инъекция

Инъекциялық қалыптау (инъекциялық құю АҚШ-та) - қалыпқа материалды енгізу арқылы бөлшектерді өндірудің технологиялық процесі. Инъекциялық қалыптау көптеген материалдармен, соның ішінде металдармен (бұл процесс диамединг деп аталады), көзілдіріктермен, эластомерлермен, кондитерлермен және термопластикалық және термостаттаушы полимерлермен орындалуы мүмкін. Бөлікке арналған материал қыздырылған бөшкеге құйылады, араласады және құйылған қуысқа жіберіледі, ол жерде ол салқындатылып, қуыстың конфигурациясына қатаяды. Өнімді жобалағаннан кейін, әдетте өнеркәсіптік дизайнер немесе инженер, қалыптарды қалыптаушы (немесе аспап жасаушы) металдан, әдетте болаттан немесе алюминийден жасайды және қажетті бөлшектің ерекшеліктерін қалыптастыру үшін дәлдікпен өңдейді. Инъекциялық қалыптау машиналардың ең кішкентай бөлшектерінен бастап тұтас панельдеріне дейінгі әртүрлі бөлшектерді жасау үшін кеңінен қолданылады. Кейбір төмен температуралы термопластиктерді инъекциялық қалыптау кезінде балқымайтын фотополимерлерді қолдана отырып, 3D басып шығару технологиясының жетістіктерін кейбір қарапайым инжекциялық қалыптарға қолдануға болады.

Инъекциялық қалыпта болатын бөліктер қалыптау процесін жеңілдету үшін өте мұқият жобалануы керек; бөлік үшін пайдаланылатын материал, бөліктің қалаған нысаны мен ерекшеліктері, қалыптау материалы және қалыптау машинасының қасиеттері бәрі ескерілуі керек. Инъекциялық қалыптаудың әмбебаптығы дизайнның және кең мүмкіндіктердің кеңдігімен қамтамасыз етіледі.

Бағдарламалар

Инъекциялық қалып көптеген заттарды жасау үшін қолданылады: орау, бөтелке қақпақтары, автомобиль бөлшектері мен бөлшектері, ойыншықтар, қалтаға арналған тарақтар, кейбір музыкалық аспаптар (және олардың бөліктері), бір орындықтар мен кішкентай үстелдер, сақтау контейнерлері, механикалық бөлшектер (берілістерді қоса алғанда) және басқа да көптеген пластикалық бұйымдар. Инъекциялық қалыптау - бұл пластикалық бөлшектерді жасаудың кең таралған заманауи әдісі; сол объектінің жоғары көлемін шығаруға өте ыңғайлы.

Процесс сипаттамалары

Инъекциялық қалыптау балқытқышты күшейту үшін қошқар немесе бұрандалы типтегі қондырғы қолданады пластмасса қалыптың қуысына материал; бұл қалыптың контурына сәйкес келген пішінге айналады. Ол көбінесе термопластикалық және термореактивті полимерлерді өңдеу үшін қолданылады, ал оның бұрынғы көлемі айтарлықтай жоғары. Термопластика оларды инъекциялық қалыптау үшін өте қолайлы ететін сипаттамаларына байланысты кең таралған, мысалы, оларды қайта өңдеудің қарапайымдылығы, олардың әртүрлі қолданбаларында қолдануға мүмкіндік беретін әмбебаптығы, және олардың жұмсарту және қыздыру кезінде ағу қабілеті. Термопластиктердің термосетиктерден қорғаныс элементі де бар; егер термореактивті полимер айдау баррелінен уақтылы шығарылмаса, бұрандалы және бақылау клапандарының ұстап қалуына және инжекционды қалыптау машинасына зақым келуіне алып келетін химиялық тоғысу орын алуы мүмкін.

Инъекциялық қалыптау полимерді қажетті формаға келтіретін қалыпқа шикізатты жоғары қысыммен айдаудан тұрады. Қалыптар бір қуыста немесе бірнеше қуыста болуы мүмкін. Бірнеше қуысты қалыптарда әр қуыс бірдей болуы мүмкін және бірдей бөліктерді құрайды немесе ерекше болуы мүмкін және бір цикл кезінде бірнеше түрлі геометрияларды құрайды. Қалыптар көбінесе аспаптық болаттардан жасалады, бірақ баспайтын болаттар мен алюминий қалыптары белгілі бір қолдану үшін жарамды. Алюминий қалыптары, әдетте, жоғары көлемді өндіріске немесе өлшемдері шектеулі толеранттылыққа ие бөлшектерге жарамсыз, өйткені олар механикалық қасиеттері төмен және бүрку мен қысу циклдары кезінде тозуға, бүлінуге және деформацияға бейім; алюминий қалыптары аз көлемді қолдану кезінде экономикалық жағынан тиімді, өйткені қалып дайындау шығындары мен уақыты айтарлықтай азаяды. Көптеген болат қалыптар өмір бойы миллионнан астам бөлшектерді өңдеуге арналған және оларды жасау үшін жүздеген мың доллар қажет болады.

