Μορφοποίηση στοίβας: Μορφοποίηση: Όλα όσα πρέπει να ξέρετε

Μορφοποίηση στοίβας είναι μια απόλυτη επανάσταση στον κλάδο της χύτευσης με έγχυση, επειδή αυξάνει την ταχύτητα παραγωγής. Στο καλούπια στοίβας, τουλάχιστον δύο ή περισσότερες συμπιεσμένες κοιλότητες σημαίνουν ότι διαφορετικά μέρη χυτεύονται με μία κίνηση για να αυξηθεί η αποδοτικότητα. Αλλά προς το παρόν, τι είναι η μορφοποίηση στοίβας και πώς λειτουργεί, ειδικά, σε σύγκριση με τις αντίστοιχες μορφές; Σε αυτό το άρθρο, θα ορίσουμε τη μορφοποίηση στοίβας, θα δώσουμε μια σύντομη επισκόπηση των πλεονεκτημάτων της, καθώς και του τρόπου με τον οποίο αναδιαμορφώνει γρήγορα την παραγωγή μεγάλου όγκου. Εκτός από αυτό, θα μάθουμε για τη διαδικασία σχηματοποίησης με έγχυση σε στοίβα, συμπεριλαμβανομένων των υλικών, των κατευθυντήριων γραμμών σχεδιασμού και όλων των ενδιάμεσων.

Τι είναι το Stack Injection Mold;

Ένα καλούπι έγχυσης στοίβας έχει πολλαπλές γραμμές διαχωρισμού ή "βαθμίδες" κοιλοτήτων, που παράγονται με τη στοίβαξη περισσότερων από μία κοιλοτήτων καλούπι. Κάθε επίπεδο στο καλούπι περιέχει ένα άλλο σύνολο κοιλοτήτων, το οποίο αυξάνει ταυτόχρονα τη συνολική απόδοση των μηχανών. Δεν επενδύει σε πρόσθετα εργαλεία ή στην ακίνητη περιουσία που απαιτείται για τη φιλοξενία τους. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο καλούπι που μπορεί να σχηματίσει ένα μέρος μόνο σε ένα επίπεδο, τα καλούπια στοίβαξης που διαμορφώνονται στο κατακόρυφο επίπεδο σε περισσότερα από ένα επίπεδα που κάνουν το μέρος, επομένως έχουν υψηλότερη παραγωγικότητα.

Πώς γίνεται η στοιβαγμένη χύτευση;

Ακολουθεί ένα βήμα προς βήμα περίγραμμα του τρόπου με τον οποίο πραγματοποιείται η διαδικασία σχηματοποίησης με στοίβαγμα:

1. Κλείσιμο καλουπιού

Το καλούπι στοίβαξης έχει μια σειρά από κοιλότητες και βρίσκονται σε όρθια θέση με την τοποθέτηση των κοιλοτήτων σε κατακόρυφη σειρά. Το καλούπι κλείνει καθώς η πλάκα της μηχανής ταλαντώνεται, έτσι ώστε η κοιλότητα και ο πυρήνας κάθε σταδίου να ευθυγραμμίζονται ταυτόχρονα.

2. Έγχυση υλικού

Αφού κλείσει, το λιωμένο πλαστικό εγχέεται στις κοιλότητες του καλουπιού μέσω ενός ενιαίου εκμαγείου ή θερμού δρομέα. Το υλικό εισέρχεται σε κάθε κοιλότητα σε κάθε στάδιο του καλουπιού πολλαπλών επιπέδων. Η διάταξη των συστημάτων hot-runner εγγυάται ότι το υλικό θα κατανεμηθεί ομοιόμορφα σε όλες τις βαθμίδες των κοιλοτήτων.

3. Ψύξη και στερεοποίηση

Μόλις το λιωμένο πλαστικό εισέλθει στις κοιλότητες, αρχίζει να ψύχεται και να στερεοποιείται. Κάθε επίπεδο του καλουπιού επιτρέπει στο τεμάχιο να ψύχεται κάθε φορά. Έτσι, ο χρόνος του κύκλου δεν χρειάζεται να παραταθεί επειδή η ψύξη μπορεί να γίνει για κάθε σύνολο κοιλοτήτων ταυτόχρονα.

