Injection

Molding per iniezione (moddu iniezione in l'USA) hè un prucessu di fabricazione per pruduce e parte inghjettendu materiale in un mulinu. L'injection molding pò esse realizatu cù una mansa di materiali, cumpresi metalli, (per u quale u prucessu hè chjamatu diecasting), occhiali, elastomeri, cunfetti, è più di solitu polimeri termoplastici è termosmetrici. U materiale per a parte hè inseritu in un canna calda, mischju, è forzatu in una cavità di u moldu, induve si rinfresca è dura à a cunfigurazione di a cavità. Dopu chì un pruduttu hè cuncepitu, generalmente da un designer industriale o un ncigneri, e muffe sò fatte da un stampatore (o attrezzu) da metallu, di solitu sia in acciaio sia in alluminiu, è machinate di precisione per furmà e caratteristiche di a parte desiderata. A stampatura per iniezione hè ampiamente aduprata per a fabricazione di una varietà di parti, da i più picculi cumpunenti à pannelli interi di a vittura. Avanzamenti in tecnulugia di stampa 3D, aduprendu fotopolimeri chì ùn si fondenu micca durante a stampatura per iniezione di alcuni termoplastichi à bassa temperatura, ponu esse aduprati per alcuni stampi à iniezione semplici.

I pezzi chì devenu esse stampati per iniezione deve esse disignati assai currettamente per facilità u prucessu di stampatura; u materiale adupratu per a parte, a forma è e caratteristiche desiderate di a parte, u materiale di u mulinu, è e proprietà di a machina di molding devenu esse tutte cunte. A versatilità di a forma d'iniezione hè facilitata da questa larghezza di cunsiderazioni è di pussibulità.

Travaux

L'iniezione in molda hè aduprata per creà parechje cose cum'è bobine di filu, imballaggio, tappi di buttiglia, pezzi è cumpunenti di l'automobile, Gameboys, pettini di tasca, alcuni strumenti musicali (è parti d'elli), sedie è tavule, magazzini, pezzi meccanichi (inclusi ingranaggi), è a maiò parte di l'altri prudutti plastichi dispunibili oghje. Moulding per iniezione hè u metudu mudernu più cumune di fabricà pezzi plastichi; hè ideale per pruduce volumi elevati di u listessu ughjettu.

Caratteristiche di prucessu

U moldu per iniezione adupre un rame o un plunger à a vite per forze u fondu plàsticu materiale in una cavità di muffa; questu si solidifica in una forma chì hè conforme à u contornu di u muffa. Hè più comunemente adupratu per trattà sia i polimeri termoplastichi sia i termoindurenti, cù u voluminu adupratu di i primi essendu assai più altu. E Termoplastiche sò prevalenti per via di caratteristiche chì li rendenu altamente adatti per a stampatura à iniezione, cume a facilità cù a quale ponu esse riciclati, a so versatilità chì li permette di esse aduprati in una larga varietà di applicazioni, è a so capacità di ammorbidisce è di flussu à u riscaldamentu. I Termoplastichi anu ancu un elementu di sicurità annantu à i termoindurenti; se un polimeru termoindurente ùn hè micca espulsu da u canna di iniezione in maniera tempestiva, a reticulazione chimica pò accadere causendu a presa è a valvola di ritegiu per afferrà è danneghjendu potenzialmente a macchina di iniezione.

A stampatura per iniezione consiste in iniezione ad alta pressione di a materia prima in un stampu chì forma u polimeru in a forma desiderata. E muffe ponu esse di una sola cavità o di più cavità. In parechje muffe di cavità, ogni cavità pò esse identica è formà e listesse parti o pò esse unica è formà più geometrie diverse durante un solu ciclu. E muffe sò generalmente fatte da acciai di strumenti, ma acciai inossidabili è stampi in alluminiu sò adatti per certe applicazioni. I stampi in alluminiu sò tipicamente pocu adattati per a produzzione à volumi elevati o parti cù tolleranze dimensionali strette, postu chì anu pruprietà meccaniche inferiori è sò più propensi à usà, danneghje è deformà durante i cicli di iniezione è di serratura; in ogni modu, i stampi in alluminiu sò efficaci in costu in applicazioni à pocu volume, postu chì i costi è u tempu di fabbricazione di stampi sò assai ridotti. Parechji stampi in acciaio sò cuncepiti per trattà ben più di un milione di parti durante a so vita è ponu costà centinaia di migliaia di dollari da fabricà.

