x'inhu l-proċess tal-iffurmar tal-injezzjoni?
L-iffurmar tal-injezzjoni huwa kif il-biċċa l-kbira tal-partijiet tal-plastik isiru. Mhux kollha, iżda l-maġġoranza l-kbira tal-komponenti tal-plastik riġidi li tiltaqa' magħhom kuljum ħarġu minn dan il-proċess-kaxxi tat-telefon, trim tal-karozzi, tagħmir mediku, housings tal-apparat, ġugarelli. Jekk teżisti parti tal-plastik fi kwantitajiet 'il fuq minn ftit eluf ta' unitajiet, xi ħadd probabbilment iffurmaha bl-injezzjoni.
Il-kunċett huwa sempliċi biżżejjed li tista 'tispjegah fi tletin sekonda: saħħan il-plastik sakemm idub, imbottah ġo moffa tal-azzar, ħalliha tiksaħ, tiftaħ il-moffa, ħu l-parti barra, irrepeti. Aħna nmexxu dan iċ-ċiklu eluf ta 'darbiet kuljum fuq għexieren ta' magni. Iżda d-distakk bejn il-fehim tal-kunċett u l-produzzjoni ta 'partijiet tajbin b'mod konsistenti huwa fejn tgħix ħafna mill-inġinerija.
Il-Proċess Attwali
Il-materja prima tasal bħala gerbub żgħar, tipikament b'dijametru ta' 2-3mm. Dawn jitgħabbew ġo delu li jdaħħal ġo barmil imsaħħan li jkun fih kamin kbir. Il-kamin iservi għal skopijiet doppji - idur biex iwassal gerbub 'il quddiem filwaqt li l-frizzjoni u l-ħiters esterni jdubu kollox f'massa omoġenja, imbagħad jaġixxi bħala planġer biex jinjetta dak id-dewweb fil-moffa.
Il-kontroll tat-temperatura permezz tal-bittija huwa aktar importanti milli in-nies jistennew inizjalment. Ħafna magni jużaw tliet żoni ta 'tisħin b'temperaturi progressivament ogħla lejn iż-żennuna. Il-polipropilene jaħdem madwar 220-280 grad, ABS madwar 200-280 grad, il-polikarbonat jeħtieġ 280-320 grad. Il-fornituri tal-materjal jipprovdu dawn il-firxiet, iżda tispiċċa taġġusta bbażat fuq is-sitwazzjoni speċifika tiegħek. Magni differenti jaġixxu b'mod differenti. Il-ġeometrija tal-parti tbiddel dak li jaħdem.
Meta l-moffa tagħlaq u tibda l-injezzjoni, il-plastik imdewweb jivvjaġġa minn kanali msejħa runners sakemm jilħaq il-bieb-restrizzjoni dejqa li tikkontrolla l-fluss fil-kavità tal-parti attwali. Il-mili jseħħ malajr, ġeneralment ftit sekondi. Il-plastik li jmiss il-ħitan tal-moffa kiesħa immedjatament jibda jissolidifika filwaqt li l-materjal fiċ-ċentru jibqa 'jiċċirkola. Dan joħloq ġilda ffriżata li teħxien hekk kif timxi 'l quddiem. Jekk il-veloċità tal-injezzjoni hija ħażina, ikollok shots qosra, linji tal-fluss, jew marki tal-ħruq mill-arja maqbuda.
Wara li timla l-kavità, il-magna żżomm pressjoni biex tippakkja materjal addizzjonali hekk kif il-plastik jiċkien waqt it-tkessiħ. Din il-fażi tal-ippakkjar tkompli sakemm il-bieb jiffriża u jissiġilla. Imbagħad tistenna. It-tkessiħ tipikament jammonta għal 70-80% tal-ħin totali taċ-ċiklu minħabba li l-plastik imexxi s-sħana ħażin u ma tistax tefgħet il-parti sakemm tkun riġida biżżejjed biex tibqa 'ħajja mingħajr ma tiddeforma. Ċiklu ta' 30 sekonda jista' jinvolvi 3 sekondi ta' mili u 25 sekonda ta' tkessiħ.
