Termoplastisk sprøjtestøbningsproces

Sprøjtestøbning af termoplast er blevet den mest anvendte plastfremstillingsproces. Den er kendt for at fremstille produkter af høj standardkvalitet med minimal gennemløbstid og i store mængder. Det stigende behov for plastprodukter af høj kvalitet i forskellige sektorer har sat skub i anvendelsen af termoplastiske materialer.

Disse materialer er baseret på polymerharpikser, og når de opvarmes, bliver de til en homogen væske, der bliver fast, når den afkøles. Sprøjtestøbning anvender termoplast og termohærdende plast eller endda elastomere materialer til at danne højtydende formbare dele eller produkter. Nyere teknologier inden for sprøjtestøbning af termoplast og bedre støbeforme har gjort det muligt at reducere omkostningerne, forbedre udseendet og skabe bedre produktionsmuligheder.

Hvorfor bruges termoplastmaterialer til sprøjtestøbning?

 

Termoplast bruges til sprøjtestøbning, da det smelter ved høje temperaturer og krystalliserer ved lave temperaturer. Denne egenskab gør dem ideelle til at blive genbrugt og formet til forskellige former og strukturer. De er de mest foretrukne materialer i industrien på grund af deres fleksibilitet og alsidighed.

Hvordan producerer man sprøjtestøbte termoplastprodukter?

Sprøjtestøbning af termoplast er en af de mest grundlæggende processer i moderne produktion. Den indebærer skabelsen af en række forskellige plastprodukter ved hjælp af termoplastiske polymerer.

Trin 1. Passende valg af materiale

Den anvendte materialetype bestemmer det endelige produkts funktionalitet, udseende og holdbarhed. Vælg materialer ud fra deres mekaniske egenskaber, varmestabilitet og specifikke anvendelse.

Trin 2. Forberedelse af materiale

Denne proces indebærer tørring af rå plastpellets for at fjerne fugt. Fugtindholdet har nemlig stor indflydelse på og er ødelæggende for smelteprocessen og den støbte del. Disse forberedte pellets føres derefter ind i tragten på den sprøjtestøbte termoplastmaskine gennem et transportbånd.

Trin 3. Smeltning

Plastpillerne smeltes i en tønde med en frem- og tilbagegående skrue. Disse pellets får derefter form af smeltet lava eller rødglødende væske. I denne fase er temperaturkontrol afgørende for at opnå den rette konsistens og flow af den smeltede plast til den krævede standard.

Trin 4. Indsprøjtning

Som navnet antyder, sprøjtes den smeltede plast ind i formhulrummet ved at anvende et meget kontrolleret indsprøjtningstryk. Den præcise kontrol over denne proces bestemmer emnets nøjagtige specifikationer og finish. De resulterende dele køles derefter ned og størkner under optimale forhold.

Trin 5. Udkastning

Den ønskede del tages derefter ud af formen ved hjælp af udstøderstifter efter størkningen. Denne proces skal være tidsbestemt og kontrolleret, så den ikke skader emnet, og så det frigøres korrekt.

Trin 5. Efterbehandling

Denne fase bruges typisk til at skære og forme dele til de ønskede former. Delene kan males, anodiseres, trimmes, poleres osv., afhængigt af den ønskede funktionalitet og æstetik.

Hvad er de kritiske dele af en termoplastisk sprøjtestøbemaskine?

En termoplastisk sprøjtestøbemaskine består af flere dele. Nogle af de mest almindelige dele omfatter;

Spændeenhed

Spændeenheden holder de to dele af formen fast for at sikre, at de ikke åbner sig under indsprøjtningen. Den skal udøve tilstrækkelig kraft til at modstå den kraft, der udøves af den smeltede plast, der sprøjtes ind, for at sikre, at formen ikke åbner sig, og at emnet er velformet.

Indsprøjtningsenhed

Indsprøjtningsenheden, som siges at være maskinens hjerte, har ansvaret for at opvarme plastmaterialet og sprøjte det ind i formhulrummet. Den har en opvarmet cylinder med en skrue, der bevæger sig frem og tilbage for at tvinge plasten gennem en dyse ind i formen og opretholde en jævn tilførsel af materiale.

Bolig og kølesystem

Når den smeltede plast er blevet sprøjtet ind i formen, holder bolig- og kølesystemet trykket for at garantere, at plasten fylder alle formens hulrum og størkner til den rigtige form. Afkøling er en meget vigtig proces i forhold til at reducere cyklustiden og forbedre kvaliteten af det endelige produkt.

