Enjeksiyon kalıplama makinelerini kullanarak hassas enjeksiyon kalıplama prensibi

Enjeksiyonla kalıplanmış ürünlerin görünüm doğruluğu katı boyutsal toleransları, geometrik toleransları ve yüzey pürüzlülüğünü karşılaması gerektiğinden, genellikle hassas enjeksiyon kalıplamaya atıfta bulunuruz. Hassas enjeksiyon kalıplamayı gerçekleştirmek için birçok ilgili koşul olmalıdır ve en önemlileri plastik malzeme, enjeksiyon kalıbı, enjeksiyon kalıplama işlemi ve enjeksiyon kalıplama ekipmanı gibi dört temel faktördür. Plastik ürünler tasarlanırken önce mühendislik plastik malzemeleri seçilmeli ve hassas enjeksiyon kalıplamaya tabi tutulabilen mühendislik plastikleri için yüksek mekanik özelliklere sahip, kararlı boyut, iyi sürünme direnci ve çevresel stresle çatlama direnci olan malzemeler seçilmelidir. İkinci olarak, seçilen plastik malzemeye, bitmiş ürün boyut doğruluğuna, parça ağırlığına, kalite gereksinimlerine ve beklenen kalıp yapısına göre uygun enjeksiyon kalıplama makineleri seçilmelidir. İşleme sürecinde, hassas enjeksiyon kalıp ürünlerini etkileyen faktörler, esas olarak kalıbın sıcaklığından, enjeksiyon kalıplama proses kontrolünden ve ayrıca üretim sahasındaki çevresel sıcaklık ve nem değişim aralığından ve elde edilen ürünlerin tavlama işleminden kaynaklanır. .
Hassas enjeksiyon kalıplama açısından, kalıplar, kalite gereksinimlerini karşılayan hassas plastik ürünler elde etmenin anahtarlarından biridir. Hassas enjeksiyon kalıplama için kullanılan kalıplar, ürün boyutu, doğruluğu ve şekli gereksinimlerini etkin bir şekilde karşılamalı ve kalıp malzemeleri kesinlikle seçilmelidir. Bununla birlikte, kalıbın doğruluğu ve boyutu tutarlı olsa bile, kalıplanan plastik ürünlerin gerçek boyutu, büzülmedeki farklılıklar nedeniyle değişecektir. Bu nedenle, hassas enjeksiyon kalıplama teknolojisinde plastik ürünlerin çekme oranının etkin bir şekilde kontrol edilmesi çok önemlidir.
Enjeksiyon kalıbı tasarımının rasyonelliği, plastik ürünlerin çekme oranını doğrudan etkiler. Kalıp boşluğunun boyutu, plastik ürünün boyutuna tahmini çekme oranı eklenerek elde edildiğinden, çekme oranı, plastik üreticisi veya mühendislik plastiği kılavuzu tarafından önerilen bir değer aralığıdır. Kalıbın sadece kapı formu, kapı konumu ve dağılımı ile değil, aynı zamanda mühendislik plastiklerinin kristal yönü (anizotropi) ile de ilgilidir. Kalıbın soğutma dağıtım sistemi. Plastiklerin büzülme oranını etkileyen ana faktörler arasında, hassas enjeksiyonla kalıplanmış ürünlerin kalıplama veya çalışma koşullarıyla ilgili olan termal büzülme, faz değişim büzülmesi, oryantasyon büzülmesi, sıkıştırma büzülmesi ve elastik toparlanma yer alır. Bu nedenle, kalıpları tasarlarken, bu etkileyen faktörler ile enjeksiyon kalıplama koşulları arasındaki ilişkinin yanı sıra enjeksiyon kalıplama basıncı ve boşluk basıncı ve doldurma hızı, enjeksiyon erime sıcaklığı ve kalıp sıcaklığı, kalıp yapısı gibi görünen faktörleri de dikkate almak gerekir. ve kapı şekli ve dağılımının yanı sıra kapı enine kesit alanının etkisi, ürün duvar kalınlığı, plastik malzemelerdeki takviye dolgu maddelerinin içeriği, plastik malzemelerin kristalliği ve yönelimi. Yukarıdaki faktörlerin etkisi, farklı plastik malzemelere, sıcaklık, nem, sürekli kristalleşme, kalıplamadan sonraki iç gerilim ve enjeksiyonlu kalıplama makinelerindeki değişiklikler gibi diğer kalıplama koşullarına göre de değişir.
