7 druhů potravinářského plastu

Pokud jde o bezpečnost potravin, je nezbytné mít přesné informace o materiálech používaných k balení a skladování. Ne všechny plasty, které přicházejí do styku s potravinami, jsou bezpečné. Proto je nezbytné získat znalosti o plastech, které jsou vhodné pro použití s potravinami. Pro účely zlepšení zdraví i kvality potravin může být získání některých nápadů, jak učinit tu nejlepší volbu, velmi užitečné. V tomto článku se dozvíte, co znamenají pojmy "potravinářský" a "bezpečný pro potraviny", a také základní vlastnosti těchto polymerů, legislativu, která je upravuje, a základní použití těchto plastů.

Co znamená "Food Grade"?

Použití materiálu určeného pro styk s potravinami je bezpečné, pokud se dostane do přímého styku s potravinami. Kromě toho, že se tyto materiály používají v obalech, příborech a dalších předmětech, nemají hořkou chuť, která by mohla potenciálně ovlivnit potraviny. Jedním ze způsobů, jak se na materiály určené pro styk s potravinami dívat z ekonomického hlediska, je skutečnost, že některé materiály nelze použít při výrobě potravin, pokud nesplňují určité podmínky stanovené úřady, například plasty schválené FDA.

Jak můžeme definovat "potravinářské plasty"?

Existují určité typy plastů, které byly schváleny správními organizacemi pro styk s potravinami. Tyto plasty se označují jako plasty vhodné pro potraviny. Aby se zjistilo, zda jsou schopny kontaminovat potraviny chemickými látkami nebo toxiny, jsou podrobovány přísným testům.

Jak můžeme definovat "Plasty bezpečné pro potraviny“?

Plasty vhodné pro použití s potravinami lze charakterizovat jako plasty, které mají vlastnosti a charakteristiky umožňující manipulaci s potravinami, jejich skladování nebo přepravu. Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že tyto polymery se při styku s potravinami, teplem nebo vlhkostí snadno nerozpadají a neuvolňují škodlivé látky.

Plast třídy FDA

Srovnání potravinářsky bezpečných potravin s potravinářskými

Termín "potravinářská" označuje látku, která splňuje požadavky stanovené Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) nebo jinými regulačními orgány. Termín "bezpečný pro potraviny" označuje materiál, který je bezpečný pro styk s potravinami za podmínek, které jsou považovány za standardní. Ačkoli všechny polymery, které přicházejí do styku s potravinami, jsou vhodné ke konzumaci, ne všechny materiály, které jsou přijatelné ke konzumaci, mohou být považovány za potravinářské.

Vše, co potřebujete vědět o bisfenolu A (BPA)

Bisfenol A, někdy známý jako BPA, je chemická látka, která se používá v plastech a může se dostat do potravin a nápojů. Podle výzkumu může být BPA škodlivý, pokud je konzumován; některé orgány se proto pokusily omezit používání této chemické látky v aplikacích, které zahrnují kontakt s potravinami (aplikace přicházející do styku s potravinami). Je důležité, abychom věnovali pozornost plastovým potravinovým obalům, které jsou uváděny na trh jako "potravinářské" a obsahují BPA, který by měl být stažen z trhu.

přístupy k výrobě plastů, které jsou vhodné pro použití v potravinářství.

Pro výrobu plastových předmětů vhodných pro použití v potravinách je nutný přesný typ suroviny, preventivní opatření proti kontaminaci a vhodný postup zpracování. Níže uvádíme přehled kroků při výrobě plastových předmětů vhodných pro použití v potravinách:

1. Výběr primárních složek

Postup začíná nákupem surovin nejvyšší kvality, které byly vybrány tak, aby splňovaly aktuální a požadovaná kritéria bezpečnosti potravin. Například bisfenol A (BPA) a ftaláty jsou příklady chemických látek, které jsou škodlivé a mají potenciál migrovat do potravin. Je nezbytné, aby neobsahovaly žádné z těchto sloučenin. Mezi povolené plasty patří ty, které tento status splňují na mezinárodní, federální nebo státní úrovni; jinými slovy plasty, které byly schváleny Úřadem pro potraviny a léčiva Spojených států amerických (US-FDA) nebo jinými podobnými organizacemi. Plasty jako PET, HDPE, PP a LDPE jsou příklady dobře známých typů plastů určených pro potravinářské účely.

2. Dodržování regulačních norem.

Podle Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) ve Spojených státech a Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA) v Evropě jsou výrobci povinni zajistit, aby plasty a přídatné látky, které používají, byly bezpečné pro použití s potravinami. Provádějí testy, aby se ujistili, že materiály, které se budou přenášet do potravin, neobsahují žádné potenciálně škodlivé sloučeniny, které by migrovaly. Jinými slovy, normy pro plasty přicházející do styku s potravinami vyžadují, aby materiál měl určitou čistotu a složení, než jej Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) povolí používat pro účely skladování nebo balení potravin. 

Budou probírány správné výrobní postupy (GMP).

Při výrobě plastů vhodných pro použití v potravinách je nutné přísně dodržovat správné výrobní postupy (GMP). Čistota, zajištění toho, aby všechny součásti a postupy nebyly kontaminovány, a čištění strojů a zařízení jsou faktory, které jsou součástí SVP. Od místa původu surovin až po místo balení hotového výrobku to znamená, že společnost má nad celým procesem úplnou kontrolu.

Mezi další důležité koncepty SVP patří:

Aby byla zajištěna řádná údržba zařízení, je nezbytné, aby výrobní zařízení byla důkladně vyčištěna a neobsahovala žádné nečistoty.