Udstødningsproces

Når plasten har sat sig, starter udstødningsprocessen. Formen åbnes, og ejektorstifterne, som findes på siden af formen, kaster den færdige del ud af formhulrummet. Denne proces skal udføres omhyggeligt og på det rigtige tidspunkt, så emnet ikke bliver beskadiget, og udtagningen bliver gjort godt.

Formværktøj

Formværktøjet er negativt og er lavet af stål eller aluminium og former det endelige produkt. Det definerer produktets overfladefinish og størrelse. Værktøjet har to halvdele, der er forbundet i midten, og som sprøjtes ind adskilt fra hinanden.

Hvilke materialetyper bruges i termoplastisk sprøjtestøbning?

Der er mange typer termoplastiske sprøjtestøbematerialer, der bruges til at skabe støbeprodukter, herunder;

ABS (Akrylnitril-butadien-styren) er kendetegnet ved høj slagstyrke, høj stivhed og lav krympning. Det gør det ideelt til bilkomponenter, forbrugerelektronik og legetøj, hvor holdbarhed og modstandsdygtighed over for mekanisk belastning er af afgørende betydning. Læs mere om dette ABS-sprøjtestøbning.

Polyamid (nylon) har høj styrke, termisk stabilitet og slidstyrke. Disse egenskaber gør det ideelt til brug i bildele, mekaniske produkter og andre forbrugerprodukter, der kræver styrke og ydeevne. Læs mere om de forskellige materialer sprøjtestøbning af nylon.

Polyvinylklorid (PVC) har fordelene ved høj styrke, god kemisk modstandsdygtighed og brandsikkerhed. Nogle af anvendelsesområderne er VVS-rør, medicinske slanger og udendørs møbler, hvilket gør det til et materiale, der kan bruges inden for mange områder.

Polyethylen terephthalat (PET) er værdsat for sin gennemsigtighed, mekaniske egenskaber og godkendelse til fødevarekontakt. Materialet bruges i drikkevareflasker, emballagematerialer og syntetiske stoffer på grund af dets styrke og klarhed.

PMMA eller akryl giver god lystransmission og påvirkes ikke af vejrlig eller UV-stråling. Disse egenskaber gør det velegnet til skilte, lamper og vinduer, hvor gennemsigtighed og styrke er ønskeligt. Læs mere om de forskellige materialer PMMA-sprøjtestøbning.

Polystyren (PS) er et letvægtsmateriale, der er relativt billigt, og som ofte bruges til engangsbestik, cd-æsker og isoleringsmaterialer, fordi det er nemt at forme og relativt billigt. Læs mere om materialet PS-sprøjtestøbning.

Termoplastisk polyurethan (TPU) er kendetegnet ved høj elasticitet, oliebestandighed og slidstyrke. Det anvendes til fremstilling af skosåler og indlægssåler, fleksible medicinske slanger, tætninger og pakninger til biler osv. Læs mere om dette Sprøjtestøbning af TPU.

Polyoxymethylen (POM) har høj stivhed, lav slidstyrke og god modstandsdygtighed over for krympning og hævelse. Det er velegnet til anvendelser, der kræver styrke og nøjagtighed, som f.eks. tandhjul og lejer, elektriske dele og forbrugerprodukter. Læs mere om de forskellige materialer Sprøjtestøbning af POM.

Polybutylenterephthalat (PBT) har gode elektriske egenskaber, varme- og kemikalieresistens. Det anvendes i vid udstrækning i elektriske dele, bildele og dele under motorhjelmen på grund af dets høje styrke og varmebestandighed.

Polystyren med høj slagstyrke (HIPS) er kendetegnet ved høj slagstyrke og god bearbejdelighed. Det bruges til modelfremstilling, skiltning og indkapsling af elektroniske forbrugerprodukter, hvor der kræves styrke og stabilitet.

Termoplastiske elastomerer eller TPE er materialer, der har egenskaber fra både termoplast og gummi, og som er fleksible og elastiske. De anvendes til tætnings- og pakningsopgaver, bløde dele i husholdningsartikler og håndtag. Læs mere om TPE TPE-sprøjtestøbning.

Polyphenylenoxid (PPO)) er velkendt for sin varmebestandighed, lave varmeudvidelseskoefficient og elektriske isolering. Det anvendes i bildele, elektriske dele og apparater, der skal være slidstærke og varmebestandige.

LCP er kendetegnet ved høj mekanisk styrke, høj temperaturstabilitet og god kemisk resistens. Det anvendes i elektriske højspændingskontakter, dele til mikrobølgeovne og andre kritiske anvendelser.

