Vstřikování plastů

Výrobci jsou dnes v čele inovací a využívají plasty tak, aby byly kompatibilní s kovy nebo jinými materiály, a vyrábějí tak širokou škálu výrobků. Mezi hlavní technologie, které jsou hnací silou tohoto pokroku, patří vstřikování vložek, což je běžná technika vstřikování plastů.

Výrobci tak mohou kombinovat technické plasty s vložkami z různých materiálů, čímž vznikají výrobky odolné proti opotřebení, lehké a s vysokou pevností v tahu. Článek se zaměřuje na komplexní podrobnosti o vstřikování vložek a rozebírá jeho výhody a nevýhody. Dále se budeme zabývat aplikacemi dílů se vstřikováním vložek a poskytneme vám cenné tipy a poznatky o tom, jak dosáhnout úspěchu při vstřikování vložek.

Vstřikování plastů: Přehled

Vstřikování plastových vložek, známé také jako vstřikování vložek, je specifický typ vstřikování plastů, při kterém se do vstřikovaného dílu vkládají nebo kombinují kovové vložky. Proces spočívá ve vložení formy do dutiny a následném vstříknutí roztaveného plastu pod vysokým tlakem kolem ní. Poté, když plast a vložky společně vychladnou v dutině formy, spojí se a vytvoří robustní a soudržný díl.

Přidáním kovových součástí se touto metodou vyrábí plastové výrobky, které jsou pevné, odolné a lehké. Mnoho průmyslových odvětví hojně využívá vstřikování kovových vložek, což je multifunkční a účinná technika, díky její kompatibilitě a efektivitě při výrobě vysoce kvalitních dílů.

Pracovní postup při vstřikování plastů

Vstřikování je konvenční proces vstřikování pro výrobu různých výrobků pro konečné použití, který zahrnuje tavení a vstřikování roztaveného plastu do dutiny formy nebo matrice za řízených podmínek. Přidání vložek se závitem do vstřikovací formy jej odlišuje od ostatních tradičních technik vstřikování. Proces vstřikování s vložkami zahrnuje níže uvedené kroky.

Krok 1: Vložení nákladu do formy

Konstruktéři pečlivě navrhují formy pro vstřikování vložek a zajišťují, aby vložky vstřikovacích forem byly přesně umístěny v dutině formy. Správná orientace a umístění formy jsou ve fázi vstřikování velmi důležité. Tato technika zajišťuje, že vložky zůstanou pevně na svém místě a udrží si požadovanou orientaci a polohu ve výlisku.

Existují dva základní způsoby vkládání součástí do formy:

1. Automatické vkládání:

Automatické vkládání zahrnuje použití robotů a automatizovaných systémů pro vkládání součástí do formy. Tato metoda má výhody, jako je konzistentní umístění vložky, vyšší efektivita a vysoká přesnost. Automatizované stroje si poradí s vysokoteplotním prostředím, což zajišťuje rychlý obrat výroby se schopností vyrobit více dílů za hodinu. Počáteční investice potřebná pro automatizované systémy je však vyšší, což vede k vyšším výrobním nákladům.

2. Ruční vkládání:

Ruční vkládání je proces vkládání součástí do formy rukama. Tato metoda je vhodná pro nízkoobjemovou výrobu. Je vhodnější pro úlohy, které vyžadují podrobnou kontrolu dílů, a pro operace, které nejsou nákladné, jako je balení a montáž. Nicméně ruční vkládání nemá takovou přesnost a opakovatelnost jako automatizované systémy. Obsluha může mít také problémy s obratností kvůli vysokým teplotám, které jsou s tím spojené, což může vyžadovat použití rukavic.

Krok 2: Natlačte roztavený plast do formy.

