Formsprutning av termoplaster har blivit den mest tillämpbara tillverkningsprocessen för plast. Den är känd för att tillverka produkter av hög standardkvalitet med korta ledtider och i stora kvantiteter. Det ökande behovet av högkvalitativa plastprodukter inom olika sektorer har ökat användningen av termoplastiska material.
Dessa material är baserade på polymerhartser och när de värms upp förvandlas de till en homogen vätska som blir fast när den kyls. Vid formsprutning används termoplaster och härdplaster eller till och med elastomermaterial för att forma högpresterande formbara delar eller produkter. Nyare teknik för formsprutning av termoplast och bättre formar har gjort det möjligt att sänka kostnaderna, förbättra utseendet och förbättra tillverkningsmöjligheterna.
Varför används termoplastmaterial vid formsprutning?
Termoplaster används vid formsprutning eftersom de smälter vid höga temperaturer och kristalliserar vid låga temperaturer. Denna egenskap gör dem idealiska för att återvinnas och formas till olika former och strukturer. De är de mest föredragna materialen i industrier på grund av deras flexibilitet och mångsidiga användning.
Hur tillverkar man formsprutade termoplastprodukter?
Formsprutning av termoplaster är en av de mest grundläggande processerna i modern produktion. Det innebär att en mängd olika plastprodukter skapas genom användning av termoplastiska polymerer.
Steg 1. Lämpligt materialval
Den materialtyp som används avgör slutproduktens funktionalitet, utseende och hållbarhet. Välj material med hänsyn till deras mekaniska egenskaper, värmestabilitet och specifika användning.
Steg 2. Förberedelse av material
Denna process innebär att råa plastpellets torkas för att eliminera fukt. Eftersom fuktinnehållet väsentligt påverkar och är destruktivt för smältprocessen och den gjutna delen. Dessa beredda pellets matas sedan in i tratten på formsprutningsmaskinen för termoplast genom ett transportband.
Steg 3. Smältning
Plastpelletsen smälts i en tunna som innehåller en fram- och återgående skruv. Dessa pellets antar då formen av smält lava eller rödglödgad vätska. Under denna fas är temperaturkontrollerna avgörande för att få rätt konsistens och flöde av den smälta plasten till den standard som krävs.
Steg 4. Injektion
Som namnet antyder sprutas den smälta plasten in i formhålan genom att applicera ett mycket kontrollerat insprutningstryck. Den exakta kontrollen över denna process bestämmer detaljens exakta specifikationer och ytbehandlingar. De resulterande delarna kyls sedan ned och stelnar under optimala förhållanden.
Steg 5. Utkastning
Den önskade delen tas sedan ut ur formen med hjälp av utskjutningsstift efter stelningen. Denna process måste vara tidsbestämd och kontrollerad så att den inte skadar detaljen och att den frigörs på rätt sätt.
Steg 5. Efterbearbetning
Denna fas används vanligtvis för att skära och forma delar till önskade former. Delarna kan målas, anodiseras, trimmas, poleras etc, beroende på önskad funktionalitet och estetik.
Vilka är de kritiska delarna i en termoplastisk formsprutningsmaskin?
En formsprutningsmaskin för termoplaster består av flera delar. Några av de vanligaste delarna inkluderar;
Fastspänningsenhet
Fastspänningsenheten håller fast de två delarna av formen för att säkerställa att de inte öppnas under insprutningen. Den måste utöva tillräcklig kraft för att motstå kraften från den smälta plast som sprutas in för att säkerställa att formen inte öppnas och att detaljen är välformad.
Injektionsenhet
Formsprutningsenheten, som sägs vara maskinens hjärta, ansvarar för att värma upp plastmaterialet och spruta in det i formhålan. Den har en uppvärmd cylinder med en skruv som rör sig fram och tillbaka för att tvinga plasten genom ett munstycke in i formen och upprätthålla en jämn tillförsel av material.
Bostadshus och kylsystem
När den smälta plasten har sprutats in i formen håller kylsystemet trycket uppe för att garantera att plasten fyller alla hålrum i formen och stelnar till rätt form. Kylningen är en mycket viktig process för att minska cykeltiden och förbättra kvaliteten på slutprodukten.
