Упырск

Ліццё пад ціскам (ліццё пад ціскам у ЗША) - гэта вытворчы працэс для вытворчасці дэталяў шляхам упырску матэрыялу ў форму. Ліццё пад ціскам можа быць выканана з мноствам матэрыялаў, у тым ліку з металамі (для якіх гэты працэс называецца ліццём пад ціскам), шклом, эластамерамі, кандытарскімі вырабамі і часцей за ўсё тэрмапластычнымі і тэрмарэактыўнымі палімерамі. Матэрыял для дэталі падаецца ў нагрэты ствол, змешваецца і выціскаецца ў паражніну формы, дзе астывае і зацвярдзее да канфігурацыі паражніны. Пасля распрацоўкі прадукту, як правіла, прамысловы дызайнер або інжынер, прэс-формы вырабляюцца майстрам-фармоўшчыкам (або майстрам інструментаў) з металу, звычайна сталі або алюмінію, і падвяргаюцца дакладнай механічнай апрацоўцы, каб сфармаваць характарыстыкі патрэбнай дэталі. Ліццё пад ціскам шырока выкарыстоўваецца для вытворчасці розных дэталяў, ад самых дробных кампанентаў да цэлых панэляў кузава аўтамабіляў. Дасягненні ў тэхналогіі 3D-друку з выкарыстаннем фотапалімераў, якія не плавяцца падчас ліцця пад ціскам некаторых тэрмапластаў з больш нізкай тэмпературай, можна выкарыстоўваць для некаторых простых формаў для ліцця пад ціскам.

Дэталі для ліцця пад ціскам павінны быць вельмі старанна распрацаваны, каб палегчыць працэс фармавання; матэрыял, які выкарыстоўваецца для дэталі, патрэбная форма і характарыстыкі дэталі, матэрыял прэс-формы і ўласцівасці фармовачнай машыны - усё гэта павінна быць прынята пад увагу. Універсальнасць ліцця пад ціскам спрыяе гэтай шырыні дызайнерскіх меркаванняў і магчымасцей.

прыкладанняў

Ліццё пад ціскам выкарыстоўваецца для стварэння многіх рэчаў, такіх як шпулькі дроту, ўпакоўка, крышкі ад бутэлек, аўтамабільныя дэталі і кампаненты, Gameboys, кішэнныя расчоскі, некаторыя музычныя інструменты (і іх часткі), суцэльныя крэслы і невялікія столікі, кантэйнеры для захоўвання, механічныя дэталі (уключаючы механізмы) і большасць іншых пластмасавых вырабаў, даступных сёння. Ліццё пад ціскам з'яўляецца найбольш распаўсюджаным сучасным спосабам вытворчасці пластмасавых дэталяў; ён ідэальна падыходзіць для вытворчасці вялікіх аб'ёмаў аднаго і таго ж аб'екта.

Характарыстыка працэсу

Для ін'екцыйнага ліцця выкарыстоўваецца поршань або шрубавы плунжэр для прымусу расплаўлення пластык матэрыял у паражніну формы; гэта застывае ў форму, якая адпавядае контуру формы. Ён часцей за ўсё выкарыстоўваецца для апрацоўкі як тэрмапластычных, так і тэрмарэактыўных палімераў, прычым аб'ём першага з іх значна большы. Тэрмапласты распаўсюджаны з-за характарыстык, якія робяць іх вельмі прыдатнымі для ліцця пад ціскам, такіх як лёгкасць, з якой яны могуць быць перапрацаваны, іх універсальнасць, якая дазваляе выкарыстоўваць іх у самых розных сферах прымянення, і іх здольнасць размягчаться і цячы пры награванні. Тэрмапласты таксама маюць элемент бяспекі ў параўнанні з рэактапластамі; калі термореактивный палімер не будзе своечасова выкінуты з ствала для ін'екцый, можа адбыцца хімічнае сшыванне, якое прывядзе да заклінання шрубы і зваротных клапанаў і патэнцыйнага пашкоджання машыны для ліцця пад ціскам.

Ліццё пад ціскам складаецца з упырску сыравіны пад высокім ціскам у форму, якая надае палімеру патрэбную форму. Формы могуць быць з адной або некалькімі паражнінамі. У прэс-формах з некалькімі паражнінамі кожная паражніна можа быць аднолькавай і ўтвараць аднолькавыя дэталі або можа быць унікальнай і ўтвараць некалькі розных геаметрый на працягу аднаго цыклу. Формы, як правіла, вырабляюцца з інструментальных сталей, але формы з нержавеючай сталі і алюмінія падыходзяць для некаторых ужыванняў. Алюмініевыя формы, як правіла, дрэнна падыходзяць для вытворчасці вялікіх аб'ёмаў або дэталяў з вузкімі допускамі памераў, паколькі яны маюць горшыя механічныя ўласцівасці і больш схільныя да зносу, пашкоджанняў і дэфармацыі падчас цыклаў упырску і заціску; аднак алюмініевыя формы з'яўляюцца эканамічна эфектыўнымі ў малых аб'ёмах прымянення, так як выдаткі на выраб прэс-формаў і час значна скарачаюцца. Многія сталёвыя формы прызначаныя для апрацоўкі больш за мільён дэталяў на працягу ўсяго тэрміну службы, і іх выраб можа каштаваць сотні тысяч долараў.

