.

Kalıbın Kendisi

Düşük ila orta hacimler için kalıplama maliyeti enjeksiyon kalıplamanın ekonomisine hakimdir. Basit bir tek-boşluklu alüminyum prototip kalıbının maliyeti 2.000-5.000 $ olabilir. Çoklu boşluklara sahip üretim çelik kalıpları, karmaşık konfigürasyonlar için 25.000-100.000 ABD Doları veya önemli ölçüde daha fazla tutar. Formlabs, çok boşluklu üretim araçları için 100 ABD Dolarına000+ kadar aralıkları gösteren veriler yayınladı (formlabs.com).

Kalıp yapımı doğrudan ne üretebileceğinizi belirler. İki-plaka tasarımı çoğu standart parçayı işler. Üç-plaka kalıbı, kızakları parçalardan otomatik olarak ayırır. Yan işlemler ve kaldırıcılar, normal kalıp-açılma yönünde serbest bırakılamayan alttan kesmeleri mümkün kılar. Sıcak yolluk sistemleri, yolluk hurdasını ortadan kaldırır ancak maliyet ve bakım karmaşıklığını arttırır.

Kapının konumu-plastiğin boşluğa girdiği yer- hem görünümü hem de yapısal bütünlüğü etkiler. Kapılar tanık izleri bırakır, bu nedenle kozmetik yüzeylerin başka yerlere gizlenmiş kapılara ihtiyacı vardır. Kapı yerleşimi aynı zamanda güçlendirilmiş malzemelerdeki akış modellerini, kaynak hattı konumlarını ve fiber yönelimini de belirler.

Kalıbın içindeki soğutma kanalı düzeni çevrim süresini doğrudan etkiler. Boşluk yüzeyine daha yakın olan kanallar ısıyı daha hızlı uzaklaştırır ancak çeliği zayıflatır. Çoğu tasarım, bir uzlaşma olarak kanalları boşluk yüzeylerinden 15-25 mm uzağa yerleştirir. Düz delinmiş delikler yerine parça konturlarını takip eden uyumlu soğutma, karmaşık geometrilerde çevrim sürelerini önemli ölçüde azaltabilir.