Қашан термопластика қалыпталған, әдетте түйіршіктелген шикізат бункер арқылы поршеньді бұрап қыздырылған бөшкеге беріледі. Бөшкеге кірген кезде температура жоғарылайды және жылу энергиясының жоғары деңгейіндегі молекулалар арасындағы кеңістіктің нәтижесінде жеке тізбектердің салыстырмалы ағымына қарсы тұратын Ван-дер-Ваальс күштері әлсірейді. Бұл процесс оның тұтқырлығын төмендетеді, бұл полимердің инъекция қондырғысының қозғаушы күшімен ағуына мүмкіндік береді. Бұранда шикізатты алға қарай жеткізеді, полимердің жылулық және тұтқыр үлестірілуін араластырады және біртектес етеді, сонымен қатар материалды механикалық қырқу және полимерге үйкелетін қыздырудың едәуір мөлшерін қосу арқылы қажетті қыздыру уақытын қысқартады. Материал тексеру клапаны арқылы алға жіберіледі және бұранданың алдыңғы жағында а деп аталатын көлемге жиналады ату. Түсіру - бұл қысым беру үшін қалыптың қуысын толтыру, кішіреюдің орнын толтыру және жастықшаны қамтамасыз ету үшін қолданылатын материалдың көлемі (оқтың жалпы көлемінің шамамен 10% -ы, ол бөшкеде қалады және бұранданың түбіне түсуіне жол бермейді). бұрандадан қалыптың қуысына дейін. Материал жеткілікті мөлшерде жиналған кезде, материал жоғары қысыммен және жылдамдықпен қуысты құрайтын бөлікке мәжбүр болады. Қысымның көтерілуіне жол бермеу үшін, процесте әдетте бұранданың тұрақты жылдамдықтан тұрақты қысым бақылауына ауысатын 95-98% толық қуысына сәйкес келетін ауыстыру позициясы қолданылады. Көбіне инъекция уақыты 1 секундқа жетпейді. Бұранда беріліс жағдайына жеткеннен кейін қаптаманың қысымы қолданылады, ол қалыптың толтырылуын аяқтайды және термопластика үшін көптеген басқа материалдармен салыстырғанда жылуды азайтады. Қаптама қысымы қақпа (қуыс кіреберісі) қатайғанға дейін қолданылады. Кішкентай өлшемге байланысты қақпа әдетте бүкіл қалыңдығы бойынша қатаю үшін бірінші орын болып табылады. Қақпа қатайғаннан кейін, қуысқа материал ене алмайды; сәйкес, бұранда келесі цикл үшін материал алады және оны шығарады және өлшемі орнықты болатындай етіп қалыптағы материал салқындатады. Бұл салқындату ұзақтығы сыртқы температура реттегішінен суды немесе майды айналдыратын салқындату желілерін пайдалану арқылы күрт төмендейді. Қажетті температураға қол жеткізілгеннен кейін қалып ашылып, мақаланы демонтаждау үшін түйреуіштер, жеңдер, стриптизерлер және т.с.с. алға жылжытылады. Содан кейін, қалып жабылып, процесс қайталанады.

Термосецтер үшін әдетте бөшкеге екі түрлі химиялық компоненттер енгізіледі. Бұл компоненттер дереу қайтымсыз химиялық реакцияларды бастайды, нәтижесінде материалдар бір-бірімен байланысқан молекулалар желісіне өтеді. Химиялық реакция нәтижесінде сұйықтықтың екі компоненті біртіндеп вискоэластикалық қатты затқа айналады. Инъекциялық баррель мен бұрандадағы қату проблемалы болуы мүмкін және қаржылық салдары болуы мүмкін; сондықтан баррель ішіндегі термореттегіштерді минимизациялау өте маңызды. Әдетте, бұл инъекциялық қондырғыда химиялық прекурсорлардың тұру уақыты мен температурасы барынша азайтылатынын білдіреді. Бөшкенің көлемін азайту және циклды көбейту арқылы тұру уақытын қысқартуға болады. Бұл факторлар реакцияға түсетін химиялық заттарды термиялық оқшауланған ыстық қалыпқа құятын термиялық оқшауланған, суық инъекция қондырғысын қолдануға әкелді, бұл химиялық реакциялардың жылдамдығын арттырады және терморегулятордың қатып қалған компонентіне жету үшін аз уақытты алады. Бөлшек қатып қалғаннан кейін айдау жүйесі мен химиялық прекурсорларды оқшаулауға жақын клапандар, қалып қалыпталған бөлшектерді шығару үшін ашылады. Содан кейін, қалып жабылып, процесс қайталанады.

Алдын ала құйылған немесе өңделген компоненттерді қалып ашық болған кезде қуысқа енгізуге болады, бұл келесі циклге енгізілген материал олардың айналасында түзіліп, қатайып кетуіне мүмкіндік береді. Бұл процесс белгілі Қалыптауды салыңыз және жеке бөліктерге бірнеше материалдардан тұруға мүмкіндік береді. Бұл процесс көбінесе металл бұрандалары бар пластикалық бөлшектерді жасау үшін қолданылады, бұл оларды бірнеше рет бекітіп, ашылмаған күйде қалдыруға мүмкіндік береді. Бұл әдісті қалыптағы таңбалау үшін де қолдануға болады және пленка қақпақтарын қалыпталған пластик контейнерлерге де бекітуге болады.