Existuje proces známý jako sterilizace strojů, který zahrnuje čištění zařízení, které se používá pro průmyslové účely, aby se zabránilo případnému zkřížení s nemocemi.

Hygiena a školení zaměstnanců: Zaměstnanci, kteří se podílejí na výrobě plastů určených pro potravinářské účely, jsou proškoleni, aby bylo zajištěno, že budou s výrobkem zacházet vhodným způsobem a zároveň budou udržovat čisté prostředí.

4. Formování vyfukováním Pomocí vstřikování nebo vytlačování

Pokud jde o výstupy, prvním krokem je výběr a kontrola kvality surovin. V této fázi výroby plastů se používají procesy jako vstřikování a vytlačování.

Tyto plastové pelety se taví při vstřikování, při kterém se zahřívají a následně se vtlačují do forem, které se používají k výrobě nádob, lahví nebo jiných tvarů.

Při vytlačování plastů se materiál roztaví a následně se protlačí lisovacím zařízením, aby se vytvořily souvislé struktury, například desky a fólie.

Každá z těchto výrobních metod zaručuje přesnost, pokud jde o rozměry, tloušťku plastu a pevnost, což je nezbytné pro zajištění souladu s potravinářskými předpisy.

5. Provádění testů k zajištění shody a bezpečnosti

Plastové výrobky jsou podrobovány různým testům, aby bylo zajištěno, že splňují požadované bezpečnostní normy. Podle výsledků těchto testů se určuje účinnost chemického vyluhování, tepelná stabilita a životnost kondicionovaného rostlinného oleje. Plasty, které přicházejí do styku s potravinami, nepodléhají žádným chemickým reakcím s povrchy, které přicházejí do styku s potravinami, a neměly by se ničit teplem. Kromě toho by neměly podléhat zkáze a vypouštět do životního prostředí žádné nebezpečné látky.

Následují některé z testů:

Při provádění zkoušek migrace je nezbytné zajistit, aby daná chemická látka migrovala do potraviny v míře, která nepřekračuje přípustnou úroveň, a to ani při vystavení stanoveným podmínkám, jako je zahřátí nebo zmrazení.

Při zkouškách pevnosti a trvanlivosti se hodnotí houževnatost plastu, aby se zjistilo, zda je schopen odolávat lámání nebo dematerializaci.

6. Certifikace a označování výrobků

Pokud potravinářský plast splňuje všechny požadavky na bezpečnost a shodu, je schválen pro použití s oficiálními etiketami. Výrobky, které jsou schopny fungovat v souladu s předem stanovenými bezpečnostními požadavky, mají nárok na akreditaci od zákazníků a regulačních orgánů, jako je FDA. Je běžnou praxí, že výrobci uvádějí prohlášení jako "bez BPA", "schváleno FDA" nebo recyklační symbol, který označuje typ plastu výrobku, například "1" pro PET a "2" pro HDPE. Zákazník je s pomocí těchto označení schopen rozlišit, zda je výrobek bezpečný a zda je vhodný pro použití, které zahrnuje potraviny, či nikoli.

7. Recyklovatelnost a odpovědnost k životnímu prostředí

V posledních několika letech se zvýšilo úsilí o zachování udržitelnosti při vývoji alternativních plastů pro potravinářské účely. Většina výrobců se potýká se zvýšeným povědomím zákazníků, což na ně vyvíjí tlak, aby buď přijali recyklovaný plastový materiál po použití, někdy známý jako potravinářský plast, nebo hledali biologicky odbouratelné polymery. Z tohoto důvodu je nanejvýš důležité zajistit, aby plasty vhodné pro použití v potravinářství byly v současnosti recyklovatelné a zároveň šetrné k životnímu prostředí.

Všech sedm kategorií potravinářských plastů

Následuje seznam oblíbených typů plastů, které lze použít jako potravinářské a bezpečné materiály:

Nejprve polyethylentereftalát, známý také jako PET nebo PETE.

Obecně se PET používá při výrobě lahví na vodu a nápoje a také nádob na potraviny, jako jsou sklenice na arašídové máslo. Je lehký, odolný a zejména dobře zabraňuje pronikání vlhkosti, proto se používá při balení. PET je také velmi dobře recyklovatelný, i když tento materiál by se měl použít pouze jednou, protože při dalším použití má potenciál se znehodnotit.

2. Polyethylen vysoké hustoty (HDPE) Lahve na mléko, nádoby na džusy a nákupní tašky jsou příklady výrobků, které jsou plněny HDPE. Nerozbíjí se, je odolný vůči chemikáliím a nárazům a pro spotřebitele je bezpečný, protože nekontaminuje potraviny. Kromě toho je vysokohustotní polyethylen (HDPE) materiál, který lze recyklovat a je označen recyklačním kódem "2".

3. Polyvinylchlorid (PVC) Přestože můžeme PVC používat v nádobách, měli bychom se vyhnout jeho používání v aplikacích, které zahrnují vysoké teploty, protože produkuje škodlivé látky. Navzdory jeho větší odolnosti se při uchovávání potravin využívá jen v menší míře, zejména v situacích, kdy je zapotřebí ohřev, a proto nese označení "3".

4. LDPE, což je zkratka pro polyethylen s nízkou hustotou.

Příkladem výrobků, u nichž se používá LDPE, jsou například sáčky na chléb a mražené potraviny a také některé typy flexibilních obalů. Kromě toho, že je tento materiál lehký a přizpůsobivý, nepřijímá žádnou vlhkost. Díky tomu jej lze použít pro skladování potravin. Ve srovnání s jinými materiály je LDPE recyklovatelný s kódem "4", recykluje se však mnohem méně často než jiné materiály.