4. Άνοιγμα καλουπιού

Όταν το πολυμερές ψυχθεί επαρκώς, ένα σύστημα ανοίγει το καλούπι. Το καλούπι προορίζεται να αφαιρεί κάθε επίπεδο της στοίβας κάθε φορά. Ορισμένα χαρακτηριστικά εγγυώνται ότι οι κοιλότητες είναι ανοικτές για να διευκολύνουν την εύκολη και ομαλή αφαίρεση των εξαρτημάτων από το καλούπι.

5. Εκτίναξη

Στη συνέχεια, το σύστημα εκτίναξης του καλουπιού απορρίπτει τα στερεοποιημένα εξαρτήματα από τις κοιλότητες, αφήνοντας ένα καλούπι χωρίς κοιλότητες έτοιμο για τον επόμενο κύκλο. Η διαφορά είναι ότι κάθε επίπεδο του καλουπιού εκτοξεύει τα εξαρτήματά του όλα μαζί, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλό κύκλο εργασιών σε έναν πλήρη κύκλο. Πρόσθετα ή πιο σύνθετα εξαρτήματα μπορούν εύκολα να εκτοξευθούν με τη χρήση πτυσσόμενων πυρήνων ή ειδικών συστημάτων εκτίναξης.

6. Ανακύκλωση της διαδικασίας

Αλλά μόλις εκτιναχθεί, το καλούπι κλείνει και πάλι και συνεχίζει για έναν ακόμη γύρο λειτουργίας μέχρι να ολοκληρωθεί ο κύκλος. Δεδομένου ότι τα στοιβαγμένα καλούπια ενσωματώνουν περισσότερα επίπεδα κοιλοτήτων, οι κατασκευαστές μπορούν να κατασκευάσουν περισσότερα εξαρτήματα ανά κύκλο. Έτσι, μπορούν να τα κάνουν πιο αποδοτικά χωρίς να απαιτούν μεγαλύτερο μέγεθος ή χωρητικότητα.

Κατάλληλο υλικό για σχηματοποίηση με έγχυση καλούπι στοίβας

Ειδικότερα, το σωστό υλικό είναι σημαντικό για τη χύτευση με έγχυση σε καλούπι στοίβας. Το υλικό πρέπει να είναι ρευστό, ώστε να διασφαλίζεται ότι εισέρχεται καλά σε όλους τους χώρους μιας κατασκευής. Έτσι, τα κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν:

 

Υλικό	Αντοχή σε εφελκυσμό	Σημείο τήξης	Συρρίκνωση μούχλας	Κοινές εφαρμογές	Ιδιότητες
Πολυπροπυλένιο (PP)	25-40 MPa	160-170°C	1.0-2.5%	Συσκευασίες, ανταλλακτικά αυτοκινήτων, οικιακά είδη	Καλή χημική αντοχή, κατάλληλη για χύτευση υψηλής ταχύτητας
Ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο (ABS)	40-60 MPa	200-260°C	0.4-0.8%	Καταναλωτικά αγαθά, ηλεκτρονικά, ανταλλακτικά αυτοκινήτων	Σκληρό, ανθεκτικό στα χτυπήματα, καλή σταθερότητα διαστάσεων
Πολυαιθυλένιο (PE)	10-30 MPa	110-130°C	1.5-3.5%	Μπουκάλια, δοχεία, φιλμ συσκευασίας	Χαμηλής πυκνότητας, εύκαμπτο, ιδανικό για ελαφριές εφαρμογές
Νάιλον (PA)	60-80 MPa	220-260°C	0.5-1.5%	Ανταλλακτικά αυτοκινήτων, βιομηχανικά εξαρτήματα	Με υψηλή αντοχή και ανθεκτικότητα, η απορρόφηση της υγρασίας αποτελεί παράγοντα
Πολυανθρακικό (PC)	55-75 MPa	260-270°C	0.5-0.7%	Οπτικοί δίσκοι, ηλεκτρονικά, φακοί αυτοκινήτων	Εξαιρετική διαφάνεια, αντοχή στην κρούση, ακριβό
Τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET)	50-80 MPa	250-260°C	1.2-2.5%	Μπουκάλια, συσκευασίες, βιομηχανικά εξαρτήματα	Υψηλή αντοχή, διαύγεια, καλό για ανακυκλώσιμες εφαρμογές
Πολυστερίνη (PS)	30-50 MPa	210-250°C	0.4-0.8%	Δοχεία μίας χρήσης, μόνωση, συσκευασία	Χαμηλού κόστους, άκαμπτο, αλλά εύθραυστο

