Sprøytestøping av store deler

Mesteparten av plast produseres ved hjelp av store sprøytestøpte deler. Trenden mot å lage store plastdeler ved hjelp av denne teknikken øker dag for dag. Det startet etter oppdagelsen av sprøytestøpemaskiner for plast på slutten av 1800-tallet. Den første sprøytestøpemaskinen var enkel. Den ble brukt til å lage plastknapper, kammer og andre små plastartikler. Men nå kan den også støpe komplekse materialer som metaller og glass. Sprøytestøpingsprosessen er best for å produsere store volumer av plastdeler av høy kvalitet. La oss kaste lys over sprøytestøpeprosessens rolle i produksjonen av store plastdeler.

Hva er sprøytestøping av store deler?

Som du vet, er sprøytestøping av store deler prosessen lager gigantiske plastdeler. La oss fortelle deg dimensjonene til en stor plastdel. Dette vil unngå forvirring. Plastdeler med en vekt på 100 pund og en bredde på 10 tommer regnes som store. Sprøytestøping av store deler er ikke bare å forstørre små deler. Det er en kompleks prosess. Det krever avanserte verktøy og utstyr.

Materialer som brukes i prosessen for sprøytestøping av store emner

Det brukes en rekke ulike materialer til produksjon av store, sprøytestøpte plastdeler. To forskjellige typer plast brukes i sprøytestøping. De kan være amorfe eller halvkrystallinske. Amorf plast har ikke et fast smeltepunkt. Derfor kan de lett utvide seg og krympe. På den annen side har halvkrystallinsk plast faste smeltepunkter. Derfor foretrekkes de fremfor de amorfe. Noen av de mest brukte materialene for sprøytestøping av store deler er:

1.    PEEK (polyeteretereterketon)

PEEK har eksepsjonelle termiske og mekaniske egenskaper. Det har en høy strekkfasthet på ca. 90 MPA. Det er derfor godt egnet til store plastdeler. Det er også motstandsdyktig mot kjemikalier. Videre absorberer det ikke fuktighet. Dermed forhindrer det korrosjon. Men PEEK er et dyrt materiale. Det brukes i komponenter med høy ytelse, som tannhjul, ventiler, pumpelagre osv. Les mer om Sprøytestøping av PEEK-plast.

2.    ULTEM (polyeretherimid)

ULTEM er et amorft fast stoff. Strekkfastheten varierer fra 70 til 80 MPA. Det er fukt- og kjemikaliebestandig. Dessuten er det termostabilt. Det tåler tøffe værforhold. Det er budsjettvennlig. Dessuten er den steriliserbar. Det kan enkelt rengjøres ved hjelp av stråling eller en autoklav. Den har en høy glassovergangstemperatur. Dermed tilbyr det de samme egenskapene som PEEK til en overkommelig pris.

3.    Karbonfiberforsterket polymer (CFRP)

CFRP er et komposittmateriale. Det er laget av karbonfibre innebygd i polymermatrisen. Det har et høyt styrke/vekt-forhold. Derfor er det perfekt til bruk i store deler. Karbonfibrene er vevd ensrettet. På denne måten får det ekstra styrke.

4.    Polyfenylsulfon (PPSU)

Den består av en sulfongruppe knyttet til to fenylgrupper. Det tåler støt og andre miljøpåkjenninger. Det har derfor høy slagfasthet. Videre er det motstandsdyktig mot hydrolyse, kjemisk nedbrytning og vannabsorpsjon. Men dette materialet er litt dyrt. Les mer om dette PPSU.

Avanserte prosesser for sprøytestøping av store deler

Følgende er de moderne prosessene som har mange bruksområder innen sprøytestøping av store deler

1. Gassassistert sprøytestøping

Gassassistert sprøytestøping er en forbedring av konvensjonell sprøytestøping av plast. Her sprøytes nitrogengass under høyt trykk inn i formen etter infusjon av den valgte harpiksen. Det er en stor fordel fordi det muliggjør en jevn fordeling av materialet, spesielt i store og kompliserte former. Det bidrar til å spare materiale og forbedrer også detaljens estetikk og tid.

2. Tampontrykk

Tampotrykk er et annet verdifullt trinn, som skaper detaljerte bilder og logoer på de injiserte plastproduktene. Det består av bruk av kjemikalier for å gravere et design på kobberplaten. Så dypp den i blekk, rull den på en gummibelagt silikonpute, og rull til slutt puten på deloverflaten. Denne metoden er å foretrekke fordi den kan skrive ut tynne, tykke former og teksturerte overflater selektivt med passende kvalitet og permanens.