quandu termoplastichi sò stampati, tipicamente a materia prima pelletizata hè alimentata attraversu una tramoggia in un canna riscaldata cù una vite reciproca. À l'entrata in u botte a temperatura aumenta è e forze di Van der Waals chì resistenu à u flussu parente di e catene individuali sò indebulite per via di un spaziu aumentatu trà e molecule à stati di energia termica più alti. Stu prucessu riduce a so viscosità, chì permette à u polimeru di scorre cù a forza motrice di l'unità di iniezione. A vite furnisce a materia prima in avanti, mischia è omogeneizza a distribuzione termica è viscosa di u polimeru, è riduce u tempu di riscaldamentu necessariu tagliando meccanicamente u materiale è aghjunghjendu una quantità significativa di riscaldamentu per attrito à u polimeru. U materiale alimenta in avanti attraversu una valvola di ritegno è si raccoglie davanti à a vite in un volume cunnisciutu cum'è a colpo. Un colpu hè u voluminu di materiale chì hè adupratu per riempie a cavità di u muffa, cumpensà a cuntrazione, è furnisce un cuscinu (circa 10% di u vulume totale di colpu, chì ferma in a canna è impedisce a vite di fondu) per trasferisce a pressione da a vite à a cavità di muffa. Quandu abbastanza materiale hè riunitu, u materiale hè forzatu à alta pressione è velocità in a parte chì forma a cavità. Per prevene picchi di pressione, u prucessu adopra nurmalmente una pusizione di trasferimentu chì currisponde à una cavità piena di 95-98% induve a vite sposta da una velocità costante à un cuntrollu di pressione costante. Spessu i tempi d'iniezione sò ben menu di 1 secondu. Una volta chì a vite ghjunghje à a pusizione di trasferimentu si applica a pressione di imballu, chì compie u riempimentu di muffa è cumpensa per a calata termica, chì hè abbastanza alta per i termoplastichi in quantu à parechji altri materiali. A pressione di imballu hè applicata finu à chì a porta (entrata cavità) si solidifichi. A causa di a so piccula dimensione, a porta hè nurmalmente u primu locu per solidificà per tuttu u so spessore. Una volta chì a porta si solidifica, nisun materiale più pò entre in a cavità; di conseguenza, a vite ricambia è acquista materiale per u prossimu cicculu mentre u materiale in u muffu si raffredda in modu chì pò esse espulsu è esse dimensionalmente stabile. Questa durata di raffreddamentu hè drammaticamente ridotta da l'usu di linee di raffreddamentu chì circolanu acqua o oliu da un regolatore di temperatura esterna. Una volta chì a temperatura richiesta hè stata ottinuta, a muffa si apre è una schiera di spilli, maniche, spogliarelliste, ecc. Sò guidate in avanti per smudellà l'articulu. Dopu, a muffa si chjude è u prucessu si ripete.

Per i termosetti, tipicamente duie cumpunenti chimichi sfarenti sò iniettati in u canna. Sti cumpunenti cumincianu immediatamente a reazzioni chimica irreversibile chì eventualmente incruciate u materiale in una sola reta di molecule cunnessa. Mentre si produce a reazione chimica, i dui cumpunenti fluidi trasformanu permanentamente in un solidu viscoelastic. A solidificazione in u canna di iniezione è a vite pò esse problematica è avè ripercussioni finanziarie; dunque, minimizà a curatura termoindurente in a canna hè vitale. Ciò significa tipicamente chì u tempu di residenza è a temperatura di i precursori chimichi sò minimizzati in l'unità di iniezione. U tempu di residenza pò esse riduttu minimizendu a capacità di volume di a canna è maximizendu i tempi di cicculu. Questi fattori anu purtatu à l'usu di una unità di iniezione fredda isolata termicamente chì inietta i chimichi reagenti in un muffu caldu isolatu termicamente, chì aumenta u tassu di e reazioni chimiche è risultati in un tempu più cortu necessariu per uttene una cumpunente termoindurente solidificata. Dopu chì a parte s'hè solidificata, e valvole sò vicine per isolà u sistema di iniezione è i precursori chimichi, è a muffa si apre per espulsà e parti stampate. Dopu, a muffa si chjude è u prucessu si ripete.

