Hvad er plastikinjektionsstøbning?

Støbning af plastisk injektion er en af ​​de vigtigste og mest populære produktionsprocesser i vores moderne dage. Fremstilling er en meget fleksibel teknologi, der kan bruges til produktion af mange slags plastkomponenter (fra de mindste gear og klip til de største bilpaneler og huse) med høj nøjagtighed, høj hastighed og effektivitet 

Til at begynde med smeltes det termoplastiske materiale og injiceres i en præfabrikeret form for at køle ned og størkne til den sidste del. Som sådan er støbning af plastisk injektion afgørende i en lang række industrier, fra bilindustrien, elektronik, medicinsk udstyr, emballage og forbrugsvarer, for blot at navngive nogle få.

Historie om plastikinjektionsstøbningsproces

Støbning af plastisk injektion har en historie, der starter tilbage i slutningen af ​​det 19. århundrede. I 1872 opfandt John og Isaiah Wesley den første injektionsstøbemaskine for at injicere celluloid for at fremstille ting som kamme og knapper. Det var arkaisk for os i æraen, men starten på en revolution.

Omfanget af injektionsstøbning udvidede engros til elektriske isolatorer og til håndtag og andre holdbare produkter med fremkomsten af ​​nye syntetiske polymerer i det tidlige 20. århundrede, for eksempel Bakelite 

Men støbning af injektionsstøbning var næppe begyndt indtil de postede 2. verdenskrigs år og endda 1940'erne 

Under krig førte kravet om at udvikle militært udstyr og forbrugsvarer, hurtigt og billigt, til mindre end omkostningerne, og til øget hastighed til bedre maskiner, mere effektive processer og dermed udviklingen af ​​plast af højere ydelse.

Den frem- og tilbagegående skrueinjektionsstøbemaskine var et stort skridt fremad i 1950'erne med bedre blanding, smeltning og konsistens end fortidens stemplet. Dette muliggjorde større og mere komplekse dele.

Imidlertid har virksomhederne med tiden har ydet deres eget store bidrag til forbedring af teknologien bag støbning af injektionsstøbning. GV-skimmel, der er markedsleder, har hjulpet producenterne med at opnå et nyt niveau af ydeevne og kvalitet i applikationer som Automotive, Healthcare og mange andre brancher ved at bruge præcisionsværktøj, computerstøttet design (CAD) og avancerede materialer.

Typer af injektionsstøbning

Der er forskellige typer af injektionsstøbning. Lade’s taler om nogle få: 

Konventionel injektionsstøbning

Konventionel injektionsstøbning er den type, der oftest bruges, og håndterer de fleste af de støbte plastdele, der bruges hver dag. I denne teknik smeltes harpiksen, og termoplastisk harpiks injiceres i en lukket form for at forme den. Mest gentagne, enkleste og på samme tid mest skalerbar proces, som er vigtig for masseproduktion af forskellige emballagekomponenter, bilklip, husholdningsartikler osv.

Multi-shot-injektionsstøbning

Den anden type injektionsstøbning kaldes multi-shot, to-shot eller multi-komponentstøbning, hvor to eller flere materialer indsprøjtes i den samme form i successive stadier. De dele, der er fremstillet ved denne teknik, er lavet af flere farver (såsom en tandbørste, der har en hård plastikkerne og et blødt gummieret greb) eller materialer eller egenskaber. Brugen af ​​flere materialer i en proces fører til mere effektivitet, færre monteringskrav, mere funktionalitet af produktet og øget produkt æstetik.

Indsæt injektionsstøbning

Under indsatstøbning kombineres de forformede komponenter (metalindsatser, fastgørelsesmidler, bøsninger osv.) I plastikdelen. De integrerede komponenter, der er produceret ved denne proces, har øget styrke, ledningsevne eller funktionalitet. Elektriske stik, gevinddele og medicinsk udstyr er almindelige indsættelsesstøbningsprodukter. Denne proces hjælper med at reducere de sekundære samlingsbehov og gøre det endelige produkt mere holdbart.

Gasassisteret injektionsstøbning

Gasassisteret støbning er en proces, hvor en inert gas (for det meste nitrogen) indsprøjtes gennem den støbte del, mens støbning og huller dele af delen under injektionen 

Med gassen, der skubber den smeltede plast mod formenes vægge, oprettes en hul sektion, og der er behov for mindre materiale. Det er velegnet til store, tykvæggede dele, hvor vægten skal reduceres og varp skal forhindres, men overfladekvaliteten skal forbedres. I brug hos bilindustrien, håndtag, møbelammer og apparatapplikationer.

Trin involveret i plastikinjektionsstøbningsprocessen

Trin 1: Designe formen og produktet

Injektionsstøbning er vellykket baseret på produktdesignet og formdesignet. Ved hjælp af sofistikeret CAD -software bruger ingeniører og designere softwaren til at oprette 3D -modeller af produktet; Vægtykkelse, trækvinkler, ribben og underskæringer redegøres for alle 

Udover disse skal formen også skulle overveje antallet af hulrum, kølesystemerne, porttyper, udluftning, udkastmekanismer osv. Dette trin hjælper med at forudsige strømningsmønstre, køleadfærd og mulige defekter, inden formen oprettes.

