Какво е леене под налягане на пластмаса?

Шприцването е ефективен и широко използван процес на формоване на пластмаса. Той използва инжекционна машина за шприцване на разтопен пластмасов материал във форма и след охлаждане и втвърдяване се получава желаният пластмасов продукт. Този процес е особено подходящ за масово производство на продукти със сложни форми и заема важна позиция в областта на обработката на пластмаси. Основните стъпки на леене под налягане включват затягане, инжектиране, задържане под налягане, охлаждане, отваряне на формата и отстраняване на продукта. Тези стъпки се постигат чрез прецизно управление на шприцоващата машина, за да се гарантира високо качество и прецизност на продукта. Чрез повтаряне на тези стъпки процесът на леене под налягане може непрекъснато и ефективно да произвежда голям брой пластмасови продукти, за да отговори на нуждите на различни индустрии.

Какво е леене под налягане?

Често срещана техника за формоване на пластмаса е леене под налягане, което включва използването на машина за шприцване, известна също като машина за леене под налягане, за инжектиране на разтопен пластмасов материал - обикновено термопластичен - в матрица. След като пластмасата се втвърди и охлади, се извлича желаният резултат.

Процесът на леене под налягане се състои от шест ключови фази.

• Затягане: За да се гарантира, че разтопената пластмаса няма да изтече по време на инжектирането, формата е здраво запечатана по време на тази фаза.
• Предната и задната част на продукта често са представени от два или повече компонента, които изграждат формата.
• Размерите на формата и характеристиките на пластмасовото вещество определят силата на затягане.
• Инжектиране: Използвайки нагревателен елемент, шприц машината разтопява пластмасовите частици.
• Използва се високо налягане за инжектиране на разтопената пластмаса в заключената форма.
• Два важни фактора, които влияят на вида и качеството на продукта, са налягането и скоростта на впръскване.
• Задържащо налягане: Инжекционната машина поддържа определено налягане, след като пластмасовият материал се инжектира във формата. Това налягане е известно като задържане. Поддържането на налягане помага да се гарантира, че пластмасата изпълва формата напълно и компенсира всяко потенциално свиване, свързано с охлаждане.
• Видът на пластмасата, дизайнът на матрицата и спецификациите на продукта влияят върху времето на задържане и налягането.
• Охлаждане: За да се създаде подходящата форма на продукта, пластмасата се охлажда и втвърдява във формата.
• Каналите за охлаждаща вода във формата често се използват за това, въпреки че вентилатори и други външни охлаждащи устройства също могат да помогнат.
• Производителността на продукта и правилността на размерите са значително повлияни от скоростта на охлаждане и хомогенността.
• Отваряне на формата: Формата се отваря след пълното втвърдяване на пластмасата. За да се предотврати увреждане на матрицата и продукта, процедурата за отваряне на матрицата трябва да гарантира, че компонентите на матрицата се движат гладко. Продуктът остава от едната страна на матрицата - обикновено подвижната страна на формата - след отваряне на матрицата, готов за изваждане.
• Премахване на продукти: Робот или човек често се използват за отстраняване на продукти. За да предотвратите повреда, уверете се, че продуктът е напълно извън формата, преди да го извадите. За отстранения продукт може да е необходима последваща обработка, като премахване на ръбове, подрязване и т.н.

Техниката на леене под налягане може непрекъснато да създава огромен брой пластмасови изделия със сложни форми и точни измервания чрез повтаряне на гореспоменатите етапи. Шприцоването има значително място в индустрията за обработка на пластмаси поради високата си ефективност, високо ниво на автоматизация и отлична гъвкавост.
 

Каква пластмаса се използва при леене под налягане?

Пластмасовите материали, използвани в процеса на леене под налягане, са обширни и обхващат различни видове. Следват някои често срещани пластмасови материали за леене под налягане и техните характеристики:

Термопласти:

1. Полиетилен (PE): има добра топлоустойчивост, химическа устойчивост и механични свойства и често се използва за производство на пластмасови опаковъчни фолиа, найлонови торбички, бутилки и др.

2. Полипропилен (PP): има добри механични свойства, устойчивост на износване и химическа устойчивост и се използва широко в автомобилни части, пластмасови контейнери, домакински уреди и други области.