Τύποι καλουπιών στοίβας

Ακολουθούν μερικοί συνηθισμένοι τύποι καλουπιών στοίβας που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε σε διάφορες εφαρμογές,

1. Μούχλα στοίβας δύο επιπέδων

Διαθέτει δύο επίπεδα κοιλοτήτων που παράγουν διπλάσιο αριθμό καλουπιών από τα καλούπια ενός επιπέδου. Έτσι, συμβάλλουν στην κάλυψη της ανάγκης για αύξηση της παραγωγής χωρίς επιπλέον μηχανήματα. Είναι οικονομικά αποδοτικό για μεσαίο εύρος ποσοτήτων παραγωγής και ελέγχει αποτελεσματικά τη χρήση των μηχανημάτων.

2. Μούχλα στοίβας τριών επιπέδων

Διαθέτει τρία επίπεδα κοιλότητας, τα οποία αυξάνουν την παραγωγή κατά τρεις φορές και είναι αποτελεσματικό για χρήση σε βιομηχανίες όπου η παραγωγικότητα είναι πολύ σημαντική. Εκτός αυτού, ελαχιστοποιεί τον χρόνο αδράνειας και βελτιστοποιεί την απόδοση του τελικού προϊόντος χωρίς να διευρύνει την ωφέλιμη επιφάνεια της μηχανής.

3. Μούχλα στοίβας τεσσάρων επιπέδων

Αυτό το καλούπι δημιουργείται για εξαρτήματα με εξαιρετικά υψηλή ζήτηση και διαθέτει τέσσερις κοιλότητες που πολλαπλασιάζουν την παραγωγή τέσσερις φορές ανά κύκλο. Είναι ιδανικό για χρήση όπου παράγονται μεγάλες ποσότητες προϊόντων με ανάγκη επίτευξης πολύ στενών ανοχών.

4. Περιστρεφόμενο καλούπι στοίβας

Φυσικά, πολλαπλά σύνολα πλακών διαμορφώνονται για να εκτελούν χύτευση και ψύξη σε διάφορες βαθμίδες, ώστε να αυξάνονται οι ρυθμοί παραγωγής και να μειώνεται ο χρόνος κύκλου. Αυτό το σύστημα είναι πιο αποτελεσματικό στη λειτουργία του, καθώς επιτελεί πολλές εργασίες σε έναν ενιαίο κύκλο.

5. Index Plate Stack Mold

Κατά τη διάρκεια του κύκλου, κάθε επίπεδο μετατοπίζεται σε μια νέα θέση που επιτρέπει λειτουργίες πολλαπλών σταδίων σε ένα μόνο καλούπι. Είναι χρήσιμο για την κατασκευή συμβατικών εξαρτημάτων που μπορεί να χρειάζονται διαφορετικές λειτουργίες σε διάφορους κύκλους.

6. Αναδιπλούμενο καλούπι στοίβαξης πυρήνων

Είναι ιδανικό για την εκτόξευση αντικειμένων με περίπλοκα συμπαγή τμήματα, όπως νήματα ή υποκοπές. Λειτουργεί άριστα για την παραγωγή σύνθετων πλαστικών εξαρτημάτων τα οποία μπορεί να είναι δύσκολο να εκχυλιστούν χωρίς να προκαλέσουν επιπτώσεις στο εξάρτημα. Έτσι, οι πυρήνες μειώνουν τις πιθανότητες να κολλήσουν τα στρώματα μεταξύ τους ή ο πυρήνας να συρθεί στο στρώμα που βρίσκεται από πάνω κατά την εκτίναξη.