(PP) znamená polypropylen.

Mezi nejčastější aplikace polypropylenu (PP) patří uzávěry lahví od limonád a piva, brčka, která lze použít vícekrát, a kelímky od jogurtů. Díky tomu je odolný vůči teplu a lze jej použít pro balení potravin nebo jiných věcí, které lze ohřívat v mikrovlnné troubě. PP je materiál s kódem "5", který je bezpečný, má dlouhou životnost a je recyklovatelný.

Vidličky, lžíce, nože, kelímky a talíře z polystyrenu (PS) jsou příklady jednorázových předmětů, které jsou vyrobeny z PS. Přestože je za rozumnou cenu a lehký, není to nejlepší materiál pro dlouhodobé skladování potravin kvůli obavám z vyluhování chemických látek, zejména když je vystaven teplu. Označuje se kódem "6".

[PC] znamená polykarbonát.

Využívají se jak lahve na vodu, které lze opakovaně používat, tak nádoby na uchovávání potravin. Může obsahovat BPA, chemickou látku, která může mít nepříznivé účinky na zdraví. Navzdory tomu, že tyto materiály jsou pevné a průhledné, měli bychom si dát záležet na tom, abychom nepoužívali žádné výrobky, které BPA obsahují. Kromě toho je osobní počítač označen recyklačním kódem.

Potravinářský materiál FDA

7 klíčových charakteristik sedmi různých typů plastů používaných v potravinářství

V následujícím textu se budeme zabývat některými nejdůležitějšími druhy plastů, jejich vlastnostmi a použitím v mnoha průmyslových odvětvích:

Plastový typRecyklační kódBěžné použitíOdolnostTepelná odolnostChemická odolnostBez obsahu BPARecyklovatelnost
Polyethylentereftalát (PET nebo PETE)1Lahve na nápoje, sklenice na potravinyVysokáNízkáMírnáAnoVysoká
Polyethylen vysoké hustoty (HDPE)2Džbány od mléka, lahve od džusu, sáčky od potravinVelmi vysokáMírnáVysokáAnoVysoká
Polyvinylchlorid (PVC)3Lepicí fólie, nádoby na potravinyMírnáNízkáMírnáMůže obsahovat BPANízká
Polyethylen o nízké hustotě (LDPE)4Sáčky na chléb, sáčky na mražené potraviny, nádobyMírnáNízkáVysokáAnoNízká
Polypropylen (PP)5Nádobky od jogurtů, víčka od lahví, brčkaVysokáVysokáVelmi vysokáAnoMírná
Polystyren (PS)6Jednorázové šálky, příbory, talířeMírnáNízkáNízkáMůže obsahovat BPANízká
Polykarbonát (PC)7Opakovaně použitelné láhve, skladování potravinVelmi vysokáVysokáVysokáMůže obsahovat BPANízká

 

Níže uvádíme pět nejvýznamnějších vlastností plastů vhodných pro potraviny. Potravinářské plasty a plasty bezpečné pro potraviny mají následující vlastnosti:

1. neobsahují BPA a další toxické látky 2. jsou odolné vůči teplu a mají dlouhou životnost

3. Inertní vůči chemickým látkám obsaženým v potravinách

4. bohatý na vůni i chuť

5. Schváleno regulačními orgány (Úřad pro kontrolu potravin a léčiv USA, Evropská unie atd.)

 

Existují nějaké potraviny, které lze skladovat v plastových lahvích?

Ano, plastové láhve a nádoby určené pro lidskou spotřebu lze používat, pokud jsou důkladně vyčištěné a neobsahují BPA. Takový výrobek musí být schválen úřadem FDA a nesmí být v průběhu času poškozen.

Čísla vyrobená z plastu, která jsou bezpečná pro skladování potravin.

Pro účely uchovávání potravin je bezpečné používat recyklovatelné plasty typu jedna, dva, čtyři a pět, což jsou PET, HDPE, LDPE a PP. Plastům s kódy 3 (PVC), 6 (PS) a 7 (ostatní) je třeba se vyhnout, protože plasty s těmito kódy obsahují BPA a další chemikálie, které jsou škodlivé pro životní prostředí.

Potravinářský plast

Číselná tabulka bezpečných plastů, včetně nádob na potraviny

Následující tabulka nám pomůže získat přehled o tom, které plasty jsou bezpečné i pro konzumaci; které typy plastů jsou bezpečné pro styk s potravinami?Příklady běžného použití

První možností je PET nebo PETE.

Ano, džbány na mléko a láhve na džusy jsou vyrobeny z vysokohustotního polyethylenu (HDPE).Obaly a nádoby 4 (LDPE) nejsou povoleny.Ano, sáčky na chléb a sáčky na mražené potraviny.

Ano, obaly od jogurtů a víčka od lahví, číslo pět (PP)

Šest (PS)Žádné šálky nebo talíře na jedno použití

Sedm (Ostatní) Záleží (vyhněte se BPA)Cizí věci a předměty

Příklady použití plastů bezpečných pro potraviny a potravinářské výrobky

Níže jsou uvedeny některé příklady způsobů, jak se běžně používají polymery vhodné pro potravinářské účely a pěnové polymery:

Laboratorní spotřební materiál, včetně tácků na jídlo a obalových materiálů na potraviny, lahví na nápoje, nádobí a příborů, papírových sáčků a fólií a průmyslových aplikací, to vše jsou příklady výrobků, které spadají do této kategorie. Zařízení pro zpracování potravin

Potravinářské plasty a plasty vhodné pro potraviny mají řadu výhod.