Enjeksiyon kalıplama işlemi nedeniyle, plastik bir katıdan (toz veya granüler) bir sıvıya (eriyik) ve ardından bir katıya (ürün) dönüştürülür. Granüler malzemelerden eriyiklere ve ardından eriyiklerden ürünlere kadar ortada sıcaklık alanları, gerilim alanları, akış alanları ve yoğunluk alanları vardır. Bu alanların birleşik etkisi altında, farklı plastikler (termoset veya termoplastik, kristal veya amorf, takviyeli veya takviyesiz, vb.) farklı polimer yapısal formlara ve reolojik özelliklere sahiptir. Yukarıda belirtilen "alanı" etkileyen herhangi bir faktör, plastik ürünlerin fiziksel ve mekanik özelliklerini, boyutunu, şeklini, doğruluğunu ve görünüm kalitesini kaçınılmaz olarak etkileyecektir. Bu şekilde, proses faktörleri ile polimerlerin performansı, yapısal morfolojisi ve plastik ürünleri arasındaki doğal bağlantı, plastik ürünler aracılığıyla ortaya konulacaktır. Bu iç bağlantıların analiz edilmesi, enjeksiyon kalıplama süreçlerini makul bir şekilde formüle etmek, kalıpları çizimlere göre tasarlamak ve üretmek ve hatta enjeksiyon kalıplama ekipmanını seçmek için büyük önem taşımaktadır. Hassas enjeksiyon kalıplama ile sıradan enjeksiyon kalıplama arasında enjeksiyon basıncı ve enjeksiyon hızında da farklılıklar vardır. Hassas enjeksiyonlu kalıplama, daha küçük kalıp çekmesi elde etmek için genellikle yüksek basınçlı veya ultra yüksek basınçlı enjeksiyon, yüksek hızlı enjeksiyon kullanır. Yukarıdaki nedenlere bağlı olarak, hassas enjeksiyon kalıpları tasarlanırken, genel kalıpların tasarım öğelerinin dikkate alınmasına ek olarak, aşağıdaki hususlar da dikkate alınmalıdır: ① uygun kalıp boyutu toleranslarının benimsenmesi; ② Kalıp çekme hatası oluşmasını önleyin; ③ Enjeksiyon kalıplama deformasyonunu önleyin; ④ Kalıptan çıkarma deformasyonunu önleyin; ⑤ Kalıp imalat hatalarını en aza indirin; ⑥ Kalıp doğruluğundaki hataları önleyin; ⑦ Kalıp doğruluğunu koruyun.
Büzülme oranı, enjeksiyon basıncı nedeniyle değişecektir, bu nedenle, tek boşluklu kalıplar için, boşluk içindeki boşluk basıncı mümkün olduğunca tutarlı olmalıdır; Çok boşluklu kalıplarda, boşluklar arasındaki boşluk basıncı farkı çok küçük olmalıdır. Birden çok kapısı olan tek boşluk veya birden çok kapısı olan birden çok boşluk olması durumunda, tutarlı boşluk basıncı sağlamak için aynı enjeksiyon basıncında enjeksiyon yapmak gerekir. Bunu başarmak için kapı konumunun dengeli olmasını sağlamak gerekir. Kalıp boşluğunda tutarlı basıncı korumak için kapı girişinde tutarlı basıncı korumak en iyisidir. Kapıdaki basınç dengesi, yolluktaki akış direnci ile ilgilidir. Bu nedenle, geçit basıncı dengeye ulaşmadan önce akış dengelenmelidir.