Trin 2: Valg af det passende termoplastiske materiale

Det rigtige valg af det rigtige materiale er nødvendigt for at opnå den krævede ydelse, holdbarhed og omkostninger. Styrke, fleksibilitet, temperaturmodstand og kemisk kompatibilitet af det valgte materiale skal matche dine krav 

På grund af forskellige funktionelle krav, miljøforhold, regulatoriske standarder og æstetik er materialevalget et kritisk trin. Når materialerne vælges rigtigt, kan slutproduktet have den rigtige varmebestandighed og påvirkningsresistente, mens de stadig er biokompatible og steriliserbare osv.

Trin 3: Forberedelse og konditionering af råmaterialet

De rå termoplastiske pellets skal konditioneres, især tørret korrekt, for at være kompatible til injektionsstøbningsprocessen. Nylon og kæledyr er blandt en gruppe af mange hygroskopiske harpikser, der kan hjælpe med at absorbere overskydende fugt fra luften 

At ikke tørre fugtigheden tilstrækkeligt under støbning vil resultere i, at fugtigheden bliver damp, hvilket vil forårsage kosmetisk såvel som strukturelle defekter. Tørremiddel tørretumblere eller vakuumovne tørrer pellets, når de konsekvent kan behandles af producenterne.

Trin 4: Fodring og smeltning af termoplastisk

I dette trin er maskinbeholderen fyldt med konditionerede pellets, der fodres i en opvarmet tønde. Materiale overføres fremad med en roterende skrue, der smelter den gradvist gennem friktion såvel som ekstern varme. Temperaturkontrol er præcis på tværs af mange opvarmningszoner for at sikre, at plasten kommer til den rigtige smelteviskositet for at fylde formen uden at nedbryde materialet.

Trin 5: Injektion af den smeltede plast i formen

Når skruen skrider frem i denne proces, tvinger den den smeltede plast ved højt tryk ind i det lukkede formhulrum. Hulrummet skal fodres så hurtigt og så fuldstændigt som muligt uden hulrum, svejselinjer eller ufuldstændig påfyldning under hensyntagen til injektionstrykket og hastigheden. I nogle tilfælde skal formen modstå tryk på over 10.000 psi.

Trin 6: Pakning og hold under pres

Når formen er fyldt med materialet, påføres der mere tryk på den bevægelige form for at pakke materialet tæt ind i hulrummet (for at kompensere for krympningen af ​​plasten, når det afkøles). Det er vigtigt at have en holdefase for at opnå dimensionel nøjagtighed og for at forhindre synkemærker, især i tykkere dele.

Trin 7: Skimmelåbning og udsekrettelse af en del

Endelig åbnes formen, og ejektorstifter skubber delen ud af hulrummet, når den er kølig nok og har størknet. I nogle systemer hjælper robotarme eller luftsprængninger fjernelse. For komplekse eller kosmetiske dele skal udkastet kontrolleres godt for at undgå skader på de delikate træk eller overflader.

Trin 8: Trimning, efterbehandling og kvalitetsinspektion

Efter udstødning gennemgår delene normalt sekundær behandling, fx, afskæring af materiale, afskæring af overskydende graner eller løbere og overfladebehandling, når det er nødvendigt. I mellemtiden kontrolleres dimensionel nøjagtighed, overfladefejl, farvekonsistens eller funktionel ydeevne gennem automatiserede eller manuelle inspektioner 

Fordele ved støbning af plastisk injektion

Dominansen af ​​plastisk injektionsformning i fremstillingsindustrien kan forklares med dens mange fordele:

• Omkostningseffektivitet i skala: Når en form er lavet, er yderligere dele meget billige, og det er det, der gør dette ideelt til produktion med høj volumen.

• Uovertruffen præcision og gentagelighed: Moderne maskiner og forme producerer dele af ensartede tolerancer.

• Materiel alsidighed: En enorm mængde termoplast og tilsætningsstoffer (såsom glasfibre, UV -stabilisatorer, flammehæmmere osv.) Kan bruges til at skræddersy dele til specifikke behov.

• Hurtige produktionscyklusser: Cyklustider måles på få sekunder eller minutter, hvilket gør en hurtig gennemstrømning for at imødekomme stramme produktionsplaner.

• Krav til lav arbejdskraft: Automatiske systemer, der involverer langt mindre manuel håndtering, montering og inspektion, resulterer i en meget lavere produktionsomkostninger.

• Bæredygtighedspotentiale: I dag indarbejdes genanvendte materialer i mange processer, og skimmelsdesigninnovationer har reduceret affalds- og energiforbruget betydeligt. Disse fremskridt har gjort injektionsstøbning til en meget bæredygtig proces.

Disse fordele har gjort det helt klart, hvorfor plastikinjektionsstøbning er en hjørnesten i den industrielle revolution i dag.

GV Mold, en leder inden for injektionsstøbningsløsninger, producerer bilkomponenter, elektroniske huse og forme med banebrydende udstyr, ekspertingeniør og streng kvalitetskontrol for at opfylde de mest nøjagtige specifikationer.

Konklusion

Over tid er plastikinjektionsstøbning forvandlet til at blive grundlaget for mange produktionsprocesser over hele verden. Utrolige dele og høj præcision ville ikke være mulig uden dette; Det har muliggjort den omkostningseffektive produktion af moderne liv, biler, medicinsk udstyr, smartphones, bærbare computere og så videre. Potentialet ved injektionsstøbning vil kun vokse, når nye materialer, teknologier og praksis med bæredygtighed frigives