Dobrá, pojďme si říct něco o výhodách potravinářských a zdravotně nezávadných plastů:

1. Nízké náklady a jednoduchá správa uživateli

Má dlouhou životnost a je odolný proti rozbití. Je také odolný vůči znečištění.

4. Možnost tvarování a univerzálnost

Vezmeme-li v úvahu druh výrobku na jedno použití, pátou vlastností je, že je možné jej opakovaně použít.

Plasty, které jsou vhodné pro potraviny a bezpečné pro potraviny, mají řadu výhod.

S plasty určenými pro potraviny a plasty bezpečnými pro potraviny je spojeno několik nevýhod a omezení.

1. Možnost poškození životního prostředí (plastové odpadky)

Některé plasty je obtížné likvidovat, protože se z nich uvolňují nebezpečné sloučeniny.

3. Přestože většina z nich je vhodná pro použití v obchodech, ne všechny jsou bezpečné pro použití v mikrovlnných troubách nebo myčkách nádobí.

4. Pro některé z nich je k dispozici poměrně málo možností recyklace.

5. Dlouhodobá životnost se může lišit.

Závěrečné myšlenky

Závěrem lze říci, že plasty vhodné pro potravinářské účely a plasty bezpečné pro potraviny jsou základními součástmi obalů a konzervačních řešení používaných v potravinářském odvětví. Pokud jde o zdraví a bezpečnost, je nezbytné mít obecné povědomí o druhu používaných plastů a být schopen identifikovat výrobky, které jsou příznivé pro životní prostředí. Při výběru potravinářských plastů, které jsou schváleny FDA a neobsahují BPA, můžete zajistit, že uchovávané potraviny a nápoje budou v bezpečí před kontaminací.

Často kladené otázky:

Můžete vysvětlit, co znamená "potravinářská kvalita"?

Pojem "potravinářský" označuje plastovou látku, která je vhodná pro přímý styk s potravinami a splňuje podmínky stanovené zákonem.

Jsou plasty bez obsahu BPA vždy bezpečné, pokud jde o skladování potravin?

Je pravda, že plasty, které neobsahují BPA, jsou o něco bezpečnější, ale přesto byste se měli ujistit, že plasty, které používáte, jsou kvalitní jako potraviny.

Mohu při skladování potravin použít jakoukoli plastovou nádobu?

Na jejich povrchu byste měli používat pouze nádoby, které jsou vhodně označeny jako potravinářský plast nebo bezpečné pro potraviny.

Je možné plastové nádoby později znovu použít?

Ano, pokud jsou čerstvě zabalené, hygienicky skladované a zabalené v materiálu, který je bezpečný pro styk s potravinami. Pokud je předmět poškozený nebo opotřebovaný, důrazně doporučujeme jej nepoužívat.

Který typ plastu je lepší, pokud jde o delší uchování potravin?

Díky tuhosti materiálu a absenci možných chemických reakcí jsou plasty HDPE a PP vhodné pro dlouhodobé použití.

Pokud se vyhýbám plastům s čísly 3, 6 a 7, proč bych to měl dělat?

Je známo, že některé polymery mohou při vystavení teplu a vlhkosti z nárazů uvolňovat choroboplodné zárodky, jako je BPA.

 

vložka overmolding

Nyní je čas začít s přetlačováním termoplastických elastomerů (TPE). TPE se tradičně používají jako náhrada pryže, ale díky novým trendům na spotřebitelském trhu se myšlenka overmoldingu stala skutečností i v obchodním světě. Na spotřebitelském trhu roste poptávka a trendy po lepším ergonomickém pocitu a dotyku, uchopitelnosti, vzhledu, ochraně proti nárazu, oddělení vibrací a izolaci. Designéři spotřebitelských výrobků nastavují standard, který musí výrobci materiálů splnit, a přicházejí s řešeními, která dobře vypadají a působí na dotek a dobře fungují v náročných aplikacích pro konečné použití.

Tato stať pojednává o technologii TPE overmolding obecně a o ní jako o skupině materiálů, které lze použít pro navrhování řešení tohoto evergreenového trendu. Z hlediska tuhých substrátů jsou příkladem polypropylen (PP), polyethylen (PE), polystyren (PS), polystyren s vysokou rázovou hmotností (HIPS), polyfenyloxid (PPO), glykolem modifikovaný polyethylentereftalát (PETG), akrylonitrilbutadienstyren (ABS) a semikrystalické polární plasty jako polyester (PET, PBT) a polyamid (Nylon 6, Nylon 66). Nové technologie míchání a kompatibilizace materiálů umožnily vyrábět zboží, které lze na tyto různé substráty přetavit.

overmolding

Pro TPE přetavené na tuhý povrch je důležitá řada věcí. První a nejdůležitější věcí je zvolit typ TPE, který bude fungovat s pevným podkladem. Důležitý je také proces přetlačování (například vkládání nebo 2K lisování), typ stroje, podmínky procesu, způsob přípravy materiálu, konstrukce dílu a konstrukce formy. Unikátní materiálové technologie, nové konstrukce dílů a nástrojů a zdokonalení technologií overmoldingu budou udržovat mysl konstruktérů aktivní, aby mohli uspokojit neustále rostoucí potřeby spotřebitelů na pohodlí, dobrý vzhled a přidanou hodnotu.