Әдетте соңғы бөлікте қоштасу сызығы, спрю, қақпаның белгілері және эжекторлық түйреуіш белгілері болады. Бұл сипаттамалардың ешқайсысы әдетте қажет емес, бірақ процестің сипатына байланысты сөзсіз. Қақпа белгілері балқыманы жіберетін арналарды (шприц және жүгіргіш) бөлік қалыптастыратын қуысқа қосатын қақпада пайда болады. Бөлу сызығы мен эжекторлы түйреуіш белгілері минуттық сәйкессіздіктерден, тозудан, газ тәрізді саңылаулардан, салыстырмалы қозғалыстағы көршілес бөлшектердің саңылауларынан және / немесе инъекцияланған полимермен түйісетін жұптасатын беттердің өлшемдік айырмашылықтарынан туындайды. Өлшемдік айырмашылықтарды инъекция кезінде біркелкі емес, қысыммен туындаған деформацияға, өңдеудің рұқсат етілгендігіне және қалыптың компоненттерінің біркелкі емес жылу кеңеюіне және қысылуына жатқызуға болады, олар инъекция, орау, салқындату және шығару кезеңдерінде жылдам циклды бастан кешіреді. . Зең компоненттері көбінесе жылудың кеңеюінің әр түрлі коэффициенті материалдарымен жобаланады. Бұл факторларды жобалау, дайындау, өңдеу және сапаны бақылау шығындарының астрономиялық өсуінсіз есепке алу мүмкін емес. Шебер қалып пен бөлшектерді жасаушы бұл эстетикалық зиянды мүмкін болса жасырын жерлерде орналастырады.

Тарих

Америкалық өнертапқыш Джон Уэсли Хаят інісі Ишаямен бірге Хиат 1872 жылы алғашқы инжекциялық қалыптау машинасын патенттеді. Бұл машина қазіргі қолданыстағы машиналармен салыстырғанда қарапайым болды: ол үлкен гиподермиялық ине сияқты жұмыс істеді, поршень арқылы қыздырылған пластикті құяды. цилиндрді қалыпқа айналдырыңыз. Өнеркәсіп жылдар өткен сайын баяу алға жылжып, жағалар, түймелер, шаш тарақтары сияқты өнімдер шығарды.

Неміс химиктері Артур Эйхенгрүн мен Теодор Беккер 1903 жылы целлюлоза нитратына қарағанда әлдеқайда аз жанғыш болатын целлюлоза ацетатының алғашқы ерітінділерін ойлап тапты. Ақыр соңында ол инъекцияға дайындалған ұнтақ түрінде қол жетімді болды. Артур Эйхенгрүн алғашқы инъекциялық қалыптауды 1919 жылы жасады. 1939 жылы Артур Эйхенгрүн пластиктендірілген целлюлоза ацетатын инъекциялық қалыптауға патент берді.

Өткен ғасырдың 1940-жылдары бұл сала қарқынды дамыды, өйткені Екінші дүниежүзілік соғыс арзан, жаппай шығарылатын өнімге үлкен сұраныс тудырды. 1946 жылы американдық өнертапқыш Джеймс Уотсон Хендрі алғашқы бұрандалы инжектор машинасын салды, бұл инъекция жылдамдығы мен шығарылатын бұйымдардың сапасын анағұрлым дәл бақылауға мүмкіндік берді. Бұл машина инъекцияға дейін материалды араластыруға мүмкіндік берді, сондықтан түсті немесе қайта өңделген пластикті қыз материалына қосып, егу алдында мұқият араластыруға болады. Бүгінде бұрандалы инжекторлық машиналар барлық инжекциялық машиналардың басым көпшілігін құрайды. 1970-ші жылдары Хендрі газбен жұмыс істейтін алғашқы инжекторлық қалыптау процесін бастады, бұл тез салқындаған күрделі, қуыс бұйымдарды шығаруға мүмкіндік берді. Бұл дизайнның икемділігін, сонымен қатар шығарылатын бөлшектердің беріктігін және әрлеуін, өндіріс уақытын, өзіндік құнын, салмағын және қалдықтарды азайту арқылы едәуір жақсартты

Пластикалық инжекторлық қалыптау индустриясы бірнеше жылдар ішінде тарақтар мен түймелер шығарудан бастап автомобиль, медициналық, аэроғарыш, тұтыну тауарлары, ойыншықтар, сантехника, қаптама және құрылыс сияқты көптеген салаларға арналған көптеген өнімдерді шығаруға дейін дамыды.

