Jak powstają formy do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Wiele branż powszechnie wykorzystuje produkty z tworzyw sztucznych, ponieważ oferują one lekkie, odporne na korozję i niedrogie opcje. Jakość form do wytłaczania tworzyw sztucznych ma kluczowe znaczenie dla dokładności i wydajności produktów z tworzyw sztucznych. Niezależnie od tego, czy jest to prosta rura, czy złożona armatura przemysłowa, forma ma kluczowe znaczenie.

W tym artykule wyjaśniono, jak tworzyć formy do wytłaczania tworzyw sztucznych. Obejmuje on projektowanie, wybór materiałów, obróbkę skrawaniem, obróbkę powierzchni i testowanie montażu.

Jak zaprojektować formę do wytłaczania tworzyw sztucznych na wczesnym etapie?

Projekt wstępny jest podstawą do tworzenia formy do wytłaczania tworzyw sztucznych¹. Ten krok ma kluczowe znaczenie, podobnie jak budowa domu przed narysowaniem planów, aby zapewnić precyzyjne wytyczne dla dalszych prac.

Inżynierowie muszą symulować i analizować strukturę formy, kanał przepływu i system chłodzenia. Robią to w oparciu o kształt, rozmiar i precyzję produktu. Pomaga im to zoptymalizować projekt.

Ocena produktów z tworzyw sztucznych

Po otrzymaniu rysunków projektowych musimy przeanalizować, w jaki sposób będziemy z nich korzystać. Musimy sprawdzić wymagania dotyczące wydajności i znaleźć kluczowe szczegóły. Obejmują one złożoność kształtu, dokładność wymiarową i jednorodność grubości ścianek.

Projekt struktury formy

Projekt struktury formy jest podstawą wstępnego projektu. Na podstawie analizy produktów z tworzyw sztucznych należy zidentyfikować powierzchnię podziału formy. Należy również zwrócić uwagę na liczbę wnęk, strukturę rdzenia i metodę uwalniania formy.

Projekt systemu biegowego

Inżynier powinien zaprojektować odpowiedni główny kanał przepływu, kolektor i zasuwę w oparciu o kształt, rozmiar i wgłębienie produktu. Główny kanał przepływu wspomaga przepływ stopionego materiału. Rozdzielacz równomiernie rozprowadza stopiony materiał. Lokalizacja i rozmiar zasuwy wpływają na natężenie przepływu i kolejność napełniania.

Konstrukcja układu chłodzenia

W zależności od kształtu i grubości ścianki produktu, należy odpowiednio rozmieścić kanały chłodzące. Kanały chłodzące powinny znajdować się blisko powierzchni wnęki. Pomaga to uzyskać stały efekt chłodzenia. Skraca to również cykl formowania i zwiększa wydajność produkcji.

Jaki rodzaj materiału powinniśmy wybrać do form do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Stal jest mocna, trwała i odporna na zużycie, idealna do precyzyjnych, trwałych form. Stop aluminium jest lekki, ma doskonałą przewodność cieplną i jest łatwy w obróbce, dzięki czemu idealnie nadaje się do szybkiej i lekkiej produkcji form.

Wybierając materiały, powinniśmy wziąć pod uwagę warunki formy, partię produkcyjną produktu, koszt i inne czynniki.

Rodzaje i właściwości stali

Powszechnie stosowaną stalą formierską jest stal węglowa, stal stopowa i stal szybkotnąca.

Stal węglowa jest twarda i odporna na zużycie. Może się jednak znacznie odkształcać podczas obróbki cieplnej. Najlepsze są proste formy lub te, które wymagają niskiej precyzji.

Stal stopowa zyskuje twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość po dodaniu pierwiastków stopowych. Charakteryzuje się niskim odkształceniem podczas obróbki cieplnej. Dzięki temu jest szeroko stosowana w wielu typach
form do wytłaczania tworzyw sztucznych.

Stal szybkotnąca jest twarda i odporna na zużycie. Charakteryzuje się również wysoką twardością termiczną. Stal ta dobrze sprawdza się podczas cięcia w wysokich temperaturach. Ludzie często używają jej do produkcji skomplikowanych części formierskich i narzędzi tnących.

Zalety stopu aluminium

Stop aluminium jest lekki i ma dobrą gęstość. Dobrze przewodzi również ciepło, co pomaga szybciej chłodzić formy. Poprawia to wydajność produkcji.
Jest często używany do form plastikowych w przemyśle lotniczym. Jest również stosowany do przedmiotów codziennego użytku, które nie wymagają wysokiej trwałości formy.

Wybór materiałów formy

Wybierając materiały na formy, należy najpierw zastanowić się, w jaki sposób będą one używane. Należy wziąć pod uwagę takie czynniki jak temperatura pracy, ciśnienie i zużycie. W przypadku wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i dużego zużycia należy wybrać mocną, twardą i odporną na zużycie stal. Jeśli temperatura pracy jest niska, a waga nie ma znaczenia, dobrym wyborem może być stop aluminium.