Калі тэрмапласты фармуюцца, як правіла, грануляваная сыравіна падаецца праз бункер у нагрэтую бочку з поршневым шнеком. Пры ўваходзе ў ствол тэмпература павялічваецца, а сілы Ван-дэр-Ваальса, якія супраціўляюцца адноснаму патоку асобных ланцугоў, аслабляюцца ў выніку павелічэння прасторы паміж малекуламі ў больш высокіх станах цеплавой энергіі. Гэты працэс зніжае яго глейкасць, што дазваляе палімеру цячы разам з рухаючай сілай блока ўпырску. Шнек падае сыравіну наперад, змешвае і гамагенізуе тэрмічнае і глейкае размеркаванне палімера і скарачае неабходны час нагрэву за кошт механічнага зруху матэрыялу і дадання да палімера значнай колькасці фрыкцыйнага нагрэву. Матэрыял падаецца наперад праз зваротны клапан і збіраецца ў пярэдняй частцы шнека ў аб'ём, вядомы як a стрэл. Дроб - гэта аб'ём матэрыялу, які выкарыстоўваецца для запаўнення паражніны формы, кампенсацыі ўсаджвання і забеспячэння падушкі (прыкладна 10 % ад агульнага аб'ёму дробу, якая застаецца ў ствале і прадухіляе шрубу ад апушчэння) для перадачы ціску ад шрубы да паражніны формы. Калі сабралася дастаткова матэрыялу, матэрыял пад высокім ціскам і хуткасцю ўціскаецца ў дэталь, якая ўтварае паражніну. Каб прадухіліць скокі ціску, у працэсе звычайна выкарыстоўваецца пазіцыя перадачы, якая адпавядае запоўненасці паражніны на 95–98%, калі шнек пераходзіць ад пастаяннай хуткасці да кантролю пастаяннага ціску. Часта час ін'екцыі значна меншы за 1 секунду. Пасля таго, як шруба дасягае пазіцыі перадачы, прымяняецца ціск упакоўкі, які завяршае запаўненне формы і кампенсуе цеплавую ўсаджванне, якое для тэрмапластаў даволі высокае ў параўнанні з многімі іншымі матэрыяламі. Ціск упакоўкі прыкладваецца, пакуль засаўка (уваход у паражніну) не зацвярдзее. З-за свайго невялікага памеру вароты звычайна ў першую чаргу застываюць па ўсёй сваёй таўшчыні. Пасля таго, як вароты зацвярдзеюць, больш ніякі матэрыял не можа патрапіць у паражніну; адпаведна, шнек рухаецца зваротна-паступальна і набірае матэрыял для наступнага цыклу, у той час як матэрыял у форме астывае, каб яго можна было выкінуць і мець стабільныя памеры. Працягласць гэтага астуджэння рэзка скарачаецца за кошт выкарыстання астуджальных ліній, у якіх цыркулюе вада або алей ад вонкавага рэгулятара тэмпературы. Пасля дасягнення патрабаванай тэмпературы форма адкрываецца і шэраг шпілек, гільзаў, здымнікаў і г.д. рухаюцца наперад, каб выняць выраб з формы. Затым форма зачыняецца і працэс паўтараецца.

Для термореактивных, як правіла, два розныя хімічныя кампаненты ўводзяць у ствол. Гэтыя кампаненты неадкладна пачынаюць незваротныя хімічныя рэакцыі, якія ў канчатковым выніку сшываюць матэрыял у адзіную злучаную сетку малекул. Калі адбываецца хімічная рэакцыя, два вадкія кампаненты пастаянна ператвараюцца ў вязкапругкае цвёрдае рэчыва. Зацвярдзенне ў ін'екцыйным ствале і шнеку можа быць праблематычным і мець фінансавыя наступствы; такім чынам, звядзенне да мінімуму термореактивного отвержденія ўнутры ствала з'яўляецца жыццёва важным. Звычайна гэта азначае, што час знаходжання і тэмпература хімічных прэкурсораў у ін'екцыйным блоку зведзены да мінімуму. Час знаходжання можа быць зменшаны шляхам мінімізацыі ёмістасці ствала і максімізацыі часу цыклу. Гэтыя фактары прывялі да выкарыстання тэрмічна ізаляванага блока халоднага ўпырску, які ўводзіць рэагуючыя хімічныя рэчывы ў тэрмічна ізаляваную гарачую форму, што павялічвае хуткасць хімічных рэакцый і прыводзіць да скарачэння часу, неабходнага для атрымання зацвярдзелага тэрмарэактыўнага кампанента. Пасля таго, як дэталь зацвярдзее, клапаны зачыняюцца, каб ізаляваць сістэму ўпырску і хімічныя прэкурсоры, і форма адкрываецца, каб выцягнуць фармованыя дэталі. Затым форма зачыняецца, і працэс паўтараецца.