Процесске ең қолайлы полимерлердің мысалдары

Барлық полимерлерді, кейде оларды шайыр деп атайды, соның ішінде барлық термопластиктерді, кейбір термостеттер мен кейбір эластомерлерді қолдануға болады. 1995 жылдан бастап инжекциялық қалыптауға арналған қол жетімді материалдардың жалпы саны жылына 750 жылдамдықпен өсті; бұл үрдіс басталған кезде шамамен 18,000 материал қол жетімді болды. Қол жетімді материалдар құрамында қорытпалар немесе бұрын өңделген материалдардың қоспалары бар, сондықтан өнім дизайнерлері кең таңдаудан жақсы қасиеттері бар материалды таңдай алады. Материалды таңдаудың негізгі критерийлері - бұл ақырғы бөлікке қажетті күш пен функция, сондай-ақ құны, бірақ сонымен бірге әр материалда қалыптаудың әртүрлі параметрлері бар, оларды ескеру қажет. Эпоксидті және фенолды қарапайым полимерлер термореактивті пластмассалардың мысалы болып табылады, ал нейлон, полиэтилен және полистирол термопластикалық. Жуырда салыстырмалы түрде пластикалық серіппелер мүмкін болмады, бірақ полимер қасиеттерінің жетістіктері оларды қазір практикалық етеді. Қолданбаларға сыртқы жабдықтың торларын бекітуге және ажыратуға арналған ілгектер кіреді.

жабдық

Инъекциялық қалыптау машиналары материалды бункерден, инжекциялық рамадан немесе бұрандалы поршеньден және жылыту қондырғысынан тұрады. Баспасөз деп те аталады, олар компоненттер пішінделген қалыптарды ұстайды. Престер машинаның көрсете алатын қысу күшінің мөлшерін білдіретін тоннажбен есептеледі. Бұл күш инъекция процесінде зеңді жабық ұстайды. Тонаж 5 тоннадан 9,000 тоннаға дейін өзгеруі мүмкін, бұл көрсеткіштер салыстырмалы түрде аз өндірістік операцияларда қолданылады. Қысқыштың жалпы күші пішінделетін бөліктің болжанған ауданымен анықталады. Бұл жобаланған аймақ жобаланған алаңдардың әр шаршы сантиметрі үшін 1.8-ден 7.2 тоннаға дейінгі қысқыш күшіне көбейтіледі. Ереже бойынша, 4 немесе 5 тонна / дюйм² көптеген өнімдер үшін қолданыла алады. Егер пластмассадан жасалған материал өте қатты болса, онда форманы толтыру үшін инжекция қысымының көбірек болуы қажет, демек қалыптың жабық ұсталуы үшін қапсырма тонажының көбірек болуы қажет. Қажетті күш қолданылған материалмен және бөлшектің өлшемімен де анықталуы мүмкін; үлкенірек бөлшектер жоғары қысу күшін қажет етеді.

Зең

Зең or The қалыптау кезінде пластикалық бөлшектерді жасау үшін қолданылатын құралды сипаттау үшін қолданылатын жалпы терминдер.

Қалыптарды жасау қымбатқа түскендіктен, олар тек мыңдаған бөлшектер шығарылатын жаппай өндірісте қолданылған. Әдеттегі қалыптар шыңдалған болаттан, алдын ала шыңдалған болаттан, алюминийден және / немесе бериллий-мыс қорытпасынан жасалады. Қалыпты салу үшін материалды таңдау, ең алдымен, экономикалық; тұтастай алғанда, болат қалыптарды салу қымбатқа түседі, бірақ олардың ұзақ өмір сүруі тозуға дейін жасалған бөлшектердің көп санына қарағанда жоғары бастапқы құнын өтейді. Алдын ала шыңдалған болат қалыптары тозуға төзімділігі төмен және олар көлемнің төмендеуіне немесе үлкен компоненттерге қолданылады; олардың болатқа тән қаттылығы Роквелл-С шкаласы бойынша 38–45 құрайды. Шынықтырылған болат қалыптары өңдеуден кейін термиялық өңдеуден өтеді; бұл тозуға төзімділік пен өмір сүру ұзақтығы жағынан әлдеқайда жоғары. Әдеттегі қаттылық 50 мен 60 Rockwell-C (HRC) аралығында болады. Алюминий қалыптарының бағасы едәуір аз болуы мүмкін, ал қазіргі заманғы компьютерленген жабдықпен жобаланған және өңделген кезде ондаған, тіпті жүздеген мың бөлшектерді қалыптау үшін үнемді болады. Бериллий мысы көгерудің тез жылуды кетіруді қажет ететін немесе ығысу жылуын көп көретін аудандарда қолданылады. Қалыптарды CNC өңдеу немесе электр разрядты өңдеу процестерін қолдану арқылы жасауға болады.