Componenti prefabbricati o machini ponu esse inseriti in a cavità mentre u moldu hè apertu, permettenu à u materiale iniettatu in u prossimu ciclu di furmà è solidificà intornu ad elli. Stu prucessu hè cunnisciutu cum'è Inserite u moldu è permette chì e singole parti cuntenenu parechje materiale. Stu prucessu hè spessu usatu per creà parti di plastica cù viti in metallo protettive, chì li permettenu di appiccicà è di scollà ripetutamente. Questa tecnica pò ancu esse aduprata per rotulazione In-mofulu è tappe di film pò ancu esse attaccati à cuntenituri di plastica stampati.

Una linea di separazione, sprue, marchi di porta, è marchi di spina d'eccettore sò generalmente presenti nantu à a parte finale. Nisuna di queste caratteristiche sò tipicamente desiderate, ma sò inevitabili per a natura di u prucessu. I segni di porta si verificanu à a porta chì unisce i canali di consegna di fusione (sprue è runner) à a parte chì forma a cavità. A linea di spartimentu è i marchi di spina d'eccettore risultanu da disallineamenti minuti, usura, sfiati gassosi, spazi liberi per e parti adiacenti in muvimentu relativu, è / o differenze dimensionali di e superfici di accoppiamentu chì contattanu u polimeru iniettatu. E differenze dimensionali ponu esse attribuite à una deformazione non uniforme, indotta da pressione durante l'iniezione, tolleranze di lavorazione, è espansione termica non uniforme è cuntrazione di cumpunenti di muffa, chì sperimentanu un ciclamentu rapidu durante e fasi di iniezione, imballaggio, raffreddamentu è eiezione di u prucessu . I cumpunenti di a muffa sò spessu cuncipiti cù materiali di vari coeficienti di espansione termica. Questi fattori ùn ponu micca esse contabilizati simultaneamente senza aumenti astronomichi in u costu di cuncepimentu, fabbricazione, trasfurmazioni è monitoru di qualità. U stampatore abile è u disegnatore di parti posizionerà questi detrimenti estetichi in zone nascoste se fattibile.

Storia

L'inventore americanu John Wesley Hyatt cù u so fratellu Isaia, Hyatt hà brevettatu a prima macchina per stampà iniezione in u 1872. Sta macchina era relativamente simplice paragunata à e macchine in usu oghje: funzionava cum'è una grande agulla ipodermica, aduprendu un stantu per injectà u plasticu attraversu un riscaldatore riscaldatu. cilindru in un stampu. L'industria hà prugressu pianu pianu annantu à l'anni, pruducendu prudutti cum'è colli, buttoni è pettini.

I chimici tedeschi Arthur Eichengrün è Theodore Becker inventavanu e prime forme solubile di acetato di cellulosa in 1903, chì era assai menu inflamabile cà nitratu di celulosa. Hè stata eventualmente dispunibile in una forma di polvere da chì era prestu stampata per iniezione. Arthur Eichengrün hà sviluppatu a prima stampa di stampaggio per iniezione in 1919. In 1939, Arthur Eichengrün patentò a stampaggio iniezione di acetato di cellulosa plastificata.

L'industria s'hè sviluppata rapidamenti in l'anni 1940 perchè a Siconda Guerra Mundiale hà creatu una dumanda tamanta di prudutti di prezzu, di massa. In u 1946, l'inventore americanu James Watson Hendry custruì a prima macchina d'iniezione di viti, chì hà permessu un cuntrollu assai più precisu nantu à a velocità di iniezione è a qualità di l'articuli pruduciuti. Sta macchina hà ancu permessu chì u materiale sia mischiatu prima di iniezione, cusì u plasticu coloratu o riciclatu puderia esse aghjuntu à materiale vergine è mischju bè prima di esse iniettatu. Oghje e macchine d'iniezione di viti contanu a maiò parte di tutte e macchine d'iniezione. In u 1970, Hendry hà sviluppatu u primu prucessu di forma à iniezione assistita da u gasu, chì hà permessu a produzzione d'articuli hollow complexi chì si rifreddavanu rapidamente. Questa hà assai miglioratu a flessibilità di cuncepimentu, cume a forza è a fine di i pezzi fabbricati à a riduce di u tempu di produzzione, costu, pesu è scarti.

L'industria di l'iniziativa di plastica ha evoluzionatu annantu à l'anni da a produzzione di pettine è buttone à pruduce una vasta gamma di prudutti per parechje industrie cume l'industria automobile, medica, aerospaziale, di cunsumazione, di ghjoculi, di fontaneria, di imballaggio è di custruzzione.