Папярэдне адлітыя або апрацаваныя кампаненты могуць быць устаўлены ў паражніну, калі форма адкрыта, што дазваляе матэрыялу, які ўводзіцца ў наступным цыкле, сфармавацца і застыць вакол іх. Гэты працэс вядомы як Уставіць ліштва і дазваляе асобным часткам змяшчаць некалькі матэрыялаў. Гэты працэс часта выкарыстоўваецца для стварэння пластыкавых дэталяў з выступаючымі металічнымі шрубамі, што дазваляе іх шматразова замацоўваць і адшпільваць. Гэтую тэхніку таксама можна выкарыстоўваць для маркіроўкі ў форме, а плёнкавыя вечкі таксама можна прымацаваць да фармованых пластыкавых кантэйнераў.

На фінальнай частцы звычайна прысутнічаюць раздзяляльная лінія, литник, сляды засаўкі і штыфт эжектора. Ні адна з гэтых функцый звычайна не з'яўляецца пажаданай, але непазбежная з-за характару працэсу. Сляды варот узнікаюць на варотах, якія злучаюць каналы падачы расплаву (літнік і бегун) з паражніной, якая ўтварае дэталь. Лінія падзелу і сляды штыфта эжектора ўзнікаюць у выніку нязначных перакосаў, зносу, газавых адтулін, зазораў для сумежных частак пры адносным руху і/або розніцы ў памерах спалучаных паверхняў, якія кантактуюць з уведзеным палімерам. Адрозненні ў памерах могуць быць звязаны з нераўнамернай дэфармацыяй, выкліканай ціскам падчас упырску, допускамі механічнай апрацоўкі і нераўнамерным цеплавым пашырэннем і сцісканнем кампанентаў прэс-формы, якія падвяргаюцца хуткаму цыклу падчас этапаў упырску, упакоўкі, астуджэння і выкіду працэсу. . Кампаненты формы часта вырабляюць з матэрыялаў з рознымі каэфіцыентамі цеплавога пашырэння. Гэтыя фактары не могуць быць улічаны адначасова без астранамічнага павелічэння кошту праектавання, вырабу, апрацоўкі і кантролю якасці. Умелы дызайнер формы і дэталяў размясціць гэтыя эстэтычныя недахопы ў схаваных месцах, калі гэта магчыма.

гісторыя

Амерыканскі вынаходнік Джон Уэслі Хаят разам са сваім братам Ісаяй Хаят запатэнтаваў першую машыну для ліцця пад ціскам у 1872 г. Гэтая машына была адносна простай у параўнанні з машынамі, якія выкарыстоўваюцца сёння: яна працавала як вялікая іголка для падскурных ін'екцый, выкарыстоўваючы поршань для ўпырску пластыка праз нагрэты цыліндр у форму. Прамысловасць развівалася павольна на працягу многіх гадоў, вырабляючы такія прадукты, як каўняры, гузікі і расчоскі для валасоў.

Нямецкія хімікі Артур Айхенгрюн і Тэадор Бекер у 1903 годзе вынайшлі першыя растваральныя формы ацэтату цэлюлозы, які быў значна менш гаручым, чым нітрат цэлюлозы. У рэшце рэшт ён быў даступны ў выглядзе парашка, з якога яго лёгка фармавалі пад ціскам. Артур Айхенгрюн распрацаваў першы прэс для ліцця пад ціскам у 1919 г. У 1939 г. Артур Айхенгрюн запатэнтаваў ліццё пад ціскам пластыфікаванага ацэтату цэлюлозы.

Прамысловасць хутка пашыралася ў 1940-я гады, таму што Другая сусветная вайна стварыла велізарны попыт на недарагую прадукцыю масавага вытворчасці. У 1946 г. амерыканскі вынаходнік Джэймс Уотсан Хендры пабудаваў першую машыну для шрубавага ліцця, якая дазволіла значна больш дакладна кантраляваць хуткасць упырску і якасць вырабленых вырабаў. Гэтая машына таксама дазваляла змешваць матэрыял перад ін'екцыяй, каб каляровы або перапрацаваны пластык можна было дадаваць у першародны матэрыял і старанна змешваць перад упырскам. Сёння шнековые ліццёвыя машыны складаюць пераважную большасць усіх ліццёвых машын. У 1970-я гады Хендры распрацаваў першы працэс ліцця пад ціскам з выкарыстаннем газу, які дазволіў вырабляць складаныя полыя вырабы, якія хутка астывалі. Гэта значна палепшыла гнуткасць канструкцыі, а таксама трываласць і аздабленне вырабленых дэталяў, адначасова скараціўшы час вытворчасці, кошт, вагу і адходы.

За гэтыя гады індустрыя ліцця пластыка пад ціскам перайшла ад вытворчасці расчосак і гузікаў да вытворчасці шырокага спектру прадуктаў для многіх галін, уключаючы аўтамабільную, медыцынскую, аэракасмічную, спажывецкія тавары, цацкі, сантэхніку, упакоўку і будаўніцтва.