3. Поливинилхлорид (PVC): има добра електрическа изолация, устойчивост на атмосферни влияния и устойчивост на разтворители и често се използва за производство на строителни материали, проводници и кабели, водопроводни тръби и др.

4. Полистирен (PS): има добра прозрачност, механична якост и електроизолационни свойства и често се използва за направата на пластмасови чаши, играчки, изолационни материали и др.

5. Поликарбонат (PC): има висока якост, висока твърдост и отлична устойчивост на топлина и често се използва за производство на очила, автомобилни части и др.

6. Полиамид (PA): известен също като найлон, има добри механични свойства, устойчивост на износване и устойчивост на разтворители и често се използва за производство на зъбни колела, лагери и други части.

7. Акрил (PMMA): здрав, прозрачен термопласт, който е добра алтернатива на стъклото и често се използва за прозрачни компоненти в архитектурни и осветителни приложения.

8. Акрилонитрил бутадиен стирен (ABS): Термопласт от инженерен клас, известен със своята здравина и устойчивост на удар, често използван в автомобилостроенето, електрониката и други области.

Термореактивни пластмаси:

Полиуретан (PU): Има добра устойчивост на износване, маслоустойчивост и устойчивост на разтворители и често се използва за производство на системи за окачване на превозни средства, уплътнения и др.

Освен това има и други материали за леене под налягане като полиетерсулфон (PES), полиетилен терефталат (PET), политетрафлуороетилен (PTFE), всеки от които има свои специфични физични свойства и области на приложение.

Когато избирате материал за леене под налягане, той трябва да се определи въз основа на изискванията за обработка и средата на използване на продукта. Например, за продукти, които изискват висока прозрачност, може да се избере PS или PMMA; за продукти, които изискват висока якост и устойчивост на топлина, могат да бъдат избрани PC или PA. В същото време трябва да се вземат предвид фактори като цена на материалите, производителност на обработката и екологични изисквания.

Значение на плесените

Съществена част от процеса на леене под налягане са формите. Добре проектиран кух метален блок с вътрешна форма, която съответства на външната форма на планирания пластмасов продукт, се нарича матрица. Разтопената пластмаса се изпомпва под високо налягане в кухината на формата по време на процеса на леене под налягане. Пластмасовото вещество в крайна сметка създава пластмасов продукт, който точно съответства на формата на кухината на матрицата чрез охлаждане и втвърдяване на формата.


За да се предотврати изтичането на пластмаса по време на процеса на леене под налягане, формите често се състоят от много компоненти, като неподвижни и подвижни форми, които са прецизно затворени от механизъм. За да се гарантира, че продуктът може да бъде плавно изваден от формата и за да се оптимизира адхезията и качествата на пластмасата за изваждане от формата, повърхността на матрицата често се третира специално.

Сложният плъзгач и механизъм на вратата на матрицата насочва разтопената пластмаса бързо и равномерно да запълни дупката. Качеството на продукта и ефективността на производството са пряко повлияни от дизайна на плъзгача, независимо дали е подходящ или не. За да се регулира скоростта, с която пластмасата се втвърдява, и качеството на крайния продукт, формата е допълнително оборудвана със система за контрол на температурата, която позволява да се нагрява или охлажда с помощта на гореща вода, масло или нагревател.

Машината за леене под налягане автоматично контролира отварянето и затварянето на формата по време на процеса на леене под налягане. Изхвъргащият щифт на машината за леене под налягане избутва изхвъргащата плоча на матрицата, за да освободи формования обект от формата, след като пластмасата е напълно стегнала. За да се гарантира, че продуктът може да бъде изваден от формата лесно и без вреда, тази процедура трябва да бъде прецизно контролирана.

Какво представлява шприцованата част?

Пътеката, портата и кухината във формата съставляват формования обект по време на процеса на леене под налягане. Разтопената пластмасова смола се инжектира във формата с помощта на плъзгача на формата, който е свързан с дюзата на машината за леене под налягане чрез канал, наречен порта. Разтопената пластмаса се насочва от портата към всяка кухина чрез канална система, наречена плъзгач. Пластмасата се охлажда и втвърдява в кухината, за да се произведе крайният продукт, като всяка кухина представлява един или повече елементи.


