Stabelstøbning: Alt hvad du bør vide
Stabelstøbning er en decideret revolution inden for sprøjtestøbningsindustrien, fordi den øger produktionshastigheden. I StabelformeMed mindst to eller flere komprimerede hulrum kan man støbe forskellige dele på én gang for at øge effektiviteten. Men hvad er stabelstøbning, og hvordan fungerer det, især når det sammenlignes med dets modstykker? I denne artikel vil vi definere stabelstøbning, give et kort overblik over fordelene, og hvordan det hurtigt omformer højvolumenproduktion. Derudover vil vi lære om sprøjtestøbningsprocessen med stabelforme, herunder materialer, designretningslinjer og alt derimellem.
Hvad er Stack Injection Mold?
En stabelindsprøjtningsform har flere skillelinjer eller "niveauer" af hulrum, der produceres ved at stable mere end et formhulrum over. Hvert niveau i formen indeholder et andet sæt kaviteter, som samtidig øger maskinernes samlede produktion. Der skal ikke investeres i ekstra værktøjer eller den ejendom, der kræves for at rumme dem. Sammenlignet med den almindelige form, som kun kan forme en del i ét plan, kan stabelforme, der er konfigureret i det lodrette plan, lave delen i mere end ét plan og dermed have højere produktivitet.
Hvordan udføres stabelstøbning?
Her er en trinvis oversigt over, hvordan den stablede støbeproces udføres:
1. Lukning af form
Stabelformen har en række hulrum, og de er i en stående position ved at arrangere hulrummene i lodret rækkefølge. Formen lukkes, når maskinens plade svinger, så hulrummet og kernen i hvert trin justeres på samme tid.
2. Indsprøjtning af materiale
Når den er lukket, sprøjtes smeltet plast ind i formhulrummene gennem en enkelt indsprøjtning eller varmkanal. Materialet kommer ind i hvert hulrum på hvert trin i den flerlagede form. Layoutet af varmkanalsystemerne garanterer, at materialet fordeles ensartet over alle hulrummene.
3. Afkøling og størkning
Når den smeltede plast er kommet ind i hulrummene, begynder den at køle af og størkne. Hvert niveau i formen gør det muligt at afkøle emnet ad gangen. Så cyklustiden behøver ikke at blive forlænget, fordi afkølingen kan ske for hvert hulrumssæt samtidig.
4. Åbning af form
Når polymeren er tilstrækkeligt afkølet, åbner et system formen. Formen er beregnet til at fjerne hvert niveau i stakken ad gangen. Nogle funktioner garanterer, at hulrummene er åbne for at gøre det nemt og smidigt at fjerne delene fra formen.
5. Udkastning
Formens udstødningssystem smider derefter de størknede dele væk fra hulrummene og efterlader en hulrumsfri form klar til næste cyklus. Forskellen er, at hvert niveau i formen skyder sine dele ud på én gang og dermed opnår en høj omsætning i en hel cyklus. Yderligere eller mere komplekse dele kan nemt skubbes ud ved hjælp af sammenklappelige kerner eller særlige udstødningssystemer.
6. Genbrug af processen
Men når formen er udstødt, lukker den igen og kører en ny runde, indtil cyklussen er færdig. Da stablede forme indeholder flere hulrumsniveauer, kan producenterne lave flere dele pr. cyklus. Så de kan gøre dem mere effektive uden at kræve større størrelse eller tonnage.
Egnet materiale til sprøjtestøbning af stabelform
Især er det rigtige materiale vigtigt til sprøjtestøbning af stabelforme. Materialet skal være flydende for at sikre, at det kommer godt ind i alle rum i en struktur. Så de almindelige materialer, der bruges, omfatter:
| Materiale | Trækstyrke | Smeltepunkt | Krympning af formen | Almindelige anvendelser | Ejendomme |
| Polypropylen (PP) | 25-40 MPa | 160-170°C | 1.0-2.5% | Emballage, bildele, husholdningsartikler | God kemisk resistens, velegnet til højhastighedsstøbning |
| Akrylnitril-butadien-styren (ABS) | 40-60 MPa | 200-260°C | 0.4-0.8% | Forbrugsgoder, elektronik, reservedele til biler | Hårdfør, slagfast, god dimensionsstabilitet |
| Polyethylen (PE) | 10-30 MPa | 110-130°C | 1.5-3.5% | Flasker, beholdere, emballagefilm | Lav densitet, fleksibel, ideel til letvægtsapplikationer |
| Nylon (PA) | 60-80 MPa | 220-260°C | 0.5-1.5% | Autodele, industrielle komponenter | Med høj styrke og sejhed er fugtabsorption en faktor |
| Polykarbonat (PC) | 55-75 MPa | 260-270°C | 0.5-0.7% | Optiske diske, elektronik, linser til biler | Fremragende gennemsigtighed, slagfasthed, dyr |
| Polyethylen terephthalat (PET) | 50-80 MPa | 250-260°C | 1.2-2.5% | Flasker, emballage, industrielle komponenter | Høj styrke, klarhed, god til genanvendelige applikationer |
| Polystyren (PS) | 30-50 MPa | 210-250°C | 0.4-0.8% | Engangsbeholdere, isolering, emballage | Billig, stiv, men skrøbelig |
Typer af stabelforme
Her er nogle almindelige typer stabelforme, som vi kan bruge til forskellige formål;
1. Stabelform i to niveauer
Den har to hulrumsniveauer, der producerer dobbelt så mange forme som i et enkelt niveau. Så de hjælper med at opfylde behovet for en stigning i produktionen uden ekstra maskiner. Den er omkostningseffektiv til mellemstore produktionsmængder og styrer effektivt brugen af maskinerne.
