Мир литья пластика под давлением постоянно развивается. Возможность создания широкого ассортимента пластмассовых изделий различных размеров, форм и дизайна делает эту технику очень полезной.
Хотя весь процесс короткий и почти полностью автоматизирован, есть несколько популярных терминов для литья пластмасс под давлением, о которых следует знать каждому в отрасли. Как дизайнеры, производители или покупатели, вы часто будете сталкиваться с этими терминами:
1. Пластики:
Полимер — один из наиболее часто используемых терминов для литья изделий из пластмасс. Сырьё используемое в процессе, известно как пластик. На рынке доступны сотни видов материалов. Обладая различными свойствами и характеристиками, такими как твердость, гибкость, вес, ударная вязкость, прочность на разрыв, эластичность, химическая стойкость, тепловое отклонение, водопоглощение, каждый полимер может применяться в отдельных пластиковых изделиях.
Кроме того, пластмассы также различаются по стоимости. Выбор идеального сырья или смеси для конкретного продукта требует опыта. Некоторые из наиболее часто используемых полимеров:
- Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS);
- Полиэтилен низкой плотности (LDPE) и полиэтилен высокой плотности (HDPE);
- Поликарбонат (ПК);
- Полиамид (нейлон);
- Ударопрочный полистирол (HIPS);
- Полипропилен (ПП);
- Акрил (ПММА);
- Полиэфирэфиркетон (PEEK);
- Ацеталь / полиоксиметилен (ПОМ);
- Термопластичный полиуретан (ТПУ).
2. Краситель:
Это красящие или пигментные компоненты, которые доступны в гранулированной форме. Красители смешиваются с пластиками для придания изделию желаемого оттенка. Концентраты определенных цветов разрабатываются на автоматизированных машинах посредством процесса подбора цвета.
Различные цвета / оттенки отмечены разными числами, которые дают инженерам представление о желаемом оттенке при создании смеси. Кроме того, также важно тщательно выбирать используемые материалы перед составлением цветного концентрата.
3. Пресс-форма:
Вы не можете изучить список терминов литья пластмасс под давлением, не обсудив пресс-формы. Формы представляют собой полые конструкции, в которые впрыскиваются пластмассы для создания желаемой детали. Формы обычно изготавливают из нержавеющей стали.
Проектирование форм часто имеет решающее значение, поскольку точность формы определяет точность создаваемого продукта. Следовательно, проектирование и изготовление пресс-форм значительно дороже.
Компьютерное проектирование используется для создания форм с жесткими допусками и высокими уровнями точности, чтобы прослужить несколько лет эксплуатации.
4. Полость пресс-формы:
Отверстие или полость внутри формы, выполненная в форме конечной пластмассовой детали, называется полостью формы. Это пространство, куда вводится пластиковая смола. Чем выше уровень кавитации в форме, тем выше производительность.
Формовщики / производители часто предпочитают создавать одну форму для каждой детали, а не создавать общую форму с разными полостями для каждой детали, чтобы получить более высокую точность конечного продукта.
5. Наполнители:
Наполнители — это вещества, которые добавляются к сырью во время процесса производства пластмассовых изделий, для улучшения свойств материала.
Иногда требования к продукту трудно удовлетворить с учетом свойств выбранных пластиков. В таких случаях для улучшения свойств используемых полимеров добавляют наполнители.
Обычно используемые наполнители такие как диоксид кремния, слюда, стекло, глина, карбонат кальция, тригидрат оксида алюминия и т. д.
6. Формование вставки:
Формование вставки включает впрыскивание пластмассы в форму, содержащую металлическую вставку, помещенную внутрь. В результате получается одна формованная пластиковая деталь с металлической вставкой, окруженной пластиком.
В некоторых случаях вставки также могут быть изготовлены из пластика, свойства которого отличаются от свойств вводимой смолы.
Различные применения вставного формования включают использование в резьбовых крепежных деталях, фильтрах, вставных муфтах и т. д. Процесс вставного формования является новейшим с точки зрения технологии и хорошо подходит для тяжелого машиностроения и различных промышленных применений.
7. Прецизионное литьё:
Прецизионное литьё под давлением — это процесс формования пластиковых деталей с высоким уровнем точности и допусков. Основное внимание в этой технике уделяется производству деталей без дефектов.
Процесс точного формования используется для производства различных изделий, требующих высокой точности с учетом их использования. Эта техника произвела революцию в мире оптических линз.
В настоящее время для производства линз отдается предпочтение пластику. Изготовления изделий из пластмасс методом прецизионного литья помогает в разработке точных оптических линз для различных дифракционных потребностей.
8. CAD, CAM:
Компьютерное проектирование (CAD) и автоматизированные машины (CAM) — это сложные инструменты проектирования и анализа, используемые для проектирования форм, подготовки смесей пластмасс и в других аспектах литья пластмасс.
9. Толщина стенки:
Толщина стенок формы является важным аспектом, определяющим качество, а также стоимость детали. Хотя для разных пластиковых деталей требуется разная толщина стенок, всегда рекомендуется создавать тонкие стенки (как можно более тонкие). Само собой разумеется, что при определении толщины стенки необходимо учитывать конструкцию, размер и конструктивные требования детали.
Кроме того, толщина стенки также зависит от типа используемой смолы и характеристик текучести полимера. Равномерно текучие смолы считаются идеальными и отлично работают с тонкими стенками, что позволяет получить детали с большей точностью.
Еще один важный аспект, на который производители должны обратить внимание — это равномерность толщины стенок формы. Вариации толщины могут привести к разной скорости потока, вызывая пузырьки воздуха, неравномерное наполнение и т. д.