Vstřikovací jednotka vstřikuje během druhého kroku vstřikovacího procesu do dutiny matrice plastovou pryskyřici pro technické účely. Vstřikování je poháněno vysokým tlakem, který tlačí plast, aby vyplnil každou část formy. Tento tlak vede k odvětrávání vzduchu skrz formy, což následně potvrzuje, že plast zcela přilne k vložkám. Udržování optimální vstřikovací teploty, tlaku a teploty v přijatelném rozmezí má zásadní význam pro rovnoměrné plnění a bezchybné výlisky pro konečné použití.

Krok 3: Sejměte formu a získejte výlisek.

Poté se forma ochladí a otevře. Po ochlazení a ztuhnutí roztaveného plastu se z formy pečlivě vyjme finální výlisek pomocí vyhazovacího systému. Udržování tlaku během chlazení pomůže zabránit účinkům smršťování a zajistí, aby nedocházelo ke zpětnému toku do vstřikovací hlavně. Pečlivě sledujeme dobu a teplotu chlazení, abychom zajistili rovnoměrné tuhnutí výlisku a zabránili jeho deformaci nebo zkroucení. Tyto cykly pak opakujeme, abychom zajistili nepřetržitou výrobu.

Krok 4: Vyjměte výlisek z podběhu.

Vtoky a vtokové kanály, kterými tekutý plast proudí do dutiny formy a z ní, spojují více dutin výlisků. Před realizací musíme oddělit výlisek od vtoku nebo vtokového ústrojí. Toto oddělení provádíme ručně, především pomocí jednoduchých nástrojů, jako jsou nůžky nebo nože. Krok oddělování výlisků bychom měli pečlivě sledovat, abychom zabránili poškození nebo ztrátě dílu.

Pokud forma využívá konstrukci dílčí brány, nemusíme tento krok provádět. Tato konstrukce automaticky rozdělí vtokový kanál a výlisky při otevření formy. Ne všechny díly však mohou využívat konstrukci dílčích vrat.

Krok 5: Postprocesní ošetření

Po vytvarování a vyjmutí dílu z vtoku mohou následovat další operace následného zpracování, aby byl díl vytvarovaný vložkou dokončen před konečným použitím.

Mezi běžné postupy následného zpracování patří:

Odrezovače: Odstraňování otřepů zahrnuje odstraňování přebytečného materiálu nebo otřepů, které mohou ovlivnit vzhled nebo vlastnosti výlisku. Obvykle se odjehlování provádí ručně pomocí nástrojů k odstranění otřepů. Obecně platí, že vysoce kvalitní forma nebude mít žádné otřepy, pokud vaše forma nějaké otřepy má, možná budete muset formu opravit,

Tepelné zpracování: Výlisek může projít procesy, jako je žíhání nebo uvolňování napětí, aby se odstranila vnitřní pnutí. Tepelné zpracování může navíc zvýšit pevnost a rozměrovou přesnost dílů.

Povrchová úprava: Závěrečnou fázi lze provést několika způsoby, například tiskem, lakováním nebo galvanickým pokovováním. Tyto dokončovací procesy dokáží nejen zkrášlit a zpevnit díly, ale dokonce jim dodat některé zvláštní vlastnosti, jako je odolnost proti korozi.

Regulace vlhkosti: To je proces řízení vlhkosti v prostředí, který následně ovlivňuje smršťování předmětů, prevenci oxidace a míru absorpce vody. Tento proces se obvykle provádí ponořením předmětů do horké vodní lázně nebo jejich vystavením parním komorám, které vytvářejí vlhké prostředí.

Úvahy před vložením výlisků

Před lisováním vložek je třeba zvážit mnoho věcí, aby výrobní proces probíhal hladce a bez zádrhelů. Pro osvěžení paměti uvádíme tyto oblasti, na které byste se měli zaměřit:

1. Typy vložek:

Vložky, které se používají v procesu vstřikování, jsou jedním z nejdůležitějších faktorů, které mohou vést k úspěchu procesu. Určete vložky, které vydrží výkyvy teplot a tlaku, které jsou obvykle neodmyslitelnou součástí lisování.