Fl-aħħar il-moffa tinfetaħ, il-labar tal-ejector imbotta l-parti 'l barra, il-moffa terġa' tagħlaq, u l-ħaġa sħiħa tirrepeti. Il-ħinijiet taċ-ċiklu jvarjaw minn taħt 10 sekondi għal partijiet sempliċi rqaq għal diversi minuti għal dawk kumplessi ħoxnin.
Fejn Attwalment Tgħix id-Diffikultà
Meta taqra dik id-deskrizzjoni, tinstema' li l-magna tagħmel kollox. Tagħbija gerbub, agħfas buttuni, iġbor partijiet. Xi operazzjonijiet jagħmlu hekk għal ġeometriji sempliċi b'materjali li jaħfer. Iżda l-biċċa l-kbira tal-produzzjoni tinvolvi attenzjoni kostanti għal varjabbli li jinteraġixxu b'modi li mhux dejjem ikunu intuwittivi.
Għolli t-temperatura tat-tidwib u l-plastik jiċċirkola aktar faċli, li jgħin biex jimla sezzjonijiet irqaq. Iżda temperatura ogħla tfisser tkessiħ itwal u tirriskja degradazzjoni tal-materjal. Żid il-veloċità tal-injezzjoni biex timla qabel ma l-ġilda iffriżata ssir ħoxna wisq, u tista' tikkawża shear heating jew jetting. Żid aktar pressjoni tal-ippakkjar biex tevita marki tas-sink, u issa qed tiġġieled il-flash fejn il-plastik jingħafas bejn nofsijiet tal-moffa.
Metodoloġija tal-iffurmar xjentifika-promossata minn nies bħal John Bozzelli u organizzazzjonijiet bħal RJG Inc.-tavviċinaha b'mod sistematiku billi tuża sensuri tal-pressjoni tal-kavità u esperimenti dokumentati aktar milli aġġustament bi prova-u żball. Id-dixxiplina tagħmel differenza reali fil-konsistenza tal-produzzjoni.
Id-difetti għandhom diversi kawżi ta' interazzjoni. Il-marki tas-sink jindikaw ippakkjar insuffiċjenti f'sezzjonijiet ħoxnin iżda t-twaħħil tagħhom jista 'jeħtieġ bidliet fil-pressjoni, il-ħin, it-temperatura u t-tkessiħ simultanjament. Il-warpage spiss jidher sigħat wara t-tfigħ hekk kif l-istress interni jirrilassaw-il-parti tidher tajba li toħroġ mill-moffa imbagħad gradwalment tgħawweġ. Skont id-dejta mis-Soċjetà tal-Inġiniera tal-Plastik, id-difetti tal-wiċċ waħedhom jammontaw għal kważi 40% tal-industrija tar-rifjut tal-iffurmar tal-injezzjoni- kollha.
Il-Mould Innifisha
L-ispiża tal-għodda tiddomina l-ekonomija tal-iffurmar tal-injezzjoni għal volumi baxxi għal medji. Moffa sempliċi ta' prototip tal-aluminju b'kavità-waħda tista' tiswa $2,000-5,000. Forom tal-azzar tal-produzzjoni b'kavitajiet multipli jħaddmu $25,000-100,000 jew b'mod sinifikanti aktar għal konfigurazzjonijiet kumplessi-Formlabs ippubblikat data li turi firxiet sa $100,000+ għal għodod ta 'produzzjoni b'ħafna kavità (formlabs.com).
Il-kostruzzjoni tal-moffa tiddetermina direttament dak li tista 'tipproduċi. Żewġ-disinji tal-pjanċi jimmaniġġjaw il-biċċa l-kbira tal-partijiet standard. Tliet-forom tal-pjanċi jisseparaw awtomatikament ir-runners mill-partijiet. L-azzjonijiet tal-ġenb u l-lifters jippermettu undercuts li ma jistgħux joħorġu fid-direzzjoni normali tal-ftuħ tal-moffa-. Is-sistemi hot runner jeliminaw ir-ruttam tar-runner iżda jżidu l-kumplessità tal-ispiża u l-manutenzjoni.