10. Вспышка:
Выдавливание, также известное как заусенцы, представляет собой дефект, который возникает, когда какая-то часть расплавленной смолы находит пути выхода из полости формы. Обычные пути эвакуации возникают вдоль выталкивающего штифта, но вспышки также могут возникать в результате чрезмерного впрыска, высокой скорости впрыска или ухудшения характеристик формы.
В некоторых случаях заусенцы также могут быть результатом высокой температуры формы.
11. Система бегунов:
Система бегунков — это канал, по которому жидкая смола поступает в полости формы. Системы бегунов обычно подразделяются на:
- система горячего бегунка;
- система холодного бегунка.
Каждая из вышеперечисленных технологий используется для разных производств. В зависимости от области применения и конечного продукта, который будет производиться, специалист по литью пластмасс выбирает одно из перечисленных выше.
Независимо от технологии, необходимой для продукта, для создания точных деталей для уникальных применений требуется глубокое понимание «системы бегунов».
12. Гидравлическое литьё:
Это самый ранний из разработанных методов литья под давлением. В этом методе используются жидкости, называемые гидравлическим маслом (помещаются внутри гидравлического двигателя), которые используются для создания давления.
Процессы гидравлического литья по-прежнему популярны из-за низкой стоимости обслуживания и простоты процесса. Однако в процессе часто возникают проблемы, такие как утечка гидравлического масла внутри пластика, что приводит к дефектам и неровностям.
13. Электрическое литьё:
Дефекты и проблемы с эффективностью, возникающие в результате гидравлического литья под давлением, стали причиной изобретения терминов и техники литья пластмасс. Эта технология, представленная в Японии в 1980 году, является отличной заменой гидравлическому литью.
В электрическом литье под давлением используются высокоскоростные серводвигатели, что делает машину менее громоздкой, более рентабельной и обеспечивает высокую скорость производства.
14. Гибридное литьё:
Еще один популярный термин для литья под давлением — гибридная технология. Эта технология представляет собой сочетание гидравлического и электрического литья. Этот метод предлагает преимущества обеих вышеупомянутых технологий. Кроме того, он предлагает высокий уровень гибкости и возможности экономии энергии.
Кроме того, гибридное литьё обеспечивает большую точность и отлично подходит для деталей, требующих сложной конструкции.
15. Инструменты на конце руки:
Конец руки — очень важный термин для литья пластмасс под давлением. Автоматизированные роботизированные системы, такие как End of Arm Tooling, являются важной частью литья пластика. EOAT — это конечное оборудование, которое контактирует с пластиковыми деталями и следовательно, размещается на конце манипулятора.
К ним относятся захваты, сварочная горелка (на роботизированной сварочной системе), датчики момента силы, устройства смены инструмента и т. д.
Чертежи САПР используются для создания частей EOAT. EOAT оснащен датчиками для поиска проблем в готовой продукции.
16. Вместимость:
Тоннаж относится к давлению зажима, предлагаемому машиной. Таким образом, прессы, используемые в индустрии производства пластиковых деталей, классифицируются в зависимости от предлагаемой мощности. Тоннаж может составлять от 5 тонн до 4000 тонн и даже выше.
Давление от машин требуется, чтобы форма оставалась закрытой во время процесса впрыска смолы.
Требования к тоннажу зависят от таких факторов, как используемая смола, размер формы и тип используемой машины.
17. Бункер:
Хоппер — это очень часто используемый термин для литья пластмасс, который вы встретите на производственном предприятии. Бункеры — это хранилища, используемые для хранения пластиков перед их использованием для формования.
В зависимости от типа используемого полимера в бункер добавляются различные единицы для сохранения свойств материала до момента его использования. Например, для таких пластиков, как нейлон и АБС-пластик, используется сушилка для предотвращения попадания влаги в пластиковую смолу.
Иногда в бункер помещают небольшие магниты, чтобы предотвратить попадание магнитных примесей внутрь бункера.
18. Ствол:
Бункеры обычно содержат пластмассы в гранулированной форме. Однако для целей литья требуется преобразовать материал в расплавленную форму. Пластиковые гранулы, таким образом, переносятся из бункера в цилиндр, где они плавятся, а затем вводятся в форму.
19. Дефекты литья:
В процессе литья пластмасс могут возникать различные ошибки. Ошибки или дефекты могут возникать из-за типа материала, техники, дефектов форм или других причин.
Дефекты производимых деталей не только создают проблемы с качеством, но и обходятся очень дорого для бизнеса. Следовательно, очень важно понимать возможные дефекты, чтобы гарантировать, что конечная продукция будет соответствовать стандартам.
Некоторые распространенные дефекты производства изделий из пластмасс включают:
- Линии потока или метки потока;
- Ожоги;
- Искривление;
- Вакуумные пустоты или воздушные карманы;
- Следы раковины;
- Линии сварки;
- Струя;
- Обесцвечивание;
- Отслоение поверхности;
- Короткий выстрел;
- Вспышка;
- Серебряная полоса.
20. Совместное литьё:
В современном мире производства пластмассовых изделий часто используется термин «совместное литьё под давлением». Он определяется как последовательное или одновременное использование двух разных полимеров.
Полимеры, выбранные для совместного литья, совместимы и плавятся вместе в полости формы.
В процессе формуются пластиковые детали с внешним покрытием из различных пластиков. Этот метод используется во многих направлениях, таких как упаковка пищевых продуктов, медицинские детали и т. д.
Заключение
Вышеупомянутые термины литья пластмасс под давлением являются одними из наиболее часто используемых в промышленности. Тем не менее, за последние несколько десятилетий мир литья пластмасс претерпел множество изменений. Каждый год вводятся новые техники. С помощью этих технологий теперь можно производить пластмассовые детали с непревзойденной точностью.