Esempi di polimeri più adattati per u prucessu

A maiò parte di i polimeri, qualchì volta chjamati resine, ponu esse aduprati, cumprendu tutti i termoplastichi, certi termoindurenti, è certi elastomeri. Dapoi u 1995, u numeru tutale di materiali dispunibili per stampà in iniezione hè aumentatu à un ritmu di 750 à l'annu; ci era circa 18,000 materiali dispunibuli quandu sta tendenza hà iniziatu. I materiali dispunibili includenu alliazioni o mischiati di materiali sviluppati prima, cusì i cuncepitori di u produttu ponu selezziunate u materiale cù u megliu set di proprietà di una vasta selezzione. Criterii principali per a selezzione di un materiale sò a forza è a funzione necessarii per a parte finale, cum'è u costu, ma ancu ogni materiale hà paràmetri sferenti da a forma chì deve esse pigliatu in contu. Polimeri cumuni cum'è epossidicu è fenolicu sò esempi di plastiche termoindurenti mentre u nylon, u polietilene è u polistirenu sò termoplastichi. Finu à pocu tempu fà, e surgenti di plastica ùn eranu pussibili, ma l'avanzate in e pruprietà di i polimeri li facenu avà abbastanza pratichi. L'applicazioni includenu fibbie per ancurà è disconnettà a cintura di attrezzature esterne.

Agriculture

E macchine per stampà per iniezione consistenu di una tramoggia di materiale, un ram di iniezione o un stantu à vite, è una unità di riscaldamentu. Cunnisciuti ancu cum'è presse, tenenu i stampi in i quali sò furmati i cumpunenti. E presse sò valutate per tunnellaghju, chì esprime a quantità di forza di serraggio chì a macchina pò esercità. Questa forza mantene a muffa chjusa durante u prucessu di iniezione. U Stazza pò varià da menu di 5 tunnellate à più di 9,000 tunnellate, cù e cifre più alte aduprate in paragunamenti poche operazioni di fabricazione. A forza di morsa totale necessaria hè determinata da l'area prughjettata di a parte chì hè stampata. Questa zona prughjettata hè multiplicata da una forza di morsa da 1.8 à 7.2 tunnellate per ogni centimetru quadratu di e zone prughjettate. Di regula, 4 o 5 tunnellate / in² pò esse adupratu per a maiò parte di i prudutti. Se u materiale plasticu hè assai rigidu, hà bisognu di più pressione di iniezione per riempie u muffa, è cusì di più tonnaghju di morsa per tene u muffu chjosu. A forza necessaria pò ancu esse determinata da u materiale adupratu è da a dimensione di a parte; e parte più grande richiedenu una forza di serratura più alta.

Mould

Mould or l sò i termini cumuni utilizati per qualificà l'utillita aduprata per pruduce e parte di plastica in molding.

Siccomu i muffi sò stati costosi da fabricà, di solitu eranu aduprati solu in a pruduzzione di massa induve migliaia di parti eranu prodotte. I stampi tipichi sò custruiti da acciaiu induritu, acciaiu preinduritu, alluminiu è / o lega di berilliu-rame. A scelta di u materiale da custruì una muffa hè principalmente una di ecunumia; in generale, i stampi in acciaiu costanu di più da custruì, ma a so durata più longa cumpenserà u costu iniziale più altu annantu à un numeru più altu di parti fatte prima di usà si. I stampi in acciaio pre-induriti sò menu resistenti à l'usura è sò aduprati per esigenze di volumi inferiori o cumpunenti più grandi; a so durezza tipica di l'acciaiu hè 38-45 nant'à a scala Rockwell-C. I stampi in acciaiu induritu sò trattati à u calore dopu l'usinatura; quessi sò di gran lunga superiori in termini di resistenza à l'usura è durata. A durità tipica varieghja trà 50 è 60 Rockwell-C (HRC). I stampi in alluminiu ponu custà assai menu, è quandu sò cuncipiti è usinati cù apparecchiature computerizate muderne ponu esse ecunomichi per stampà decine o ancu centinaie di migliaia di parti. U ramu di Beriliu hè adupratu in e zone di a muffa chì richiedenu una rapida rimozione di calore o in e zone chì vedenu u più calore di tagliu generatu. I moldi ponu esse fabbricati da machina CNC o aduprendu prucessi di lavorazione di scarichi elettrici.