3. Blåsestøping

Blåsestøping er en annen teknikk som brukes til å produsere hule deler av plast. Det forvarmede plastrøret (parison) ekstruderes inn i formen, og deretter tvinges det til å anta formen i formhulen ved hjelp av luftinjeksjon. Dette materialet har funnet flere bruksområder. Det kan blant annet brukes til produksjon av flasker, beholdere og bildeler. Denne prosessen gir større produktivitet, og løsningene kan tilpasses intrikate former. Dessuten er kostnadene relativt lave for produksjon av deler med høyt volum.

Sprøytestøping av store deler vs. vanlig sprøytestøping

Du lurer kanskje på hvilke faktorer som skiller store sprøytestøpte deler fra normale sprøytestøpte deler. Her er en detaljert sammenligning for å gjøre det enklere for deg.

1. Formenes kompleksitet

Formen har en enkel geometri i vanlig sprøytestøping. Dessuten har den færre hulrom. Formstørrelsen i normal sprøytestøping varierer fra 1000 til 10 000 kvadratcentimeter. Imidlertid varierer formstørrelsene for sprøytestøping i stor grad fra 10.000 til 50.000 kvadrattommer. Formen har i stor grad komplekse geometrier. Den har også flere hulrom.

2. Maskinstørrelse

Store sprøytestøpte deler krever maskiner med større størrelser. Klemmestørrelsen varierer vanligvis fra 1000 til 5000 tonn. Så det har plass til større former. På den annen side har en vanlig sprøytestøpemaskin mindre plater. Klemmekraften varierer fra 100 til 1000 tonn.

3. Valg av materiale:

Til store sprøytestøpte deler brukes spesielle materialer med høy varmebestandighet. Disse materialene omfatter PEEK, ULTEM og glassfylte polymerer. I den vanlige sprøytestøpeprosessen brukes derimot standard plastmaterialer som polykarbonat og polypropylen.

4. Avkjølingstid

Sprøytestøping av store deler er mer komplisert. Den har en større størrelse. Så det krever lengre nedkjølingstid. Det varer opptil flere minutter. Syklustiden er også større, opptil 30 minutter. Tvert imot har normal sprøytestøping en kortere avkjølingstid. Den varer opptil noen få sekunder. Syklustiden varierer også fra 1 til 55 sekunder.

5.    Utstøting

Sprøytestøping av store deler krever spesialiserte utstøpingssystemer. Det krever også et avansert håndteringssystem for håndtering av så store deler. Normal sprøytestøping krever imidlertid standard utstøpingssystemer. På samme måte kreves det også generelt håndteringsutstyr for mindre deler.

6.    Vedlikehold

Formstørrelsen er stor. Så sprøytestøping av plast i store deler krever omfattende vedlikehold. I motsetning til dette trenger normal sprøytestøping mindre vedlikehold.

Så det kan oppsummeres i en tabell:

spesialtilpasset vanntett hard koffert

Sprøytestøpemaskin med stort tonnasje

Vi har diskutert sprøytestøping av plast for store deler. Diskusjonen er ufullstendig uten å kjenne til injeksjonsmaskinen med stort tonnasje. Det er en maskin som egner seg for produksjon av komplekse deler. Maskinens kapasitet bestemmes av sprøytekapasitet, skruediameter og formstørrelse. Injeksjonskapasiteten måler mengden materiale som kan injiseres i en enkelt runde. Skruediameteren og formstørrelsen bestemmer størrelsen på plastdelene som produseres. Noen av de viktigste spesifikasjonene for Tonnage Injection Machine er

• Injeksjonskapasitet: Injeksjonskapasiteten er 100 oz eller 2500 g
• Formstørrelse: Formstørrelsen varierer fra 1500 til 4000 kvadrattommer.
• Skruediameter: Skruediameteren varierer fra 4 til 12 tommer
• Tønnekapasitet: Mengden plast som kan smeltes og sprøytes inn i én enkelt syklus. Tønnekapasiteten er nesten 550 kg
• Kontrollsystem: Den består av et avansert datastyrt system som styrer temperatur, trykk og hastighet.
• Ytterligere funksjoner: Hydrauliske drivverk, multisone temperaturkontrollsystemer, ventilportsystemer og avansert sikkerhet er noen av tilleggsfunksjonene

Bruksområder for sprøytestøping av store deler

Sprøytestøping av store deler er en nyttig prosess. Her er bruksområdene i ulike bransjer:

1. Bilindustrien

Bilindustrien er svært avhengig av sprøytestøping i stor skala. Ved sprøytestøping av store deler produseres støtbestandig materiale. Så mange store komponenter til biler lages ved hjelp av denne metoden. Noen av dem er:

• Støtfangere
• Instrumenttavler
• Dørpaneler
• Dørhåndtak
• Speilhus
• Andre dekorative deler

2. Luft- og romfartsindustrien

Sprøytestøping fremstiller en rekke nyttige produkter i store volumer for romfartsindustrien. Det er mye brukt ettersom det produserer lette produkter. Dette er også en rimelig metode. Så forskjellige luftfartsprodukter er dannet ved hjelp av dette. Noen av dem er:

• Paneler for luftfartøy
• Innvendige komponenter
• Satellittdeler
• Rakettkomponenter

3. Industrielt utstyr

Sprøytestøping av store deler produserer robust utstyr. De tåler ekstreme temperaturer. Så vi lager mange industrielle komponenter ved hjelp av den. Noen få av dem er:

• Maskinhus
• Ventilhus
• Pumpekomponenter
• Girkasser
• Industriell robotteknologi

4. Medisinsk utstyr

Sprøytestøping av store deler produserer sterile produkter. Derfor brukes den til å lage et stort antall medisinsk utstyr. Dette medisinske utstyret er enkelt å rengjøre. Enhetene er svært nøyaktige. Prosessen er viktig for å lage kritiske komponenter. Noen av de viktige medisinske enhetene er:

• Implanterbare enheter (leddproteser, tannimplantater)
• Kirurgiske instrumenter (håndtak, etuier)
• Diagnostisk utstyr (maskinhus)
• Medisinsk bildebehandlingsutstyr (MR, CT-skanning)
• Proteser

Hva er fordelene og ulempene med sprøytestøping av store deler?

Her er en kort tabell for å forstå fordelene, ulempene og begrensningene ved sprøytestøping av store deler.

Utfordringer knyttet til sprøytestøping av store deler

Ingenting i denne verden er perfekt. Alt har noen ufullkommenheter og utfordringer forbundet med seg. Så la oss snakke om begrensningene ved sprøytestøping av store deler:

1.    Høy investering

Vi trenger store støpeformer for å lage store deler. Å lage store støpeformer krever derfor betydelige investeringer og ekspertise. Dessuten er det utfordrende å designe en form med kompleks geometri. Formens materialer må tåle høye temperaturer og trykk.

2.    Krymping

Store deler er mer utsatt for krymping. Under avkjølingsprosessen kan de krympe eller deformeres. Ujevn avkjøling kan også føre til skjevhet. Dette kan forvrenge plaststrukturen. Det kan også påvirke detaljens dimensjoner.

3.    Materialkompatibilitet

Store deler trenger materialer med spesifikke egenskaper. De må ha ønsket styrke og stivhet. I tillegg må de være kompatible med støpeformen. Det er utfordrende å oppfylle begge disse kravene samtidig.

4.    Vanskelig å løse ut

Større deler er vanskelige å skyte ut. De krever et spesialisert utstøtingssystem. Hvis de ikke fjernes på riktig måte, kan den formede delen deformeres. Derfor må avformingen kontrolleres nøye for å unngå forvrengning. Utstøtingsprosessen må reguleres for å oppnå produkter av høy kvalitet.

Konklusjon

Sprøytestøping av store deler er en prosess som produserer store deler av plast. Denne metoden egner seg best for masseproduksjon av det ønskede produktet. Den bruker svært slitesterk plast som PEEK eller ULTEM som råmateriale. Den skiller seg fra tradisjonell sprøytestøping på mange måter. Den bruker mer kompliserte former og design sammenlignet med tradisjonelle støpeformer. Den produserer et stort produktvolum ved hjelp av en tonnasje sprøytestøpemaskin. Begrensningene er krymping, fordreining og materialinkompatibilitet.

Ofte stilte spørsmål

Q1. Hva er maksimal størrelse for sprøytestøping av store deler?

Den maksimale størrelsen for sprøytestøping store deler varierer fra 10 til 100 tommer. Det avhenger av ulike faktorer. Formdesign og maskindesign spiller også en rolle for størrelsen.

Q2. Hvordan sikrer du dimensjonsnøyaktighet i store sprøytestøpte deler?

Dimensjonsnøyaktighet sikres vanligvis med en nøyaktig formdesign. I tillegg kan vi kontrollere dimensjonsnøyaktigheten ved hjelp av kvalitetsinspeksjonsmetoder som 3D-skanning og CT-skanning.