7. Μούχλα υβριδικής στοίβας

Τα καλούπια στοίβας είναι ειδικά καλούπια που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα καλούπια, μερικές φορές γνωστά ως καλούπια tandem ή περιστρεφόμενα καλούπια και υβριδικά καλούπια στοίβας με άλλες τεχνικές χύτευσης. Αυτός ο σχεδιασμός καθιστά δυνατή την παραγωγή εξαρτημάτων, δεδομένου ότι οι διαδικασίες χύτευσης γίνονται σε ένα καλούπι. Με τον τρόπο αυτό προκύπτει ένα πολυλειτουργικό σύστημα, το οποίο μπορεί να διαμορφώσει πολύπλοκα εξαρτήματα με διαφορετικά χαρακτηριστικά σε έναν κύκλο.

Σύγκριση μεταξύ καλούπια στοίβας και καλούπια Tandem

Ακολουθεί ένας σύντομος πίνακας για τη σύγκριση των καλουπιών στοίβας με τα καλούπια tandem,

 

Χαρακτηριστικό γνώρισμα	Καλούπια στοίβαξης	Καλούπια Tandem
Δομή καλουπιού	Πολλαπλά επίπεδα κοιλοτήτων στοιβαγμένα κάθετα.	Δύο καλούπια που λειτουργούν παράλληλα, το ένα δίπλα στο άλλο.
Επιχείρηση	Όλα τα επίπεδα κοιλότητας γεμίζουν και εκτοξεύονται ταυτόχρονα.	Τα καλούπια λειτουργούν εναλλάξ, το ένα γεμίζει ενώ το άλλο ψύχεται.
Χρόνος κύκλου	~20-30% μικρότερος χρόνος κύκλου σε σύγκριση με τα μεμονωμένα καλούπια.	~10-20% περισσότερο λόγω των εναλλασσόμενων λειτουργιών του καλουπιού.
Παραγωγή Παραγωγή	Υψηλή απόδοση (2x, 3x, 4x ανάλογα με τα επίπεδα μούχλας).	Μέτρια αύξηση της παραγωγής (1,5x έως 2x σε σύγκριση με ένα απλό καλούπι).
Μέρος Πολυπλοκότητα	Καλύτερα για απλά έως μέτρια πολύπλοκα εξαρτήματα.	Κατάλληλο για πιο σύνθετα εξαρτήματα ή εργασίες πολλαπλών σταδίων.
Χρήση υλικού	Ενιαίο σύστημα δρομέα κοινό σε όλα τα επίπεδα κοιλότητας.	Ενδέχεται να απαιτούνται ξεχωριστά συστήματα δρομέα για κάθε καλούπι.
Ενεργειακή απόδοση	Πιο αποδοτική (εξοικονόμηση ενέργειας ~10-15% λόγω ταυτόχρονης λειτουργίας).	Ελαφρώς λιγότερο αποδοτική λόγω των εναλλασσόμενων λειτουργιών.
Ιδανική περίπτωση χρήσης	Παραγωγή μεγάλου όγκου πανομοιότυπων εξαρτημάτων.	Η παραγωγή σύνθετων εξαρτημάτων απαιτεί διαφορετικά στάδια χύτευσης.

Επιλογή του σωστού συστήματος πολλαπλών για τα καλούπια στοίβαξής σας

Ακολουθούν ορισμένοι τρόποι με τους οποίους μπορείτε να επιλέξετε το σωστό σύστημα για καλούπια στοίβας,