2. Vložit umístění:

Umístění vložek ve formách je jednou z nejdůležitějších věcí, které je třeba zvážit, pokud jde o trvanlivost a údržbu forem v budoucnu. Představte si síly působící na vložku a ujistěte se, že je pod ní a kolem ní dostatek plastu, který ji udrží na místě.

3. Šířka mezery pro kovové vložky:

Je důležité udržovat mezeru mezi kovovými vložkami a tekutým materiálem v bezpečné vzdálenosti, aby se zabránilo jejímu negativnímu vlivu na konečné výrobky. Uzavření mezery mezi formou a dílem zajistí, že se díl spojí a vytvoří spolehlivou hotovou lisovanou součást.

4. Výběr pryskyřice a podmínky lisování:

Zásadní je výběr správného typu pryskyřice a podmínek lisování, protože díky tomu můžeme lisovat složité díly (elektronické součástky, sklo). Pryskyřice musí být dostatečně pevná, aby dobře utěsnila vložky a řádně je fixovala.

5. Design formy:

Forma nejen tvaruje materiál, ale také udržuje vložky během procesu tvarování nehybné. Používejte vyrobené vložky ve formách, abyste udrželi jejich pevnost po celou dobu výroby.

6. Úvahy o nákladech:

Celková cena by měla pokrýt náklady na vložky, náklady obsluhy (při ručním vkládání) a zvýšení ceny, ke kterému může dojít v důsledku vložení vložek. Přidejte do rozhodovacího procesu analýzu nákladů a přínosů a založte ji na faktech.

7. Objem výroby:

Podle objemu výroby si můžete vybrat mezi ručním a automatickým nakládáním. Analyzujte požadavky na výrobu a vyhodnoťte výhody a nevýhody všech způsobů nakládání, abyste dosáhli co nejvyšší úrovně efektivity a hospodárnosti.

Úvahy při vstřikování vložek

Přesnost procesu vstřikování vložek je klíčovým bodem, který zajišťuje nejvyšší kvalitu. Toto jsou základní body, které byste měli mít na paměti.

1. Design formy:

Konstrukce formy hraje klíčovou roli při ochraně vložky před poškozením, často způsobeným vysokými teplotami a tlakem. Stupeň bezpečnosti a stability, který forma vyžaduje pro úspěšné dokončení, bude rozhodujícím faktorem, který určí její konstrukci.

2. Bezpečné umístění vložky:

Umístění a stabilita vložky jsou kritickými body, které významně přispívají k úspěšnému fungování vložek v procesu lisování. Sebemenší otřes nebo pohyb nám způsobí vadný finální výrobek. Zjistěte různé způsoby, jak dosáhnout dokonalého držení vložek při tvarování.

3. Funkce podříznutí:

Vstřikovací vložky dodávají dílům nejen estetickou hodnotu, ale také zlepšují jejich strukturální integritu a pevnost. Spojuje, což umožňuje, aby součásti zůstaly soudržné.

4. Výběr partnera:

Bylo by moudré vybrat si spolehlivého a zkušeného partnera pro lisování vložek. Spolupráce s korporacemi vám dává příležitost využít nejnovější inovace a dovednosti v oblasti montáže komponent, což vám umožní vyrábět integrované díly špičkové kvality.

Výhody a omezení vstřikování vložek

Vstřikovací vložky jsou díky svým četným výhodám oblíbenou volbou ve výrobních procesech.

Nákladová efektivita: Díky eliminaci montáže po vstřikování snižuje vstřikování vložek náklady na montáž a pracovní sílu, což vede k celkové úspoře nákladů.

Snížení hmotnosti: Vložky představují způsob, jak snížit hmotnost a objem lisovaných výrobků, aby byly přenosnější a lépe se s nimi manipulovalo.

Flexibilita designu: Vložky jsou designovým prostředkem, který designéři používají k tomu, aby své výrobky odlišili od ostatních tím, že je učiní složitějšími a jedinečnějšími.

