Co to jest plastikowa forma wtryskowa? Przewodnik dla początkujących i projektantów

W naszym ostatnim artykule zagłębiliśmy się wCzym jest formowanie wtryskowe'. Ze względu na ograniczenia przestrzenne nie skupiliśmy się na formach wtryskowych. Rozumiemy, że formowanie wtryskowe i plastikowe formy wtryskowe są nierozłączne. Ten artykuł kompleksowo rozszyfrowuje "czym jest plastikowa forma wtryskowa" i zawiera wiele cennych informacji. Jest idealny dla nowicjuszy, projektantów i kolegów z branży.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o usługach produkcji form wtryskowych i ich studiach przypadków, kliknijUsługi produkcji form wtryskowych'. Znajdziesz tam usługi, oferty i studia przypadków oferowane przez FirstMold.

Co to jest plastikowa forma wtryskowa?

Definicja plastikowej formy wtryskowej

Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych to narzędzia używane do formowania wtryskowego, metody wykorzystywanej do produkcji przemysłowych wyrobów z tworzyw sztucznych. Wcześniej omówiliśmy formowanie wtryskowe, proces, który obejmuje podgrzewanie plastiku (takiego jak granulki lub włókna z tworzywa sztucznego) do stanu stopionego. Stopiony plastik jest następnie wtryskiwany do form za pomocą wtryskarki. Po schłodzeniu materiał zestala się do pożądanego kształtu i rozmiaru. Mówiąc prościej, proces ten topi materiały stałe w ciecz, umieszcza je w stałej formie i czeka, aż ostygną i zestalą się przed usunięciem.

Ogólnie rzecz biorąc, zdecydowana większość produktów wymagających masowej produkcji (nie ograniczając się do przedmiotów z tworzyw sztucznych) opiera się na formach. Początki rozwoju przemysłowego zaczęły się od produkcji form, dlatego też formy są często nazywane "matką przemysłu"!

Znaczenie form wtryskowych w procesach produkcyjnych

Znaczenie pleśni jest nie do przecenienia.

Po pierwsze, formy znacznie zwiększają zarówno produktywność, jak i jakość produktu. W porównaniu do produkcji ręcznej, formy mogą szybko i dokładnie przetwarzać surowce w części lub produkty o określonych kształtach. Jednocześnie formy mogą rozszerzać linie produkcyjne zarówno w poziomie, jak i w pionie, zwiększając tym samym produktywność.

Po drugie, produkcja form odgrywa kluczową rolę w zautomatyzowanych i inteligentnych procesach produkcyjnych. Dzięki produkcji form można skutecznie obniżyć koszty produkcji, zwiększyć wydajność produkcji i w pełni zautomatyzować proces produkcji.

Formowanie wtryskowe i maszyny do formowania wtryskowego

Wspomnieliśmy już, że do masowej produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych przy użyciu form potrzebna jest pomoc wtryskarek. Dla tych, którzy nie są zaznajomieni z tematem, wtryskarkę można po prostu uznać za narzędzie, które wtryskuje surowce z tworzyw sztucznych do formy. Wspólna praca formy i wtryskarki jest tym, co nazywamy procesem formowania wtryskowego.

Dla tych, którzy chcą dowiedzieć się więcej o wtryskarkach, zapraszamy do kliknięcia "Maszyny do formowania wtryskowego", aby dowiedzieć się więcej na ich temat.

Podstawy formowania wtryskowego tworzyw sztucznych

Rodzaje form wtryskowych

Kiedy omawialiśmy formowanie wtryskowe, zauważyliśmy, że to, co ludzie często nazywają "formowaniem wtryskowym", jest w rzeczywistości "formowaniem wtryskowym tworzyw sztucznych". Termin "plastik" jest często pomijany w rozmowach, ale w rzeczywistości formowanie wtryskowe obejmuje różne rodzaje. Formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jest tylko jednym z nich.