Technologie přetlačování TPE

Překrývání TPE používá vstřikování k nanášení jednoho materiálu (Over-Mold) na jiný materiál (Substrate). Přetvarovaný materiál by měl přilnout k podkladu tak, aby vydržel při konečném použití a dobře fungoval. Over-molding odstraňuje potřebu lepidel a základních nátěrů pro připevnění TPE na tvrdé materiály. Technologie overmolding dává konstruktérům větší volnost, snižuje výrobní náklady a usnadňuje výrobu. Vícemateriálové tvarování a vkládání jsou dva hlavní způsoby, jak provádět over-molding.

Vstřikování s více než jedním materiálem je také známé jako vícebarevné vstřikování nebo vstřikování se dvěma nástřiky. Obrázek 1 ukazuje, jaké nástroje se používají. Mají dvě nebo více vstřikovacích jednotek. Vstřikovací ramena stroje mohou být nastavena tak, že jsou navzájem rovnoběžná nebo k sobě svírají pravý úhel. Ve formě jsou dvě sady otvorů. Jedna sada formuje základní materiál a druhá sada formuje krycí materiál.

Proces lisování dvěma výstřely probíhá ve dvou krocích. První krok spočívá v tom, že první hlaveň vyplní sadu otvorů substrátu. Jakmile je substrát vychladlý, forma se otevře a strana, kterou lze pohybovat, se otočí o 180°, aniž by substrát vyjel z formy. Poté se forma uzavře a do druhého válce se vstříkne přetvořený materiál. Druhá polovina formy se vyplní na straně, která zůstává v klidu. Pokud je třeba materiál pro nadlisování tvarovat na obou stranách dílu, může se forma místo otáčení pohybovat mezi dvěma sadami otvorů.

Rotační deskové stroje vs. rotační lisy: Rotační deska na druhé části lisu je někdy zabudována do stroje, aby se mohla otáčet. Pokud se rotační deska používá čtyřikrát samostatně, obvykle se používají poloviny forem, které jsou na ní namontovány. Jsou případy, kdy je otáčení zabudováno do samotného nástroje a jsou použity pouze dvě poloviny formy, ale čtyři sady otvorů formy.

Stěhování: Nástroj v procesu Core má pohyblivou část, která je poháněna hydraulikou nebo vzduchem. Jakmile je první substrát vstříknut a má čas vychladnout, část formy se stáhne a vytvoří prostor pro materiál TPE over-mold. Poté je TPE vložen, většinou ze strany otvoru, která je viditelná po stažení vložky zpět. Tato metoda má rychlejší dobu cyklu, větší kavitaci a lepší výkon stroje. Jediným problémem je, že lze použít pouze konstantní tloušťku TPE.

vložka overmolding

Vložkové lisování-insert overmolding

Vložkové lisování je jedním z typů přetlačování, při kterém je tvrdý plastový substrát nebo kovový díl, který již byl vytvarován, vložen robotem nebo osobou do otvoru (obrázek 2). Druhý materiál, nazývaný "over-mold", se vkládá na jednu stranu vložky nebo jindy kolem celé věci. Pro vstřikování vložek se používají standardní vstřikovací nástroje.

Otáčet nebo se pohybovat? Tvarování stolu: K tvarování substrátu nebo vkládání vložky do druhé dutiny v první poloze se používá horizontální vstřikovací jednotka nebo robot. Stůl se pohybuje nebo otáčí k dalšímu stanovišti, kde se k vložení TPE použije další horizontální nebo vertikální vstřikovací jednotka. Lze použít horký vtok nebo umístit běhoun na dělící linku. Třetí otočení stolu rotační jednotky ji pošle do stanice "off-load", kde se hotový dvoudílný díl vysune.

Proces přetlačování TPE

Který z možných postupů a konstrukcí forem použít, závisí na zvoleném materiálu, nákladech na pracovní sílu, dostupných nástrojích a strojích a ekonomice výroby velkého množství forem. Pokud vložka není termoplast, musí se použít vstřikování. Pokud potřebujete pouze malé množství plastového nebo kovového substrátu, náklady na místní pracovní sílu jsou nízké a potřebujete udržet nízké náklady na nástroje, měli byste je umístit ručně. Pro větší množství práce lze použít člunkové nástroje. Roboticky umístěné destičky a nástroje s otočným stolem lze použít, pokud množství práce, kterou je třeba provést, ospravedlňuje náklady. Pokud potřebujete vyrobit velké množství dílů nebo jsou v místě vašeho bydliště vysoké náklady na pracovní sílu, jsou pro plastové podklady nejvhodnější dvoumateriálové tvářecí stroje. Pro nejvyšší počty vyrobených dílů a nejhezčí vzhled jsou nejlepší systémy s horkými vtoky a ventilovými šoupátky.

Úvahy o konstrukci dílů s přetlačováním

Při navrhování přetlaků existuje mnoho různých částí a tento článek pojednává o některých obecných věcech, které je třeba mít na paměti.

Co se týče materiálů, platí pro lepitelné TPE přísnější pravidla než pro běžné TPE. Totéž platí pro výrobu dílů. Při navrhování dvoudílných dílů je třeba myslet na to, jak se budou dva různé pružné materiály smršťovat, což je rozdíl oproti navrhování jednodílných dílů. Oba mají své vlastní systémy vrat a běhounů, které je třeba přizpůsobit na základě vlastností použitého materiálu.