2. Stabelform med tre niveauer
Den har tre hulrumsniveauer, hvilket øger produktionen med tre gange og er effektiv til brug i industrier, hvor produktivitet er altafgørende. Desuden minimerer den tomgangstiden og optimerer slutproduktets gennemløb uden at udvide maskinens effektive areal.
3. Stabelform med fire niveauer
Denne form er skabt til dele med en ekstremt høj efterspørgsel og har fire hulrum, som multiplicerer produktionen fire gange pr. cyklus. Den er ideel til brug, hvor der produceres store mængder varer med behov for at opnå meget tætte tolerancer.
4. Roterende stabelform
Naturligvis er flere sæt plader konfigureret til at udføre støbning og køling i forskellige niveauer for at øge produktionshastigheden og forkorte cyklustiden. Dette system er mere effektivt i sin funktion, da det udfører flere opgaver i en enkelt cyklus.
5. Stabelform til indeksplade
I løbet af cyklussen skifter hvert niveau til en ny position, der muliggør operationer i flere trin i en enkelt form. Det er nyttigt til fremstilling af kontraktlige dele, der kan have brug for forskellige operationer i forskellige cyklusser.
6. Sammenklappelig kernestabelform
Den er ideel til udstødning af emner med komplicerede, kompakte sektioner som f.eks. gevind eller underskæringer. Den fungerer perfekt til fremstilling af komplekse plastemner, som kan være svære at afforme uden at påvirke emnet. Kernerne reducerer risikoen for, at lagene klæber sammen, eller at kernen trækker sig ind i laget ovenover under udstødningen.
7. Hybrid stabelform
Stabelforme er specielle forme, der består af to eller flere forme, også kendt som tandemforme eller roterende forme og hybridstabelforme med andre støbeteknikker. Dette design gør det muligt at producere dele, da støbeprocesserne udføres i én form. Det giver et multifunktionelt system, der kan forme komplekse komponenter med forskellige egenskaber i én cyklus.
Sammenligning mellem stabelforme og tandemforme
Her er en kort tabel, der sammenligner stabelformene med tandemformene;
| Funktion | Stabelforme | Tandem-forme |
| Formens struktur | Flere niveauer af hulrum stablet lodret. | To forme arbejder i tandem, side om side. |
| Betjening | Alle hulrumsniveauer fyldes og skubbes ud samtidig. | Formene arbejder skiftevis, den ene fyldes, mens den anden afkøles. |
| Cyklustid | ~20-30% kortere cyklustid sammenlignet med enkeltforme. | ~10-20% længere på grund af vekslende formarbejde. |
| Produktion Output | Højt output (2x, 3x, 4x afhængigt af skimmelniveauer). | Moderat produktionsforøgelse (1,5 til 2 gange sammenlignet med en enkelt form). |
| Delkompleksitet | Bedst til enkle til moderat komplekse dele. | Velegnet til mere komplekse dele eller operationer i flere trin. |
| Anvendelse af materialer | Et enkelt løbesystem, der deles på tværs af alle hulrumsniveauer. | Der kan være behov for separate kanalsystemer til hver form. |
| Energieffektivitet | Mere effektiv (~10-15% energibesparelser på grund af samtidige operationer). | Lidt mindre effektiv på grund af skiftende operationer. |
| Ideel brugssag | Produktion af identiske dele i store mængder. | Produktion af komplekse dele kræver forskellige støbetrin. |
Vælg det rigtige manifoldsystem til dine stabelforme
Her er nogle måder, hvorpå du kan vælge det rigtige system til stabelforme;
- Flere hulrum: Gør det muligt at fremstille lignende varer for at reducere antallet af enheder omkostninger til sprøjtestøbning og øge udbyttet.
- Kompakt design: Fordeling af hulrum i lodrette søjler reducerer gulvpladsen, især i et anlæg med begrænset plads.