Związek między "plastikową formą wtryskową" a "formą wtryskową" jest podobny. W tym artykule skupiamy się przede wszystkim na tematach związanych z "plastikową formą wtryskową".

Zanim zagłębimy się w strukturę form, ważne jest, aby zrozumieć rodzaje form wtryskowych. Formy wtryskowe można podzielić na kilka kategorii w oparciu o różne kryteria.

Według materiału produktu:

• Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych: Standardowe formy wtryskowe, o których mówimy w tym artykule.
• Metalowe formy wtryskowe: Używany w procesie odlewania ciśnieniowego, który może wytwarzać produkty metalowe, takie jak aluminium i cynk.
• Silikonowe formy wtryskowe: W przypadku produktów z gumy silikonowej ten typ jest często używany w sprzęcie medycznym i kuchennym.

Według materiału formy

• Formy aluminiowe: Lekki, ekonomiczny i szybszy w produkcji. Ma krótszą żywotność i jest idealny do produkcji na małą i średnią skalę.
• Formy stalowe: Bardzo trwałe i odporne na zużycie, odpowiednie do produkcji wielkoseryjnej. Formy stalowe mogą być droższe.
• Formy z miedzi berylowej: Często stosowany w obszarach formy wymagających szybkiego usuwania ciepła lub w wkładki aby poprawić szybkość chłodzenia. Miedź berylowa jest najdroższa.

Według wielkości produkcji:

• Formy prototypowe: Znany również jako szybkie tworzenie narzędzi
• Formy produkcyjne: Znany również jako oprzyrządowanie produkcyjne. Jest przeznaczony do masowej produkcji.

Według systemu Runner:

• Formy do gorących kanałów: Formy, które wykorzystują urządzenie grzewcze, aby zapobiec krzepnięciu stopionego materiału w kanale.
• Formy na zimno: Formy wtryskowe, w których prowadnice zestalają się i są usuwane wraz z produktem.

Według liczby ubytków

• Pojedyncza wnęka: Produkuje jedną część na cykl, zależy to od projekt formy.
• Multi-Cavity: Produkuje wiele części na cykl. Podobnie jak w przypadku form jednogniazdowych, są one bardziej powszechne i zależą od projektu formy.

Według głównego mechanizmu:

• Forma dwupłytowa: Prosta konstrukcja i łatwa konserwacja.
• Forma z trzema płytkami: Posiada dwa poziomy podziału, co pozwala na tworzenie bardziej złożonych części z wieloma bramkami.

Funkcje specjalne:

• Formy rodzinne: Wytwarza zestaw różnych części w tym samym cyklu, zwykle używany do małych części, które łączą się w produkt końcowy.
• Wkładka do formy: Umożliwia łączenie części metalowych z plastikowymi.
• Overmold: Obejmuje formowanie plastiku na wcześniej uformowanej części, przydatne do tworzenia produktów wielomateriałowych, takich jak szczoteczki do zębów z miękkim uchwytem.
• Forma dwustrzałowa: Jest to specjalny rodzaj obtrysku, który również wytwarza produkty z tworzyw sztucznych z różnych materiałów, ale w jednym cyklu.

Struktura form wtryskowych

System form wtryskowych składa się z kilku krytycznych komponentów, z których każdy odgrywa istotną rolę w procesie formowania. Poniżej przedstawiamy przegląd podstawowej struktury formy, podkreślając jej złożoność. Później planujemy szczegółowo przedstawić funkcje, strukturę i rozważania dotyczące każdego komponentu formy. Aby uzyskać zaawansowaną wiedzę na temat form, zainteresowani czytelnicy mogą odwiedzić stronę "Elementy form wtryskowych" strona nawigacji. Omówmy teraz pokrótce podstawowe elementy formy:

System formowania

Części formujące tworzą gniazdo formy i obejmują wkładki, rdzenie formy i rdzenie boczne.