Abyste dosáhli co nejlepšího času cyklu, měly by být tenké stěny základny a nadlisku co nejrovnoměrnější. Ve většině případů se při přetlačování dobře spojí stěny o tloušťce 1 až 3 mm. Pokud díl potřebuje tlusté plochy, měly by být vyvrtány, aby se díl příliš nezmenšil a snížila se doba cyklu a hmotnost. Aby se předešlo problémům s prouděním, jako jsou zpětné náplně a lapače plynů, měly by se změny tloušťky stěn provádět pomalu. Přidání kruhů (alespoň 0,5 mm) do ostrých rohů může pomoci snížit napětí v této oblasti. Je třeba se vyhnout hlubokým tmavým kapsám nebo žebrům, která nelze otevřít. Dlouhé tahy by měly mít tah 3 až 5 stupňů, aby se kulička lépe dostala ven. Hluboké zářezy lze provádět pomocí přetlačovacích směsí, ale pouze v případě, že se při otevírání formy použije předsunuté jádro, díl nemá žádné ostré hrany a elastomer se při vyjíždění z formy může ohýbat.

Většina směsí TPE se při vstřikování smršťuje ve směru toku, ale při vstřikování v příčném směru toku se smršťuje málo. To může způsobit, že se po vyjmutí dílu z nástroje smrští materiál pro přetavení více než substrát. To pak může způsobit deformaci nebo vyklenutí dílu ze substrátu, zpravidla ve směru toku přetvářecího materiálu. To platí zejména u dílů, kde je substrát tenčí než přetvářený materiál nebo kde je použit materiál substrátu s nízkou tuhostí. díly by měly být dlouhé a tenké. To lze částečně napravit použitím základních materiálů s vyšším modulem pružnosti a přidáním ztužujících žeber do substrátu. Pomůže také použití tenčích vrstev a třídy over-mold s menší tvrdostí. Pomoci by mohlo také posunutí hradla, aby se změnil vzor toku TPE.

Pro měření tvrdosti materiálů TPE se používá tvrdost podle Shorea, což je odolnost materiálu proti promáčknutí na lisované desce o minimální tloušťce 6,3 mm (ASTM D2240). Předmět s nižší tvrdostí působí navenek měkčeji, i když má stejnou tloušťku. Protože se však přelisování obvykle provádí pouze na tenkém plášti TPE, ovlivňuje tvrdý podklad pod ním to, jak měkký je na omak. Pokud se to podrobí zkoušce tvrdosti, menší indentace ukáže, že kámen je tvrdší, i když je slupka měkká. Pokud má být pryžový přeliv na obou stranách dílů (A a B), je třeba použít dvě materiálové formy, které se mohou pohybovat mezi částmi formy. chcete-li vytvořit hladkou vrstvu na dílu nebo na celé straně jednoduchého dílu, měli byste použít dvě materiálové formy s pohyblivými jádry. Výstupní rychlost může být velmi vysoká v závislosti na tom, jak silné jsou stěny elastomeru a podkladu.

Jak TPE přilne k technickému termoplastu

Existuje mnoho faktorů, které mohou změnit to, jak dobře se tvrdý technický plast a měkká pryž spojí. Pro vytvoření specifických vztahů mezi materiály je důležité, aby povrchové energie obou materiálů byly stejné. Dalším důležitým faktorem je schopnost TPE přilnout k povrchu. Aby mezi TPE a podkladem probíhaly určité reakce, musí být velmi blízko sebe a povrch musí být vlhký. Způsob, jakým se TPE teologizují, jak je znázorněno na obrázku 3, určuje jejich smáčení. Materiály pro přetlačování nemají příliš vysokou viskozitu. Jsou také citlivé na smyk a vykazují smykové ztenčovací chování.

Obrázek níže ukazuje, že viskozita se při vysokém průtoku blíží dolní hranici rozsahu. To pomáhá TPE vtékat do tenkostěnných oblastí, které jsou běžné při přetlačování, a vyplňovat je.

TPE over-molding

Chemické složení TPE a typ průmyslového plastu mají velký vliv na to, jak dobře se smáčí. Kromě adhezních vlastností hrají roli také difuzní a viskoelastické vlastnosti elastomeru. Bod, kde se TPE a tuhý podklad setkávají, je velmi důležitý jak pro pevnost spoje, tak pro typ porušení, které může být buď kohezní (C), nebo adhezní (A). Při hledání známek pevného spoje se obvykle má za to, že nejlépe se pozná kohezní systém. Ale slabý TPE s pouze mírnou pevností vazby může působit dojmem, že spojení je silné. Existují případy, kdy dobré spojení existuje i v případě, že lepidlo selhává. Existují tři typy procesů na styku, které mohou pomoci tuhému podkladu a měkkému termoplastickému elastomeru držet pohromadě. Ty jsou vidět na následujícím obrázku.

Pokyny pro navrhování dílů s přetlačováním

Mechanické spojení je možné díky designu. Mezi oběma povrchy není vytvořeno skutečné spojení, ale v tomto případě bude fungovat jakýkoli TPE. Druhý způsob funguje, protože podklad a přetvářecí materiál TPE jsou chemicky kompatibilní. Chemická kompatibilita je založena na povrchových energiích, které souvisejí s tím, jak dobře spolu substrát a TPE drží. Při správném způsobu formování a teplotě může vzniknout rozhraní, na kterém se molekuly podkladu a overmold materiálu smíchají. Rozhraní můžete vytvořit pomocí styrenového TPE nebo olefinového TPE, který byl nalisován na polyethylen jako základ. Třetí způsob může být zabudován do TPE. Proces spojování je tvořen specifickými polárními interakcemi nebo chemickými reakcemi mezi skupinami TPE a pevným podkladem.