Utstötningsprocess
När plasten har stelnat startar utstötningsprocessen. Formen öppnas och utmatningsstiften, som finns på sidan av formen, kastar ut den färdiga delen från formhålan. Denna process måste göras noggrant och vid rätt tidpunkt så att delen inte skadas och borttagningen görs bra.
Verktyg för formning
Formverktyget är negativt och tillverkas av stål eller aluminium och formar den slutliga produkten. Det definierar produktens ytfinish och storlek. Verktyget har två halvor som är förbundna i mitten och som injiceras åtskilda från varandra.
Vilka materialtyper används vid formsprutning av termoplaster?
Det finns många typer av termoplastiska formsprutningsmaterial som används för att skapa gjutningsprodukter inkluderar;
ABS (Akrylnitril-butadienstyren) kännetecknas av hög slagseghet, hög styvhet och låg krympning. Detta gör den idealisk för fordonskomponenter, konsumentelektronik och leksaker där hållbarhet och motståndskraft mot mekanisk påfrestning är av yttersta vikt. Läs mer om dessa produkter Formsprutning av ABS.
Polyamid (nylon) har hög hållfasthet, termisk stabilitet och slitstyrka. Dessa egenskaper gör det idealiskt för användning i fordonsdelar, mekaniska produkter och andra konsumentprodukter som kräver styrka och prestanda. Läs mer om dessa produkter formsprutning av nylon.
Polyvinylklorid (PVC) har fördelarna med hög hållfasthet, god kemisk beständighet och brandmotstånd. Några av användningsområdena är VVS-rör, medicinska slangar och utemöbler, vilket gör det till ett material som kan användas inom många områden.
Polyetylentereftalat (PET) uppskattas för sin transparens, sina mekaniska egenskaper och för att det är godkänt för kontakt med livsmedel. Detta material används i dryckesflaskor, förpackningsmaterial och syntetiska tyger på grund av sin styrka och klarhet.
PMMA eller akryl har en god ljusgenomsläpplighet och påverkas inte av väder och vind eller UV-strålning. Dessa egenskaper gör den lämplig för skyltar, lampor och fönster där transparens och styrka är önskvärt. Läs mer om de olika produkterna Formsprutning av PMMA.
Polystyren (PS) är ett lätt material, relativt billigt, som ofta används i engångsbestick, CD-fodral och isoleringsmaterial eftersom det är lätt att forma och relativt billigt. Läs mer om materialet Formsprutning av PS.
Termoplastisk polyuretan (TPU) kännetecknas av hög elasticitet, oljebeständighet och nötningsbeständighet. Det används vid tillverkning av skosulor och inläggssulor, flexibla medicinska slangar, tätningar och packningar till bilar m.m. Läs mer om materialet Formsprutning av TPU.
Polyoximetylen (POM) har hög styvhet, lågt slitage och god beständighet mot krympning och svällning. Det är lämpligt för applikationer som kräver styrka och noggrannhet, t.ex. kugghjul och lager, elektriska delar och konsumentprodukter. Läs mer om de olika produkterna Formsprutning av POM.
Polybutylentereftalat (PBT) har goda elektriska egenskaper samt värme- och kemikaliebeständighet. Den används ofta i elektriska delar, fordonsdelar och delar under huven på grund av sin höga hållfasthet och värmebeständighet.
Polystyren med hög slagseghet (HIPS) kännetecknas av hög slagseghet och god bearbetbarhet. Det används för modelltillverkning, skyltning och i höljen till konsumentelektronikprodukter där styrka och stabilitet krävs.
Termoplastiska elastomerer eller TPE är material som har egenskaper från både termoplaster och gummi och som är flexibla och elastiska. De används för tätnings- och packningsapplikationer, mjuka delar i hushållsartiklar och handtag. Läs mer om TPE Formsprutning av TPE.
Polyfenylenoxid (PPO)) är välkänt för sin värmebeständighet, låga värmeutvidgningskoefficient och elektriska isolering. Det används i fordonsdelar, elektriska delar och apparater som måste vara slitstarka och värmebeständiga.
LCP kännetecknas av hög mekanisk hållfasthet, hög temperaturstabilitet och god kemisk resistens. Det används i elektriska högspänningskontakter, delar till mikrovågsugnar och andra kritiska användningsområden.
Polyeterimid (PEI) har hög värme-, hållfasthets- och flamskyddsegenskaper. Det används i delar till flyg- och rymdindustrin, medicinsk utrustning och andra platser där hög belastning förekommer.