Mould design

U moldu hè custituitu da dui cumpunenti primari, u mulinu iniezione (A plate) è u moldu ejector (placa B). Quessi cumpunenti sò ancu chjamati movitore e stampatore. A resina plastica entra in a muffa attraversu a sprue or porta in u moldu di iniezione; u bustu sprue hè di sigillare strettamente contr'à l'uggetti di u tubu d'iniezione di a machina è di permette chì u plasticu funditu flussu da u canna in u muffa, cunnisciutu ancu u cavità. A boccola sprue dirige u plasticu fusu à l'imaghjini di cavità attraversu canali chì sò machinati in e facce di e placche A è B. Sti canali permettenu à u plasticu di corre longu à elli, cusì sò chjamatii corelli. U plasticu fusu scorre attraversu u corridore è entra in una o più porte specializate è in a geometria di a cavità per formà a parte desiderata.

A quantità di resina necessaria per riempie u sprue, u corridore è e cavità di un muffa comprende un "colpu". L'aria intrappulata in a muffa pò scappà attraversu e prese d'aria chì sò messe in terra in a linea di separazione di u stampu, o intornu à i perni di l'ejettore è i vetrini chì sò leggermente più chjucu di i fori chì li fermanu. Se l'aria intrappulata ùn hè micca permessa di scappà, hè cumpressata da a pressione di u materiale entrante è strinta in i cantoni di a cavità, induve impedisce u riempimentu è pò ancu causà altri difetti. L'aria pò ancu diventà cusì cumpressa chì accende è brusta u materiale plasticu circundante.

Per permettà a rimuzione di a parte stampata da u modellu, e caratteristiche di u moldu ùn deve micca affissà l'altru in a direzione chì u muvimentu apre, salvu chì e parte di u moldu sò fatte per passà trà una strata superiore quandu u moldu si apre (aduprendu cumpunenti chjamati Lifters). ).

Lati di a parte chì pare parallela cù a direzzione di traccia (l'assi di a posizione cored (u pirtusu) o inserimentu hè parallele à u muvimentu up è down di u muvimentu quandu si apre è chiude) sò tipicamente angolati leggermente, chjamati pesci, per facilità a liberazione di a parte da a muffa. Un prughjettu insufficiente pò causà deformazioni o danni. U calatu necessariu per a liberazione di muffa dipende principalmente da a prufundità di a cavità: più a cavità hè profonda, più hè necessariu u calatu. U restringimentu deve esse ancu presu in considerazione quandu si determina u prughjettu necessariu. Se a pelle hè troppu fina, allora a parte stampata tenderà à calà nantu à i nuclei chì si formanu mentre si raffredda è si appicca à quelli nuclei, o a parte pò deformà, torce, blister o crepa quandu a cavità hè alluntanata.

Un muffa hè di solitu cuncepitu in modu chì a parte stampata rimanga in modu affidabile nantu à u latu di l'ejettore (B) di u muffu quandu si apre, è tira u corridore è u sprue fora di u latu (A) cù e parti. A parte poi cade liberamente quandu hè espulsu da u latu (B). E porte di u tunnel, chjamate ancu porte sottumarine o di muffa, si trovanu sottu à a linea di separazione o a superficia di a muffa. Un apertura hè machinata in a superficia di u moldu nantu à a linea di separazione. A parte stampata hè tagliata (da a muffa) da u sistema di curridore à l'espulsione da a muffa. Eghjettori di eiezione, cunnisciuti ancu cum'è perni di knockout, sò perni circulari posti in a mità di u muffa (di solitu a mità di l'ejettore), chì spingenu u pruduttu stampatu finitu, o u sistema runner fora di un muffu. L'espulsione di l'articulu aduprendu pins, maniche, strisce, ecc. Pò causà impressioni o distorsioni indesiderabili, cusì deve esse cura in u cuncepimentu di u modellu.

U metudu standard di rinfrescamentu passa un refrigerante (di solitu acqua) à traversu una seria di buchi perforati attraversu i piani di muffa è cunnessi da manguiti per fà una strada cuntinua. U refrigerante assorbe u calore da u muffa (chì hà assorbutu u calore da u plastica calda) è mantene u mulinu à una temperatura adatta per solidificà u plasticu à u ritimu più efficiente.

Per facilità u mantenimentu è l'aria, i cavità è i core sò spartuti in pezzi, chjamati inserzioni, è sottumissi, ancu chjamati inserzioni, blocchi, o blocchi di caccia. Substituendu inserimenti intercambiabili, un mulinu pò fà parechje variazioni di a stessa parte.