Polyetherimid (PEI) har høj varme-, styrke- og flammebestandighed. Det bruges i rumfartsdele, medicinsk udstyr og andre steder, hvor der opleves høj stress.

Polyetheretherketon (PEEK) er kendetegnet ved høj temperaturstabilitet, kemisk inaktivitet og mekaniske egenskaber. Det anvendes i dele til luft- og rumfart, bilindustrien og medicinske applikationer, hvor der er behov for styrke og sejhed. Læs mere om dette Sprøjtestøbning af PEEK.

Polyphenylensulfid (PPS) har høj varmebestandighed, kemisk resistens og lav termisk krympning. Det bruges i bilindustrien, inden for el og elektronik og i belægninger, der kræver kemisk og varmestabilitet. Læs mere om de forskellige materialer PPS-sprøjtestøbning.

Styren akrylonitril (SAN) foretrækkes på grund af sin klarhed, stivhed og modstandsdygtighed over for kemikalier. Disse egenskaber gør det velegnet til brug i fødevarebeholdere, da fedt og olie er nogle af de ting, som beholderne skal kunne modstå. SAN anvendes også ofte i køkkenudstyr på grund af dets høje varmebestandighed og i badeværelsesudstyr på grund af dets kemikaliebestandighed.

Acetal (polyoxymethylen, POM)) er meget stiv, selvsmørende og har god dimensionsstabilitet. Acetal bruges også i elektriske isolatorer og forbrugsvarer. Nogle almindelige eksempler er lynlåse og vindueslåse, hvor der kræves styrke og slidstyrke.

Ethylenvinylacetat (EVA) er kendt for sin fleksibilitet, høje slagstyrke og klarhed. Det er et gummilignende materiale, der kan støbes og genbruges, og som bruges i skumprodukter til polstring af sportsudstyr, fodtøj som såler og indlægssåler og fleksible emballagefolier.

Polyurethan (PU)) er en fleksibel polymer, der anvendes til skummøbler og bilsæder på grund af sin komfort og robusthed. PU bruges også til hjul og dæk på industri- og fritidskøretøjer og til indvendige dele i biler som f.eks. instrumentbrætter.

PPSU er meget varmebestandig, meget hårdfør og kan modstå dampsterilisering, hvilket gør den velegnet til udfordrende forhold. PPSU bruges i vid udstrækning til medicinske instrumenter, der ofte steriliseres, flyinteriør, der udsættes for høje temperaturer og stress, og VVS, hvor varme og mekanisk stress er afgørende. Læs mere om PPSU Sprøjtestøbning af PPSU.

Polyethylennaphthalat (PEN) er en variant af PET, men har bedre barriereegenskaber samt varme- og kemikalieresistens. PEN anvendes i emballagematerialer, der skal være meget stærke og have gode barriereegenskaber, og i elektronik, hvor delene skal være formstabile og elektrisk isolerende.

Polybutylens Særlige egenskaber som varme- og trykbestandighed gør det ideelt til brug i rørsystemer til distribution af varmt og koldt vand og gulvvarmesystemer, hvor der kræves høje temperaturer og tryk.

Polymethylpenten (PMP) er en ret speciel type termoplast på grund af dens gennemsigtighed og varmebestandighed. PMP bruges i laboratorieudstyr, hvor der kræves kemisk modstandsdygtighed og klarhed, og i mikrobølgegrej på grund af dets varmebestandighed og tilberedning af kvalitetsfødevarer.

Polysulfon (PSU) er kendetegnet ved høj varmebestandighed, styrke og gennemsigtighed. Disse egenskaber gør det ideelt til brug i medicinsk udstyr, især det, der kan genbruges og skal steriliseres, vandfiltreringssystemer på grund af deres stabilitet og styrke og elektriske dele, hvor isolering og varmebestandighed er vigtig.

Sprøjtestøbning af termohærdende og termoplastisk materiale: De vigtigste forskelle

Sprøjtestøbning af termoplast

Denne termoplastiske støbeteknik bruger materialer som polyethylen og nylon, der kan genopvarmes og genbruges til anden brug. Den er perfekt til at producere mange komponenter, der kræver fleksibilitet, slagstyrke eller klarhed.

Sprøjtestøbning af hærdeplast

Denne metode bruger materialer som epoxy og polyester, som gennemgår en kemisk reaktion, når de udsættes for varme og hærder til en bestemt form. De kan ikke omformes, når de er kølet ned. Det bruges, hvor der kræves høj styrke, varme- eller kemikalieresistens, men i modsætning til termoplast kan de ikke genbruges.