Ke zjištění pevnosti vazby mezi TPE a průmyslovým plastem lze použít "90stupňovou zkoušku odlupování". Změnili jsme metodu ASTM D903 pro plasty, abychom otestovali, jak dobře přilne měkký TPE k tvrdému termoplastu. K testům se používá tvarovaná základna, na níž je vylisována vložka z kůže TPE. Pomocí tahového testeru Instron se vyřízne a natáhne centimetr široký proužek TPE v pravém úhlu k základně. Ten je na kolečku zajištěn tak, aby úhel 90 stupňů zůstal při tahu pryže stejný. Pevnost přilnavosti se zjišťuje podle toho, jak těžké je odtrhnout elastomer od základny. Tato síla je obvykle větší než 2 palce. Rozděluje se do dvou skupin podle toho, zda selže v důsledku adhezního selhání (A), nebo kohezního selhání (C). Adhezní selhání znamená, že na materiálu nezůstaly žádné zbytky TPE. Uvedená čísla jsou průměrem tří různých studií adheze. Protože zákazník požaduje určitou úroveň adheze, rozhodli jsme se, že číslo adheze vyšší než 12 pli je dostatečně dobré.

V současné době je obrovský zájem o přetlačování TPE na tuhé substráty, zejména pro zboží na trhu, které musí být měkké na dotek. Nové TPE se přetlačují na stále větší počet substrátů. To dává designérům větší volnost při navrhování a možnost, aby jejich zboží vyniklo na trhu plném "me-too" kopií.

TPE jsou velmi známé, protože pomáhají s prodejem v místě prodeje. Lidé dnes mají v obchodech na výběr z obrovského množství zboží a společnosti, které zboží vyrábějí, chtějí, aby to jejich vyniklo. Existuje mnoho dobrých důvodů, proč si vybrat výrobek s TPE overmolding povrchu, jako jsou nové barvy, textury, vzory a pohodlí. Pro mnoho lidí je "teplý" měkký dotek příjemnější než tvrdý plast. A věci, které vypadají a působí na dotek jako gumové, jsou často považovány za hodnotnější. Lidé jsou nyní chytřejší při hledání zboží, které se lépe přizpůsobí jejich tělu a snižuje vibrace, protože vědí více o ergonomii a nárůstu přetěžování kloubů. Přetlačené TPE mohou být užitečné i pro jiné věci, než je pocit a použitelnost. Mezi příklady patří zajištění bezpečného a pevného úchopu v mokrých oblastech, vodotěsná těsnění a ucpávky, tvarované "nárazníky" chránící před nárazy a zabraňující předčasnému zlomení a snižující vibrace.

 

 

lisování plastů

Vstřikování plastů pro automobilový průmysl je jedním z důležitých prvků při vytváření špičkových ocelových automobilových dílů s vysokou odolností. V moderních automobilech je vstřikování plastů pro automobilový průmysl nedílnou součástí všeho. Pomáhá vyrábět přístrojovou desku vozidla nebo jiné detailní součásti motoru. Kromě toho jsou různé techniky, materiály a výhody vstřikování plastů zásadními východisky pro výrobce a dodavatele automobilů. V tomto článku se tedy budeme zabývat historií, výrobními postupy, aplikacemi a různými výhodami a nevýhodami vstřikování plastů pro automobilový průmysl.

Co je vstřikování plastů pro automobilový průmysl?

Vstřikování plastů pro automobilový průmysl označuje proces, při kterém se pomocí roztaveného materiálu ve formě vytvářejí plastové součásti automobilů složitých tvarů. Uplatňuje se zejména v automobilovém průmyslu, protože zajišťuje přijatelnou přesnost a konzistenci dílů. Kromě toho zaručuje také vysokou produktivitu. Vstřikování automobilových dílů zahrnuje velké vnější obložení a malé vnitřní plastové díly. Mají určité požadavky na výkon a stálost.

Historie vstřikování plastů do automobilů

V automobilovém průmyslu se vstřikování používá již od počátku adaptace tohoto procesu v sériové výrobě ve 30. letech 20. století. Vstřikování se nejprve používalo k výrobě relativně jednoduchých dílů. Poté s inovacemi v oblasti technologií a materiálů našlo mnoho aplikací v různých oblastech. Mnoho firem zabývajících se vstřikováním v automobilovém průmyslu vymyslelo různé složité přístupy. Mohou tak pomoci vyrábět ještě složitější a lehčí automobilové díly. To také pomůže snížit náklady na výrobu a zároveň zvýšit výkon vozidla.

Typy metod vstřikování pro automobilový průmysl

Obecně existují následující kategorie metod vstřikování pro automobilový průmysl.

1. Vstřikování termoplastů

Tato metoda zahrnuje použití plastů, které se taví. Poté je lze mnohokrát přetvořit, aniž by se zničily. Kromě toho se díky své flexibilitě použití a recyklovatelnosti hojně využívá při výrobě automobilů k výrobě různých přístrojových desek, klipů a panelů.

 2. Vstřikování termosetů

Termosetové materiály způsobují, že materiál po zahřátí trvale tuhne. Díky tomu se dokonale hodí pro díly, které vyžadují vysoké teploty, např. díly motorů. Původně zafixované tyto materiály nelze znovu roztavit ani tvarovat. 

3. Přetlačování

Přetlačování je proces lisování další vrstvy materiálu na již existující díl. Ten se například hojně používá k vytváření na dotek příjemných rukojetí nebo těsnění pro automobilové komponenty.

4. Vstřikování za pomoci plynu

Tato technika zahrnuje použití prostředku, který v době výroby dílu napění plyn v kanálech formy. Má menší hmotnost než většina železných kovů. Je však velmi pevná a ideální pro výrobu obrovských konstrukcí, jako jsou kliky dveří a panely.