Прыклады палімераў, найбольш прыдатных для працэсу

Можна выкарыстоўваць большасць палімераў, якія часам называюць смоламі, у тым ліку ўсе тэрмапласты, некаторыя рэактыпласты і некаторыя эластамеры. З 1995 года агульная колькасць даступных матэрыялаў для ліцця пад ціскам павялічвалася з хуткасцю 750 у год; калі гэтая тэндэнцыя пачалася, было даступна каля 18,000 XNUMX матэрыялаў. Даступныя матэрыялы ўключаюць у сябе сплавы або сумесі раней распрацаваных матэрыялаў, так што дызайнеры прадуктаў могуць выбраць матэрыял з найлепшым наборам уласцівасцяў з шырокага выбару. Асноўныя крытэрыі для выбару матэрыялу - трываласць і функцыянальнасць, неабходныя для канчатковай дэталі, а таксама кошт, але кожны матэрыял мае розныя параметры для фармавання, якія неабходна ўлічваць. Звычайныя палімеры, такія як эпаксідная смала і фенольныя з'яўляюцца прыкладамі тэрмарэактыўных пластмас, у той час як нейлон, поліэтылен і полістырол з'яўляюцца тэрмапластычнымі. Да параўнальна нядаўняга часу пластыкавыя спружыны былі немагчымыя, але прагрэс ва ўласцівасцях палімераў робіць іх цяпер даволі практычнымі. Прыкладанні ўключаюць спражкі для мацавання і адлучэння стужкі вонкавага абсталявання.

Абсталяванне

Машыны для ліцця пад ціскам складаюцца з бункера для матэрыялу, поршаня для ўпырску або шрубавага тыпу і награвальнага блока. Таксама вядомыя як прэсы, яны ўтрымліваюць формы, у якіх фармуюцца кампаненты. Прэсы ацэньваюцца па танажы, які выражае сілу заціску, якую можа прыкласці машына. Гэтая сіла трымае форму закрытай падчас працэсу ўпырску. Танаж можа вар'іравацца ад менш чым 5 тон да больш чым 9,000 тон, прычым больш высокія лічбы выкарыстоўваюцца ў параўнальна нямногіх вытворчых аперацыях. Агульная неабходная сіла заціску вызначаецца праекцыйнай плошчай дэталі, якая фармуецца. Гэтая праектаваная плошча памнажаецца на сілу заціску ад 1.8 да 7.2 тон на кожны квадратны сантыметр праектаваных плошчаў. Як правіла, 4 ці 5 тон/цаля² можна выкарыстоўваць для большасці прадуктаў. Калі пластыкавы матэрыял вельмі цвёрды, яму спатрэбіцца большы ціск упырску, каб запоўніць форму, і, такім чынам, большы танаж заціску, каб утрымліваць форму закрытай. Неабходнае высілак таксама можа вызначацца выкарыстоўваным матэрыялам і памерам дэталі; вялікія дэталі патрабуюць большай сілы заціску.

цвіль

цвіль or памерці гэта агульныя тэрміны, якія выкарыстоўваюцца для апісання інструмента, які выкарыстоўваецца для вытворчасці пластмасавых дэталяў пры фармаванні.

Паколькі выраб прэс-формаў быў дарагім, яны звычайна выкарыстоўваліся толькі ў масавай вытворчасці, дзе вырабляліся тысячы дэталяў. Тыповыя формы вырабляюцца з загартаванай сталі, папярэдне загартаванай сталі, алюмінія і/або сплаву берылію і медзі. Выбар матэрыялу для вырабу прэс-формы з'яўляецца перш за ўсё эканамічным; увогуле, выраб сталёвых формаў каштуе даражэй, але іх большы тэрмін службы кампенсуе больш высокі першапачатковы кошт у параўнанні з большай колькасцю дэталяў, зробленых да таго, як яны зношаныя. Папярэдне загартаваныя сталёвыя формы менш зносаўстойлівыя і выкарыстоўваюцца для меншых патрабаванняў да аб'ёму або вялікіх кампанентаў; іх тыповая цвёрдасць сталі складае 38-45 па шкале Rockwell-C. Формы з загартаванай сталі падвяргаюцца тэрмічнай апрацоўцы пасля механічнай апрацоўкі; яны значна пераўзыходзяць з пункту гледжання зносаўстойлівасці і працягласці жыцця. Тыповая цвёрдасць вагаецца ад 50 да 60 па Роквеллу-C (HRC). Алюмініевыя формы могуць каштаваць значна танней, а пры распрацоўцы і апрацоўцы з дапамогай сучаснага камп'ютэрызаванага абсталявання могуць быць эканамічнымі для фармавання дзесяткаў ці нават сотняў тысяч дэталяў. Берыліевая медзь выкарыстоўваецца ў тых месцах прэс-формы, якія патрабуюць хуткага адводу цяпла, або ў тых месцах, дзе ўтвараецца найбольшае цяпло зруху. Формы могуць быць выраблены альбо з дапамогай апрацоўкі з ЧПУ, альбо з выкарыстаннем працэсаў апрацоўкі электраэрозіяй.