Дизайн дизайны

Қалып екі негізгі компоненттен тұрады: инжекторлы қалып (A пластина) және эжекторлы қалып (B пластинкасы). Бұл компоненттер деп те аталады мылжың және мылжың. Пластикалық шайыр a арқылы қалыпқа енеді шырша or Қақпа инъекциялық қалыпта; серіппелі қопсытқыш - қалыптау машинасының инжекциялық баррелінің саптамасына мықтап жабысып, балқытылған пластиктің бөшкеден қалыпқа құйылуына мүмкіндік береді. қуысы. Спрю втулкасы балқытылған пластиканы А және В плиталарының беттеріне өңделетін арналар арқылы қуыс кескіндеріне бағыттайды. Бұл арналар пластиктің бойымен жүруіне мүмкіндік береді, сондықтан олар деп аталадыжүгірушілер. Балқытылған пластик жүгіргіш арқылы өтіп, бір немесе бірнеше мамандандырылған қақпаларға еніп, қажетті бөлікті қалыптастыру үшін қуыс геометриясына енеді.

Құйықты, жүгіргішті және пішіннің қуыстарын толтыруға қажетті шайыр мөлшері «атудан» тұрады. Қалыпта ұсталған ауа қалыптың бөлінетін сызығына қосылған ауа саңылауларынан немесе оларды ұстап тұрған саңылаулардан сәл кішірек эжекторлы түйреуіштер мен сырғымалардың айналасынан шыға алады. Егер ұсталған ауаның шығуына жол берілмесе, ол келіп түсетін материалдың қысымымен қысылып, қуыстың бұрыштарына сығылады, ол толып кетуден сақтайды және сонымен қатар басқа ақауларды тудыруы мүмкін. Ауа тіпті соншалықты қысылып кетуі мүмкін, ол жанып, қоршаған пластикалық материалдарды жағып жібереді.

Қалыптанған бөлікті қалыптан шығаруға мүмкіндік беру үшін, қалыптың бөліктері қалып ашылған кезде осындай көтерілімдердің арасында жылжытылмаса (қалыптар деп аталатын компоненттерді қолдана отырып) қалыптың бөліктері қалыпқа түскен бағытта бір-бірінен асып кетпеуі керек. ).

Сызу бағытымен параллель пайда болатын бөліктің бүйірлері (бұралған позицияның (тесіктің) немесе кірістірудің білігі ашылған және жабылған кезде қалыптың жоғары және төмен қозғалысына параллель) бөлшектің қалыптан босатылуын жеңілдету үшін, әдетте, тартпа деп аталады. Шарттың жеткіліксіздігі деформацияны немесе бұзылуды тудыруы мүмкін. Көгеру үшін қажетті жоба алдымен қуыстың тереңдігіне байланысты болады: қуыс неғұрлым терең болса, соғұрлым соғұрлым қажет болады. Қажетті жобаны анықтаған кезде кішіреюді де ескеру қажет. Егер тері тым жұқа болса, онда қалыпталған бөлік салқындаған кезде және сол ядроларға жабысқанда пайда болатын өзектерге азаяды немесе бөлік жұлынуы, бұралуы, көпіршігі немесе жарылуы мүмкін.

Әдетте қалып қалыпталған кезде ол қалыпталған бөлшек қалып ашылған кезде эжектордың (B) жағында сенімді қалып, жүгіргіш пен шприцті (A) жағынан бөлшектермен бірге шығаратындай етіп жасалады. Содан кейін бөлік (B) жағынан шығарылған кезде еркін құлайды. Туннельдік қақпалар, сүңгуір қайық немесе қалып қақпасы деп те аталады, бөліну сызығынан немесе қалып бетінен төмен орналасқан. Бөлшек сызығында қалыптың бетіне саңылау өңделеді. Қалыпталған бөлшекті қалыптан шығару кезінде жүгіру жүйесінен (қалыппен) кесіледі. Эжекторлық түйреуіштер, сонымен қатар нокауттық түйреуіштер деп аталады, бұл қалыптың жартысына орналастырылған дөңгелек түйреуіштер (әдетте эжектордың жартысы), олар дайын қалыпталған өнімді немесе жүгіргіш жүйесін қалыптан шығарады. Мақаланы түйреуіштер, жеңдер, шешімдер және т. Б. Пайдалану арқылы жағымсыз әсерлер немесе бұрмаланулар тудыруы мүмкін, сондықтан қалыпты жобалау кезінде абай болу керек.

Салқындатудың әдеттегі әдісі - салқындатқышты (әдетте су) құйылған пластиналар арқылы бұрғыланған және шлангтар арқылы жалғасатын жол түзу. Салқындатқыш жылуды қалыптан алады (ол ыстық пластиктен жылуды сіңірген) және пластмассаны тиімді температурада қатайту үшін қалыпты тиісті температурада ұстайды.

Техникалық қызмет көрсету мен желдетуді жеңілдету үшін қуыстар мен өзекшелер деп аталатын бөліктерге бөлінеді кірістіру, және қосалқы жиналыстар деп аталады кірістіру, блоктарынемесе қуыс блоктар. Ауыстырылатын кірістірулерді ауыстыру арқылы бір қалып сол бөліктің бірнеше өзгерісін жасай алады.