Eriyik sıcaklığının ve kalıp sıcaklığının gerçek büzülme oranı üzerindeki etkisi nedeniyle, kalıplama koşullarının belirlenmesini kolaylaştırmak için hassas enjeksiyon kalıbı boşlukları tasarlanırken boşlukların düzenine dikkat etmek gerekir. Erimiş plastik kalıba ısı getirdiğinden, kalıbın sıcaklık gradyan dağılımı genellikle ana rayın merkez olduğu eşmerkezli bir şekilde boşluğun etrafındadır.
Bu nedenle, dengeli akış kanalları, boşluk düzenlemesi ve ana akış kanalı merkezli eşmerkezli dairesel düzenleme gibi tasarım önlemleri, her boşluk arasındaki çekme hatasını azaltmak, izin verilen şekillendirme koşulları aralığını genişletmek ve maliyetleri azaltmak için gereklidir. Hassas enjeksiyon kalıplarının boşluk düzenlemesi, dengeli akış kanalları ve ana akış kanalı ile merkezlenmiş düzenleme gereksinimlerini karşılamalı ve simetrik hat olarak ana akış kanalı ile bir boşluk düzenlemesi benimsemelidir, aksi takdirde büzülme oranında farklılıklara neden olur. her boşluk.
Kalıp sıcaklığının kalıp çekme oranı üzerindeki önemli etkisinin yanı sıra enjeksiyonla kalıplanmış ürünlerin mekanik özellikleri üzerindeki doğrudan etkisi nedeniyle, kalıbı belirtilen sıcaklık aralığında tutmak ve kalıp sıcaklığının olmamasını sağlamak da gereklidir. zamanla değişim. Çok boşluklu bir kalıbın boşlukları arasındaki sıcaklık farkı değişmemelidir. Bu nedenle kalıp tasarımında kalıbı ısıtmak veya soğutmak için sıcaklık kontrol önlemleri alınmalı ve kalıp boşlukları arasındaki sıcaklık farkını en aza indirmek için sıcaklık kontrol soğutma devresi tasarımına dikkat edilmelidir. Boşluk ve çekirdeğin sıcaklık kontrol devresinde, esas olarak iki bağlantı yöntemi vardır: seri soğutma ve paralel soğutma.
Isı değişim verimliliği açısından, soğutma suyu akışı türbülanslı olmalıdır. Bununla birlikte, paralel bir soğutma devresinde, şönt haline gelen bir devredeki akış hızı, bir seri soğutma devresindekinden daha küçüktür, bu da laminer akışla sonuçlanabilir ve her devreye giren gerçek akış hızı mutlaka aynı olmayabilir. Her devreye giren soğutma suyunun sıcaklığı aynı olduğundan, her kalıp boşluğunun sıcaklığı da aynı olmalıdır. Ancak gerçekte, her devredeki farklı akış hızları ve her devrenin farklı soğutma kapasitesi nedeniyle, her bir kalıp boşluğunun sıcaklığı tutarlı olamaz. Seri soğutma devresi kullanmanın dezavantajı, soğutma suyunun akış direncinin yüksek olması ve soğutma suyunun sıcaklığında ön boşluğun girişindeki sıcaklıktan son boşluğun girişindekinden önemli bir fark olmasıdır. Soğutma suyu giriş ve çıkışı arasındaki sıcaklık farkı, debiye bağlı olarak değişir. Plastik parçaların işlenmesi için küçük hassas enjeksiyon kalıpları için, genellikle kalıp maliyetlerinin düşürülmesi düşünüldüğünde, bir seri soğutma devresinin kullanılması daha uygundur. Kullanılan kalıp sıcaklık ayar kontrol cihazının (makine) performansı, soğutma suyu akışını 2 derece içinde kontrol edebiliyorsa, her boşluğun maksimum sıcaklık farkı da 2 derece aralığında tutulabilir.
