Ключови съображения при проектирането на пластмасови шприцформи за високопрецизни части
Проектирането на пластмасови шприцформи за високопрецизни части изисква задълбочено разбиране на поведението на материалите, конструкцията на матрицата и параметрите на процеса. Добре проектираната матрица осигурява точност на размерите, повторяемост и дълъг живот на инструмента, което е от решаващо значение за производството на качествени пластмасови компоненти.
Избор на материал и неговото влияние върху дизайна на матрицата
Различните термопласти се държат различно по време на шприцване. Например, материали като ABS, поликарбонат (PC) и полипропилен (PP) имат уникални характеристики на течливост, скорости на свиване и термични свойства. Точното отчитане на тези фактори по време на проектирането на матрицата помага да се избегнат дефекти като изкривяване, следи от потъване или непълно пълнене.
Проектантите трябва да изберат правилния клас стомана за матрицата въз основа на материала на детайла и обема на производство. По-твърди стомани като H13 или P20 обикновено се използват за големи обеми форми, за да са устойчиви на износване, докато алуминият може да бъде избран за прототипи или малки обеми, поради неговата обработваемост.
Дизайн на кухината и сърцевината на матрицата
Кухината на матрицата (женската част) и сърцевината (мъжката част) трябва да бъдат проектирани с прецизна геометрия, за да се постигне желаната крайна форма на детайла. Характеристики като ъгли на наклон, радиуси и подрязвания са от решаващо значение:
Ъгли на наклон: Осигурете леко скосяване, за да улесните лесното изхвърляне на формованата част, без да я повредите. Обикновено 1-3° в зависимост от материала.
Филета и радиуси: Намаляват концентрацията на напрежение и подобряват потока на материала.
Подрязвания: Изискват допълнителни механизми като странични действия или повдигачи, което добавя сложност, но позволява сложни геометрии на детайлите.
Вид и местоположение на портата
Вратата е мястото, където разтопената пластмаса навлиза в кухината на формата. Изборът на правилния тип и позиция на затвора влияе върху баланса на запълване, времето на цикъла и естетиката на детайлите. Често срещаните видове порти включват:
Ръб на вратата: Лесна за машинна обработка, често използвана, но може да остави видими следи от вратата.
Подводна порта: Автоматично подрязване по време на изхвърляне, намалявайки последващата обработка.
Точковидна или гореща запушалка: За форми с множество кухини, за да се осигури равномерно пълнене.
Местоположението на портата е избрано така, че да се минимизират заваръчните линии, въздушните капани и концентрациите на напрежение.
Дизайн на охлаждащия канал
Ефективният дизайн на охладителната система е от съществено значение за контрол на времената на циклите и качеството на детайлите. Охлаждащите канали трябва да бъдат разположени близо до стените на кухината на матрицата, за да се отвежда топлината ефективно и равномерно.
Често срещаните дизайнерски практики включват:
Използване на конформни охлаждащи канали (създадени чрез адитивно производство) за следване на сложни геометрии на детайлите.
Балансиране на дебитите в охладителните кръгове за предотвратяване на прегряване.
Проектиране на канали с подходящ диаметър и разстояние, за да се увеличи максимално топлопреминаването.
Вентилационна система
Вентилационните отвори позволяват на задържания въздух да излезе по време на инжектирането. Правилното вентилиране предотвратява следи от изгаряния, къси изстрели и други дефекти, причинени от задържани газове. Вентилационните канали обикновено се поставят в последните точки на пълнене или близо до разделителни линии с дълбочина 0.02–0,05 мм.
Система за изхвърляне
Системата за изхвърляне изважда охладената част от матрицата. Често срещаните механизми включват изхвърлящи щифтове, втулки или стриперни плочи. Тяхната конструкция трябва да избягва повреждането на деликатни части и да позволява равномерно разпределение на силата на изтласкване.
Анализ на потока на мухъл
Преди да финализират дизайна на матрицата, инженерите използват софтуер за симулация на потока във формата, за да предскажат как разтопената пластмаса ще запълни кухината. Този анализ подчертава потенциални проблеми като заваръчни линии, въздушни капани или неравномерно запълване, което позволява модификации на дизайна, преди да започне скъпото оборудване.
Толеранси и повърхностна обработка
Високопрецизните части изискват строги размерни допуски, често в рамките на ±0,05 мм или по-малко. Производителите на матрици постигат това чрез прецизна обработка, качествени материали и контролирани параметри на процеса. Изискванията за повърхностно покритие също диктуват нивата на полиране на матриците, вариращи от грубо (за структурни части) до огледално покритие (за козметични приложения).