Vylepšená pevnost dílů: Začlenění kovových vložek do procesu lisování dává výliskům mechanické vlastnosti, které jsou pevnější než u běžných dílů, čímž se zvyšuje jejich trvanlivost a výkon.

Navzdory těmto výhodám mají vstřikovací vložky také určité nevýhody.

Složitost a náklady: Konstrukce vkládacích forem je ve srovnání s běžnými formovacími procesy mnohem složitější a nákladnější a vyžaduje zohlednění dalších faktorů a přidělení zdrojů.

Kompatibilita materiálů: Některé materiály vložek nemusí být kvůli rozdílné tepelné roztažnosti vhodné pro lisování, což může způsobit problémy při výrobě.

Přesnost polohování: Pokud nejsou vstřikovací vložky ve formě správně zarovnány, může dojít k chybám ve výliscích, což může mít za následek vady konečného výrobku.

Prodloužení doby cyklu: Vložky vyžadují pečlivé umístění ve formě před zahájením procesu vstřikování, což by mohlo ovlivnit efektivitu výroby.

Srovnává se vstřikování a přetlačování.

Vstřikování a přetlačování jsou dva odlišné procesy vstřikování, při nichž vznikají výlisky s jedinečnými vlastnostmi. Přestože mají podobné cíle, výrazně se liší v metodách jejich dosažení a v konečném výrobku, který vyrábějí.

Vstřikování vložek je jedinečná metoda, při níž se plastový materiál tvaruje kolem předem připravené vložky ve formě. Za tímto účelem plastový materiál těsně přilne k vložce a vytvoří jeden celistvý díl. Vložkové vstřikování je technika jednorázového vstřikování, jejíž výhodou je rychlost a hospodárnost a také úsporné použití materiálů.

Především, overmolding je dvoustřikové tvarování proces, při kterém se na plastový podklad nanáší plast podobný pryži. Složitost a náklady na tento proces dvojitého vstřikování jsou ve srovnání s procesem jednoduchého vstřikování vyšší, především kvůli další vrstvě materiálu a dodatečným nákladům na formu.

Hlavním cílem procesu vstřikování vložek je zpevnit výlisky přidáním vložek v počáteční fázi návrhu. První z nich dodává výrobku pohodlí, krásu a ochranné vrstvy, zlepšuje jeho funkčnost a vzhled a odlišuje jej od druhého.

Primárním cílem vstřikování je tedy zlepšení pevnosti a efektivity materiálu, zatímco přetlačování se zaměřuje spíše na funkční všestrannost a estetiku, takže každá technika je vhodná pro specifické aplikace a požadavky na design.

Souhrnně lze říci, že vstřikování s vložkou vyžaduje pouze jednu formu (přetlakovou formu), zatímco proces přetlakového vstřikování vyžaduje dvě investice do formy: do formy substrátu, což je první forma, a do přetlakové formy, což je druhá forma.

Aplikace vstřikování plastů v mnoha různých průmyslových odvětvích.

Lisování je dnes díky své rozmanitosti a efektivitě velmi žádaným výrobním procesem. Probereme si hlavní průmyslová odvětví, která využívají vstřikování plastů, spolu se specifickými aplikacemi v rámci každého odvětví.

Letecký a kosmický průmysl:

V leteckém průmyslu je nejoblíbenější technikou výroby kritických dílů, jako jsou sedadla letadel, západky odkládacích schránek, toaletní stolky, madla a přepínače uživatelského rozhraní, vstřikování. Tyto aspekty by měly být kombinací pevných, odolných a lehkých konstrukcí. Všechny tyto atributy lze řešit vstřikováním. Díky vstřikování získá kosmický průmysl lehká letadla, vysoce odolné součásti, kratší dobu výroby a montáže a zlepšení designu.

Automobilový průmysl:

V automobilovém průmyslu nahrazuje proces vstřikování kovové díly odolnějšími plastovými díly.