Pezzi più cumplessi sò furmati cù moldi più cumplessi. Sti ponu avè sezzioni chjamate diapositive, chì si move in una cavità perpendiculare à a direzzione di tirazione, per furmà funzionalità di parti superiore. Quandu u modellu hè apertu, i lampi sò alluntanati da a parte plastica, aduprendu "pernuli angulari" staziunarii nantu à a mità stazionaria. Sti pins entranu in una slot in i diapositivi è causanu e mosse in avanti quand'ella si aperta a mità di muffa. A parte hè allungata e la muffa si chjude. L'azzione di chiusura di u muffa face chì i lampi avancinu avanti cù i pins angulari.

Alcune forme permettenu à i pezzi stampati previamente esse inseriti per permette chì una nova capa di plastica si forma intornu à a prima parte. Spessu hè spessu chjamatu overmoulding. Stu sistema pò permette a produzzione di pneumatici in una sola parte è roti.

I stampi à dui colpi o à colpi multipli sò cuncepiti per "soprasformà" in un unicu ciculu di stampatura è devenu esse trasfurmati nantu à macchine specializate per iniezione à iniezione cù duie o più unità d'iniezione. Stu prucessu hè in realtà un prucessu di stampaggio à iniezione effettuatu duie volte è hà dunque un margine d'errore assai più chjucu. In u primu passu, u materiale di culore di basa hè stampatu in una forma di basa, chì cuntene spazi per u secondu colpu. Allora u secondu materiale, un culore diversu, hè stampatu per iniezione in questi spazi. I pulsanti è e chjave, per esempiu, fatte da stu prucessu anu marcature chì ùn ponu micca usà, è restanu leggibili cù un usu intensu.

Un stampu pò pruduce parechje copie di e listesse parte in un solu "colpu". U numaru di "impressioni" in u moldu di quella parte hè spessu chjamata in modu incorrettu cum'è cavitazione. Un strumentu cù una impressione sarà spessu chjamatu una sola muffa d'impressione (cavità). Un muffa cù 2 o più cavità di e stesse parti serà probabbilmente riferitu cum'è molde d'impressione multipla (cavità). Alcuni stampi di voluminu di pruduzzione altamente elevati (cum'è quelli per tappi di bottiglia) ponu avè più di 128 cavità.

In certi casi utensili di cavità multipli muderà una seria di sfarenti parti in u listessu strumentu. Alcuni strutturi chjamanu questi muvimenti di forma di famiglia cum'è tutte e parte sò rilativi. Esempi include kit di mudelli di plastica.

U almacenamentu di muffa

U fabricatori viaghjanu à una larga durata per pruteggiri i muvimenti persunalizati a causa di u so altu costu mediu. U livellu perfettu di temperatura è umidità hè mantinutu per assicurà a vita più larga pussibule per ogni muffa persunalizata. Stampi persunalizati, cum'è quelli aduprati per stampà iniezione di gomma, sò almacenati in ambienti cuntrullati in temperatura è umidità per impediscenu deformazione.

Materiali d'utensili

L'acciaiu di l'uttellu hè spessu usatu. L'acciaiu dolce, l'aluminiu, u nichel o l'epossidicu sò adatti solu per prototipi o curte produzioni assai brevi. L'alluminiu duru mudernu (leghe 7075 è 2024) cun cuncepimentu di muffa adeguatu, pò fà facilmente muffe capaci di 100,000 o più parte di vita cù una manutenzione curretta di u muffa.

Machining

I stampi sò custruiti attraversu dui metudi principali: lavorazione standard è EDM. A lavurazione standard, in a so forma convenziunale, hè stata storicamente u metudu di custruisce forme di iniezione. Cù u sviluppu tecnulugicu, a machina CNC diventa u mezzu predominante di fà stampi più cumplessi cù dettagli di muffa più precisi in menu tempu cà i metudi tradiziunali.

U mecanizatu di scaricamentu elettricu (EDM) o prucessu di erosione di scintilla hè diventatu assai utilizatu in a fabricazione di muffa. In più di permette a formazione di forme difficiuli di lavurazione, u prucessu permette di furmà molle pre-indurite per esse furmate in modu mancu di trattamentu termale. I cambiamenti in un moldu induritu da a perforazione è u fresatu convenzionali necessitanu di solitu un recintu per riduce u muffa, seguitatu da un trattamentu termale per appruntà torna. L'EDM hè un prucessu simplice in quale un elettrodo in forma, generalmente fattu di rame o grafite, si abbassa assai lentamente nantu à a superficie di u moldu (per un periudu di parechje ore), chì è immerso in l'oliu di paraffina (kerosene). Una tensione applicata trà l'utillita è u muffa provoca l'erosione spumante di a superficia di u moldu in a forma inversa di l'elettrodo.