1. Πολλαπλές κοιλότητες: Επιτρέπει την κατασκευή παρόμοιων αντικειμένων για τη μείωση της μονάδας κόστος χύτευσης με έγχυση και αύξηση της απόδοσης.
2. Συμπαγής σχεδιασμός: Η κατανομή των κοιλοτήτων σε κάθετες στήλες μειώνει το χώρο του δαπέδου, ειδικά σε εγκαταστάσεις με περιορισμένο χώρο.
3. Ενισχυμένη απόδοση ψύξης: Οι συμβατικές και οι συζευγμένες δομές ψύξης με αντίθετη ροή παρέχουν αποτελεσματική ψύξη σε όλες τις κοιλότητες. Εκτός από αυτό, έχει μειωμένο χρόνο κύκλου και καλύτερη ποιότητα εξαρτημάτων.
4. Απλοποιημένος μηχανισμός εκτίναξης: Οι προηγμένες μέθοδοι εκτίναξης βοηθούν στην αποκόλληση εξαρτημάτων χωρίς να προκαλούν βλάβη στα εξαρτήματα αυτά.
5. Τεχνολογία Hot-Runner: Μειώνει τα απόβλητα υλικών φελιζόλ και εγγυάται ίση πλήρωση, καθώς το πλαστικό διατηρείται στη λιωμένη του κατάσταση πριν εισέλθει στις κοιλότητες.

Επιλογή του συστήματος πολλαπλών διακλαδώσεων για καλούπια στοίβας

1. Συμβατότητα υλικών: Ελέγξτε εάν η δομή και η λειτουργικότητα του συστήματος πολλαπλών διακλαδώσεων ανταποκρίνονται στα χαρακτηριστικά ροής και στις θερμικές ιδιότητες των συγκεκριμένων υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή της πλακέτας κυκλώματος.
2. Διανομή ροής: Επιλέξτε μια κοιλότητα με σχεδιασμό που θα επιτρέπει την ομοιόμορφη κατανομή του υλικού σε όλα τα επίπεδα για την αποφυγή απώλειας πίεσης.
3. Έλεγχος θερμοκρασίας: Επιλέξτε το σύστημα που ελέγχει τη θερμοκρασία για να επηρεάσει το ιξώδες του εξαρτήματος ή την ποιότητα του υλικού.
4. Ευκολία συντήρησης: Επιλέξτε ένα σχέδιο που αποσυναρμολογείται, καθώς τα προϊόντα χρειάζονται τακτική συντήρηση και καθαρισμό.
5. Επεκτασιμότητα: Έρευνα για ένα σύστημα πολλαπλών συλλογών που θα μπορούσε να αλλάξει ή να προστεθεί άμεσα για να ανταποκρίνεται στη μελλοντική παραγωγή.

Εφαρμογές των καλουπιών στοίβαξης

Τα καλούπια στοίβας χρησιμοποιούνται συνήθως σε βιομηχανίες που απαιτούν παραγωγή μεγάλου όγκου, όπως:

1. Δομή και εσωτερικό οχημάτων ή εξαρτήματα και περιβλήματα αυτοκινήτων.
2. Καταναλωτικά προϊόντα (συσκευασίες, καπάκια)
3. Άλλα (σύριγγες, καπάκια)
4. Ηλεκτρονικά (περίβλημα, σύνδεση)

Πλεονεκτήματα των καλούπια στοίβας

1. Αύξηση της παραγωγικής ικανότητας κατά χιλιάδες τοις εκατό
2. Αποτελεσματική χρήση υλικών
3. Μειωμένο κόστος εργασίας
4. Αυτό συνήθως έχει ως αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση των απαιτήσεων σε χώρο για τις ποικίλες εγκαταστάσεις.
5. Υψηλή απόδοση της επένδυσης

Μειονεκτήματα των καλούπια στοίβας

1. Υψηλότερο αρχικό κόστος
2. Περίπλοκος σχεδιασμός καλουπιών και ανάγκη για συχνή επισκευή
3. Αυτά απαιτούν μια υψηλότερη μέθοδο που είναι πιο ακριβής και ελέγχεται από πιο προηγμένα μηχανήματα.
4. Πιθανή περίπτωση λανθασμένης ποιότητας εξαρτημάτων εάν δεν ισορροπηθεί κατάλληλα

Παρανοήσεις σχετικά με το Stack Molding.

