Fabricarea matrițelor pentru materiale plastice sunt esențiale pentru toate tipurile de producție. Acestea ajută la obținerea unor forme și modele similare cu acuratețe și precizie ridicate pentru producții de volum mare. În plus, aceste matrițe pot fi de diferite forme și realizate din numeroase materiale, și anume aluminiu, oțel, fier, plastic etc. În acest articol, vom discuta despre matrițele din plastic. Pe lângă aceasta, vom afla cum se realizează matrițele pentru plastic, aplicațiile și avantajele acestora în diferite domenii.

Ce sunt matrițele din plastic?

Matrițele din plastic sunt utilizate în mod obișnuit în industrie pentru a crea produse mici, de la ustensile la piese mici pentru electrocasnice și mașini mari. Aceasta este o abordare mai bună deoarece permite crearea de matrițe unice. În plus, vine cu mai puține costuri pe termen lung și creează matrițe pentru prototipuri de proiecte comerciale sau personale. Acest articol cuprinzător va explica cum să faceți o matriță pentru plastic și va lua în considerare factori importanți și sfaturi și trucuri care vă vor ajuta să o faceți fără probleme. Mergeți la tehnologia matrițelor din plastic pentru a afla mai multe informații despre matrițele din plastic.

Tipuri de matrițe din plastic

Înainte de a trece la modul de a face o matriță pentru plastic, să discutăm câteva tipuri de matrițe pentru plastic;

1. Matrițe de injecție

Matrițele de injecție sunt aplicate în industrie pentru a crea un număr mare de obiecte. De obicei, se realizează cu ajutorul injectării unui material polimer lichid într-o cavitate de turnare. Aceasta ajută la fabricarea de produse complicate, cum ar fi jucării, materiale de ambalare și piese auto detaliate. În plus, această tehnică se caracterizează prin rate ridicate de producție, precizie și timp neglijabil necesar pentru postprocesare.

2. Matrițe de compresie

Matrițele de compresie utilizează materiale plastice termorigide, sunt introduse într-o cavitate a matriței și sunt expuse la căldură și presiune. Această metodă este cea mai potrivită pentru aplicațiile care necesită componente de calitate și stabile la căldură. Acestea pot include piese auto și aparate electronice. Astfel, este economică în cazul producțiilor mici și ideală pentru crearea pieselor mai groase, în special a celor mari.

3. Modele de suflare

Matrițele de suflare au aplicații pe scară largă pentru turnarea pieselor goale, cum ar fi sticlele și recipientele. Aceasta funcționează într-un mod în care plasticul este mai întâi transformat într-un tub denumit parison. Apoi, acesta este lăsat să se umfle între două matrițe pentru a forma un produs final gol. Una dintre aplicațiile majore ale matrițelor de suflare este că acestea sunt foarte utilizate în PVC pentru fabricarea de piese ușoare și goale în cantități mari.

 

4. Matrițe din silicon pentru rășină

Mucegaiurile din silicon sunt flexibile și mai comune pentru începători și sunt folosite în proiecte DIY mici. Pe lângă aceasta, ele au multe aplicații chiar și atunci când se lucrează cu rășină. Astfel de matrițe pot reține structuri fine și complexe. În plus, ele sunt reutilizabile, ceea ce le face potrivite pentru artizanat, lucru cu rășină și prototipuri. Sunt plăcute de manevrat și pot fi folosite în multe feluri pentru alte demersuri artistice.

Proprietățile materialelor utilizate pentru matrițele din plastic

 