Tiuccia

U numeru di cavità incorporate in un mulellu correlarà direttamente in costi di stampatura. E poche cavità necessitanu assai menu travagliu di strumentazione, cusì limità u nùmeru di cavità in turnu resultarà in costi di fabricazione iniziali più bassi per custruisce un mulinu iniezione.

Cum'è u numeru di cavità ghjoca un rolu vitale in i costi di furmagliu, cusì face a cumplessità di u cuncepimentu di a parte. A cumplessità pò esse incorporata in parechji fattori cume a finitura di a superficia, i requisiti di tolleranza, i fili interni o esterni, i dettagli dettagliati o u numeru di sottucutuli chì ponu esse incorporati.

Più dettagli cumu u sotteru, o qualsiasi funzione chì provoca un uttellu supplementu aumentanu u costu di muffa. A finitura superficiale di u core è a cavità di i muffri influenzarà ancu più u costu.

U processu di furmazione per iniezione di gomma produce un altu rendimentu di prudutti duri, chì facenu u metudu di furmazione più efficiente è costu-efficace. Pruduttori di vulcanizazione cunsistenti chì includenu un cuntrollu precisu di a temperatura reduce significativamente tutti i materiali di scarti.

Prugettu iniezione

Cù stampatura per iniezione, a plastica granulare hè alimentata da un muntone furzatu da una tramoggia in un canna calda. Siccomu i granuli sò lentamente avanzati da un plunger à vite, u plasticu hè forzatu in una camera cale, induve fucale. Mentre u plunger avanza, u plastica fusa hè forzata à traversu un ugghieru chì si ferma contr'à u muffa, permettendu di entre in a cavità di u moldu attraversu un sistema di cancellu è di runner. U muvulu ferma friddu è cusì u plasticu si solidifica guasi appena a muffa hè fatta.

Ciclu di molding iniezione

A sequenza di l'avvenimenti durante a muffa iniezione di una parte plastica hè chjamata u ciculu di furmulazione iniezione. U ciculu accumincia quandu a muffa si chjude, seguita da l'iniezione di u polimeru in a cavità di u moldu. Una volta chì a cavità hè riempita, una pressione di mantenimentu hè mantinuta per cumpensà a diminuzione di materiale. In u prossimu passu, a vite gira, alimentendu u prossimu colpu à u vitru davanti. Questu causa u viti ritirata cum'è u prossimu colpu hè preparatu. Una volta chì a parte hè abbastanza fresca, u moldu si apre è a parte hè sbattuta.

Scentificu versus furmulazione tradiziunale

Tradizionalmente, a parte di iniezione di u prucessu di stampatura hè stata fatta à una pressione costante per riempie è imballà a cavità. Stu metudu, però, hà permessu una grande variazione in dimensioni da ciclu à ciclu. U più comunemente adupratu avà hè a mudificazione scientifica o disaccoppiata, un metudu pionieru da RJG Inc. In questu l'iniezione di u plasticu hè "disaccoppiata" in fasi per permette un megliu cuntrollu di e dimensioni di a parte è più ciclu à ciclu (comunemente chjamatu colpu -shot in l'industria) cunsistenza. Prima a cavità hè piena à circa 98% piena cù u cuntrollu di velocità (velocità). Ancu se a pressione deve esse sufficiente per permette a velocità desiderata, e limitazioni di pressione durante sta tappa ùn sò micca desiderate. Una volta chì a cavità hè piena à 98%, a macchina cambia da u cuntrollu di a velocità à u cuntrollu di pressione, induve a cavità hè "imballata" à una pressione costante, induve a velocità sufficiente per ghjunghje à e pressioni desiderate hè necessaria. Questu permette à cuntrullà e dimensioni di e parti à millesimi di un pollice o megliu.

Diversi tipi di prucessi di stampatura iniezione

Eppuru chì a maiò parte di i prucessi di furmazione di iniezione sò cuparti da a descrizzione di u prucessu cunvenziunale quì sopra, ci sò parechje variazioni impurtanti di furmulariu cumpresi, ma micca limitati à:

• Casting à pressu
• Moldura iniezione di metalli
• Injezione à parete magre
• Stampaggio per iniezione di gomma siliconica liquida

Una lista più completa di i prucessi di furmazione di iniezione pò esse truvata quì:

Prughjettu risoluzione di prublemi

Cum'è tutti i prucessi industriali, u moddu di iniezione pò pruduce pezzi difettati. In u campu di l'injection molding, a risoluzione di prublemi hè spessu realizata da esaminà e parti difettate per difetti specifichi è indirizzendu questi difetti cù u disignu di u muffa o e caratteristiche di u prucessu stessu. I prucessi sò spessu realizati prima chì a produzzione cumpletu corre in un sforzu di predicà i difetti è determinà e specificazioni adattate per aduprà in u prucessu di iniezione.