• Μύθος: Τα καλούπια στοίβας είναι πολύ ακριβά για τις μικρές επιχειρήσεις. Γεγονός: Πρόκειται πάντα για μια δαπανηρή υπόθεση κατά την αρχική διαδικασία, αλλά βοηθά επίσης στην εξοικονόμηση πολλών αναλώσιμων υλικών και χρόνου παραγωγής μακροπρόθεσμα.
• Μύθος: Τα καλούπια στοίβαξης αποτελούν το μειονέκτημα της ποιότητας των εξαρτημάτων. Γεγονός: Ο καλός σχεδιασμός υπαγορεύει ότι ένα συγκεκριμένο τεμάχιο πρέπει να έχει την ίδια ποιότητα ανεξάρτητα από το επίπεδο κοιλότητας.

Ιδανικές περιπτώσεις χρήσης για καλούπια στοίβας

Τα καλούπια στοίβας είναι ιδανικά σε ρυθμίσεις που απαιτούν συχνές αλλαγές στο θερμαινόμενο καλούπι, όπου το φορτίο είναι σχετικά μεγάλο σε σχέση με το μέγεθος του καλουπιού και σε εφαρμογές όπου το καλούπι πρέπει να αντικαθίσταται περιοδικά με ένα ψυχόμενο καλούπι.

Τα καλούπια στοίβαξης είναι καταλληλότερα για περιπτώσεις όπου απαιτούνται μεγάλες ποσότητες ενός εξαρτήματος, ιδίως σε σειρές παραγωγής. Είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε βιομηχανίες που απαιτούν μεγάλη ακρίβεια, όπως η βιομηχανία συσκευασίας, ιδίως η κατασκευή καταναλωτικών προϊόντων συσκευασίας και η βιομηχανία ιατρικών συσκευών.

Συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, η μορφοποίηση στοίβαξης είναι μία από τις πιο αποτελεσματικές τεχνικές παραγωγής που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το ρυθμό παραγωγής πολλών προϊόντων στη γραμμή παραγωγής, ιδίως στη βιομηχανία γραμμών υψηλής παραγωγής. Ακόμα, τα καλούπια στοίβας μπορούν να αυξήσουν την πυκνότητα των κοιλοτήτων χωρίς να διευρύνουν το μέγεθος των μηχανημάτων για να βοηθήσουν στην υλοποίηση της υψηλής αξίας παραγωγής με χαμηλότερο μοναδιαίο κόστος χύτευσης με έγχυση. Επομένως, γνωρίστε τους τύπους, τα υλικά και τις εκτιμήσεις σχεδιασμού. Έτσι, μπορείτε να μεγιστοποιήσετε τα πλεονεκτήματα της μορφοποίησης στοίβας.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι η χύτευση με έγχυση με καλούπι Stack;

Είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιεί πολλές κοιλότητες για την κατασκευή πολλών χύτευση μέρη ταυτόχρονα ανά κύκλο.

Ποια υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καλούπια στοίβας;

Τα PP, ABS και Nylon είναι μερικά από τα διαθέσιμα γυαλισμένα υλικά.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των καλουπιών στοίβας και των καλουπιών tandem;

Ενώ τα καλούπια στοίβας κατασκευάζουν εξαρτήματα που μοιάζουν μεταξύ τους ταυτόχρονα, ο δεύτερος τύπος καλουπιών, τα καλούπια tandem, δημιουργούν εξαρτήματα σε διαφορετικά στάδια.

Σε ποιους τομείς είναι χρήσιμη η μορφοποίηση στοίβας;

Σχεδόν κάθε είδος κατασκευαστή, όπως κατασκευαστές αυτοκινήτων, συσκευασίας, ιατρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων, μεταξύ άλλων.

Πώς βελτιώνει η τεχνολογία hot-runner τη μορφοποίηση στοίβας;

Μειώνει τη σπατάλη υλικού και τη σωστή ολοκλήρωση των κοιλοτήτων του τοίχου.

Είναι ακριβά τα καλούπια στοίβας;

Το κόστος τους είναι αρχικά υψηλότερο από άλλα μηχανήματα, αλλά η απόδοση της παραγωγής είναι πολύ υψηλότερη.