Formakészítés műanyaghoz a gyártás minden típusában alapvető fontosságúak. Segítenek a hasonló formák és formatervek nagy pontossággal és precizitással történő előállításában a nagy volumenű gyártásokhoz. Ráadásul ezek a szerszámok különböző formájúak lehetnek, és számos anyagból készülhetnek, pl. alumíniumból, acélból, vasból, műanyagból stb. Ebben a cikkben a műanyag szerszámokat tárgyaljuk. Emellett megtudjuk, hogyan kell szerszámot készíteni műanyagból, annak alkalmazásait és előnyeit a különböző területeken.

Mik azok a műanyag öntőformák?

A műanyag öntőformákat az iparban gyakran használják kis termékek előállítására, a használati tárgyaktól kezdve a háztartási gépek és nagygépek kis alkatrészeiig. Ez egy jobb megközelítés, mert lehetővé teszi az egyedi formák létrehozását. Emellett hosszú távon kevesebb költséggel jár, és prototípusos kereskedelmi vagy személyes projektekhez készít öntőformákat. Ez az átfogó cikk elmagyarázza, hogyan készítsünk műanyag öntőformát, és figyelembe veszi a fontos tényezőket, valamint a tippeket és trükköket, amelyek segítenek abban, hogy ezt gond nélkül elvégezze. Tovább a következő oldalra műanyag öntőforma technológia oldal, hogy több információt tudjon meg a műanyag formákról.

Műanyag szerszámok típusai

Mielőtt a műanyag öntőforma elkészítése felé haladnánk, beszéljünk néhány műanyag öntőforma típusról;

1. Injekciós öntőformák

A fröccsöntőformákat az iparban számos tárgy létrehozására alkalmazzák. Ez általában egy folyékony polimer anyagnak egy öntőüregbe történő befecskendezésével történik. Segítségével bonyolult termékeket, például játékokat, csomagolóanyagokat és részletes autóalkatrészeket állítanak elő. Ezenkívül ezt a technikát a nagy kimeneti teljesítmény, a pontosság és az utómunka elhanyagolható időigénye jellemzi.

2. Kompressziós formák

A présformák hőre keményedő műanyagokat használnak, amelyeket egy formaüregbe helyeznek, és hőnek és nyomásnak tesznek ki. Ez a módszer a legalkalmasabb olyan alkalmazásokhoz, amelyek minőségi és hőstabil alkatrészeket igényelnek. Ezek közé tartozhatnak az autóalkatrészek és az elektronikus készülékek. Így gazdaságos a kisszériás gyártásnál, és ideális a vastagabb, különösen a nagyméretű alkatrészek előállításához.

3. Fúvóformák

A fúvóformák széles körben alkalmazhatók üreges alkatrészek, például palackok és tartályok formázására. Ez úgy működik, hogy a műanyagból először egy csövet készítenek, amelyet parisonnak neveznek. Ezután hagyják, hogy két szerszám között felfújódjon, hogy egy végső üreges terméket alkosson. A fúvóformák egyik fő alkalmazása az, hogy a PVC-ben nagymértékben használják a könnyű és üres alkatrészek nagy mennyiségben történő előállítására.

 

4. Szilikonformák gyantához

A szilikonformák rugalmasak és a kezdők számára gyakoribbak, és kis barkácsprojektekben használják őket. Emellett számos alkalmazásuk van még a gyantával való munka során is. Az ilyen formák képesek megtartani a finom és összetett struktúrákat. Ráadásul újrafelhasználhatóak, így alkalmasak kézművességhez, gyantamunkához és prototípusok készítéséhez. Kellemes velük bánni, és sokféleképpen felhasználhatók más művészi törekvésekhez.

A műanyag formákhoz használt anyagok tulajdonságai

 