Który techniki obróbki skrawaniem² Czy będziemy używać form do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Na podstawie rysunków projektowych materiał formy zostanie przetworzony do określonego kształtu i dokładności wymiarowej części. Dokładność i jakość obróbki mają bezpośredni wpływ na montaż i wydajność formy.

Formy do wytłaczania zazwyczaj wykorzystują toczenie, frezowanie, wiercenie, szlifowanie i inne metody obróbki.

Obrót

Na tokarce narzędzie obraca się, podczas gdy obrabiany przedmiot porusza się w przód i w tył. Pomaga to kształtować zewnętrzny okrąg, otwór, gwinty i inne powierzchnie. Pozwala to uzyskać wysoką dokładność wymiarową i chropowatość powierzchni.

Frezowanie

We frezarce frez obraca się, a przedmiot obrabiany porusza się w celu uzyskania obróbki wielopłaszczyznowej. Frezowanie może przetwarzać różne płaskie powierzchnie, powierzchnie stopniowe, rowki, wgłębienia i inne złożone kształty.

Wiercenie

W wiertarce wiertło obraca się, a do wiercenia otworów wykorzystywany jest posuw osiowy. Dokładność wiercenia jest stosunkowo niska. Ogólnie rzecz biorąc, konieczne jest rozwiercanie, wytaczanie i inne procesy w celu poprawy dokładności i jakości powierzchni.

Szlifowanie

Szlifowanie odbywa się poprzez obracanie ściernicy z dużą prędkością i podawanie przedmiotu obrabianego. Powierzchnia części formy jest szlifowana. Może przetwarzać różne płaskie powierzchnie, cylindryczne, wewnętrzne otwory i inne powierzchnie. Można uzyskać bardzo wysoką precyzję i chropowatość.

Czym jest obróbka elektroerozyjna (EDM)?

EDM może pracować ze złożonymi kształtami na materiałach form. Jest to trudne w przypadku tradycyjnej obróbki skrawaniem. Może tworzyć drobne otwory, wąskie szczeliny i złożone powierzchnie wnęk.

EDM wykorzystuje wysoką temperaturę wyładowania do wytrawiania materiału formy. Metoda ta nie jest ograniczona twardością materiału. Może przetwarzać materiały, które są bardzo twarde i wytrzymałe.

Zasada działania

W przypadku korozji wyładowczej elektroda narzędzia jest wykonana z miedzi lub grafitu. Podłącza się ją do impulsowego źródła zasilania wraz z obrabianym przedmiotem. Gdy znajdują się one w pewnej odległości od siebie, napięcie impulsowe tworzy kanał wyładowania w medium.
Medium tym może być nafta lub woda dejonizowana. Tworzy to wysokie temperatury, które topią, odparowują i erodują metal na powierzchni przedmiotu obrabianego.

Zastosowanie

W wytłaczanie tworzyw sztucznych W produkcji form często używamy go do tworzenia złożonych kształtów. Obejmuje to rdzeń, wnękę i wkładki.
Części z ukształtowanymi otworami, wąskimi szczelinami lub złożonymi zakrzywionymi powierzchniami są trudne do obróbki tradycyjnymi metodami. Z tego powodu obróbka elektroerozyjna jest niezbędna do uzyskania wysokiej precyzji. W przypadku materiałów formierskich o wysokiej twardości zastosowanie EDM pozwala uniknąć trudności w obróbce i zużycia narzędzi.

Parametry procesu

Parametry procesu znacząco wpływają na jakość i wydajność obróbki. Kluczowe parametry obejmują szerokość impulsu³, interwał impulsu, prąd rozładowania⁴i napięcie rozładowania. Szerokość impulsu dyktuje czas trwania wyładowania, podczas gdy interwał impulsu zarządza odstępem czasu między kolejnymi wyładowaniami. Prąd i napięcie wyładowania wpływają na energię wyładowania, a tym samym na prędkość obróbki i wykończenie powierzchni.

Przestrogi

Upewnij się, że czynnik przetwarzający jest czysty i płynny. Regularnie sprawdzaj i konserwuj sprzęt. Zwracaj uwagę na stan przetwarzania. Szukaj oznak, takich jak kolor iskry i dźwięk. Szybko usuwaj wszelkie nieprawidłowości.

Jakie są metody obróbki powierzchni form do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Aby poprawić wydajność i żywotność formy, wymagana jest obróbka powierzchni. Powszechnie stosowane metody obróbki powierzchni obejmują azotowanie, twarde chromowanie⁵i leczenie TD

Obróbka powierzchniowa może poprawić twardość powierzchni, odporność na zużycie, odporność na korozję i wydajność uwalniania części formy.

Obróbka azotowania

Atomy azotu infiltrują powierzchnię części formy, tworząc warstwę azotowaną. Może to poprawić twardość powierzchni do HV900 - 1200, znacznie poprawić odporność na zużycie i działanie przeciwzatarciowe oraz zapewnić pewien stopień odporności na korozję, wydłużając żywotność formy.

Twarde chromowanie

Warstwa twardego chromu charakteryzuje się wysoką twardością, dobrą odpornością na zużycie i wysokim wykończeniem powierzchni. Może to zwiększyć twardość powierzchni do HV800 - 1000, poprawić wydajność wyjmowania z formy i ułatwić wyjmowanie produktów. Producenci powszechnie używają go w formach, które mają wysokie wymagania dotyczące wykończenia powierzchni i wydajności wyjmowania z formy.