System bramkowania

Układ wlewowy to ścieżka przejściowa prowadząca stopione tworzywo sztuczne z dyszy wtryskarki do zamkniętej wnęki formy. Obejmuje on główny kanał, pod-kanały, bramy i studzienki zimnego ślimaka. Oprócz systemów zimnokanałowych stosowane są również systemy gorącokanałowe.

System kontroli temperatury

System ten utrzymuje temperaturę formy w optymalnym zakresie, obejmującym aspekty chłodzenia i ogrzewania, choć chłodzenie jest bardziej powszechne. Obejmuje on kanały wody chłodzącej, studnie chłodzące i chłodzenie miedzią berylową, z wodą, olejem, miedzią berylową i powietrzem jako czynnikami sterującymi.

System wyrzucania i powrotu

Znany również jako system rozformowywania lub wyrzucania, zapewnia bezpieczne i wolne od uszkodzeń usunięcie plastikowej części z formy.

System prowadzący

System ten obejmuje elementy prowadzące. Części prowadzące składają się głównie ze sworzni prowadzących i tulei dla gniazda formy i rdzenia formy oraz szczelin prowadzących dla prowadnic. Pozycjonowanie obejmuje bloki blokujące i stożkowe struktury pozycjonujące.

System slajdów

W przypadku części plastikowych z bocznymi występami lub otworami, prowadnice (lub wkładki) muszą zostać pociągnięte przed wyrzuceniem. Mechanizm ten obejmuje sworznie kątowe suwaków, suwaki, rowki teowe, siłowniki hydrauliczne i sprężynowe elementy pozycjonujące.

System odpowietrzania

System odpowietrzania usuwa powietrze z wnęki formy, gdy wypełnia ją stopiony materiał i wpuszcza powietrze podczas otwierania formy, aby zapobiec podciśnieniu. Wentylacja może odbywać się poprzez otwory wentylacyjne linii podziału, otwory wentylacyjne rowków, otwory wentylacyjne wkładek, otwory wentylacyjne prętów, sworznie wentylacyjne itp.

Proces produkcji form wtryskowych

Często oglądane filmy dotyczące przetwarzania form zazwyczaj prezentują takie techniki jak Obróbka CNCEDM (obróbka elektroerozyjna) i cięcie drutem. Jednak prawdziwa praca obejmuje wiele drobiazgowych kroków przed i po tych procesach. Tylko dzięki tym krokom możemy zapewnić, że formy nie będą wykazywać żadnych wad formowania wtryskowego podczas ich ostatecznego użytkowania.

Zwykle firma produkująca formy wykonuje następujące kroki od otrzymania zamówienia na wykonanie formy do dostarczenia gotowego produktu:

Krok	Opis
1	Odbieranie zamówień na formy i rysunków
2	Przegląd DFM (Design for Manufacturability)
3	Zatwierdzenie DFM przez klienta
4	Przegląd projektu formy
5	Zatwierdzenie projektu formy przez klienta
6	Zamawianie materiałów do form na podstawie projektu formy
7	Odbiór materiałów do form w fabryce
8	Wiercenie głębokich otworów
9	Programowanie obróbki CNC
10	Obróbka elektroerozyjna
11	Obróbka elektroerozyjna
12	Montaż wkładek
13	Dopasowanie do formy
14	Dopasowanie formy dla linia podziału oraz kąt zanurzenia
15	Dalsze prace nad linią rozdzielającą i kątem zanurzenia
16	Polerowanie
17	Montaż formy
18	Próba pleśni

Materiały stosowane w formach wtryskowych

Materiały stosowane w produkcji form są niezwykle zróżnicowane, obejmując metale, tworzywa sztuczne, nieorganiczne niemetale i parafinę, z których każdy znajduje swoją niszę w oparciu o konkretne potrzeby i popyt.

