Z czego wykonane są formy wtryskowe?
Jedną z najbardziej skutecznych i popularnych metod produkcji dużych ilości dokładnych i wysokiej jakości produktów z tworzywa sztucznego jest formowanie wtryskowe. Forma wtryskowa jest narzędziem używanym do stworzenia wymaganego kształtu stopionego tworzywa sztucznego, a ten proces jest jego adaptacją. Z czego dokładnie powstają formy wtryskowe?
Formy wtryskowe to narzędzia precyzyjne, zwykle wykonane z hartowanych metali i stopów, które mogą wytrzymać wysokie ciśnienia, temperatury i otarcia procesu formowania wtrysku plastikowego. Materiał wybrany do formy wtryskowej jest decyzją podjętą w odniesieniu do wielu czynników, w tym o tym, jak silna musi być pleśń, jak powinna być funkcjonalna, ile będzie kosztować produkcję pleśni i jak dobry produkt musi być produkt końcowy.
W tym artykule omówimy najpopularniejsze rodzaje materiałów produkcyjnych wtrysku, ich funkcje i sposób, w jaki GV Mold wykorzystuje zaawansowane technologie, aby zapewnić najlepsze rozwiązania naszym klientom.
Znaczenie wyboru materiału pleśni
Formy wtryskowe są wykorzystywane w procesie produkcyjnym, a zatem są narażone na ciśnienia, cykliczne użycie, ciepło i chemikalia. Oznacza to, że wybór odpowiedniego materiału do formy jest ważny w tym sensie, że powinien być trwały, stabilny wymiarowo i niedrogi. Niewłaściwy wybór materiału może powodować wczesne zużycie, korozję lub niską wydajność, co na dłuższą metę zwiększa poziom konserwacji i wymiany.
Kluczowe czynniki, które decydują o rodzaju materiału, obejmują objętość produkcji, złożoność części, przepływ materiału, potrzebny wykończenie powierzchni i koszt. Wszystkie wpływają bezpośrednio na wydajność, koszty i żywotność formy.
Wszystkie te zmienne są starannie mierzone przez wiodących producentów pleśni wtryskowej, takich jak pleśń GV, przy projektowaniu formy w celu optymalizacji wyboru materiału dla każdego projektu. Nie chodzi tylko o wybranie materiału do kompozytu z macierzy metalowej. Chodzi o rozważenie wymagań technicznych i celów produkcyjnych w celu uzyskania najwyższego zwrotu z inwestycji
Wybór odpowiedniego materiału może zmniejszyć wady, przyspieszyć szybkość produkcji i dostarczać bardziej spójne produkty.
Typowe materiały stosowane w formach wtryskowych
Materiały pleśni różnią się również pod względem twardości, wytrzymałości, przewodności cieplnej i odporności na korozję. Najczęściej używane materiały w produkcji form wtrysku to:
Stale narzędziowe
Stale narzędzi są szeroko stosowane w produkcji form wtryskowych, ponieważ mają dobrą twardość i odporność na zużycie. Są one dostępne w różnych klasach w zależności od tego, co jest wymagane w określonej produkcji.
P20 Stal: Do cięcia metalu, tworzyw sztucznych, ceramiki i trudnych stopów do maszynowej. P20 jest preferowany, jeśli chodzi o formy, które są średnio użytkowania i można je obrabiać w stosunkowo tanią cenę. Jest to więc dobra kombinacja trwałości i przystępności cenowej. To sprawia, że P20 jest ulubionym materiałem dla towarów konsumpcyjnych, ponieważ może stworzyć powierzchnię, która jest wystarczająco dobra dla części kosmetycznych.
H13 stal: H13 słynie z wysokiej wytrzymałości i właściwości zmęczenia termicznego, może być stosowany w masowej produkcji pleśni lub w obszarach, w których temperatura jest wysoka. Jest wysoce wykorzystywany w pleśniach produktów motoryzacyjnych i innych produktów przemysłowych ze względu na jego niecrazującą funkcję, gdy jest poddawany wielu cyklom termicznym. Ma również długą żywotność lub cykl życia i dlatego wymaga minimalnego utrzymania.