Il-post tal-bieb-fejn il-plastik jidħol fil-kavità-jaffettwa kemm id-dehra kif ukoll l-integrità strutturali. Il-gradi jħallu marki tax-xhieda, għalhekk l-uċuħ kosmetiċi jeħtieġu gradi moħbija x'imkien ieħor. It-tqegħid tal-bieb jiddetermina wkoll mudelli ta 'fluss, postijiet tal-linja tal-weldjatura, u orjentazzjoni tal-fibra f'materjali rinfurzati.
It-tqassim tal-kanal tat-tkessiħ ġewwa l-moffa jaffettwa direttament il-ħin taċ-ċiklu. Kanali eqreb lejn il-wiċċ tal-kavità ineħħu s-sħana aktar malajr iżda jdgħajfu l-azzar. Il-biċċa l-kbira tad-disinji jqiegħdu kanali 15-25mm minn uċuħ tal-kavità bħala kompromess. Tkessiħ konformi li jsegwi kontorni tal-parti minflok toqob imtaqqbin dritti jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħinijiet taċ-ċiklu fuq ġeometriji kumplessi.
Meta Dan il-Proċess Jagħmel Sens
L-iffurmar tal-injezzjoni jeħtieġ investiment bil-quddiem sinifikanti fl-għodda iżda jwassal għal spejjeż baxxi ħafna għal kull-parti bil-volum. Il-punt ta 'crossover versus l-istampar 3D jew il-magni CNC tipikament jaqa' x'imkien bejn 100-500 unità skond il-kumplessità tal-parti. B'10,000 unità, partijiet iffurmati spiss jiswew taħt dollaru kull wieħed filwaqt li l-ekwivalenti stampati jibqgħu għal diversi dollari.
Il-ħin taċ-ċomb għall-għodda jdum minn ġimgħatejn sa tliet ġimgħat għall-forom tal-aluminju prototipi, minn tmienja sa tnax-il ġimgħa għall-għodod tal-azzar tal-produzzjoni. Dan il-kalendarju jeħtieġ li jiddaħħal fl-iskedi tal-iżvilupp tal-prodott-rajna t-tnedija jittardja minħabba li xi ħadd assuma li l-għodda tkun aktar mgħaġġla.
Il-proċess jimmaniġġa l-biċċa l-kbira tal-materjali termoplastiku inklużi reżini tal-komoditajiet bħall-PP u l-ABS, plastiks tal-inġinerija bħan-najlon u l-polikarbonat, u materjali speċjali bħall-PEEK għal applikazzjonijiet ta'-temperatura għolja. L-għażla tal-materjal taffettwa l-parametri tal-ipproċessar, ir-rati ta 'jinxtorob, u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-partijiet lesti. Materjali kristallini jiċkienu aktar minn dawk amorfu. Il-gradi mimlija tal-ħġieġ-jeħtieġu forzi ogħla tal-morsa u jikkawżaw aktar xedd tal-moffa.
Il-ġeometrija tal-parti għandha limiti prattiċi. Il-ħxuna tal-ħajt għandha tibqa' relattivament uniformi-sezzjonijiet ħoxnin jiksħu bil-mod, li jikkawżaw marki ta' sink u ċikli li jestendu. Sezzjonijiet irqaq jistgħu ma jimlewx kompletament. L-angoli tal-abbozz jippermettu li l-partijiet jinħelsu mill-moffa. Il-kustilji u l-pumijiet jeħtieġu proporzjonijiet speċifiċi relattivi għall-ħxuna tal-ħajt biex jiġu evitati difetti.
Għat-timijiet li jevalwaw l-għażliet tal-manifattura, il-mistoqsijiet ewlenin huma l-aspettattivi tal-volum, ir-rekwiżiti dimensjonali, il-ħtiġijiet tal-materjal, u r-restrizzjonijiet tal-ħin. L-iffurmar tal-injezzjoni jeċċella f'volumi għoljin ta 'partijiet kumplessi b'tolleranzi stretti. Jagħmel inqas sens għal kwantitajiet baxxi, partijiet estremament kbar, jew sitwazzjonijiet fejn il-ħin taċ-ċomb tal-għodda ma jistax jiġi akkomodat.