Неғұрлым күрделі бөлшектер неғұрлым күрделі қалыптардың көмегімен түзіледі. Олардың ішінде слайд деп аталатын бөлімдер болуы мүмкін, олар сызғыш бағытына перпендикуляр орналасқан қуысқа ауысады, бөліктердің өзгеріп кететін элементтерін құрайды. Қалып ашылған кезде, слайдтар пластикалық бөліктен стационарлық қалыптың жартысына стационарлық «бұрыштық түйреуіштер» көмегімен шығарылады. Бұл түйреуіштер слайдтарға ұяшыққа еніп, қалыптың жартысы қозғалатын кезде ашылған кезде слайдтардың артқа жылжуына себеп болады. Содан кейін бөлік шығарылып, қалып жабылады. Қалыпты жабу әрекеті слайдтардың бұрыштық түйреуіштер бойымен алға жылжуына әкеледі.

Кейбір қалыптар бұрандалы бөлшектерді бірінші бөліктің айналасында жаңа пластик қабаты пайда болуы үшін қайта салуға мүмкіндік береді. Мұны көбінесе артық жүктеме деп атайды. Бұл жүйе бір дана шиналар мен дөңгелектерді шығаруға мүмкіндік береді.

Екі атысты немесе көп атысты қалыптар бір қалыптау циклінде «шамадан тыс қалыптау» үшін жасалған және екі немесе одан да көп инжекциялық қондырғылары бар мамандандырылған инжекционды құю машиналарында өңделуі керек. Бұл процесс іс жүзінде екі рет орындалатын инжекциялық қалыптау процесі болып табылады, сондықтан қателік деңгейі анағұрлым аз болады. Бірінші қадамда негізгі түс материалы екінші формаға арналған бос орындарды қамтитын негізгі пішінге құйылады. Содан кейін екінші материал, басқа түс, сол кеңістіктерге құйылады. Мысалы, осы процесте жасалған кнопкалар мен кілттердің тозуы мүмкін емес белгілері бар және олар ауыр қолданылған кезде де оқылады.

Қалып бір бөлшектің бірнеше «көшірмесінде» бірнеше көшірме жасай алады. Бұл бөліктің қалыпындағы «әсер» саны көбінесе кавитация деп қате аталады. Бір әсерлі құрал көбінесе бір әсерлі (қуыс) қалып деп аталады. Бір бөліктің екі немесе одан көп қуысы бар қалып көп әсер ету (қуыс) қалыпына жатады. Өндіріс көлемінің өте жоғары мөлшері (бөтелке қақпақтарындағы сияқты) 128-ден астам қуысқа ие болуы мүмкін.

Кейбір жағдайларда қуысты бірнеше рет кесу бірнеше түрлі бөліктерді сол құралға салады. Кейбір құралдар жасаушылар бұл қалыптарды отбасылық қалыптар деп атайды, өйткені барлық бөліктер бір-бірімен байланысты. Мысалдарға пластикалық модельдер жиынтығы жатады.

Қалыпты сақтау

Орташа шығындарының жоғары болуына байланысты өндірушілер арнайы қалыптарды қорғау үшін көп күш жұмсайды. Тамаша температура мен ылғалдылық деңгейі әр жеке қалыптың ұзақ қызмет етуін қамтамасыз етеді. Резеңке бүркуіне арналған қалыптар сияқты өзгермелі қалыптар, температура мен ылғалдылық бақыланатын ортада, бүлінудің алдын алу үшін сақталады.

Құрал материалдары

Аспаптық болат жиі қолданылады. Жұмсақ болат, алюминий, никель немесе эпоксид тек прототипке немесе өте қысқа өндіріске жарамды. Сәйкес қалыпқа ие заманауи қатты алюминий (7075 және 2024 қорытпалары) қалыпты қалыпта ұстай отырып, 100,000 немесе одан да көп бөлшектерді шығаруға қабілетті қалыптарды оңай жасай алады.

өңдеу

Қалыптар екі негізгі әдіс арқылы жасалады: стандартты өңдеу және EDM. Стандартты өңдеу, әдеттегі түрде, инжекциялық қалыптарды салу әдісі болып табылады. Технологиялық даму кезінде CNC өңдеу дәстүрлі әдістерге қарағанда аз уақыт ішінде дәлірек қалыптар бөлшектерімен күрделі қалыптарды жасаудың басым құралы болды.

Электрлік разрядты өңдеу (EDM) немесе ұшқын эрозиясы процесі қалыптау өндірісінде кеңінен қолданыла бастады. Машина жасау қиын болатын пішіндердің пайда болуына мүмкіндік бере отырып, процесс термоөңдеудің қажеті жоқ етіп алдын-ала қатайтылған қалыптарды қалыптастыруға мүмкіндік береді. Кәдімгі бұрғылау және фрезерлеу арқылы қатайтылған қалыптың өзгерістері әдетте қалыптың жұмсартылуы үшін тазартуды қажет етеді, содан кейін оны қайтадан қатайту үшін термиялық өңдеуді қажет етеді. ЭДМ - бұл қарапайым процесс, ол әдетте мыс немесе графиттен жасалынған электрод парафин майына (керосинге) батырылған қалыпқа бетіне өте баяу түсіріледі (бірнеше сағат ішінде). Құрал мен зең арасында қолданылатын кернеу электродтың кері формасындағы қалыптың бетіндегі ұшқынның пайда болуын тудырады.