Derfor er den største forskel, at termoplast kan genbruges ved smeltning, mens hærdeplast er permanent støbt og ikke kan omformes, hvilket giver forskellig styrke alt efter behovet.

Industrielle anvendelser af termoplastisk sprøjtestøbning

Bilindustrien: Sprøjtestøbning af termoplast anvendes i vid udstrækning til fremstilling af indvendige og udvendige komponenter i biler som dele til instrumentbrættet, kofangere og dørpaneler i biler. Det er også nyttigt til at skabe dele under motorhjelmen som f.eks. væskebeholdere og huse på grund af dets styrke og nøjagtighed.

Medicinsk industri: I sundhedssektoren er termoplastisk sprøjtestøbning meget vigtig i fremstillingen af engangssprøjter, kirurgiske instrumenter og kabinetter til medicinsk udstyr. På grund af sin præcision i udviklingen af komplekse mønstre er det vigtigt at udvikle dele, der bruges i diagnostiske værktøjer og proteser.

Forbrugerelektronik: Inden for elektronik bruges denne støbeproces blandt andet til fremstilling af kabinetter til smartphones, fjernbetjeninger og computerdele. Den bruges også til fremstilling af batterikabinetter og stik på grund af dens styrke og alsidige form.

Bygge- og anlægsbranchen: I byggeriet anvendes termoplastisk sprøjtestøbning til produktion af rørfittings, VVS-dele og elskabe på grund af materialets styrke og holdbarhed. Det anvendes også i produktionen af isoleringsmaterialer og vinduesrammer på grund af dets styrke og varmebestandighed.

Legetøj og fritid: Denne støbeproces bruges til at skabe actionfigurer, puslespil og brætspil, der har komplekse designs. Den bruges også til fremstilling af udendørsartikler som haveredskaber og legeredskaber til børn, da den kan give stærke og sikre produkter.

Husholdningsprodukter: Termoplastisk sprøjtestøbning er afgørende i produktionen af køkkenmaskiner, beholdere og redskaber på grund af varme- og kemikalieresistens. Det bruges også til at lave opbevaringskasser og rengøringsredskaber på grund af dets styrke og enkelhed.

Sprøjtestøbning af termoplast: Almindelige fejl og afhjælpning

Nedenfor beskrives typiske udfordringer i løbet af processen og strategier til at håndtere dem effektivt:

Utilstrækkelig fyldning: Det er tilfældet, når formen ikke er helt fyldt. For at løse dette kan man øge indsprøjtningshastigheden eller -trykket, kontrollere materialets temperatur eller øge størrelsen på porten.

Lynformation: Dette er en tilstand, hvor der dannes et tyndt lag plast på kanten af emnet, efter at det er blevet støbt. Dette kan løses ved enten at sænke indsprøjtningstrykket eller lukkekraften eller ved at kontrollere formen for eventuelle skader.

Forvrængning: Hvis delen forvrides under afkøling, skal du overveje ensartet køletemperatur og cyklustid til optimal tilstand.

Vaskemærker: Disse er små konturer på emnets overflade og forekommer normalt i varierende størrelser. For at undgå dem skal man øge køletiden eller reducere holdetrykket.

Brændmærker: De opstår, når et materiale overophedes, eller der indfanges luft, og kan forårsage sort eller brun misfarvning på emnets overflade. Dette kan overvindes ved at reducere smelte- og formtemperaturen og samtidig øge indsprøjtningshastigheden for at undgå overophedning eller dannelse af luftlommer.

Sådanne ændringer skal forbedre kvaliteten og produktiviteten i sprøjtestøbningsprocessen.

Opsummering

Termoplastisk sprøjtestøbning er fortsat en af de vigtigste søjler i innovation, der giver fleksibilitet og effektivitet i udviklingen af kvalitetsprodukter. Det bruges i bil- og medicinalindustrien, forbrugerelektronik og mange andre brancher, hvor det beviser sin alsidighed og effektivitet.

Virksomheder som Sincer Tech er de bedste eksempler på plastsprøjtestøbere, der leverer komplette løsninger med fokus på kvalitet og nøjagtighed. Vores virksomhed har specialiseret sig i overmolding og insert molding og bruger en række forskellige materialer for at garantere, at hvert produkt er af højeste kvalitet.

De tilbyder en bred vifte af Termoplastog deres erfaring med prototypestøbning og masseproduktion gør dem til nogle af de bedste. Uanset om det drejer sig om en prototype eller et masseproduktionsprojekt, er Sincere Techs' engagement i den teknologiske udvikling og produktionen af produkter af høj kvalitet tydeligt i alt deres arbejde.