Формите с много кухини, свързани с канали, често са предназначени да увеличат ефективността на производството и да спестят разходи. Вариацията във времето, необходимо на разтопената пластмаса да запълни всяка дупка обаче може да доведе до някои проблеми, ако дължините на плъзгача до всяка кухина се променят. Например, има вероятност по-близката кухина да развие недостатъци от ранното пластично втвърдяване, докато далечната дупка не може да има достатъчно пластмаса, запълнена навреме. Това може да доведе до вариации в размерите, външния вид или функционалността на артикулите, когато се формоват в различни дупки.

Така нареченият балансиран дизайн на плъзгача често се използва за справяне с този проблем, като плъзгачът е с еднаква дължина от портата до всяка кухина. Този дизайн гарантира еднаквостта и калибъра на всеки формован продукт, като позволява на разтопената пластмаса да влезе във всяка кухина едновременно и да я запълни еднакво. Дизайнът на шприцформата изисква внимателно обмисляне на дизайна на балансиран канал за поток, което е от решаващо значение за повишаване на качеството на продукта и ефективността на производството.

Примери за леене под налягане

Ще вземем производството на част от превключвателна кутия на вратата на хладилника като пример, за да опишем стъпките и параметрите.

Избор на материал

Материал: ABS пластмаса
ABS пластмасата има добра здравина, издръжливост, устойчивост на износване и устойчивост на топлина и е подходяща за изработка на части с високи изисквания към външния вид.

Дизайн на мухъл

Дизайн точки:

Дизайн на една форма с четири кухини за подобряване на производствената ефективност.

Разделителната повърхност е избрана при DD, за да се осигури плавно отваряне и затваряне на формата.

Формата приема точково захранване и структура на двойна разделителна повърхност, за да осигури равномерно подаване и качество на продукта.

Механизъм за издърпване на сърцевината: Големият правоъгълен канал от едната страна използва външното издърпване на сърцевината на наклонената водеща колона, а двата малки квадратни канала от другата страна използват вътрешното издърпване на сърцевината на наклонения плъзгач, за да опростят структурата на формата.

Настройка на параметрите на процеса

1. Температура на впръскване: Според характеристиките на ABS пластмасата, задайте подходящия температурен диапазон на впръскване.
2. Налягане на впръскване: Според структурата на пластмасовата част и дизайна на формата, изберете подходящото налягане на впръскване, за да сте сигурни, че пластмасата може напълно да запълни кухината на формата.
3. Температура на формата: Контролирайте температурата на формата, за да получите най-добър ефект на формоване и качество на продукта.
4. Налягане на компресия (ако е включено формоване чрез компресия под налягане): Задайте подходящо налягане на компресия, когато е необходимо, за да сте сигурни, че пластмасата е напълно уплътнена.

Производствен процес

• Пластмасово нагряване: Добавете ABS пластмасови частици в бункера на машината за леене под налягане и ги загрейте до разтопено състояние чрез нагревателно устройство.
• Инжектиране: След като формата е затворена, машината за леене под налягане инжектира разтопената ABS пластмаса в кухината на матрицата през дюза.
• Задържане под налягане: След като шприцването приключи, продължете да прилагате определено налягане за поддържане на налягането, за да сте сигурни, че пластмасата е напълно запълнена във формата и компенсирайте възможното свиване.
• Охлаждане и втвърдяване: Пластмасата се охлажда и втвърдява във формата през канала за охлаждаща вода или друго охлаждащо оборудване във формата.
• Отваряне на формата и изваждане от формата: Когато пластмасата е напълно втвърдена, формата се отваря и формованият продукт се отстранява от матрицата чрез тласкач или друг механизъм за изваждане от формата.

Контрол на качеството

По време на производствения процес се извършва строг контрол на качеството, включително проверка на параметри като температура на стопяване на пластмасата, налягане и скорост на впръскване, температура на формата и време за охлаждане, за да се гарантира, че всяка връзка отговаря на изискванията на процеса.
Формованите продукти се проверяват визуално, измерват се размерите и се тества ефективността, за да се гарантира, че качеството на продукта отговаря на изискванията.

Резюме

Чрез горните примери за леене под налягане можем да видим приложението на процеса на леене под налягане в производството на пластмасови продукти. При действителното производство е необходимо да се изберат подходящи форми и параметри на процеса според специфичните пластмасови материали и изискванията на продукта и да се извърши строг контрол на качеството, за да се гарантира качеството и стабилността на крайния продукт.