Stal jest najczęściej wykorzystywanym materiałem do produkcji form. Znajomość materiałów do produkcji form jest niezbędna dla zakładów produkujących formy. Projektanci i nowicjusze potrzebują tylko podstawowej wiedzy, więc tutaj wymieniamy niektóre powszechnie używane materiały stalowe do produkcji form:

Stal

1. 45 - Wysokiej jakości węglowa stal konstrukcyjna, najczęściej stosowana stal hartowana i odpuszczana o średniej zawartości węgla.
2. Q235A (stal A3) - Najczęściej stosowana węglowa stal konstrukcyjna.
3. 40Cr - Jedna z najczęściej stosowanych stali, należy do stopowych stali konstrukcyjnych.
4. HT150 - Żeliwo szare.
5. 35 - Wspólny materiał dla różnych standardowych części i elementów złącznych.
6. 65Mn - Powszechnie stosowana stal sprężynowa.
7. 0Cr18Ni9 - Najczęściej stosowana stal nierdzewna (gatunek stali amerykańskiej 304, gatunek stali japońskiej SUS304).
8. Cr12 - Powszechnie stosowana stal matrycowa do pracy na zimno (amerykański gatunek stali D3, japoński gatunek stali SKD1).
9. DC53 - Powszechnie stosowana japońska stal matrycowa do pracy na zimno.
10. DCCr12MoV - Odporna na zużycie stal chromowa.
11. SKD11 - Wytrzymała stal chromowa.
12. D2 - Wysokowęglowa, wysokochromowa stal do pracy na zimno.
13. SKD11 (SLD) - Odporna na odkształcenia, wytrzymała stal wysokochromowa.
14. DC53 - Wysoka wytrzymałość, stal wysokochromowa.
15. SKH-9 - Odporna na zużycie, uniwersalna stal szybkotnąca o wysokiej wytrzymałości.
16. ASP-23 - Stal szybkotnąca z metalurgii proszków.
17. P20 - Zwykle używany do większych form plastikowych o umiarkowanych wymaganiach.
18. 718 - Używany do dużych form plastikowych o wysokim zapotrzebowaniu.
19. Nak80 - Używany do precyzyjnych form plastikowych o wysokim połysku.
20. S136 - Odporne na korozję i wymagające polerowania na lustro plastikowe formy.
21. H13 - Powszechnie stosowane w formach odlewniczych.
22. SKD61 - Wysokiej klasy formy odlewnicze.
23. 8407 - Wysokiej klasy formy odlewnicze.
24. FDAC - Dodatek siarki zwiększa obrabialność.

Aluminium

Stop aluminium jest wykonany głównie z aluminium, z niewielką ilością innych metali dodanych jako pierwiastki stopowe. Materiał ten uzyskuje się w wyniku szeregu procesów przetwarzania i obróbki.

Powszechne stopy aluminium stosowane w formach obejmują stop aluminiowo-krzemowy i stop aluminiowo-magnezowy. Stop aluminiowo-krzemowy znany jest z wysokiej twardości i dobrej wytrzymałości, podczas gdy stop aluminiowo-magnezowy charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i dobrą odpornością na ciepło. Oba mogą być wybierane w oparciu o różne potrzeby przetwarzania. Formy ze stopów aluminium są stosowane głównie w odlewnictwie ciśnieniowym, odlewnictwie grawitacyjnym i odlewnictwie niskociśnieniowym, oferując takie zalety, jak wysoka precyzja formowania i dobra jakość powierzchni.

Miedź berylowa

Miedź berylowa odgrywa znaczącą rolę w produkcji form ze względu na swoje unikalne właściwości:

Zwiększenie twardości formy i odporności na zużycie: Miedź berylowa oferuje wyższą twardość i odporność na zużycie w porównaniu do ogólnych stopów miedzi. Pozwala to na tworzenie form z rdzeniami i wnękami o wysokiej twardości, które mogą być używane przez dłuższy czas bez uszkodzeń.