канструкцыя прэс-формы

Форма складаецца з двух асноўных кампанентаў: формы для ліцця пад ціскам (пласціна A) і формы для выкіду (пласціна B). Гэтыя кампаненты таксама называюць валун і фармоўшчык. Пластыкавая смала трапляе ў форму праз а елка or вароты у прэс-форме; литниковая ўтулка павінна шчыльна прылягаць да сопла ін'екцыйнага ствала фармовачнай машыны і дазваляць расплаўленаму пластыку цячы з ствала ў форму, таксама вядомую як паражніну. Літкавая ўтулка накіроўвае расплаўлены пластык да малюнкаў паражніны праз каналы, якія апрацаваны ў гранях пласцін A і B. Гэтыя каналы дазваляюць пластыку праходзіць уздоўж іх, таму іх называюцьбегуноў. Расплаўлены пластык цячэ праз бягун і трапляе ў адзін або некалькі спецыялізаваных варот і ў геаметрыю паражніны, каб сфармаваць патрэбную дэталь.

Колькасць смалы, неабходная для запаўнення літніка, бягуна і паражнін формы, уключае «стрэл». Паветра, якое затрымалася ў форме, можа выходзіць праз вентыляцыйныя адтуліны, урэзаныя ў лінію падзелу формы, або вакол штыфтоў эжектора і слайдаў, памер якіх крыху меншы за адтуліны, у якія яны ўтрымліваюцца. Калі паветра, якое затрымалася, не можа выйсці, яно сціскаецца пад ціскам матэрыялу, які паступае, і выціскаецца ў куты паражніны, дзе перашкаджае запаўненню і можа выклікаць іншыя дэфекты. Паветра можа нават стаць настолькі сціснутым, што запальваецца і спальвае навакольны пластык.

Для таго, каб можна было выдаліць адлітую частку з формы, элементы формы не павінны навісаць адна над адной у напрамку адкрыцця формы, за выключэннем выпадкаў, калі часткі формы прызначаны для перамяшчэння паміж такімі выступамі, калі форма адчыняецца (з выкарыстаннем кампанентаў, званых пад'ёмнікамі ).

Бакі дэталі, якія выглядаюць паралельна напрамку выцяжкі (вось размяшчэння стрыжня (адтуліны) або ўстаўкі паралельна руху формы ўверх і ўніз, калі яна адкрываецца і зачыняецца) звычайна нахіленыя пад невялікім вуглом, што называецца цягай, каб палегчыць вызваленне дэталі з формы. Недастатковая цяга можа прывесці да дэфармацыі або пашкоджання. Цяга, неабходная для вызвалення формы, у першую чаргу залежыць ад глыбіні паражніны: чым глыбей паражніну, тым больш неабходная цяга. Пры вызначэнні неабходнай цягі таксама неабходна ўлічваць ўсаджванне. Калі скура занадта тонкая, то фармованая частка будзе мець тэндэнцыю сціскацца на стрыжні, якія ўтвараюцца падчас астуджэння, і чапляцца за гэтыя стрыжні, або частка можа дэфармавацца, скручвацца, з'яўляцца пухірамі або трэскацца, калі паражніну адцягваюць.

Форма звычайна распрацоўваецца такім чынам, што фармованая частка надзейна застаецца на баку эжектора (B) формы, калі яна адчыняецца, і выцягвае бягун і літнік з боку (A) разам з дэталямі. Затым дэталь свабодна падае пры выкідзе з боку (B). Тунэльныя вароты, таксама вядомыя як падводныя вароты або вароты формы, размешчаны ніжэй лініі падзелу або паверхні формы. На паверхні формы па лініі раздзялення прароблена адтуліна. Літая частка выразаецца (з дапамогай формы) з сістэмы бягуна пры выкідзе з формы. Штыфты эжектора, таксама вядомыя як штыфты з выбіваннем, - гэта круглыя ​​штыфты, размешчаныя ў любой палове формы (звычайна ў палове эжектора), якія выштурхваюць гатовы фармованы прадукт або сістэму бегункоў з формы. Выкід вырабу з дапамогай шпілек, гільзаў, здымнікаў і г.д. можа выклікаць непажаданыя адбіткі або скажэнні, таму трэба быць асцярожным пры распрацоўцы формы.

Стандартны метад астуджэння заключаецца ў прапусканні цепланосбіта (звычайна вады) праз шэраг адтулін, прасвідраваных у пласцінах формы і злучаных шлангамі, каб утварыць бесперапынны шлях. Астуджальная вадкасць паглынае цяпло формы (якая паглынула цяпло гарачага пластыка) і падтрымлівае належную тэмпературу формы для зацвярдзення пластыка з найбольш эфектыўнай хуткасцю.

Для палягчэння абслугоўвання і вентыляцыі паражніны і стрыжні падзяляюцца на часткі, якія называюцца ўстаўкі, і вузлы, таксама наз ўстаўкі, Блокіабо пераследваць блокі. Замяняючы зменныя ўстаўкі, адна прэс-форма можа вырабляць некалькі варыянтаў адной дэталі.

