Šta je injekcijsko prešanje

Injekciono prešanje je isplativa proizvodna tehnologija za identične plastične dijelove sa visokom tolerancijom u masovnoj proizvodnji. U procesu brizganja, polimerne granule će se topiti i ubrizgavati u kalupe pod pritiskom, tečna plastika će se ohladiti, učvrstiti i konačno izbaciti iz kalupa.Materijaliu brizganju se primjenjuju termoplastični polimeri, koji se mogu bojati ili puniti drugim aditivima. Većina plastičnih dijelova oko vas proizvedena je metodom brizganja, od elektronskih kućišta, do kuhinjskih aparata i dijelova automobila.

Injekciono prešanje se široko primjenjuje zbog dramatične niske cijene u proizvodnji velikog obima. Takođe obezbeđuje visoku ponovljivost idobra fleksibilnost dizajna. Glavno ograničenje brizganja su ekonomska pitanja, potrebna su velika početna ulaganja u proizvodnju kalupa, a dugo vrijeme od dizajna do konačne proizvodnje je najmanje 4 sedmice.

Proces brizganja

Injekciono prešanje je popularno i koristi se za potrošačke proizvode i inženjerske aplikacije, gotovo svaki plastični proizvod oko vas. Glavni razlog je to što može proizvoditi plastične dijelove u velikoj količini uz vrlo nisku cijenu po jedinici. Međutim, u poređenju s drugim proizvodnim tehnologijama, postoji visoka početna cijena alata po narudžbi, koja je između 3.000 i 100.000 dolara ovisno o složenim strukturama, materijalima kalupa i preciznosti.

Mašine za brizganje

Mašina za brizganje se obično sastoji od 3 glavna dijela: jedinice za brizganje, jedinice kalupa i jedinice za izbacivanje. Svaki od ovih sistema ima svoju osnovnu mehaniku rada i utiče na konačni rezultat u procesu brizganja.

Radni proces brizganja:

Polimerne čestice se suše i stavljaju u rezervoar, te miješaju s pigmentom boje ili aditivima za pojačanje.

Ove čestice se unose u cijev, zatim se zagrijavaju, miješaju i pomiču prema kalupima pomoću zavrtnja. Geometrija vijka i cijevi optimizirana je za stvaranje pritiska i topljenje materijala.

Zatim se ram pomiče naprijed i rastopljena plastika se ubrizgava u kalupe pomoću sistema klizača. Kako se materijali hlade, stvrdnjavaju se i poprimaju oblik kalupa.

Konačno, kalupi se otvaraju i potiskuju čvrste dijelove pomoću klinova za izbacivanje. Kalupi se zatim zatvaraju i ponavljaju postupak.

Ceo ovaj proces se brzo ponavlja, ovaj ciklus traje skoro 30 do 90 sekundi u zavisnosti od veličine delova. Nakon izbacivanja, raspršuje se po spremnicima. Obično se brizgani dijelovi mogu koristiti na pravi način uz malo naknadnih operacija.

Injection Unit

Jedinica za injektiranje će otopiti sirovu plastiku i voditi je u kalupe, a sastoji se od spremnika, cijevi i klipnog vijka.

Sistem trkača

Ovo je kanal koji vodi rastopljenu plastiku u šupljine kalupa. Kontrolira protok i pritisak tekuće plastike i uklanja se nakon izbacivanja. Sistem klizača se obično sastoji od 3 sekcije: sprue, vodilice, kapije.

Sprue je glavni kanal kroz koji sva otopljena plastika teče u kalup.

Trkač spaja vodni vod sa vratima, on će raspršiti otopljenu plastiku u dvije polovice kalupa. Postojat će jedan ili više trkača za usmjeravanje materijala u više dijelova.

Vrata su ulazna tačka rastopljenih materijala u šupljine kalupa. Njegova geometrija i lokacija vrlo su važni za određivanje plastičnih tokova.

Različiti tipovi kapija su pogodni za različite primjene, imamo 4 tipična vrata u brizganju:

  1. Rubna kapija: ova kapija je najčešći tip kapije, može ubrizgati materijal na liniji razdvajanja od dvije polovine. Sistem vodilica treba kasnije ručno ukloniti i ostaviti mali nedostatak na mjestu ubrizgavanja.
  2. Tunelska kapija: ova kapija ubrizgava materijal ispod linije razdvajanja. Sistem vodilica će se otkinuti kada se dijelovi izbace iz kalupa, ova kapija je idealna za proizvodnju vrlo velikih količina.
  3. Post kapija: ova kapija ubrizgava materijal na stražnju stranu šupljina i sakriva male nedostatke. Ova kapija se primenjuje za delove sa odličnim vizuelnim izgledom.
  4. Vrući savjet: ova kapija se spaja direktno na sprud i ubrizgava plastičnu formu gornju stranu u kalupe. U sistemu klizača nema otpada materijala. Idealan je za proizvodnju velikih razmera, ali ostavlja vidljivu rupicu na mestu ubrizgavanja.

Mould Unit

Kalupi su kao negativ fotografije geometrije dijelova, njihova geometrija i površinska tekstura se prenose direktno na brizgane dijelove.

Obično su troškovi kalupa najveći dio početnih troškova brizganja. Za jednostavnu geometriju i proizvodnju male količine, cijena kalupa može biti 2.000 do 5.000 dolara. Za optimizirane kalupe i proizvodnju u punom obimu, cijena kalupa će porasti na 100.000 USD, jer kalup visokog kvaliteta može proizvesti hiljade do stotine hiljada dijelova s ​​preciznom tolerancijom.