Výsledkem této transformace je výroba lehkých automobilových dílů, což vede ke snížení spotřeby paliva a nákladů na montáž. V automobilovém průmyslu se běžně používá vkládané lisování jako výrobní proces pro výrobu interiérových panelů, knoflíků, klik, elektronických konektorů a konstrukčních dílů. Technika vkládaného lisování navíc poskytuje flexibilitu i spolehlivost, což výrobcům automobilů umožňuje inovovat a přicházet s novými konstrukcemi a funkcemi.

Výroba zdravotnických prostředků:

V průmyslu výroby zdravotnických prostředků se hojně používají lisovací vložky, které vyžadují nejvyšší úroveň přesnosti, biokompatibility a spolehlivosti. Techniky vstřikování vložek umožňují výrobu široké škály zdravotnických prostředků, od jednoduchých nástrojů až po sofistikované implantáty a chirurgické nástroje. Příkladem těchto aplikací jsou trubice, součásti lékařských přístrojů, zubní nástroje, protézy, chirurgické čepele a kryty pro lékařské přístroje. Proces lisování vložek zaručuje plynulý přechod různých materiálů a splňuje vysoké standardy kvality a bezpečnosti ve zdravotnictví.

Průmysl spotřební elektroniky:

V průmyslu spotřební elektroniky způsobila technika vstřikování vložek revoluci v montážních procesech tím, že eliminovala potřebu spojovacích prvků a pájení. Na stránkách vkládání výlisků zahrnuje širokou škálu aplikací, včetně zapouzdřování závitových vložek, drátěných zástrček a výroby digitálních ovládacích panelů, sestav a knoflíků pro spotřebiče. Kromě toho má lisování vložek široké uplatnění ve vojenském vybavení, závitových spojovacích prvcích a různých elektronických součástkách používaných ve spotřební elektronice.

Odvětví obrany:

V obranném průmyslu je vstřikování plastů klíčovou technologií pro výrobu vojenského vybavení, které je nákladově efektivní, účinné a lehké. Tuto technologii využívají ruční komunikační zařízení, součásti zbraní, bateriové bloky, munice a pouzdra optických přístrojů, jako jsou dalekohledy a monokuláry. Vstřikovací vložka má tu výhodu, že umožňuje vytvářet díly s robustní a spolehlivou strukturou, které mají složitý design a funkčnost a splňují vysoké standardy požadované pro obranné aplikace.

Tato odvětví využívají vstřikování plastů jako preferovanou výrobní metodu pro širokou škálu aplikací díky své schopnosti spojovat různé materiály, zvyšovat trvanlivost výrobků, snižovat výrobní náklady a zlepšovat celkové vlastnosti výrobků.

Často kladené otázky

Q1. K čemu slouží vložky při vstřikování?

Vložky jsou klíčovými prvky lisovaných plastových výrobků, které zvyšují jejich pevnost a odolnost; navíc jsou vyrobeny z kovu.

Q2. Lze vstřikováním vyrábět velké díly?

Vložkové lisování je nejlepší volbou pro výrobu malých a středně velkých dílů. Při výrobě větších dílů se setkáváme s problémy, jako jsou vyšší náklady na nástroje a složitost umístění destiček.

Q3. Které vložky se běžně používají při vstřikování?

Výrobci obvykle používají vložky ke zvýšení pevnosti a výkonu výlisků. Výrobci tyto vložky konstruují z kovových součástí, jako jsou čepy a šrouby, elektronických součástí, jako jsou konektory, svorky, spínače a tlačítka, a plastových dílů.

Shrnutí:

Vložte vstřikování plastůg, výrobní proces, při kterém se mísí plast s neplastovými materiály, si díky svým četným výhodám získal oblibu v průmyslových odvětvích, jako je letectví, obrana, automobilový průmysl a zdravotnické vybavení. Patří mezi ně úspora nákladů, vyšší spolehlivost dílů a lepší flexibilita konstrukce.