Leczenie TD

Leczenie TD⁶ to metoda dyfuzji termicznej w technologii napawania węglikami. Polega ona na rozprowadzaniu węglików metali na powierzchni części formy w wysokich temperaturach. Tworzy to bardzo twardą warstwę węglikową. Twardość powierzchni obrabianych części może osiągnąć od HV2800 do HV3200. Mają dużą odporność na zużycie, korozję i właściwości antyadhezyjne.

Inne metody obróbki powierzchni

Nawęglanie może zwiększyć zawartość węgla na powierzchni, poprawić twardość i odporność na zużycie. Bor tworzy na powierzchni warstwę borku, która ma wysoką twardość i dobrą odporność na zużycie. Niklowanie chemiczne tworzy jednolitą warstwę niklu na powierzchni, poprawiając odporność na korozję i zużycie.

Jakie są etapy montażu formy do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Montaż formy to proces łączenia każdej części w celu stworzenia kompletnej formy. Przypomina to montaż części samochodowych. Każda część musi idealnie pasować, aby zapewnić prawidłowe działanie formy.

Dokładność i jakość montażu formy są bardzo ważne. Wpływają one na to, jak dobrze działa forma. Wpływają również na jakość produktów z tworzyw sztucznych.

Czyszczenie części

Przed montażem należy oczyścić części formy. Usuń olej powierzchniowy, opiłki żelaza, kurz i inne zanieczyszczenia. Można użyć czyszczenia chemicznego lub ultradźwiękowego przy użyciu wibracji kawitacyjnych, aby usunąć drobne zanieczyszczenia.

Instalacja pozycjonowania

Instalacja pozycjonowania polega na użyciu kołków pozycjonujących, bloków pozycjonujących i innych części w celu zapewnienia dokładności pozycjonowania. Rysunki projektowe pokazują, gdzie należy zainstalować części formy. Do ich zamocowania należy użyć śrub i nakrętek. Należy uważać, aby kontrolować moment dokręcania. Pomoże to zapobiec deformacji lub poluzowaniu części.

Regulacja szczeliny

Montaż musi dostosować odstęp między częściami. Odstęp między rdzeniem a wnęką powinien odpowiadać rozmiarowi produktu i procesowi formowania. Jeśli szczelina jest zbyt duża, może powodować latające krawędzie. Jeśli jest zbyt mała, trudno będzie ją otworzyć i zamknąć. Szczelinę można wyregulować za pomocą uszczelki lub szlifowania, aby osiągnąć idealny rozmiar.

Kontrola jakości montażu

Po zakończeniu montażu należy dokładnie sprawdzić jakość formy. Sprawdź wygląd i dokładność rozmiaru. Sprawdź także stan części i sprawność działania części ruchomych.

Jakie są etapy debugowania formy do wytłaczania tworzyw sztucznych?

Debugowanie form do wytłaczania⁷ testuje, jak dobrze działa forma i jakość produktu. Używa formy próbnej, aby znaleźć problemy. Gdy pojawiają się problemy, szybko wprowadzamy poprawki i ulepszenia. Gwarantuje to, że forma może wytwarzać dobre produkty stabilnie i wydajnie.

Debugowanie formy obejmuje głównie przygotowanie przed próbą formy, próbę formy, analizę problemów i optymalizację.

Przygotowanie sprzętu i materiałów do testu formy, takich jak wytłaczarka, surowce z tworzyw sztucznych, sprzęt chłodzący. Wybór odpowiednich surowców i metod suszenia w zależności od potrzeb produktu. Dostosuj temperaturę, ciśnienie i prędkość wytłaczarki do struktury formy i procesu formowania.

Forma testowa

Uważnie obserwuj działanie wytłaczarki, pracę formy i jakość formowania produktu. Obserwuj, jak tworzywo sztuczne przepływa w formie. Sprawdź, czy nie występują takie problemy, jak niedopełnienie, ślady przepływu i pęcherzyki powietrza. Należy również przyjrzeć się dokładności rozmiaru i jakości powierzchni produktów.

Analiza problemów i optymalizacja

Jeśli wypełnienie nie jest pełne podczas próby formy, może to być spowodowane złą konstrukcją kanału lub niewłaściwymi ustawieniami procesu. W takim przypadku można wyregulować kanał lub parametry procesu. Problemy wymiarowe mogą wynikać z problemu ze szczeliną formy, więc można ją ponownie wyregulować. Dzięki ciągłej analizie i optymalizacji forma może osiągnąć najlepsze warunki pracy.

Wnioski

Wytwarzanie plastiku formy do wytłaczania to skomplikowany i delikatny proces. Od projektu wstępnego do debugowania i optymalizacji, każdy krok jest ściśle powiązany i niezbędny. Możemy tworzyć wysokiej jakości formy tylko poprzez staranne kontrolowanie każdego szczegółu. Zapewnia to silną gwarancję produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych.