Nagyméretű alkatrészek fröccsöntése

A műanyagok nagy részét nagyméretű fröccsöntött alkatrészek felhasználásával állítják elő. Napról napra növekszik a tendencia, hogy a nagyméretű műanyag alkatrészeket ezzel a technikával hozzák létre. Ez a műanyag fröccsöntőgépek felfedezése után kezdődött a XIX. század végén. Az első fröccsöntőgép egyszerű volt. Így műanyag gombok, fésűk és néhány más mini-műanyag tárgy készítésére használták. De ma már olyan összetett anyagokat is képes formázni, mint a fémek és az üveg. A fröccsöntési eljárás a legjobb nagy mennyiségű, kiváló minőségű műanyag alkatrészek gyártására. Világítsuk meg a fröccsöntési eljárás szerepét a nagyméretű műanyag alkatrészek gyártásában.

Mi az a nagyméretű alkatrészek fröccsöntése?

Mint tudják, a nagyméretű alkatrészek fröccsöntése eljárás óriási műanyag alkatrészeket készít. Hadd mondjuk el egy nagyméretű műanyag alkatrész méreteit. Ezzel elkerülhetjük a félreértéseket. A 100 font súlyú és 10 hüvelyk szélességű műanyag alkatrészek nagynak számítanak. A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése nem csak a kis alkatrészek felnagyítását jelenti. Ez egy összetett folyamat. Fejlett szerszámokat és berendezéseket igényel.

A nagyméretű fröccsöntési folyamatban használt anyagok

A műanyag fröccsöntött nagyméretű alkatrészek gyártásához különböző anyagokat használnak. A fröccsöntés során kétféle műanyagot használnak. Ezek lehetnek amorf vagy félkristályosak. Az amorf műanyagoknak nincs fix olvadáspontjuk. Így könnyen tágulhatnak és zsugorodhatnak. A félkristályos műanyagoknak viszont fix olvadáspontjuk van. Ezért előnyben részesítik őket az amorf műanyagokkal szemben. A nagyméretű alkatrészek fröccsöntéséhez leggyakrabban használt anyagok a következők:

1.    PEEK (poliéteréter-éter-keton)

A PEEK kivételes termikus és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Magas, körülbelül 90 MPA szakítószilárdsággal rendelkezik. Tehát jól használható óriási műanyag alkatrészekhez. A vegyi anyagokkal szemben is ellenálló. Továbbá nem szívja magába a nedvességet. Így megakadályozza a korróziót. A PEEK azonban drága anyag. Nagy teljesítményű alkatrészek, például fogaskerekek, szelepek, szivattyúcsapágyak stb. készülnek belőle. Tudjon meg többet a PEEK műanyag fröccsöntés.

2.    ULTEM (polieréterimid)

Az ULTEM amorf szilárd anyag. Szakítószilárdsága 70-80 MPA között mozog. Nedvesség- és vegyszerálló. Ezenkívül hőálló. Ellenáll a zord időjárási körülményeknek. Költségvetésbarát. Ezenkívül sterilizálható. Könnyen tisztítható sugárzással vagy autokláv segítségével. Magas üvegesedési hőmérséklettel rendelkezik. Így ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a PEEK, megfizethető áron.

3.    Szénszál-erősítésű polimer (CFRP)

A CFRP egy kompozit anyag. Polimer mátrixba ágyazott szénszálakból áll. Nagy szilárdság/tömeg aránnyal rendelkezik. Így tökéletesen alkalmas nagyméretű alkatrészekhez. A szénszálakat egyirányúan szövik. Tehát így további szilárdságot kap.

4.    Polifenil-szulfon (PPSU)

Két fenilcsoporthoz kapcsolódó szulfoncsoportból áll. Elviseli a sokkhatásokat és más környezeti stresszhatásokat. Tehát nagy ütésállósággal rendelkezik. Továbbá ellenáll a hidrolízisnek, a kémiai lebomlásnak és a vízfelvételnek. Ez az anyag azonban egy kicsit drága. További információk PPSU.

Fejlett eljárások a nagyméretű alkatrészek fröccsöntéséhez

A következők a modern eljárások, amelyeknek számos alkalmazása van a nagyméretű alkatrészek fröccsöntésében

1. Gázasszisztált fröccsöntés

Gázrásegítésű fröccsöntés a hagyományos műanyagfröccsöntéshez képest előrelépés. Itt a nagynyomású nitrogéngázt a kiválasztott gyanta infúziója után fecskendezik a formába. Ez igen előnyös, mivel lehetővé teszi az anyag egyenletes eloszlását, különösen a nagy és bonyolult formák esetében. Segít anyagot megtakarítani, valamint javítja az alkatrész esztétikáját és az időt.

2. Tamponnyomás

A tamponnyomás egy másik értékes második lépés, amely részletes képeket és logókat hoz létre a fröccsöntött műanyag termékeken. Ez abból áll, hogy vegyszerek segítségével rézlemezre vésik a mintát. Tehát tintába mártja, gumiból készült szilikonpárnára gördíti, végül a párnát az alkatrész felületére gördíti. Ezt a módszert azért részesítik előnyben, mert szelektíven, megfelelő minőségben és tartóssággal tud vékonyrétegvastagságú formákat és texturált felületeket nyomtatni.

3. Fúvóformázás

A fúvóformázás egy másik technika, amelyet üreges műanyag alkatrészek gyártására használnak. Az előmelegített műanyag csövet (parison) a szerszámba extrudálják, majd levegő befecskendezésével kényszerítik, hogy felvegye a szerszám üregének alakját. Ennek az anyagnak a felhasználása számos alkalmazási területet talált. Ezek közé tartozhat a palackok, tartályok és autóalkatrészek gyártása. Ez az eljárás nagyobb termelékenységet biztosít, és a megoldások bonyolult formák befogadására is alkalmasak. Ráadásul költségei viszonylag alacsonyak a nagy volumenű alkatrészgyártáshoz.

Nagyméretű alkatrészek fröccsöntése vs. normál fröccsöntés

Elgondolkodhat azon, hogy milyen tényezők különböztetik meg a nagyméretű fröccsöntött alkatrészeket a normál fröccsöntött alkatrészektől. Íme egy részletes összehasonlítás az Ön megkönnyítése érdekében.

1. Penész összetettsége

A szerszám geometriája egyszerű a normál fröccsöntésnél. Ráadásul kevesebb üreggel rendelkezik. A normál fröccsöntésben a szerszám mérete 1000 és 10 000 négyzetcentiméter között mozog. A fröccsöntéses szerszámméretek azonban nagyrészt 10 000 és 50 000 négyzetcentiméter között mozognak. A szerszám nagy részben összetett geometriával rendelkezik. Több üreggel is rendelkezik.

2. Gép mérete

A nagyméretű fröccsöntött alkatrészek nagyobb méretű gépeket igényelnek. A befogási méret jellemzően 1000 és 5000 tonna között mozog. Így nagyobb szerszámok befogadására is alkalmas. Másrészt egy normál fröccsöntőgép kisebb lemezekkel rendelkezik. A szorítóereje 100 és 1000 tonna között mozog.

3. Anyagválasztás:

A nagyméretű fröccsöntéses alkatrészekhez speciális, nagy hőállóságú anyagokat használnak. Ezek az anyagok közé tartozik a PEEK, az ULTEM és az üveggel töltött polimerek. Ezzel szemben a normál fröccsöntési eljárás olyan szabványos műanyagokat használ, mint a polikarbonátok és a polipropilének.

4. Hűtési idő

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése összetettebb. Nagyobb méretű. Így hosszabb hűtési időt igényel. Ez akár több percig is eltarthat. A ciklusidő is nagyobb, akár 30 perc is lehet. Ezzel szemben a normál fröccsöntésnél rövidebb a hűtési idő. Legfeljebb néhány másodpercig tart. A ciklusidő szintén 1 és 55 másodperc között mozog.

5.    Kilövés

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése speciális kilövő rendszereket igényel. Az ilyen nagyméretű alkatrészek kezeléséhez fejlett kezelőrendszerre is szükség van. A normál fröccsöntéshez azonban szabványos kilövő rendszerekre van szükség. Hasonlóképpen, a kisebb alkatrészekhez is általános kezelőberendezésekre van szükség.

6.    Karbantartás

A forma mérete nagy. Tehát a nagyméretű alkatrészek műanyag fröccsöntése kiterjedt karbantartást igényel. Ezzel szemben a normál fröccsöntés kevesebb karbantartást igényel.

Tehát egy táblázatban lehet összefoglalni:

egyedi vízálló kemény tok

Nagy tömegű fröccsöntő gép

Megvitattuk a nagyméretű alkatrészek műanyag fröccsöntését. A megbeszélés nem teljes a nagyméretű fröccsöntőgépek ismerete nélkül. Ez egy olyan gép, amely alkalmas összetett alkatrészek gyártására. A befecskendezési kapacitás, a csiga átmérője és a szerszám mérete határozza meg a gép képességeit. A befecskendezési kapacitás az egy menetben befecskendezhető anyagmennyiséget méri. A csiga átmérője és a szerszám mérete határozza meg az előállított műanyag alkatrészek méretét. A tonnás fröccsöntőgép néhány kulcsfontosságú specifikációja a következő

• Injekciós kapacitás: A befecskendezési kapacitása 100 oz vagy 2500g.
• Formaméret: A szerszám mérete 1500 és 4000 négyzetcentiméter között mozog.
• Csavarátmérő: A csavar átmérője 4 és 12 hüvelyk között változik.
• Hordókapacitás: Az egyetlen ciklusban megolvasztható és befecskendezhető műanyag mennyisége. A hordó kapacitása közel 550 font
• Vezérlőrendszer: Ez egy fejlett számítógépes rendszert tartalmaz, amely szabályozza a hőmérsékletet, a nyomást és a sebességet.
• További jellemzők: Hidraulikus hajtások, többzónás hőmérséklet-szabályozó rendszerek, szelepes kapurendszerek és fejlett biztonság a további jellemzői.

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntési folyamatának alkalmazásai

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése hasznos eljárás. Itt vannak a különböző iparágakban történő alkalmazásai:

1. Autóipar

Az autóipar nagymértékben támaszkodik a nagyméretű fröccsöntésre. A nagyméretű fröccsöntéssel ütésálló anyagot állítanak elő. Így az autók számos nagyméretű alkatrésze ezzel a módszerrel készül. Néhány ezek közül:

• Lökhárítók
• DashBoards
• Ajtó panelek
• Ajtókilincsek
• Tükörház
• Egyéb dekoratív alkatrészek

2. Repülőgépipar

A fröccsöntéssel különböző hasznos, nagy volumenű repülőgépipari termékeket állítanak elő. Széles körben alkalmazzák, mivel könnyű termékeket állít elő. Ez egy megfizethető módszer is. Így különböző repülőgépipari termékeket alakítanak ki ezzel. Néhány ezek közül:

• Air Craft Panelek
• Belső alkatrészek
• Műhold alkatrészek
• Rakéta alkatrészek

3. Ipari berendezések

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése strapabíró berendezéseket gyárt. Ezek képesek elviselni a szélsőséges hőmérsékleteket. Ezért számos ipari alkatrészt készítünk vele. Néhány ezek közül:

• Gépházak
• Szeleptestek
• Szivattyú alkatrészek
• Sebességváltók
• Ipari robotika

4. Orvostechnikai eszközök

A nagyméretű fröccsöntés steril termékeket állít elő. Így nagyszámú orvostechnikai eszköz gyártására használják. Ezek az orvostechnikai eszközök könnyen tisztíthatók. Az eszközök rendkívül pontosak. Az eljárás elengedhetetlen a kritikus alkatrészek előállításához. Néhány a fontos orvosi eszközök közül:

• Beültethető eszközök (ízületi pótlás, fogászati implantátumok)
• Sebészeti műszerek ( fogantyúk, tokok)
• Diagnosztikai berendezések ( gépház)
• Orvosi képalkotó berendezések (MRI, CT)
• Protetikai eszközök

Milyen előnyei és hátrányai vannak a nagyméretű alkatrészek fröccsöntésének?

Íme egy rövid táblázat a nagyméretű alkatrészek fröccsöntésének előnyeiről, hátrányairól és korlátairól.

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntésével kapcsolatos kihívások

Semmi sem tökéletes ezen a világon. Mindennek vannak tökéletlenségei és kihívásai. Beszéljünk tehát a korlátokról nagyméretű alkatrészek fröccsöntése:

1.    Magas beruházás

A nagyméretű alkatrészek gyártásához nagyméretű szerszámokra van szükségünk. A nagyméretű szerszámok létrehozása tehát jelentős beruházást és szakértelmet igényel. Ráadásul egy összetett geometriájú szerszám megtervezése kihívást jelent. A szerszámanyagoknak magas hőmérsékletet és nyomást kell elviselniük.

2.    Zsugorodás

A nagyméretű alkatrészek jobban ki vannak téve a zsugorodásnak. A hűtési folyamat során zsugorodhatnak vagy deformálódhatnak. Az egyenetlen hűtés vetemedéshez is vezethet. Ez eltorzíthatja a műanyag szerkezetet. Az alkatrész méreteit is befolyásolhatja.

3.    Anyag kompatibilitás

A nagyméretű alkatrészek különleges tulajdonságokkal rendelkező anyagokat igényelnek. A kívánt szilárdsággal és merevséggel kell rendelkezniük. Ezenkívül kompatibilisnek kell lenniük a szerszámmal. E két követelmény egyidejű teljesítése kihívást jelent.

4.    Nehéz kivetni

A nagyobb alkatrészeket nehéz kidobni. Speciális kilövő rendszerre van szükségük. Ha nem megfelelően távolítják el, a kialakított alkatrész deformálódhat. Ezért a kicsatolást gondosan ellenőrizni kell a torzulás elkerülése érdekében. A kilökési folyamatot szabályozni kell a kiváló minőségű termékek előállításához.

Következtetés:

A nagyméretű alkatrészek fröccsöntése olyan eljárás, amely nagyméretű műanyag alkatrészeket állít elő. Ez a módszer a legjobb a kívánt termék tömeggyártására. Nyersanyagként olyan rendkívül tartós műanyagokat használ, mint a PEEK vagy az ULTEM. Sok tekintetben különbözik a hagyományos fröccsöntéstől. A hagyományos szerszámokhoz képest bonyolultabb formákat és kialakításokat használ. Nagy mennyiségű terméket állít elő tonnás fröccsöntőgép segítségével. Korlátozó tényezői a zsugorodás, a vetemedés és az anyagok összeférhetetlensége.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1. Mi a maximális méret a nagyméretű alkatrészek fröccsöntéséhez?

A maximális méret a fröccsöntés a nagyméretű alkatrészek mérete 10 és 100 hüvelyk között mozog. Ez különböző tényezőktől függ. A méret meghatározásában szerepet játszik a szerszám és a gép kialakítása is.

Q2. Hogyan biztosítja a méretpontosságot a nagyméretű fröccsöntött alkatrészeknél?

A méretpontosság általában pontos szerszámtervezéssel biztosítható. Ezenkívül a méretpontosságot olyan minőségellenőrzési módszerekkel is ellenőrizhetjük, mint a 3D szkennelés és a CT szkennelés.