Больш складаныя дэталі фармуюцца з дапамогай больш складаных прэс-формаў. Яны могуць мець секцыі, званыя слізгаценнямі, якія рухаюцца ў паражніну, перпендыкулярную кірунку выцягвання, утвараючы навісаючыя дэталі. Калі форма адчыняецца, слайды адцягваюцца ад пластыкавай часткі з дапамогай нерухомых «вуглавых шпілек» на нерухомай палове формы. Гэтыя штыфты ўваходзяць у шчыліну ў слайдах і прымушаюць слайды рухацца назад, калі рухомая палова формы адчыняецца. Затым дэталь выкідваецца, і форма зачыняецца. Дзеянне закрыцця формы прымушае слайды рухацца наперад уздоўж вуглавых штыфтоў.

Некаторыя формы дазваляюць устаўляць раней адлітыя дэталі, каб вакол першай дэталі ўтварыўся пластыкавы пласт. Гэта часта называюць перафармаваннем. Гэтая сістэма дазваляе вырабляць суцэльныя шыны і дыскі.

Двухразовыя або шматразовыя прэс-формы прызначаныя для "пераліцця" ў межах аднаго цыклу фармавання і павінны апрацоўвацца на спецыялізаваных машынах для ліцця пад ціскам з двума ці больш блокамі ўпырску. Гэты працэс на самай справе з'яўляецца працэсам ліцця пад ціскам, які выконваецца двойчы, і таму мае значна меншую хібнасць. На першым этапе матэрыял базавага колеру фармуецца ў базавую форму, якая змяшчае месцы для другога стрэлу. Затым другі матэрыял, іншага колеру, уліваецца ў гэтыя прасторы пад ціскам. Напрыклад, кнопкі і клавішы, зробленыя гэтым працэсам, маюць маркіроўку, якая не сціраецца і застаецца разборлівай пры інтэнсіўным выкарыстанні.

Форма можа вырабляць некалькі копій адных і тых жа дэталяў за адзін «стрэл». Колькасць "уражанняў" у прэс-форме гэтай дэталі часта няправільна называюць кавітацыяй. Інструмент з адным адбіткам часта будзе называцца прэс-формай з адным адціскам (паражніной). Форма з 2 або больш палоннасцямі аднолькавых частак, хутчэй за ўсё, будзе называцца прэс-формай з некалькімі адбіткамі (паражнінамі). Некаторыя прэс-формы для вельмі вялікіх аб'ёмаў вытворчасці (напрыклад, для бутэлькавых вечкаў) могуць мець больш за 128 паражнін.

У некаторых выпадках інструменты з некалькімі паражнінамі будуць фармаваць шэраг розных дэталяў у адным інструменце. Некаторыя вытворцы інструментаў называюць гэтыя формы сямейнымі формамі, бо ўсе дэталі звязаны паміж сабой. Прыклады ўключаюць пластыкавыя наборы мадэляў.

Сховішча цвілі

Вытворцы прыкладаюць усе намаганні, каб абараніць спецыяльныя формы з-за іх высокай сярэдняй кошту. Ідэальны ўзровень тэмпературы і вільготнасці падтрымліваецца для забеспячэння максімальна працяглага тэрміну службы кожнай спецыяльнай формы. Карыстальніцкія формы, такія як тыя, якія выкарыстоўваюцца для ліцця гумы пад ціскам, захоўваюцца ў памяшканнях з кантраляванай тэмпературай і вільготнасцю, каб прадухіліць дэфармацыю.

Інструментальныя матэрыялы

Часта выкарыстоўваецца інструментальная сталь. Мяккая сталь, алюміній, нікель або эпаксідная смола падыходзяць толькі для прататыпаў або вельмі кароткіх серый. Сучасны цвёрды алюміній (сплавы 7075 і 2024) з адпаведнай канструкцыяй прэс-формы можа лёгка вырабляць формы, здольныя вытрымаць 100,000 XNUMX і больш частковых тэрмінаў службы пры належным абслугоўванні формы.

апрацоўка

Формы вырабляюцца з дапамогай двух асноўных метадаў: стандартнай апрацоўкі і EDM. Стандартная механічная апрацоўка ў яе звычайнай форме гістарычна была метадам стварэння ліцця пад ціскам. З тэхналагічным развіццём апрацоўка з ЧПУ стала пераважным сродкам вырабу больш складаных формаў з больш дакладнымі дэталямі формы за меншы час, чым традыцыйныя метады.

Электраэрозная апрацоўка (EDM) або працэс іскравай эрозіі сталі шырока выкарыстоўвацца ў вытворчасці прэс-формаў. Акрамя таго, што працэс дазваляе фармаваць формы, якія цяжка паддаюцца апрацоўцы, гэты працэс дазваляе фармаваць папярэдне загартаваныя формы так, што не патрабуецца тэрмічная апрацоўка. Змены ў зацвярдзелай форме шляхам звычайнага свідравання і фрэзеравання звычайна патрабуюць адпалу, каб змякчыць форму, з наступнай тэрмічнай апрацоўкай, каб зноў зацвярдзець. Электраэрозія - гэта просты працэс, пры якім фасонны электрод, звычайна зроблены з медзі або графіту, вельмі павольна апускаецца на паверхню формы (на працягу многіх гадзін), якая апускаецца ў парафінавы алей (газа). Напружанне, прыкладзенае паміж інструментам і формай, выклікае іскравую эрозію паверхні формы ў форме, адваротнай электроду.