Anyag	Cél	Közös típusok	Kulcsfontosságú tulajdonságok	Tipikus értékek/tartomány
Formanyomtatvány anyaga	Segít kialakítani a formaszerkezetet	Acél, alumínium, szilikon	Tartósság, hőállóság, megmunkálhatóság	Szakítószilárdság: 250-1500 MPa (acél), 90-300 MPa (alumínium)
Felszabadító ügynök	Megakadályozza, hogy az anyag a formához tapadjon.	Szilikon spray, viasz, PTFE	Tapadásmentes, nagy hőállóságú	Maximális hőmérséklet: 120°C-200°C, súrlódási együttható: <0.05
Formabontó alap/keret	Ez tartja az öntőanyagot a helyén	Fa, műanyag, fém	Szilárdság, merevség	Sűrűség: 0,9-1,3 g/cm³ (műanyag), 2,7 g/cm³ (alumínium)
Mesterobjektum/CAD modell	Ez teszi a formát a penészhez	3D modell, prototípus	Precizitás, simaság, komplexitás	CAD pontosság: ±0,005 mm, Felületkezelés: Ra 0,8-1,6 μm
Keverőeszközök	Keveri az öntőanyag-összetevőket	Keverő rudak, mechanikus keverők	Egyenletes keverés, légbuborékok nélkül	RPM: (mechanikus keverők), térfogat: 300-1200 (mechanikus keverők): Változó

Lépésről lépésre útmutató a műanyag szerszámkészítéshez

A következő a teljes folyamat formakészítés műanyaghoz.

1. Az öntőforma megtervezése

Szerezzen be egy durva tervrajzot a szerszámról, és vegye figyelembe, hogy milyen szükség van a műanyag alkatrészre, amelyet létre szeretne hozni. Ha összetett alakzatokkal rendelkezik, használja a CAD-szoftverét, hogy úgy tervezzen, hogy az segítse a szerszám CNC megmunkálását. Néhány jellemző közé tartozik az alkatrész geometriája, az alkatrész falainak vastagsága és a tervezési szögek. Ezek megkönnyítik a felesleges anyag eltávolítását a szerszámból. Az öntőforma anyagának, például az alumíniumnak vagy az acélnak a kiválasztása a szerszámhoz szükséges élettartamtól függ. Emellett az anyagválasztás a gyártani kívánt termékek mennyiségétől is függ.

2. Formadoboz vagy keret létrehozása

A műanyag öntőforma gyártásához hozzon létre egy öntődobozt vagy keretet, amely az öntés során megtartja az anyagot. A CNC megmunkált öntőformák öntődobozai általában erős anyagokból készülnek. Ezek közé tartozhat fém / kemény műanyag stb. Tehát a gyártás során győződjön meg arról, hogy a doboz jól záródott megfelelően, hogy elkerülje a szivárgást az öntési folyamat során. Ezenkívül győződjön meg arról, hogy a doboz megerősítésre került, hogy ellenálljon a nyomásnak és a hőmérsékletnek az öntési folyamat során.

3. CAD modellek elkészítése és a forma CNC megmunkálása

Általában CNC megmunkálás a master objektum egy CAD-fájl, amely pontos méretekkel rendelkezik, és nem tartalmaz alulmetszéseket a szerszámüregekben. Tehát, ha az Ön által használt anyagok különböző formájúak és szerkezetűek. A CNC megmunkálás segít a tisztításban és a felületkezelésben. A műanyag öntőformához való tapadásának elkerülése érdekében leválasztószert használnak. A CNC-gép tovább halad a szerszám pontos vágásához, hogy elérje a megfelelő maratott és kész falakat. Ez fontos a hibák esélyének minimalizálása érdekében. Ezenkívül lehetővé teszi a műanyag zökkenőmentes áramlását és a végleges alkatrész könnyű kidobását.

4. Az öntőanyag keverése és kiöntése

A CNC-vel történő öntés után az olvadt műanyagot a penészüregbe juttatjuk. Ha hőre lágyuló műanyagot vagy gyantát használ, győződjön meg róla, hogy az Ön által használt anyag a megfelelő hőmérsékleten van és jól folyik. Ha fröccsöntést használ, melegítse fel és olvassa meg a műanyagot, amely a pelletekben van jelen. Ezenkívül ügyeljen arra, hogy az öntés során időt szánjon a légbuborékok minimalizálására, amelyek, ha bekerülnek a keverékbe, csökkentik a végtermék szilárdságát.

5. A penész kikeményítése

Tehát hagyja az anyagot kihűlni, és a műanyagból készített öntőformában szilárd anyagot képezzen. A felhasznált műanyag típusától függően a kikeményedés néhány perctől több óráig is eltarthat. Ebben a szakaszban fontos megfigyelni, hogy a szerszámban ne alakuljanak ki buborékok vagy más hiba. Ami a CNC-megmunkált formák kikeményedését illeti, a kikeményedés általában gyorsabb és pontosabb, mivel a formák kikeményítése ellenőrzött körülmények között történik.