Material	Scop	Tipuri comune	Proprietăți cheie	Valori tipice/intervale
Material matriță	Ajută la formarea structurii matriței	Oțel, aluminiu, silicon	Durabilitate, rezistență la căldură, prelucrabilitate	Rezistența la tracțiune: 250-1500 MPa (oțel), 90-300 MPa (aluminiu)
Agent de eliberare	Împiedică materialul să se lipească de matriță	Spray siliconic, ceară, PTFE	Adeziv, rezistență ridicată la căldură	Temperatură maximă: 120°C-200°C, Coeficient de frecare: <0.05
Baza matriței/Cadru	Acest lucru menține materialul matriței în poziție	Lemn, plastic, metal	Rezistență, rigiditate	Densitate: 0,9-1,3 g/cm³ (plastic), 2,7 g/cm³ (aluminiu)
Obiect principal/model CAD	Se face forma pentru mucegai	Model 3D, Prototip	Precizie, finețe, complexitate	Precizie CAD: ±0.005 mm, Finisaj suprafață: Ra 0.8-1.6 μm
Instrumente de mixare	Amestecă componentele materialului de turnare	Tije de agitare, Mixere mecanice	Amestecare uniformă, fără bule de aer	RPM: 300-1200 (mixere mecanice), Volum: Variabil

Ghid pas cu pas pentru realizarea matrițelor pentru materiale plastice

Următorul este procesul complet pentru fabricarea matrițelor pentru materiale plastice.

1. Proiectarea matriței

Obțineți un proiect aproximativ al matriței și luați în considerare necesitatea piesei din plastic pe care doriți să o generați. Atunci când aveți forme complexe, utilizați software-ul CAD pentru a proiecta într-un mod care va ajuta la prelucrarea CNC a matriței. Unele dintre caracteristici includ geometria piesei, grosimea pereților piesei și unghiurile de tragere. Acestea facilitează îndepărtarea materialului suplimentar din matriță. Alegerea materialului matriței, cum ar fi aluminiul sau oțelul, depinde de durata de viață necesară pentru matriță. Pe lângă aceasta, alegerea materialului depinde și de cantitatea de produse pe care doriți să o produceți.

2. Crearea unei cutii sau a unui cadru pentru mucegai

Pentru fabricarea matrițelor din plastic, creați o cutie sau un cadru de matriță care va susține materialul în timpul turnării. Cutiile de matrițe pentru matrițele prelucrate CNC sunt de obicei realizate din materiale rezistente. Acestea pot include metal / plastic dur etc. Deci, în timpul fabricației, confirmați că cutia a fost bine închisă în mod corespunzător pentru a evita orice scurgere în procesul de turnare. În plus, asigurați-vă că cutia a fost întărită pentru a rezista la presiune și temperatură în timpul procesului de turnare.

3. Pregătirea modelelor CAD și prelucrarea CNC a matriței

De obicei în Prelucrare CNC obiectul principal este un fișier CAD cu dimensiuni exacte și fără decupaje pe cavitățile matriței. Deci, dacă materialele pe care le utilizați au forme și structuri diferite. Prelucrarea CNC vă va ajuta să curățați și să vă supuneți tratamentului de suprafață. Se utilizează un agent de dezlipire pentru a evita lipirea plasticului de matriță. Mașina CNC procedează în continuare la o tăiere precisă a matriței pentru a obține pereții frezați și finisați corect. Acest lucru este important pentru a minimiza șansele de defecte. În plus, permite curgerea lină a plasticului și ejectarea ușoară a piesei finale.

4. Amestecarea și turnarea materialului de turnare

După turnarea matriței cu CNC, materialul plastic topit în cavitatea matriței. Dacă utilizați termoplastic sau rășină, asigurați-vă că materialul pe care îl folosiți are temperatura potrivită și curge bine. Dacă folosiți turnarea prin injecție, încălziți și topiți materialul plastic, prezent în peleți. În plus, asigurați-vă că nu vă grăbiți atunci când turnați pentru a minimiza bulele de aer care, dacă ajung în amestec, vor reduce rezistența produsului final.

5. Vindecarea matriței

Deci, lăsați materialul să se răcească și să formeze un solid în matrița pregătită din materialul plastic. În funcție de tipul de plastic utilizat, întărirea poate dura de la câteva minute la câteva ore. În această etapă, este important să se observe că nu există formarea de bule sau orice alt defect în matriță. În ceea ce privește întărirea matrițelor prelucrate CNC, întărirea este în general mai rapidă și mai precisă, deoarece matrițele sunt întărite în condiții controlate.