Kalıp boşluğu ve maça kendi soğutma suyu devre sistemine sahip olmalıdır. Soğutma devresinin tasarımında, boşluktan ve çekirdekten emilen farklı ısı miktarları nedeniyle devre yapısının termal direnci de değişir, bu da boşluk ve çekirdek girişindeki su sıcaklığı arasında önemli bir sıcaklık farkı ile sonuçlanır. . Aynı sistem kullanılırsa soğutma devresinin tasarımı da daha zordur. Genel olarak, plastik parçalar için küçük enjeksiyon kalıplarının çok küçük çekirdekleri vardır, bu da bir soğutma suyu sisteminin kullanılmasını zorlaştırır. Mümkünse çekirdek bronz malzemeden yapılabilir ve katı berilyum bronz çekirdekler için plug-in soğutma yöntemi kullanılabilir. Ayrıca, enjeksiyonla kalıplanmış ürünlerin bükülmesini önlemek için önlemler alınırken, boşluk ile maça arasında belirli bir sıcaklık farkının korunması da umulmaktadır. Bu nedenle, meyve suyu boşluğu ve çekirdek için soğutma devresini tasarlarken, sıcaklığı ayrı ayrı ayarlamak ve kontrol etmek mümkün olmalıdır. Kalıbın enjeksiyon basıncı ve kilitleme kuvveti altında doğruluğunu korumak için, kalıp yapısı tasarlanırken boşluklu parçaların taşlanması, taşlanması ve parlatılmasının uygulanabilirliği dikkate alınmalıdır. Boşluğun ve çekirdeğin işlenmesi yüksek hassasiyet gereksinimlerine ulaşmış olmasına ve kalıplama sırasındaki merkez sapması nedeniyle büzülme oranının beklenmesine rağmen, şekillendirilmiş ürünlerin iç ve dış taraflarının ilgili boyutlarının tasarım gereksinimlerini karşılaması zordur. plastik bileşenler. Ayırma yüzeyinde hareketli ve sabit kalıp boşluklarının boyutsal doğruluğunu korumak için, merkezleme için yaygın olarak kullanılan kılavuz sütunları ve kılavuz kovanları ayarlamanın yanı sıra, sağlamak için konik konumlandırma pimleri veya kama şeklindeki blokların takılması da gereklidir. doğru ve güvenilir konumlandırma doğruluğu.
Hassas enjeksiyon kalıpları üretmek için kullanılan malzemeler, yüksek mekanik özelliklere ve düşük termal sürünmeye sahip yüksek kaliteli alaşımlı takım çeliği olmalıdır. Boşluklar ve yolluklar üretmek için kalıp malzemeleri, katı ısıl işleme tabi tutulmuş yüksek sertlik, iyi aşınma direnci, güçlü korozyon direnci ve termal deformasyon direncine sahip malzemeler olmalıdır. Aynı zamanda, mekanik ve elektriksel işlemenin zorluğu ve ekonomisi de dikkate alınmalıdır. Yaşlanma değişikliklerinden dolayı kalıbın boyutsal doğruluğundaki değişiklikleri önlemek için, kalıbı tasarlarken ısıl işlem sırasında kalıp malzemesinin artık östenit yapısını azaltmak için tavlama işlemini veya düşük sıcaklıkta işlemi belirtmek gerekir. Hassas enjeksiyon kalıplarının hassas parçaları, özellikle boşluk, maça ve diğer hassas parçalar için, kalıp onarımından sonra yüksek doğruluğu korumak için tasarım sırasında onarım olasılığı göz önünde bulundurulmalıdır.
Hassas enjeksiyon kalıplama teknolojisi, plastik bileşenler için ana ve anahtar üretim teknolojisidir ve hassas enjeksiyon kalıplarının tasarımı, bu üretim teknolojisinin ana parçasıdır. Hassas enjeksiyon kalıplarının makul tasarımı, hassas ürünler elde etmek için temel ve gerekli ön koşuldur. Kalıbın boyutunu ve toleransını makul bir şekilde belirleyerek, enjeksiyon kalıplı ürünlerde çekme hatası, enjeksiyon deformasyonu, kalıptan çıkarma deformasyonu, kenar taşması vb. mühendislik plastik malzemeleri, hassas enjeksiyon ekipmanı ve hassas enjeksiyon kalıplama vidalı varil bileşenleri, en iyi eşleşme elde edilebilir!