Каштаваць

Колькасць паражнін, уключаных у прэс-форму, будзе непасрэдна залежаць ад выдаткаў на фармаванне. Меншая колькасць паражнін патрабуе значна меншай працы з інструментамі, таму абмежаванне колькасці паражнін у сваю чаргу прывядзе да зніжэння першапачатковых выдаткаў на выраб ліцця пад ціск.

Паколькі колькасць паражнін адыгрывае жыццёва важную ролю ў выдатках на фармаванне, гэтак жа важная і складанасць канструкцыі дэталі. Складанасць можа быць уключана ў мноства фактараў, такіх як аздабленне паверхні, патрабаванні да допуску, унутраная або знешняя разьба, дробныя дэталі або колькасць вытачек, якія могуць быць уключаны.

Дадатковыя дэталі, такія як падрэзы, або любы элемент, які выклікае дадатковыя інструменты, павялічаць кошт формы. Аздабленне паверхні стрыжня і паражніны прэс-формаў яшчэ больш паўплывае на кошт.

Працэс ліцця гумы пад ціскам забяспечвае высокі выхад трывалай прадукцыі, што робіць яго найбольш эфектыўным і эканамічна эфектыўным метадам фармавання. Паслядоўныя працэсы вулканізацыі з дакладным кантролем тэмпературы значна скарачаюць колькасць адходаў.

Працэс ін'екцыі

Пры ліцці пад ціскам грануляваны пластык падаецца з бункера ў нагрэтую бочку. Па меры таго як гранулы павольна рухаюцца наперад шрубавым плунжером, пластык выцясняецца ў нагрэтую камеру, дзе плавіцца. Па меры прасоўвання плунжера расплаўлены пластык працякае праз сопла, якое ўпіраецца ў форму, што дазваляе яму паступаць у паражніну формы праз засаўку і сістэму бегункоў. Форма застаецца халоднай, таму пластык застывае амаль адразу, як толькі форма запаўняецца.

Цыкл ліцця пад ціскам

Паслядоўнасць падзей падчас ліцця пад ціскам пластыкавай дэталі называецца цыклам ліцця пад ціскам. Цыкл пачынаецца, калі форма зачыняецца, пасля чаго адбываецца ўпырск палімера ў паражніну формы. Пасля запаўнення паражніны падтрымліваецца ўтрымлівальнае ціск, каб кампенсаваць ўсаджванне матэрыялу. На наступным этапе шруба паварочваецца, падаючы наступны стрэл на пярэдні шруба. Гэта прымушае шрубу ўцягвацца, калі рыхтуецца наступны стрэл. Як толькі дэталь дастаткова астыне, форма адкрываецца і дэталь выкідваецца.

Навуковае супраць традыцыйнага фармавання

Традыцыйна ін'екцыйная частка працэсу фармавання выконвалася пры адным пастаянным ціску, каб запоўніць і ўпакаваць паражніну. Гэты метад, аднак, дазволіў вялікае змяненне памераў ад цыклу да цыклу. У цяперашні час больш шырока выкарыстоўваецца навуковае або раз'яднанае фармаванне, метад, упершыню RJG Inc. Пры гэтым ін'екцыя пластыка "падзелена" на этапы, каб дазволіць лепш кантраляваць памеры дэталяў і больш цыкла да цыклу (звычайна званы "стрэл да" -стрэл у прамысловасці) паслядоўнасць. Спачатку паражніну запаўняюць прыблізна на 98% з дапамогай кантролю хуткасці (хуткасці). Нягледзячы на ​​тое, што ціск павінен быць дастатковым для забеспячэння жаданай хуткасці, абмежаванні ціску на гэтай стадыі непажаданыя. Пасля таго, як паражніна запоўнена на 98%, машына пераключаецца з кантролю хуткасці на кантроль ціску, калі паражніну «упакоўваецца» пры пастаянным ціску, дзе патрабуецца дастатковая хуткасць для дасягнення патрэбнага ціску. Гэта дазваляе кантраляваць памеры дэталяў з дакладнасцю да тысячных доляй цалі або лепш.