Kalupi su CNC mašinski obrađeni od aluminijuma ili alatnog čelika, a zatim dovršeni prema traženom standardu. Osim negativnih delova, kalupi imaju i druge funkcionalne karakteristike, kao što je sistem klizača, koji olakšava rastopljenu plastiku u kalupe, i unutrašnje kanale za hlađenje vodom, koji ubrzavaju hlađenje delova.

Anatomija kalupa

Najjednostavniji kalup je kalup s ravnim povlačenjem, obično se sastoji od 2 polovine: šupljine (prednja strana) i jezgre (stražnja strana).

U većini slučajeva preferiraju se kalupi s ravnim povlačenjem zbog jednostavnog dizajna i proizvodnje, što će zadržati ukupne troškove niskim. Postoje neka ograničenja dizajna kalupa s ravnim povlačenjem: dijelovi moraju biti 2D geometrije sa svake strane bez prepusta.

Jednom kada su potrebne složene geometrije u kalupima, potrebne su nam jezgre sa bočnim djelovanjem na uvlačenje ili drugi umetci. Jezgra sa bočnim djelovanjem su pokretne komponente s gornjim ili donjim ulazom u kalupe, koje se primjenjuju za izradu dijelova sa prevjesima. Budući da nuspojave brzo povećavaju cijenu kalupa, trebamo ga štedljivo koristiti.

Napomena: skoro 50% ciklusa brizganja je hlađenje i skrućivanje. Stoga je minimiziranje debljine dizajna ključno za ubrzanje i smanjenje troškova.

Stranice kalupa

Dijelovi brizgani imaju 2 strane, A stranu koja je okrenuta ka šupljini kalupa, stranu B, koja je okrenuta prema jezgru kalupa. Ove 2 strane imaju različite svrhe.

A strana ima bolji vizuelni izgled, naziva se i kozmetička strana. Bit će glatka ili teksturirana prema vašim specifikacijama dizajna.

B strana sadrži skrivene strukturne elemente, kao što su izbočine, rebra, kopče. Naziva se i funkcionalnom stranom, a ima grublje završne obrade i vidljive tragove igle za izbacivanje.

Ejector Unit

Ejektorska jedinica sadrži sistem za stezanje i izbacivanje. Ovaj sistem ima 2 funkcije, drži dva dijela kalupa zatvorenim tokom ubrizgavanja i potiskuje oblikovane dijelove nakon stvrdnjavanja.

Kako ne postoji savršeno poravnanje 2 pokretna dijela kalupa, to će stvoriti dva uobičajena vidljiva defekta na brizganom dijelu.

Linija razdvajanja: nalazi se na dijelu gdje se spajaju dvije polovice kalupa. To je uzrokovano malim neusklađenjima i zaobljenim rubovima kalupa.

Oznake izbacivača: vidljive su na skrivenoj B-strani dijela. Uvijek se stvara pomoću klinova za izbacivanje ispod površine kalupa.

Prednost brizganja

Proizvodnja velikog obima

Injekciono prešanje je najkonkurentnija metoda proizvodnje za proizvodnju plastičnih dijelova velikog obima. Kako se kalup postavlja u mašini za brizganje, plastični delovi se mogu proizvoditi velikom brzinom uz niske troškove. Minimalni volumen brizganja je 500 jedinica, u ovom trenutku visoka početna cijena kalupa ima manje utjecaja na jediničnu cijenu.

Materijal širokog spektra

Većina termoplasta, neki termosetovi i silikon mogu se primijeniti u brizganju, što pruža širok raspon materijala s različitim fizičkim svojstvima. Injekcioni delovi imaju odlična fizička svojstva. Ova svojstva mogu se proizvesti po narudžbi pomoću aditiva poput staklenih vlakana ili različitih mješavina peleta kao što su PC/ABS mješavine. Da bi se postigao potreban nivo čvrstoće, krutosti ili otpornosti na udar.

Visoka produktivnost

Vrijeme ciklusa brizganja je tipično od 15 do 60 sekundi, što je određeno veličinom dijelova i složenošću kalupa. Osim toga, jedan kalup može primiti više dijelova i povećati proizvodne kapacitete u procesu proizvodnje. To znači da se u svakom satu može proizvesti hiljade plastičnih dijelova.

Visoka tolerancija

Proces brizganja je vrlo ponovljiv sa visokom tolerancijom. Kako dolazi do habanja kalupa tokom vremena, aluminijski kalupi za probni rad će trajati 5.000 do 10.000 ciklusa, dok kalupi od alatnog čelika za punu proizvodnju mogu izdržati 100.000 ciklusa.

Injekcioni delovi imaju toleranciju od ± 0,500 mm, u slučaju posebnih zahteva, takođe možemo smanjiti toleranciju na ± 0,125 mm.

Odličan vizuelni izgled

Injekciono prešanje može proizvesti gotove dijelove sa malo dodatne završne obrade. Površina kalupa može biti polirana do visokog stepena poput zrcala ili peskarena do teksturirane površine.

Ograničenje brizganja

Visoka cijena kalupa

Glavno ograničenje brizganja u ekonomiji je visoka cijena kalupa. Kako je za svaku geometriju potrebno izraditi kalup po narudžbi, tako su početni troškovi vrlo visoki.

Skupe promjene dizajna

Jednom kada su kalupi proizvedeni, promjene dizajna zahtijevaju novu ogrebotinu za proizvodnju kalupa. Zbog toga je pravilan dizajn kalupa veoma važan za brizganje.

Dugo vreme

Rok trajanja brizganja je između 6-10 sedmica, 4-6 sedmica za proizvodnju kalupa, 2-4 sedmice za proizvodnju i otpremu. Ovo vrijeme će se u skladu s tim povećati kada budu potrebne promjene dizajna.