Polyetereterketon (PEEK) kännetecknas av hög temperaturstabilitet, kemisk inaktivitet och mekaniska egenskaper. Det används i flygplansdelar, fordonstillämpningar och medicinska tillämpningar där styrka och seghet behövs. Läs mer om dessa produkter Formsprutning av PEEK.
Polyfenylensulfid (PPS) har hög värmebeständighet, kemikaliebeständighet och låg termisk krympning. Det används inom fordons-, el- och elektronikindustrin och i beläggningar som kräver kemisk stabilitet och värmestabilitet. Läs mer om dessa produkter Formsprutning av PPS.
Styren-akrylonitril (SAN) föredras för sin klarhet, styvhet och motståndskraft mot kemikalier. Dessa egenskaper gör den lämplig att använda i livsmedelsbehållare eftersom fetter och oljor är några av de saker som behållarna ska kunna stå emot. SAN används också ofta i köksredskap på grund av sin höga värmebeständighet och i badrumsinredningar på grund av sin kemikaliebeständighet.
Acetal (polyoximetylen, POM)) är mycket styvt, självsmörjande och har god dimensionsstabilitet. Acetal används också i elektriska isolatorer och konsumentvaror. Några vanliga exempel är blixtlås och fönsterlås, där styrka och slitstyrka krävs.
Etylenvinylacetat (EVA) är känt för sin flexibilitet, slagtålighet och klarhet. Det är ett gummiliknande material som kan formas och återvinnas och används i skumprodukter som används i stoppning av sportutrustning, skor som sulor och inläggssulor samt flexibla förpackningsfilmer.
Polyuretan (PU)) är en flexibel polymer som används i skummöbler och bilsäten på grund av dess komfort och robusthet. PU används också i hjul och däck till industri- och fritidsfordon och i bilinredningsdetaljer som instrumentbrädor.
PPSU är mycket värmebeständigt, mycket tåligt och tål ångsterilisering, vilket gör det lämpligt för krävande förhållanden. PPSU används ofta i medicinska instrument som ofta steriliseras, i flygplansinteriörer som utsätts för höga temperaturer och påfrestningar samt i rörsystem där värme och mekanisk påfrestning är avgörande. Läs mer om PPSU Formsprutning av PPSU.
Polyetylennaftalat (PEN) är en variant av PET men har bättre barriäregenskaper samt värme- och kemikalieresistens. PEN används i förpackningsmaterial som måste vara mycket starka och ha goda barriäregenskaper samt i elektronik där delarna måste vara formstabila och elektriskt isolerande.
Polybutylens särskilda egenskaper, som värme- och tryckbeständighet, gör den idealisk för användning i rörsystem för distribution av varmt och kallt vatten och golvvärmesystem där höga temperaturer och tryck krävs.
Polymetylpenten (PMP) är en ganska speciell typ av termoplast på grund av sin transparens och värmebeständighet. PMP används i laboratorieutrustning där kemisk beständighet och klarhet krävs och i mikrovågskokare på grund av dess värmebeständighet och kvalitet vid matlagning.
Polysulfon (PSU) kännetecknas av hög värmebeständighet, styrka och transparens. Dessa egenskaper gör den idealisk för användning i medicintekniska produkter, särskilt sådana som är återanvändbara och måste steriliseras, vattenfiltreringssystem på grund av dess stabilitet och styrka samt elektriska delar där isolering och värmebeständighet är viktiga.
Härdplast mot termoplastisk formsprutning: Viktiga skillnader
Formsprutning av termoplaster
Denna termoplastiska gjutningsteknik använder material som polyeten och nylon som kan värmas upp och återvinnas för andra användning. Den är perfekt för att tillverka många komponenter som kräver flexibilitet, slaghållfasthet eller klarhet.
Formsprutning av härdplaster
I denna metod används material som epoxi och polyester, som genomgår en kemisk reaktion när de utsätts för värme och härdar till en viss form. De kan inte omformas när de har svalnat. Det används där hög hållfasthet, värme- eller kemikalieresistens krävs, men till skillnad från termoplaster kan de inte återvinnas
Den stora skillnaden är därför att termoplaster kan återvinnas genom smältning och härdplaster är permanent gjutna och kan inte omformas, vilket ger olika styrka beroende på kraven.