S7 Steel: S7 Steel to materiał używany do pleśni, które powinny przynieść pukanie lub wysoki naprężenie ze względu na odporność na wstrząs i wytrzymałość. Ma stosunkowo wyższą wytrzymałość niż H13, ale jest stosowany w zastosowaniach, które muszą wytrzymać wstrząsy, na przykład podczas tworzenia form dla grubych sekcji lub części strukturalnych.
Stal nierdzewna (420, 440c): Stale nierdzewne są używane do form, które wymagają, aby materiał był odporny na korozję, szczególnie w branży medycyny, przetwarzanie żywności i kosmetyki. Zapewniają również dobre polerowanie, które jest dobre dla części hi-gloss. W porównaniu ze stopem aluminium stal nierdzewna może oprzeć się atakowi chemicznemu, a zatem będzie miała dłuższy żywotność pleśni do formowania agresywnych lub korozyjnych żywic.
Stopy aluminium
Formy aluminiowe stopniowo zyskują większą akceptację, ponieważ wymagają krótszego okresu obróbki, są tańsze w krótkim okresie i, są najczęściej używane do prototypowania do umiarkowanej produkcji.
7075 aluminium: Jest to stop aluminium o wysokiej wytrzymałości, który jest przydatny w prototypowych formach i znajduje zastosowanie w elektronice, branży lotniczej i przemysłu samochodowym. Materiał ten ma doskonałą przetwarzanie, dobrą siłę i jest idealny do zastosowań w krótkim okresie, co z kolei oferuje krótkie czasy realizacji. Formy z aluminium 7075 są bardziej preferowane, ponieważ pozwalają na znacznie krótszy czas realizacji w porównaniu z konwencjonalnymi technikami formowania.
Aluminium QC-10: QC-10 jest używany, gdy producenci potrzebują żywotności formy, aby była dłuższa niż standardowa aluminium, ale nie do stali. Zapewnia twardszy i bardziej odporny na zużycie materiał niż inne stopy aluminium.
Jednak te aluminiowe formy nie są tak mocne jak formy stalowe, są lżejsze, chłodne szybsze i są stosunkowo tańsze dla maszyny, dlatego są używane w branżach, w których koszt są problemem. W szczególności można je wykorzystać do opracowywania prototypów produktów konsumenckich, pierwszych przebiegów produktu i testowania projektów.
Stopy berylum-copper
Ze względu na wysoką przewodność cieplną miedź berylu może być również stosowana w niektórych częściach formy, na przykład jako rdzeń lub wkładka. Z powodu tej właściwości może łatwo zrzucić ciepło, a zatem może być przydatne w skróceniu czasu cyklu i poprawie jakości części, w której stężenie ciepła jest problemem. Ponadto pomaga również zapobiegać wypaczaniu lub zatopieom na grubych przekrojach uformowanych części.
Wkładki miedzi berylum można również zastosować do zapewnienia dodatkowego chłodzenia w niektórych obszarach pleśni o skomplikowanych kształtach lub geometrii. Jedyną wadą tego materiału jest to, że kosztuje więcej niż inne rodzaje materiałów, ale może zapewnić dobry zwrot z inwestycji, jeśli jest odpowiednio używany.
Materiały specjalne
Niszowe zastosowania wymagają ekstremalnych właściwości, takich jak lekka wytrzymałość lub izolacja termiczna; Na przykład niektóre formy są wyposażone w specjalistyczne materiały, takie jak tytanowe lub ceramiczne kompozyty. Ze względu na ich wysokie koszty materiały te są zwykle zarezerwowane dla bardzo technicznych lub eksperymentalnych zastosowań.