Poprawa przewodności cieplnej formy: Przewodność cieplna miedzi berylowej przewyższa przewodność cieplną standardowych stopów miedzi, co czyni ją skutecznym materiałem do ogrzewania form. Zwiększa wydajność ogrzewania formy i poprawia jej przewodność cieplną. Prowadzi to do bardziej równomiernego ogrzewania produktu, zwiększając tym samym wydajność produkcji.

Zwiększenie precyzji i stabilności formy: Miedź berylowa może być wykorzystywana do produkcji słupków prowadzących i płyt formy o wysokiej wytrzymałości i twardości. Zwiększa to stabilność i precyzję formy, zapewniając jakość produktu.

Montaż i polerowanie form

Po zakończeniu przetwarzania formy, dwa niezbędne etapy to polerowanie formy i dopasowanie formy.

Polerowanie form służy dwóm celom. Po pierwsze, poprawia gładkość formy, zapewniając, że wyprodukowane elementy mają czystą, atrakcyjną i estetyczną powierzchnię. Po drugie, ułatwia rozformowywanie, zapobiegając przywieraniu plastiku do formy. Proces ten zazwyczaj obejmuje użycie kamieni olejowych, papieru ściernego i środków polerskich do szlifowania powierzchni wnęki formy, w celu uzyskania lustrzanego wykończenia.

Dopasowanie formy, zwykle wykonywane za pomocą specjalnej maszyny dopasowującej, sprawdza precyzyjne dopasowanie rdzenia formy i gniazda formy.

Czasami procesy polerowania i dopasowywania formy są wykonywane naprzemiennie, aż do uzyskania ostatecznej formy.

Takie podejście zapewnia zarówno estetyczną jakość produktu, jak i wydajność procesu formowania.

Ochrona przed pleśnią, konserwacja i naprawa

Ochrona form ma kluczowe znaczenie ze względu na ich specyfikę, precyzję i wrażliwość. Jest to szczególnie ważne dla producentów form, a także dla klientów, którzy kupują formy do formowania wtryskowego we własnych fabrykach. Środki ochrony można podsumować w następujący sposób:

Zapobieganie rdzy: Aby uniknąć rdzy spowodowanej wyciekami wody, kondensacją, narażeniem na deszcz lub odciskami palców na formach wtryskowych.

Zapobieganie wypadkom: Aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez złamane sworznie wyrzutnika lub sworznie, które nie cofają się prawidłowo.

Usuwanie zadziorów: Aby uniknąć zadziorów spowodowanych niewłaściwym czyszczeniem, wykrawaniem materiału, ręcznym wycieraniem, kontaktem ze szczypcami do wlewów lub nożami.

Zapobieganie brakującym częściom: Aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez brakujące elementy, takie jak pręty lub podkładki podczas użytkowania.

Zapobieganie uszkodzeniom kompresyjnym: Aby uniknąć uszkodzeń, gdy forma zamyka się z produktami nadal znajdującymi się w środku.

Zapobieganie uszkodzeniom spowodowanym niskim ciśnieniem: Aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym zbyt wysokimi ustawieniami ochrony przed niskim ciśnieniem.

Naprawa pleśni

Chociaż nie będziemy zagłębiać się w szczegóły naprawa pleśni, Podczas konserwacji konieczne jest przestrzeganie pewnych zasad z punktu widzenia ochrony:

1. Podczas demontażu należy unikać uszkodzenia lub zamoczenia formy. Przesuwaj ją płynnie.
2. Podgrzej formę przed rozpyleniem niewielkiej ilości środka antyadhezyjnego.
3. Przeprowadzić kompleksową inspekcję i zastosować środki zapobiegające rdzewieniu. Ostrożnie osusz i usuń zanieczyszczenia z wnęk, rdzeni, mechanizmów wyrzutnika i prowadnic, a następnie spryskaj środkiem antykorozyjnym i nałóż smar.

Konserwacja pleśni

Podczas ciągłej pracy formy wymagają konserwacji ze względu na zużycie części, degradację smarów, wycieki wody i uszkodzenia spowodowane ściskaniem tworzyw sztucznych.