- Forbedret køleeffektivitet: Konventionelle og koblede kølestrukturer med modstrøm giver effektiv køling i alle hulrum. Derudover har den en reduceret cyklustid og bedre emnekvalitet.
- Forenklet udstødningsmekanisme: Avancerede udstødningsmetoder hjælper med at knække dele af uden at forårsage skade på disse dele.
- Hot-Runner-teknologi: Reducerer spild af styrofoam-materiale og garanterer ensartet fyldning, da plasten bevares i smeltet tilstand, før den kommer ind i hulrummet.
Valg af manifoldsystem til stabelforme
- Materialekompatibilitet: Tjek, om manifoldsystemets struktur og funktionalitet opfylder flowkarakteristika og termiske egenskaber for de specifikke materialer, der bruges til fremstilling af printkortet.
- Flowfordeling: Vælg et hulrum med et design, der giver mulighed for jævn fordeling af materialet til alle niveauer for at forhindre tryktab
- Temperaturkontrol: Vælg det system, der styrer temperaturen for at påvirke emnets viskositet eller materialekvalitet.
- Nem vedligeholdelse: Vælg et design, der kan skilles ad, da produkterne skal vedligeholdes og rengøres regelmæssigt.
- Skalerbarhed: Søg efter et manifoldsystem, der hurtigt kan ændres eller tilføjes, så det passer til den fremtidige produktion.
Anvendelser af stabelforme
Stabelforme bruges ofte i industrier, der kræver produktion af store mængder, som f.eks:
- Køretøjsstruktur og -interiør eller bilkomponenter og kabinetter.
- Forbrugerprodukter (emballage, hætter)
- Andet (sprøjter, hætter)
- Elektronik (hus, tilslutning)
Fordele ved stabelforme
- Forøgelse af produktionskapaciteten med tusindvis af procent
- Effektiv brug af materialer
- Reducerede arbejdsomkostninger
- Det resulterer som regel i et minimalt behov for gulvplads i de forskellige faciliteter.
- Højt investeringsafkast
Ulemper ved stabelforme
- Højere omkostninger på forhånd
- Kompliceret formdesign og behov for hyppig reparation
- Det kræver en højere metode, som er mere præcis og styres af mere avancerede maskiner.
- Muligt tilfælde af forkert delkvalitet, hvis ikke afbalanceret korrekt
Misforståelser vedrørende stabelstøbning.
- Myte: Stabelforme er for dyre for små virksomheder. Fakta: Det er altid en dyr affære i den indledende procedure, men det hjælper også med at spare en masse forbrugsmateriale og produktionstid på lang sigt.
- Myte: Stabelforme er en ulempe for emnets kvalitet. Fakta: Godt design dikterer, at en bestemt del skal være af samme kvalitet uanset dens kavitetsniveau.
Ideelle brugsscenarier for stabelforme
Stabelforme er ideelle i omgivelser, der kræver hyppige ændringer i den opvarmede form, hvor belastningen er relativt stor i forhold til formens størrelse, og i applikationer, hvor formen med jævne mellemrum skal udskiftes med en afkølet form.
Stabelforme egner sig bedst til situationer, hvor der er brug for store mængder af en del, især i produktionskørsler. De er særligt vigtige i industrier, der kræver stor nøjagtighed, som f.eks. emballageindustrien, især fremstilling af forbrugeremballage, og industrien for medicinsk udstyr.
Konklusion
Afslutningsvis er stabelstøbning en af de mest effektive produktionsteknikker, der i høj grad kan forbedre produktionshastigheden for mange produkter i produktionslinjen, især i industrien med høj produktionslinje. Alligevel kan stabelforme øge tætheden af hulrum uden at forstørre maskinens størrelse for at hjælpe med at realisere den høje produktionsværdi til en lavere sprøjtestøbningsenhedsomkostning. Så kend typerne, materialerne og designovervejelserne. Så kan du maksimere fordelene ved stabelstøbning.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er sprøjtestøbning med stabelform?
Det er en metode, der anvender flere hulrum til at fremstille flere Støbning dele på én gang pr. cyklus.
Hvilke materialer kan bruges i stabelforme?
PP, ABS og nylon er nogle af de tilgængelige polerede materialer.
Hvad er forskellen på stabelforme og tandemforme?
Mens stabelforme fremstiller dele, der ligner hinanden, på samme tid, skaber den anden type forme, tandemformene, dele i forskellige stadier.
I hvilke sektorer er stabelstøbning nyttig?
Næsten alle typer producenter som f.eks. bil-, emballage-, medicinal- og elektronikproducenter.
Hvordan forbedrer varmkanalteknologien stabelstøbning?
Det reducerer spild af materiale og sikrer korrekt udfyldning af væghulrum.
Er stabelforme dyre?
Deres omkostninger er i starten højere end andre maskiner, men produktionseffektiviteten er meget højere.