Quandu si riempie un stampu novu o scunnisciutu per a prima volta, induve a dimensione di u colpu per quellu stampu hè scunnisciuta, un tecnicu / attrezzatore pò fà una prova prima di una corsa di produzzione cumpleta. Cumencia cù un picculu pesu di colpu è si riempie gradualmente finu à chì a muffa sia piena di 95 à 99%. Una volta ottinutu questu, una piccula quantità di pressione di tene sarà applicata è u tempu di tenuta aumenterà finu à chì u portu si congele (tempu di solidificazione). U tempu di congelazione di a porta pò esse determinatu aumentendu u tempu di tenuta, è dopu pesendu a parte. Quandu u pesu di a parte ùn cambia, si sà tandu chì a porta hè ghjalata è ùn hè micca iniettatu più materiale in a parte. U tempu di solidificazione di a porta hè impurtante, postu chì determina u tempu di cicculu è a qualità è a cunsistenza di u pruduttu, chì stessu hè un prublema impurtante in l'ecunumia di u prucessu produttivu. A pressione di mantenimentu hè aumentata finu à chì e parti sò libere di lavandine è u pesu di a parte hè statu rializatu.

Difetti di moldura

A forma di iniezione hè una tecnulugia cumplessa cù pussibuli prublemi di produzzione. Puderanu esse causati sia da difetti in i muffi, o più spessu da u prucessu di furmatu stessu.

Metudi cum'è a scanner CT industriale pò aiutà cun i difetti esterni è internamente.

Tolerance

A tolleranza à a forma hè una permissione specifica per a deviazione in paràmetri cum'è dimensioni, pesi, forme, o anguli, etc. Per maximizà u cuntrollu di a tolleranza di furmazione ci hè di solitu un limitu minimu è massimu di spessore, secondu u prucessu utilizatu. A stampatura per iniezione tipicamente hè capace di tolleranze equivalenti à un gradu IT di circa 9-14. A tolleranza pussibile di un termoplasticu o di un termoindurente hè di ± 0.200 à ± 0.500 millimetri. In applicazioni specializate tolleranze à u minimu di ± 5 µm sia per i diametri sia per e caratteristiche lineari sò ottenute in a produzione di massa. Finiture di superficie da 0.0500 à 0.1000 µm o megliu ponu esse ottenute. E superfici ruvide o ghiaia sò ancu pussibuli.

Prudutti di energia

A putenza necessaria per questu prucessu di moldura iniezione dipende da parechje cose è varieghja trà i materiali utilizati. Guida di riferimentu di i prucessi di fabricazione afferma chì e esigenze di potenza dipendenu da "a gravità specifica di un materiale, u puntu di fusione, a conducibilità termica, a dimensione di a parte è a velocità di stampaggio". Di seguito hè una tavula da a pagina 243 di u listessu riferimentu cum'è menzionatu in precedenza chì illustrà megliu e caratteristiche pertinenti à a putenza necessaria per i materiali più aduprati.

Imbiancatura robotica

L'automatizazione significa chì a dimensione più chjuca di e parte permette un sistema di ispezione mobile per esaminà parechji parte più rapidamente. In più di muntà sistemi di spezzione nantu à i dispositi automatici, roboti multi-assi ponu caccià parte da u muffa è posizzione per altri prucessi.

Esempi specifichi includenu a rimozione di e parti da u mulinu immedanamente dopu a parte sò create, è ancu l'applicazione di sistemi di visione di a macchina. Un robot stipula a parte dopu chì e spine di eiettore sò state allargate per liberà a parte da u modellu. Dopu li move in un locu assuciatu o direttamente nantu à un sistema di cuntrollu. A scelta dipende da u tipu di pruduttu, è ancu da a furmazione generale di l'equipaggiu di fabricazione. I sistemi di visione muntati nantu à i robot anu assai rinfurzatu u cuntrollu di qualità per i pezzi stampati inseriti. Un robot mobile pò determinà più precisamente a precisione di u piazzamentu di u componente metallicu, è inspeccionà più veloce di quellu chì un omu pò.

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