Konserwacja form jest ogólnie podzielona na konserwację codzienną i konserwację w czasie przestojów.

Codzienna konserwacja obejmuje:

• Regularne usuwanie rdzy (podstawa formy, powierzchnie linii podziału, wgłębienia, rdzenie itp.)
• Regularne uzupełnianie smaru (system wyrzutnika), podnośnikiitd.).
• Regularna wymiana części podatnych na zużycie (pręty, śruby itp.).

Konserwacja w czasie przestoju wymaga od profesjonalnych techników demontażu formy i przeprowadzenia profesjonalnych testów oraz zabezpieczenia wnęk formy, sworzni wypychaczy itp.

To ustrukturyzowane podejście zapewnia jakość i żywotność formy, utrzymując optymalną wydajność w procesie produkcyjnym.

Zaawansowane formy wtryskowe z tworzyw sztucznych

Projektowanie form

Projektowanie form jest najbardziej krytycznym etapem w procesie produkcji form, bezpośrednio wpływającym na jakość produktu końcowego. Etap ten jest również bardzo interesujący dla wielu moich znajomych. Zacznijmy od przeanalizowania kwalifikacji wymaganych od typowego projektanta form w FirstMold, zgodnie z wymaganiami określonymi w ogłoszeniu o pracę:

Opis stanowiska:

1. Odpowiedzialny za projektowanie form zgodnie z harmonogramem rozwoju nowych produktów.
2. Organizowanie i uczestniczenie w różnych przeglądach struktury projektu formy (DFM).
3. Współpraca przy rozwiązywaniu problemów technicznych i jakościowych podczas produkcji i testowania form.
4. Organizowanie i uczestniczenie w testach formy w celu zapewnienia sprawnej akceptacji formy.
5. Identyfikowanie wad produktów i form oraz ich ulepszanie.

Wymagania dotyczące stanowiska:

1. Minimum 5 lat doświadczenia w zakresie tworzyw sztucznych i projektowania, pasja do projektowania form.
2. Biegła znajomość oprogramowania do rysowania, takiego jak AutoCAD, UG, CATIA.
3. Potrafi samodzielnie tworzyć rysunki projektowe form z tworzyw sztucznych.
4. Dobre umiejętności komunikacyjne i koordynacyjne, posłuszeństwo wobec kierownictwa, z silną egzekucją.
5. Odpowiedzialny za projektowanie 3D form części z tworzyw sztucznych.
6. Odpowiedzialny za tworzenie rysunków technologicznych.
7. Szybkie kierowanie, obsługa, koordynacja i rozwiązywanie problemów technicznych pojawiających się podczas procesu produkcji.

Ta oferta pracy skutecznie podkreśla złożoność projektowania form. Jak więc wygląda proces projektowania form?

Główny proces profesjonalnego projektowania form

Klient dostarcza rysunek produktu → Przeanalizuj produkt → Potwierdź rodzaj tworzywa sztucznego → Potwierdź materiał formy → Konwertuj na rysunki techniczne → Zastosuj skurcz do odbicia lustrzanego → Udoskonal rysunek montażowy → Zamów podstawę formy → Zamów materiał rdzenia formy → Projekt formy → Podział formy 3D → Określ system prowadnic / bram → Zaprojektuj strukturę zgodnie z rysunkiem układu → Zdemontuj wkładki → Popraw rysunki 3D → Wykonaj rysunki techniczne (rdzeń formy / wkładki / podstawa formy / różne części) → Utwórz BOM → Sprawdź i przejrzyj.

Proces ten obejmuje również kryteria, na których opierają się projektanci form podczas ich projektowania.

Kryteria projektowania form

Podstawową bazą są rysunki produktów i próbki dostarczone przez klienta. Projektanci muszą dokładnie przeanalizować i zrozumieć produkt i próbkę, sprawdzając wszystkie elementy jeden po drugim podczas procesu projektowania.