құны

Қалыпқа енгізілген қуыстар саны қалыптау шығынына тікелей байланысты болады. Шұңқырлардың аз болуы аспаптарды өңдеуді аз талап етеді, сондықтан қуыстардың санын шектеу инжекциялық қалып құру үшін бастапқы өндірістік шығындардың азаюына әкеледі.

Қуыстардың саны қалыптау шығындарында маңызды рөл атқаратындықтан, бөлшектің дизайнының күрделілігі де маңызды. Күрделілік бетті әрлеу, төзімділік талаптары, ішкі немесе сыртқы жіптер, ұсақ детальдар немесе енгізілуі мүмкін ішкі сандардың саны сияқты көптеген факторларға қосылуы мүмкін.

Төменгі астарлар немесе қосымша құралдарды тудыратын кез-келген функция сияқты қалыптар құнын арттырады. Қалыптардың өзегі мен қуысының беткі қабаты қосымша құнға әсер етеді.

Резина айдаудың қалыптау процесі ұзақ уақыт бойына өнімділігі жоғары өнім береді, бұл оны қалыптаудың ең тиімді және үнемді әдісіне айналдырады. Дәл температураны бақылауды қамтитын тұрақты вулканизация процестері барлық қалдық материалдарды айтарлықтай азайтады.

Инъекция процесі

Инъекциялық қалыптау кезінде түйіршікті пластмассаны күшейтілген қопсытқыштан қыздырылған бөшкеге жібереді. Түйіршіктер винт тәрізді плунжермен баяу алға жылжыған кезде, пластмасса қыздырылған камераға түседі, ол жерде ол ериді. Плунгердің жетілуіне қарай, балқытылған пластик қалыпқа қарсы орналасқан саптамамен мәжбүр болады, бұл қақпаның қуысына қақпа мен жүгіру жүйесі арқылы енуге мүмкіндік береді. Қалып суық болып қалады, сондықтан пластмасса құйылғаннан кейін қатайып кетеді.

Инъекциялық қалыптау циклы

Пластикалық бөліктің инъекциялық қалыптары кезіндегі оқиғалардың тізбегі инъекциялық қалыптау циклы деп аталады. Цикл қалыптау жабылғанда басталады, содан кейін полимерді қалыптың қуысына енгізеді. Шұңқыр толтырылғаннан кейін, материалдың шөгуін қалпына келтіру үшін ұстап тұру қысымы сақталады. Келесі қадамда бұрандама бұрылады, келесі соққыны алдыңғы бұрандаға береді. Бұл бұранданы келесі соққыны дайындауға мәжбүр етеді. Бөлік жеткілікті салқындағаннан кейін, қалып ашылып, бөлігі шығарылады.

Дәстүрлі қалыптауға қарсы ғылыми

Дәстүр бойынша, құю процесінің айдау бөлігі қуысты толтыру және орау үшін бір тұрақты қысыммен жасалды. Бұл әдіс, алайда, цикл-цикл арасындағы өлшемдердің үлкен өзгеруіне мүмкіндік берді. Қазіргі уақытта RJG Inc-тің бастамасымен құрылған ғылыми немесе ажыратылған қалыптау әдісі жиі қолданылады, бұл кезде пластмассаны инъекциялау бөлшектердің өлшемдерін жақсы бақылауға мүмкіндік беретін кезеңдер бойынша «ажыратылады» және цикл-цикл (әдетте ату-то деп аталады) -салада түсіру) бірізділік. Алдымен қуыс жылдамдықты (жылдамдықты) бақылау арқылы шамамен 98% толтырылады. Қысым қажетті жылдамдықты қамтамасыз ету үшін жеткілікті болуы керек болса да, осы кезеңде қысымның шектеулері жағымсыз. Қуыс 98% толтырылғаннан кейін, машина жылдамдықты бақылаудан қысымды басқаруға ауысады, мұнда қуыс тұрақты қысыммен «жиналады», мұнда қажетті қысымға жету үшін жеткілікті жылдамдық қажет. Бұл бөлшектердің өлшемдерін дюймнің мыңнан бір бөлігіне дейін немесе одан да жақсы басқаруға мүмкіндік береді.

Инъекциялық қалыптау процестерінің әр түрлі түрлері

Инъекцияға арналған қалыптау процестерінің көпшілігі жоғарыдағы әдеттегі процестік сипаттамада қамтылғанмен, қалыптаудың бірнеше маңызды өзгерістері бар, бірақ олармен шектелмейді:

• құю
• Металды айдау қалыптау
• Жұқа қабырғаға инъекциялық қалыптау
• Сұйық силикон резеңкеден инъекциялық қалыптау

қысыммен құю процестеріне неғұрлым толық тізбесі мұнда табуға болады:

Процесс ақауларын жою

Барлық өндірістік процестер сияқты, инъекцияға арналған қалыптау ақауы бар бөлшектерді шығара алады. Инъекциялық қалыптау саласында ақауларды жою көбінесе нақты ақауларға арналған ақаулар бар бөліктерді зерттеп, сол ақауларды қалыптың дизайнымен немесе процестің өзімен сипаттай отырып шешеді. Сынақтар жиі ақауларды болжау және айдау процесінде пайдалануға тиісті техникалық сипаттамаларын анықтау мақсатында толық өндірістік бұрын аяқталады орындалады.