Formowanie chemicznie agresywnych tworzyw sztucznych lub zastosowań o ekstremalnych warunkach środowiskowych może również wykorzystywać materiały specjalne. Chociaż nie są to powszechne w codziennym tworzeniu pleśni, są to istotne rozwiązania dla zastosowań lotniczych, obrony i wysokiej wydajności.
Czynniki wpływające na wybór materiału
Który materiał jest najlepszy dla twojej formy? Nie ma na to jednej właściwej odpowiedzi. Wybierając odpowiedni materiał należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Porozmawiajmy o kilku:
Wolumen produkcyjny: W przypadku biegów o dużej objętości potrzebne są twardsze i bardziej trwałe materiały, takie jak stal H13, aby przetrwać zużycie przez miliony cykli.
Geometria i wykończenie części: Materiały o lepszej próbie mogą być wymagane do złożonych lub skomplikowanych projektów części. Stal nierdzewna może być potrzebna do wykończeń o wysokiej przełomu, aby umożliwić najlepsze polerowanie.
Wymagania termiczne: Ponadto formowany materiał musi być w stanie przejść obciążenia termiczne wielu cykli wtrysku bez wypaczenia lub pękania. Niższy czas chłodzenia (aby umożliwić wyższą wydajność cyklu) można osiągnąć przy wyższych materiałach przewodności cieplnej.
Ryzyko korozji: Formy, które będą działać z żrącymi żywicami lub w wilgotnym środowisku, powinny być wykonane z materiałów opornych na korozję, takich jak stal nierdzewna.
Budżet i czas realizacji: Formy aluminiowe są dobre na krótkie biegi i szybszy zwrot, a stalowe formy będą miały sens na dłuższe przebiegi produkcyjne.
W GV Mold ściśle współpracujemy z klientami, aby rozważyć zalety i wady każdego materiału pleśni i sugerują najlepszą opcję dla każdego projektu. Korzystając z kombinacji wiedzy materialnej i wiedzy specjalistycznej produkcyjnej, GV Mold optymalizuje proces wyboru pleśni dla każdej aplikacji
Rzeczywiste zastosowania różnych materiałów pleśniowych
Charakter zastosowanych materiałów wpływa na funkcjonowanie form w różnych dostępnych zastosowaniach przemysłowych. Oto kilka przykładów:
Przemysł motoryzacyjny: Części samochodowe, które są towarami o dużej objętości, wymagają stalowych form H13, ponieważ są one bardziej trwałe, wymagają niewielkiej lub żadnej konserwacji i mogą obsłużyć rygorystyczne rower. H13 jest szeroko stosowany do części silnika, deski rozdzielczej i innych części pod-hodowinowych ze względu na jego twardy i odporny na ciepło charakter.
Urządzenia medyczne: Formy ze stali nierdzewnej są obowiązkowe dla elementów medycznych ze względu na ich odporność na korozję oraz gładkie i higieniczne wykończenie. Formy te są kompatybilne z najwyższymi przepisami, w tym sterylnością.
Elektronika konsumpcyjna: Formy aluminiowe są często stosowane do produkcji pudełek elektronicznych w celu poprawy czasu realizacji i utrzymania ogólnej przystępności cenowej procesu.
Przemysł pakowania: W szybkich, cienkościennych formach opakowaniowych możliwe są szybkie czasy cyklu, używając wkładek miedzianych berylu, które poprawiają transfer ciepła i skracał czas na chłodzenie części.
Zrozumienie tych potrzeb aplikacji, GV Mold oferuje materialne rozwiązania w celu spełnienia wymagań technicznych, a także wymagań kosztowych.
Wniosek
Formy wtryskowe są wytwarzane z różnych materiałów, aby upewnić się, że są w stanie zaspokoić potrzeby dzisiejszego przemysłu produkcyjnego. Materiały te wnoszą unikalne właściwości do różnych sytuacji produkcyjnych. Żywotność, dokładność i wydajność pleśni bardzo zależą od wyboru materiału.