6. Umplerea și eliberarea formei

Când plasticul ajunge la punctul de întărire, scoateți piesa din matriță. Dacă ați pus corect agentul de eliberare, piesa ar trebui să iasă afară și să nu se lipească de suprafața matriței. Pe lângă aceasta, puteți tăia sau finisa materialul în funcție de cerințele acestora. Finisarea suplimentară poate fi făcută pe articole prin intermediul mașinilor dacă este necesară o lustruire suplimentară pentru producția de volum.

Considerații privind proiectarea și construirea de matrițe din plastic personalizate

Unele dintre aspectele importante care trebuie luate în considerare în proiectarea și construirea de matrițe din plastic personalizate includ următoarele;

• Selectarea materialului: Selectați materialul matriței, cum ar fi oțelul sau aluminiul, în funcție de durabilitate, cost și volum de producție. Matrițele din oțel tind să fie soluții lungi pentru rezistență și volum de producție. Întrucât, matrițe din aluminiu sunt mai puțin costisitoare pentru producții de volum mai mic.
• Geometrie piesă: Aspectul de proiectare a matriței ar trebui să fie informat de toate caracteristicile piesei din plastic, în special de detaliile complicate, de dedesubturile și de unghiurile de tragere. Astfel, acestea pot facilita îndepărtarea ușoară din matriță.
• Canale de răcire: Această reducere a duratei ciclului trebuie să fie realizată în timp ce, în același timp, canalele de răcire sunt integrate în proiectarea matriței.
• Toleranțele matriței: Înțelegeți că cerințele dimensionale exacte înseamnă un control mai strâns în matriță. Astfel, se poate minimiza cantitatea de finisare necesară după turnare, în special atunci când detaliile de proiectare sunt complicate.
• Analiza fluxului de mucegai: Faceți o scurtă analiză a aspectului cavităților și a modului în care materialul de turnare va curge în cavitate. Verificați unele dintre anomaliile care sunt susceptibile de a apărea, cum ar fi deformarea, contracția sau formarea de pungi de aer. Acest lucru este eficient pentru a ajuta la proiectarea matriței automobilului și, de asemenea, îmbunătățește eficiența producției.

Selectarea rășinii pentru realizarea matrițelor din plastic

Să explorăm diferitele tipuri de opțiuni de rășină pentru realizarea matrițelor din plastic.

1. Rășini epoxidice: Rășinile epoxidice organice sunt puternice și, prin urmare, pot fi utilizate pentru a face matrițe în industriile care necesită căldură și presiune ridicate la turnare.
2. Rășini poliuretanice: Acestea sunt flexibile și durabile, deci sunt cele mai bune pentru matrițele care vor fi utilizate în cazul în care se va realiza o cantitate moderată de producție. Astfel, putem obține acea rezistență și un anumit grad de flexibilitate.
3. Rășini siliconice: Siliconul este foarte flexibil și poate fi foarte convenabil atunci când operați pe matrițe strânse care sunt mici și complexe, precum și potrivite pentru DIY sau câteva serii.
4. Rășini poliesterice: Acestea sunt mai ieftine și preferate pentru matrițe mari cu mai puține detalii. În plus, acestea oferă o rezistență corectă, dar o elasticitate relativ scăzută în comparație cu siliconul și poliuretanul.
5. Rășini termorezistente: Uneori numite materiale plastice termorezistente, aceste rășini devin permanent solide și rigide atunci când sunt expuse la căldură. Astfel, sunt potrivite pentru aplicații dificile, cum ar fi industria inginerească.

Finisarea și lustruirea matriței din plastic

Respectați întotdeauna următoarele aspecte în timpul finisării și lustruirii matrițelor din plastic.

1. Perforarea matriței și lustruirea

Margini netede pentru a începe fabricarea piesei reale. Aici matrița este mai întâi supusă inspecțiilor pentru a vedea dacă are margini ascuțite sau suprafețe inegale. Se freacă cu atenție folosind hârtie fină sau utilaje speciale care oferă luciu pentru a desluși corpul matriței. Acest lucru duce la un finisaj neted al ultimului produs din plastic și la reutilizarea matriței fără a provoca daune pieselor turnate.