Жаңа немесе таныс емес қалыпқа бірінші рет толтырған кезде, сол қалыпқа түсірілімнің өлшемі белгісіз, техник / құралдарды орнатушы толық өндіріс басталғанға дейін сынақтан өткізе алады. Ол кішкене ату салмағынан басталады және қалып 95-тен 99% -ға дейін толғанға дейін біртіндеп толтырылады. Бұған қол жеткізгеннен кейін ұстау қысымы аз болады және қақпа тоңғанға дейін (қату уақыты) ұстау уақыты ұлғаяды. Қақпаның мұздату уақытын күту уақытын ұлғайту, содан кейін бөлікті өлшеу арқылы анықтауға болады. Бөлшектің салмағы өзгермеген кезде, қақпаның қатып қалғаны және бөлшекке материал енбегені белгілі болады. Қақпаның қату уақыты маңызды, өйткені ол цикл уақыты мен өнімнің сапасы мен консистенциясын анықтайды, бұл өзі өндіріс процесінің экономикасындағы маңызды мәселе. Бөлшектер раковиналардан босатылғанға дейін және салмақтың бір бөлігіне жеткенше ұстау қысымы жоғарылайды.

Қалыптау ақаулары

Инъекциялық қалыптау - бұл мүмкін өндірістік проблемалары бар күрделі технология. Олар қалыптардың ақауларынан немесе көбінесе қалыптау процесінің өзінен туындауы мүмкін.

Өндірістік компьютерлік сканерлеу сияқты әдістер бұл ақауларды сыртқы және ішкі жағынан табуға көмектеседі.

Толеранттылық

Қалыптастыруға төзімділік дегеніміз - өлшемдер, салмақтар, пішіндер немесе бұрыштар сияқты параметрлердегі ауытқуға белгілі бір рұқсат. Толеранттылықты орнатуда бақылауды көбейту үшін қолданылатын процестің негізінде қалыңдықтың минималды және максималды шегі болады. Инъекцияға арналған қалыптау, әдетте, шамамен 9-14 деңгейіндегі IT деңгейіне тең төзімділікке қабілетті. Термопластиктің немесе термостеттің төзімділігі ± 0.200-ден ± 0.500 миллиметрге дейін. Мамандандырылған қосылыстарда диаметрі бойынша сызықтық ерекшеліктері бойынша ± 5 мкм-ге дейінгі төзімділікке қол жеткізіледі. 0.0500-ден 0.1000 мкм немесе одан жоғары беткі қабаттарды алуға болады. Сондай-ақ, кедір-бұдырлы немесе қиыршықталған беттер болуы мүмкін.

Қуат талаптары

Инъекцияға арналған қалыптаудың бұл процесі үшін қажет қуат көп нәрсеге байланысты және пайдаланылған материалдар арасында әр түрлі болады. Өндірістік процестер бойынша анықтамалық нұсқаулық қуатқа деген қажеттілік «материалдың меншікті салмағы, балқу температурасы, жылу өткізгіштік, бөлшектер өлшемі және қалыптау жылдамдығына» байланысты екенін айтады. Төменде ең көп қолданылатын материалдар үшін қажетті қуат сипаттамаларын жақсы бейнелейтін, жоғарыда аталған сілтемедегі 243-беттегі кесте келтірілген.

Роботтық қалыптау

Автоматтандыру дегеніміз, бөлшектердің кішірек өлшемі мобильді тексеру жүйесіне бірнеше бөліктерді тезірек тексеруге мүмкіндік береді. Автоматты құрылғыларға инспекциялық жүйелерді орнатудан басқа, бірнеше осьті роботтар бөлшектерді қалыптан алып тастап, әрі қарай өңдеу үшін орналастыра алады.

Ерекше мысалдарға бөлшектерді бөлшектер пайда болғаннан кейін дереу қалыптан шығару, сонымен қатар машинаны көру жүйесін қолдану жатады. Робот бөлшекті қалыптан босату үшін эжектордың түйреуіштері кеңейтілгеннен кейін бөлігін алады. Содан кейін оларды сақтау орны немесе тікелей тексеру жүйесіне ауыстырады. Таңдау өнімнің түріне, сондай-ақ өндірістік жабдықтың жалпы орналасуына байланысты болады. Роботтарға орнатылған көру жүйелері кірістірілген бөлшектердің сапасын бақылауды едәуір жақсартты. Мобильді робот металл компонентінің орналасу дәлдігін дәл анықтай алады және адамның қолынан тезірек тексере алады.

Галерея