Industriella tillämpningar av termoplastisk formsprutning
Fordonsindustrin: Formsprutning av termoplaster används ofta för att tillverka interiöra och exteriöra komponenter till bilar, t.ex. instrumentbrädor, stötfångare och dörrpaneler. Det är också användbart för att skapa delar under huven som vätskebehållare och höljen på grund av dess styrka och noggrannhet.
Medicinsk industri: Inom sjukvårdssektorn är formsprutning av termoplaster mycket betydelsefullt vid tillverkning av engångssprutor, kirurgiska instrument och höljen för medicintekniska produkter. Tack vare sin precision vid framtagning av komplexa mönster är den viktig för att utveckla delar som används i diagnostiska verktyg och proteser.
Konsumentelektronik: Inom elektronik används denna gjutningsprocess bland annat vid tillverkning av höljen till smarta telefoner, fjärrkontroller och datordelar. Den används också vid tillverkning av batterihöljen och kontakter på grund av sin styrka och mångsidiga form.
Byggindustrin: Inom byggsektorn används termoplastisk formsprutning vid tillverkning av rördelar, VVS-detaljer och elskåp på grund av materialets styrka och hållbarhet. Det används också vid tillverkning av isoleringsmaterial och fönsterkarmar på grund av dess styrka och värmebeständighet.
Leksaker och rekreation: Denna gjutningsprocess används för att skapa actionfigurer, pussel och brädspel som har komplexa mönster. Den används också vid tillverkning av utomhusartiklar som trädgårdsredskap och lekutrustning för barn eftersom den kan ge starka och säkra produkter.
Hushållsprodukter: Formsprutning av termoplast är viktigt vid tillverkning av köksapparater, behållare och redskap på grund av värme- och kemikalieresistensen. Den används också för att tillverka förvaringsfack och rengöringsverktyg på grund av sin styrka och enkelhet.
Formsprutning av termoplaster: Vanliga defekter och åtgärder
Nedan beskrivs typiska utmaningar som uppstår under processen och strategier för att hantera dem på ett effektivt sätt:
Otillräcklig fyllning: Detta är fallet när formen inte är helt fylld. För att åtgärda detta kan man öka insprutningshastigheten eller trycket, kontrollera materialets temperatur eller öka storleken på porten.
Blixtbildning: Detta är ett tillstånd där det bildas ett tunt plastskikt på kanten av detaljen efter att den har gjutits. Detta kan lösas genom att antingen sänka insprutningstrycket eller klämkraften eller genom att kontrollera formen för eventuella skador.
Vridning: Om detaljen förvrids under kylningen bör du överväga enhetlig kyltemperatur, cykeltid till optimalt tillstånd.
Sänk märken: Dessa är små konturer på detaljens yta och förekommer normalt i varierande storlek. För att förhindra detta kan du öka kyltiden eller minska hålltrycket.
Brännmärken: Dessa uppstår när ett material överhettas eller luft fångas in och kan orsaka svart eller brun missfärgning på detaljens yta. Detta kan lösas genom att sänka smält- och formtemperaturen och samtidigt öka insprutningshastigheten för att undvika överhettning eller bildning av luftfickor.
Sådana förändringar bör förbättra kvaliteten och produktiviteten i formsprutningsprocessen.
Sammanfattningsvis
Formsprutning av termoplaster är fortfarande en av de viktigaste pelarna för innovation som erbjuder flexibilitet och effektivitet vid utveckling av kvalitetsprodukter. Den används inom fordons- och medicinindustrin, konsumentelektronik och många fler branscher som bevisar dess mångsidighet och effektivitet.
Företag som Sincer Tech är de bästa exemplen på plastformsprutningstjänster som erbjuder fullservicelösningar med fokus på kvalitet och noggrannhet. Vårt företag är specialiserat på övergjutning och insatsgjutning och använder en mängd olika material för att garantera att varje produkt är av högsta kvalitet.
De erbjuder ett brett utbud av Termoplasteroch deras erfarenhet av prototypgjutning och massproduktion gör dem bland de bästa. Oavsett om det handlar om en prototyp eller ett massproduktionsprojekt är Sincere Techs engagemang för teknikutveckling och produktion av högkvalitativa produkter uppenbart i allt deras arbete.