6. Formatöltés és formakiválasztás

Amikor a műanyag eléri a keményedési pontot, vegye ki az alkatrészt a formából. Ha megfelelően helyezte el a leválasztószert, az alkatrésznek ki kell pattannia, és nem ragadhat a forma felületéhez. Ezen kívül az anyagot igényeiknek megfelelően meg lehet vágni vagy befejezni. A gépeken keresztül további utómunka végezhető az elemeken, ha a sorozatgyártáshoz további polírozásra van szükség.

Tervezési és építési megfontolások az egyedi műanyag szerszámokhoz

Néhány fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni a különösen egyedi műanyag szerszámok tervezésénél és építésénél, a következők;

• Anyagválasztás: Válassza ki az öntőforma anyagát, például az acélt vagy az alumíniumot a tartósság, a költségek és a gyártási mennyiség alapján. Az acél öntőformák általában hosszú megoldások a szilárdság és a mennyiségi gyártás érdekében. Míg, alumínium öntőformák olcsóbbak a kisebb volumenű gyártáshoz.
• Alkatrész geometria: A szerszámtervezés szempontjait a műanyag alkatrész minden jellemzője, különösen a bonyolult részletek, az alulvágások és a meredekségszögek alapján kell meghatározni. Így megkönnyíthetik a szerszámból való könnyű eltávolítást.
• Hűtőcsatornák: A ciklusidő csökkentését úgy kell elvégezni, hogy közben a hűtőcsatornákat beépítik a szerszám kialakításába.
• Forma tűrések: Értse meg, hogy a pontos méretkövetelmények szorosabb ellenőrzést jelentenek a szerszámban. Így minimalizálhatja a szükséges formázás utáni utómunka mennyiségét, különösen akkor, ha a tervezési részletek bonyolultak.
• Formaáramlás-elemzés: Végezzen rövid elemzést az üregek megjelenéséről és arról, hogyan fog az öntőforma anyaga az üregben áramlani. Ellenőrizzen néhány valószínűsíthető anomáliát, mint például a vetemedés, zsugorodás vagy légzsebek kialakulása. Ez hatékonyan segíti az autó szerszámtervezését, és javítja a gyártás hatékonyságát is.

Gyanta kiválasztása műanyag formák készítéséhez

Fedezzük fel a különböző típusú gyanta lehetőségeket a műanyag formák elkészítéséhez.

1. Epoxigyanták: A szerves epoxigyanták erősek, ezért olyan iparágakban használhatók formák készítésére, ahol a formázás során nagy hőre és nyomásra van szükség.
2. Poliuretán gyanták: Ezek rugalmasak és tartósak, így a legjobbak olyan formákhoz, amelyeket mérsékelt mennyiségű gyártás esetén használnak. Így megkapjuk ezt az ellenállóságot és egy bizonyos fokú rugalmasságot.
3. Szilikongyanták: A szilikon nagyon rugalmas, és nagyon kényelmes lehet, ha szűk, kicsi és összetett formákon dolgozik, valamint alkalmas a barkácsoláshoz vagy néhány sorozathoz.
4. Poliészter gyanták: Ezek olcsóbbak, és előnyösebbek a kevesebb részletet tartalmazó nagy formákhoz. Emellett a szilikonhoz és a poliuretánhoz képest megfelelő szilárdságot, de viszonylag alacsony rugalmasságot biztosítanak.
5. Hőre keményedő gyanták: Ezeket a gyantákat néha hőre keményedő műanyagoknak is nevezik, és hő hatására tartósan szilárddá és merevvé válnak. Ezért alkalmasak kemény alkalmazásokhoz, például a gépiparban.

A műanyag szerszám befejezése és polírozása

A műanyag öntőformák befejezésekor és polírozásakor mindig kövesse a következő szempontokat.

1. A forma fúrása és polírozása

Sima élek, hogy elkezdje a tényleges rész elkészítését. Itt a szerszámot először ellenőrzik, hogy nincs-e rajta éles él vagy egyenetlen felület. Finom papírral vagy speciális, polírozást biztosító gépekkel óvatosan súrolja, hogy kitalálja a szerszám testét. Ez az utolsó műanyag termék sima felületét és a szerszám újrafelhasználását eredményezi anélkül, hogy kárt okozna az öntött alkatrészekben.