Dokładność wymiarów

W przypadku produktów z tworzyw sztucznych, które wymagają wysokiej estetyki, ale niskiej dokładności wymiarowej, takich jak zabawki, oprócz przenoszonych wymiarów, inne wymiary muszą po prostu dobrze pasować.

W przypadku produktów o rygorystycznych wymaganiach dotyczących wyglądu i rozmiaru, należy rozważyć, czy kąty zanurzenia są rozsądne, jednorodność i grubość ścianek produktu, rodzaj tworzywa sztucznego (wybór stali formy i określenie grubości ścianek). współczynnik skurczu), wymagania dotyczące powierzchni i kolor produktu. Ogólnie rzecz biorąc, kolor nie ma bezpośredniego wpływu na konstrukcję formy. Jednak w przypadku produktów o grubych ściankach lub dużych powierzchniach zewnętrznych bardziej prawdopodobne są nierówne kolory, a im ciemniejszy kolor, tym bardziej widoczne są wszelkie wady.

Przetwarzanie końcowe produktu

Jeśli produkt wymaga powlekania powierzchniowego, zwłaszcza w przypadku form wielogniazdowych, należy rozważyć ustawienie pomocniczych prowadnic, aby utrzymać produkty połączone do czasu zakończenia procesu powlekania, a następnie oddzielić je od siebie.

Objętość produktu

Wielkość produkcji jest ważną podstawą projektowania form. Klient musi podać zakres, aby zdecydować o liczbie wnęk, rozmiarze, wyborze materiału do formy i jej żywotności.

Specyfikacje maszyny do formowania wtryskowego

Inne wymagania klienta

Projektanci muszą rozważyć i zweryfikować spełnienie tych wymagań.

Przykłady dobrych i złych projektów form

Dobre i złe projekty form mogą znacząco wpłynąć na jakość produktu końcowego, wydajność produkcji i koszty. Oto kilka przykładów dobrych i złych projektów form:

Dobry projekt formy

• Konstrukcja formy pozwala na odpowiednie chłodzenie i wentylację, aby zapewnić równomierną i stałą jakość produktu.
• Forma ma prosty, opływowy kształt, który pozwala na łatwe uwalnianie gotowego produktu.
• Konstrukcja formy uwzględnia rodzaj używanego tworzywa sztucznego i specyfikacje zamierzonego produktu, aby zapewnić prawidłowe wypełnienie i minimalną ilość odpadów.
• Konstrukcja formy obejmuje takie funkcje, jak kołki wypychające i podnośniki ułatwiające wyjmowanie gotowego produktu.
• Forma została zaprojektowana z myślą o trwałości, przy użyciu wysokiej jakości materiałów, które mogą wytrzymać wysokie temperatury i ciśnienia związane z procesem formowania wtryskowego.

Zły projekt formy

• Konstrukcja formy nie zapewnia odpowiedniego chłodzenia, co skutkuje nierównymi lub wypaczonymi produktami.
• Konstrukcja formy jest zbyt złożona lub zawiera niepotrzebne funkcje, co prowadzi do trudności w wydaniu produktu i wyższych kosztów produkcji.
• Projekt formy nie uwzględnia rodzaju używanego tworzywa sztucznego ani specyfikacji zamierzonego produktu, co skutkuje przepełnieniem, niedopełnieniem lub innymi kwestiami związanymi z jakością.
• Konstrukcja formy nie zawiera niezbędnych elementów, takich jak kołki wypychające lub podnośniki, co prowadzi do trudności w usuwaniu produktu i wydłuża czas produkcji.
• Forma jest zaprojektowana z materiałów niskiej jakości, które są podatne na uszkodzenia lub zużycie, co prowadzi do wyższych kosztów konserwacji i zmniejszonej wydajności produkcji.

Jeśli chcesz zostać projektantem form lub jeśli obecnie jesteś projektantem produktów, którego celem jest tworzenie lepszych produktów, FirstMold zaleca przeczytanie naszych artykułów na temat "Projektowania form".