2. Efectuarea de reparații, dacă este necesar

Există defecte pe suprafața substratului în prealabil, cum ar fi fisuri mici,

denivelări sau bule vizibile. Este obligatoriu să le eliminați cu ajutorul materialelor de umplutură adecvate, adică rășini epoxidice sau silicat. Detectarea și corectarea acestor probleme permit unui producător să prevină defectele în piesele turnate finale, mergeți la finisarea suprafeței de turnare prin injecție pentru a afla mai multe.

Greșeli frecvente și cum să le evitați Fabricarea mucegaiului pentru materiale plastice

Iată câteva greșeli frecvente pe care le facem în general în timpul fabricării matrițelor pentru materiale plastice.

1. Bule de aer în matriță

Una dintre problemele comune cu fabricarea matrițelor pentru materiale plastice este prinderea bulelor de aer în materialul de turnare. O putem evita asigurându-ne că materialul este adăugat lent și că, după turnare, evacuează aerul prins în el. O altă modalitate de a elimina bulele este utilizarea unei camere de vid și a unui vas sub presiune.

2. Aplicarea inadecvată a agentului de eliberare

O aplicare necorespunzătoare a agentului de dezlipire este o altă modalitate de a provoca daune, deoarece piesa finală se poate lipi ulterior de matriță. Este important să rețineți că agentul de dezlipire se aplică uniform și în detaliu, acordând o atenție deosebită regiunilor complicate.

3. Deformarea în timpul întăririi

Deformarea este deformarea produsului care apare ca urmare a unui proces de întărire inexact sau a procedurilor normale de răcire a bobinei. Acest lucru ar trebui prevenit prin reglarea mediului de întărire și asigurarea temperaturii de întărire corecte. Pe lângă aceasta, asigurați-vă, de asemenea, că acordați suficient timp pentru ca materialul să se întărească complet.

Concluzie

În concluzie, cum să faceți o matriță pentru plastic, Fabricarea matrițelor are relevanță în multe industrii creative în care se nasc idei și se fabrică invenții, de la producția industrială la artizanatul casnic. Învățarea despre fabricarea matrițelor, materialele disponibile și cerințele prezentate în acest articol, va ajuta la fabricarea de matrițe precise și de lungă durată pentru producția de piese din plastic. În acest caz, finisarea și finisarea necesare sunt realizate la perfecție, iar matrițele personalizate au aplicații de anvergură în mai multe domenii.

Întrebări frecvente

Q1. Ce materiale sunt utilizate în mod obișnuit pentru matrițele din plastic?

Oțelul și aluminiul sunt unele dintre cele mai bune materiale pentru matrițele industriale, deoarece sunt rezistente la uzură. Cauciucul siliconic este utilizat mai ales la scară mică și pentru proiectele do-it-yourself.

Q2.Cât timp durează o matriță?

Capacitatea de funcționare a matriței de oțel este măsurată prin faptul că poate funcționa timp de milioane de cicluri. De exemplu, aluminiul are zeci de mii de cicluri, în funcție de gradul de intensitate a producției.

Q3. Cum pot preveni formarea bulelor de aer în matrița mea?

Alegeți o viteză de amestecare lentă pentru materialul de turnare și acordați atenție turnării materialului. Ulterior, utilizați o cameră de vid sau un vas sub presiune pentru a elimina aerul blocat.

Q4. Care este cel mai bun agent de dezlipire pentru matrițele din plastic?

Vernisarea sau aplicarea de spray-uri de silicon, de asemenea, cele care sunt compuse din PTFE, sau politetrafluoroetilenă. Aceștia sunt cei mai potriviți agenți de eliberare pentru a evita aderența plasticului la matrițe.

Q5. Ce tip de matriță este cel mai bun pentru producția de masă?

Matrițele de injecție ar trebui să fie preferate pentru producția de masă. Acestea permit crearea unui număr mare de piese de schimb similare cu o precizie ridicată.

Q6. Mucegaiul poate fi reparat dacă este deteriorat?

Da, deteriorările simple, cum ar fi crăpăturile de pe siding, găurile mici sau chiar rugozitatea suprafeței pot fi reparate cu ușurință folosind materiale epoxidice sau de umplutură. În cazul în care gradul de deteriorare este grav, singura soluție disponibilă poate fi înlocuirea întregii forme.