2. Szükség esetén javítások elvégzése

A szubsztrát felületén előzetesen hibák vannak, például kis repedések,

egyenetlenségek vagy látható buborékok. Ezeket a megfelelő töltőanyagok, pl. epoxigyanták vagy szilikát segítségével kötelező megszüntetni. Ezeknek a problémáknak a felismerése és kijavítása lehetővé teszi a gyártó számára, hogy megelőzze a hibákat a végleges öntött alkatrészekben, menjünk tovább fröccsöntési felületkezelés oldalon többet megtudhat.

Gyakori hibák és hogyan lehet elkerülni a penészes műanyagokat

Íme néhány gyakori hiba, amit általában elkövetünk a műanyag szerszámkészítés során.

1. Légbuborékok a penészben

Az egyik leggyakoribb probléma a formakészítés műanyaghoz a légbuborékok beszorulása az öntőanyagba. Ezt elkerülhetjük, ha gondoskodunk arról, hogy az anyagot lassan adagoljuk, és kiöntés után a benne rekedt levegő kiszabaduljon. A buborékok eltávolításának másik módja a vákuumkamra, illetve a nyomástartó edény alkalmazása.

2. Nem megfelelő oldószer alkalmazása

A nem megfelelő oldószer alkalmazása szintén kárt okozhat, mivel a végleges alkatrész később a formához tapadhat. Fontos megjegyezni, hogy a leválasztószert egyenletesen és részletesen kell felhordani, különös tekintettel a bonyolult területekre.

3. Keményedés a szárítás során

A vetemedés a termék deformációja, amely a pontatlan keményítési folyamat vagy a szokásos tekercshűtési eljárások eredményeként jelentkezik. Ezt a kikeményedési környezet szabályozásával és a megfelelő kikeményedési hőmérséklet biztosításával kell megelőzni. Emellett ügyeljen arra is, hogy elegendő időt hagyjon az anyag alapos kikeményedésére.

Következtetés

Összefoglalva, hogyan készítsünk egy formát a műanyaghoz, a szerszámkészítés számos kreatív iparágban releváns, ahol az ötletek kikelnek és a találmányok gyártása az ipari gyártástól az otthoni kézművességig terjed. A szerszámkészítés, a rendelkezésre álló anyagok és az ebben a cikkben bemutatott követelmények megismerése segít a műanyag alkatrészek gyártásához szükséges pontos és hosszú élettartamú szerszámok gyártásában. Ebben az esetben a szükséges utómunka és befejezés tökéletesre sikerül, és az egyedi formák széleskörűen alkalmazhatóak számos területen.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1. Milyen anyagokat használnak általában műanyag formákhoz?

Az acél és az alumínium az ipari szerszámok legjobb anyagai közé tartozik, mivel strapabíróak. A szilikongumit többnyire kis léptékben és barkácsprojektekben használják.

Q2.Mennyi ideig tart egy penész?

Az acélszerszámok használhatóságát azzal mérik, hogy több millió cikluson keresztül képesek működni. Az alumínium például több tízezer ciklust tud, a gyártás intenzitásának mértékétől függően.

Q3. Hogyan akadályozhatom meg, hogy légbuborékok keletkezzenek a formámban?

Válasszon lassú keverési sebességet az öntőanyaghoz, és figyeljen az anyag kiöntésére. Utána használjon vákuumkamrát vagy nyomástartó edényt a beszorult levegő eltávolításához.

Q4. Mi a legjobb oldószer a műanyag formákhoz?

Lakkozás vagy szilikonspray-k felvitele is, amelyek PTFE-ből, vagy politetrafluoretilén. Ezek a legmegfelelőbb leválasztószerek a műanyagnak a formákhoz való tapadásának elkerülésére.

Q5. Milyen típusú öntőforma a legjobb a tömegtermeléshez?

A tömegtermeléshez a fröccsöntőformákat kell előnyben részesíteni. Ezek lehetővé teszik nagyszámú hasonló pótalkatrész nagy pontossággal történő előállítását.

Q6. Javítható-e a penész, ha megsérült?

Igen, az olyan egyszerű sérülések, mint a siding repedései, kis lyukak vagy akár a felület érdesedése könnyen javíthatók epoxi vagy töltőanyagok segítségével. Ahol a sérülés mértéke súlyos, ott az egyetlen lehetséges megoldás az egész penész cseréje lehet.