Розныя тыпы працэсаў ліцця пад ціскам

Хаця большасць працэсаў ліцця пад ціскам ахопліваюцца прыведзеным вышэй звычайным апісаннем працэсу, існуе некалькі важных варыяцый ліцця, уключаючы, але не абмяжоўваючыся імі:

• каб вымерлі ліццё
• Ліццё металу пад ціскам
• Танкасценнае ліццё пад ціскам
• Ліццё пад ціскам вадкай сіліконавай гумы

Больш поўны спіс працэсаў ліцця пад ціскам можна знайсці тут:

Ухіленне непаладак у працэсе

Як і ўсе прамысловыя працэсы, ліццё пад ціскам можа вырабляць дэталі з дэфектамі. У галіне ліцця пад ціскам пошук няспраўнасцей часта выконваецца шляхам праверкі дэфектных дэталяў на наяўнасць пэўных дэфектаў і ліквідацыі гэтых дэфектаў з дапамогай канструкцыі прэс-формы або характарыстык самога працэсу. Выпрабаванні часта праводзяцца перад поўным вытворчасцю, каб прадбачыць дэфекты і вызначыць адпаведныя характарыстыкі для выкарыстання ў працэсе ўпырску.

Пры першым запаўненні новай або незнаёмай формы, калі памер укола для гэтай формы невядомы, тэхнік/наладчык інструмента можа правесці пробны запуск перад поўным вытворчасцю. Ён пачынае з невялікай вагі і паступова запаўняе форму, пакуль форма не запоўніцца на 95-99%. Як толькі гэта будзе дасягнута, будзе прыменена невялікая колькасць утрымліваючага ціску, і час утрымлівання павялічваецца, пакуль не наступіць застыванне варот (час зацвярдзення). Час замарожвання засаўкі можна вызначыць, павялічыўшы час вытрымкі, а затым узважыўшы дэталь. Калі вага дэталі не змяняецца, становіцца вядома, што засаўка замерзла і ў дэталь больш не ўводзіцца матэрыял. Час зацвярдзення варот важны, паколькі ён вызначае працягласць цыклу, а таксама якасць і кансістэнцыю прадукту, што само па сабе з'яўляецца важным пытаннем у эканоміцы вытворчага працэсу. Ціск утрымання павялічваецца, пакуль дэталі не вызваляцца ад ракавін і не будзе дасягнута маса дэталі.

Дэфекты ліцця

Ліццё пад ціскам - складаная тэхналогія з магчымымі праблемамі вытворчасці. Яны могуць быць выкліканы альбо дэфектамі ў формах, альбо, часцей за ўсё, самім працэсам фармоўкі.

Такія метады, як прамысловая кампутарная тамаграфія, могуць дапамагчы знайсці гэтыя дэфекты знешнія, а таксама ўнутраныя.

хібнасці

Дапушчальнасць фармавання - гэта вызначанае дапушчэнне адхілення такіх параметраў, як памеры, вага, формы або вуглы і г. д. Для максімальнага кантролю пры ўстанаўленні допускаў звычайна існуе мінімальная і максімальная мяжа таўшчыні ў залежнасці ад выкарыстоўванага працэсу. Ліццё пад ціскам звычайна мае допускі, эквівалентныя ІТ-класу прыкладна 9–14. Магчымы допуск тэрмапласта або рэактыўнага пласта складае ад ±0.200 да ±0.500 міліметраў. У спецыялізаваных прымяненнях у масавай вытворчасці дасягаюцца нізкія допускі ±5 мкм як для дыяметраў, так і для лінейных элементаў. Можа быць атрымана аздабленне паверхні ад 0.0500 да 0.1000 мкм або вышэй. Шурпатыя або галечные паверхні таксама магчымыя.

Патрабаванні да харчавання

Магутнасць, неабходная для гэтага працэсу ліцця пад ціскам, залежыць ад многіх фактараў і адрозніваецца ў залежнасці ад выкарыстоўваных матэрыялаў. Даведачны дапаможнік па вытворчых працэсах заяўляе, што патрабаванні да магутнасці залежаць ад «удзельнай вагі матэрыялу, тэмпературы плаўлення, цеплаправоднасці, памеру дэталі і хуткасці фармавання». Ніжэй прыведзена табліца са старонкі 243 той жа спасылкі, што і раней, якая лепш за ўсё ілюструе характарыстыкі, якія адносяцца да магутнасці, неабходнай для найбольш часта выкарыстоўваюцца матэрыялаў.

Рабатызаваных лепка

Аўтаматызацыя азначае, што меншы памер дэталяў дазваляе мабільнай сістэме кантролю хутчэй даследаваць некалькі дэталяў. У дадатак да мантажу сістэм кантролю на аўтаматычных прыладах шматвосевыя робаты могуць вымаць дэталі з формы і размяшчаць іх для далейшых працэсаў.

Канкрэтныя выпадкі ўключаюць выдаленне дэталяў з формы адразу пасля іх стварэння, а таксама прымяненне сістэм машыннага зроку. Робат захоплівае дэталь пасля таго, як штыфты эжектора былі выцягнуты, каб вызваліць дэталь ад формы. Затым ён перамяшчае іх альбо ў месца захоўвання, альбо непасрэдна ў сістэму кантролю. Выбар залежыць ад тыпу прадукту, а таксама ад агульнай кампаноўкі вытворчага абсталявання. Сістэмы бачання, усталяваныя на робатах, значна палепшылі кантроль якасці ўстаўных адліваных дэталяў. Мабільны робат можа больш дакладна вызначаць дакладнасць размяшчэння металічнага кампанента і праводзіць агляд хутчэй, чым чалавек.

Галерэя