Analiza przepływu formy

Analiza przepływu w formach jest wykorzystywana głównie w procesie projektowania i produkcji form z tworzyw sztucznych. Symulacja i analiza przepływu, chłodzenia i wypaczania tworzywa sztucznego w formach pomaga inżynierom w lepszym zrozumieniu procesu formowania tworzyw sztucznych, przewidywaniu i rozwiązywaniu potencjalnych problemów oraz optymalizacji projektu formy i parametrów procesu produkcyjnego. W szczególności, analiza przepływu w formach służy następującym celom:

Optymalizacja projektu produktu:

Analiza przepływu w formie może ocenić wykonalność i niezawodność projektów produktów oraz przewidzieć i rozwiązać potencjalne problemy, takie jak ślady zatopienia i ślady przepływu, optymalizując w ten sposób projekt produktu w celu poprawy jakości i wydajności.

Optymalizacja projektu formy:

Pomaga inżynierom zrozumieć procesy przepływu i chłodzenia plastiku w formach oraz przewidzieć temperaturę formy, czas chłodzenia i efekty chłodzenia, optymalizując w ten sposób projekt formy w celu poprawy jakości i żywotności formy.

Optymalizacja parametrów procesu produkcyjnego:

Analiza przepływu w formach umożliwia inżynierom zrozumienie zachowań związanych z przepływem i chłodzeniem tworzywa sztucznego w formach, przewidywanie optymalnego ciśnienia wtrysku, czasu wtrysku i temperatury formy, a także innych parametrów procesu produkcyjnego, zwiększając w ten sposób wydajność produkcji i jakość produktu.

Zmniejszenie liczby testów prototypów:

Przewidując i rozwiązując potencjalne problemy przed produkcją formy, analiza przepływu formy może zmniejszyć liczbę testów prototypów, skrócić cykl badań i rozwoju oraz obniżyć koszty badań i rozwoju.

Poprawa jakości i wydajności produktów:

Analiza przepływu w formie pomaga inżynierom w zrozumieniu cech strukturalnych i wydajnościowych produktów, przewidywaniu i rozwiązywaniu potencjalnych problemów w celu poprawy jakości i wydajności produktu.

Analizę przepływu formy można uznać za przegląd wyższego poziomu DFM (Design for Manufacturing). Kompleksowa analiza przepływu formy jest zwykle dodatkowo płatna, choć zależy to od strategii biznesowej różnych firm zajmujących się formowaniem lub formowaniem wtryskowym.

Rozwiązywanie problemów związanych z formowaniem wtryskowym

W naszym artykule na temat formowania wtryskowego wspomnieliśmy również o wadach formowania wtryskowego. Na wady formowania wtryskowego może wpływać wiele czynników, takich jak zła konstrukcja formy, nieodpowiednia kontrola procesu wtrysku i kwestie materiałowe. Typowe wady formowania wtryskowego obejmują:

• Flash (Burrs)
• Wypaczenie (deformacja)
• Znaki zlewu
• Krótkie ujęcia
• Ślady po oparzeniach
• Linie spawania (linie dziane)
• Jetting
• Pustki próżniowe (kieszenie powietrzne)
• Znaki przepływu (linie przepływu)
• Srebrne smugi (Splay Marks)

Firmy produkujące formy wtryskowe muszą być bardzo biegłe w radzeniu sobie z tymi wadami. W pewnym sensie jedną z miar kwalifikacji producenta form jest jego zdolność do skutecznego radzenia sobie z tymi wadami formowania wtryskowego.

Wnioski

Formowanie wtryskowe to fascynujące rzemiosło. Dobry projektant produktu musi zrozumieć jego podstawy, aby tworzyć praktyczne produkty z perspektywy materiału, cyklu przetwarzania i samego projektu produktu. Wiedza na temat form wtryskowych wykracza daleko poza te ramy. FirstMold to firma, która lubi dzielić się wiedzą. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z nami pod adresem [email protected].