5. Vkládání výlisků

Při vstřikování se díly umístí do formy a poté se kolem nich vstříkne plast. Ta může být vyrobena z kovu nebo jiného materiálu. Tento materiál navíc kombinuje několik materiálů v jedné části. Zlepší se tím nejen pevnost a trvanlivost výrobku, ale i další výhody.

Kompletní proces vstřikování plastů pro automobilový průmysl

Vstřikování plastů pro automobilový průmysl je proces výroby plastů pro automobily. Zahrnuje několik klíčových kroků, které zajišťují vysokou přesnost, konzistenci a kvalitu konečného výrobku;

1. Upínání:

Upínání je prvním procesem při vstřikování. Při tomto procesu se obě desky formy uzavřou působením síly. Jak již bylo popsáno, forma je vyrobena ze dvou polovin a stlačuje se pomocí uzavírací jednotky. Tato jednotka má dostatečnou uzavírací sílu, aby udržela formu uzavřenou během vstřikování roztaveného plastu. Velikost vytvářené uzavírací síly se liší podle velikosti používaných forem a druhu materiálu. Vždy je třeba správně používat upínače, aby nedocházelo k únikům v dutině formy a aby byla dutina pevně uzavřena. 

Vstřikování plastů pro automobilový průmysl

2. Vstřikování

Po upnutí je forma připravena na vstřikovací fázi. Při ní se plastové pelety v pevném stavu vloží do vyhřívaného sudu, kde se zkapalní. Roztavený plast je pak pod velmi vysokým tlakem nucen proudit do dutiny formy přes trysku. Tlak a rychlost vstřikování jsou proto přesně monitorovány, aby bylo zajištěno naplnění formy. Kromě toho se také kontroluje, zda se plast dostane do vnitřní dutiny formy, aniž by se vytvořily některé z běžných vad. Mezi ně může patřit tvorba vzduchových bublin nebo neúplné naplnění formy.

3. Chlazení

Jakmile je plastový materiál vstříknut do formy, začne tuhnout a tvrdnout. Chlazení je rovněž velmi důležitým krokem, protože určuje konečné rozměry dílu a jeho pevnost. Prostřednictvím chladicích kanálů uvnitř formy je teplo rozváděno s velkým žárem a v relativně krátké době. Doba, kterou díl stráví chlazením, je rozhodující.  Protože se může smršťovat nebo deformovat, a pokud se díl dlouho chladí, může být celkový výrobní proces pomalý.

4. Vyhazování:

Po ochlazení a ztuhnutí dílu se forma otevře a díl se vysune. Při tomto procesu se nejčastěji používají vyhazovací kolíky, které jednoduše vytlačí díl z formy. Někdy lze k vyjmutí dílu použít také vzduchové tryskače nebo mechanické desky. Je klíčový proces, při kterém se vzorek vyjímá z formy, a musí se provádět opatrně. Tak, aby nedošlo k poškození dílu, zejména pokud je zdobený nebo má více prvků.

 5. Dokončovací práce:

Poslední operace se nazývá finální úprava, při níž se odstraní přebytečný materiál nebo slupka známá jako otřep. Díl může být také obroušen a natřen. Kromě toho se sestavuje, pokud má být součástí systému, v závislosti na jeho použití. Povrchová úprava zajišťuje, že díl bude mít požadovanou přesnost, barvu a velikost, jak byl navržen.

 Použití vstřikování plastů při výrobě automobilových dílů

Použití vstřikování je důležité při výrobě mnoha dílů automobilů kvůli přesnosti a možnosti hromadné výroby stejných dílů. Mezi běžné automobilové díly vyráběné vstřikováním patří

  1. Součásti přístrojové desky: Obvykle se jedná o složité součásti, které vyžadují přesnost, kterou vstřikování umožňuje. Umožňují tak, aby se vešly do prostoru interiéru vozu.
  2. Nárazníky a vnější panely: Tento proces umožňuje výrobu tuhých a dobře vypadajících vnějších dílů. Může tedy projít i nárazy a povětrnostními vlivy.
  3. Kryty motoru: Tyto díly musí být tepelně odolné a mít dostatečnou pevnost.
  4. Sací potrubí: Tento proces vytváří lehké a tuhé součásti, které jsou ideální pro účinnost motoru.
  5. Vnitřní obložení a kliky: Tento proces umožňuje získat esteticky atraktivní a funkčně účinné díly se složitou prací s detaily.
  6. Elektrická pouzdra: Tyto komponenty jsou důležité, protože chrání některé citlivé elektronické prvky vozidla.

Výhody vstřikování plastů pro automobilový průmysl

Výhody vstřikování pro automobilový průmysl jsou následující;

  1. Nákladově efektivní hromadná výroba:  Vstřikování je vhodné pro velkosériovou výrobu, při níž se náklady na každý díl snižují s rostoucím počtem vyrobených dílů.
  2. Flexibilita designu: Tato metoda je vhodná pro výrobu automatických konstrukcí, složitých tvarů, geometrií a konstrukcí automobilů s úzkou tolerancí.
  3. Rozmanitost materiálu: Lze použít většinu typů plastů včetně vyztužených plastů. Umožňují tak vytvářet díly s vlastnostmi, jako je vysoká pevnost nebo tepelná odolnost.
  4. Konzistentní kvalita: Vstřikování pomáhá udržovat standardy v automobilové výrobě napříč všemi díly a podsestavami. Je tedy důležitým aspektem pro dosažení požadovaných standardů.
  5. Lehké díly: Tato vlastnost je důsledkem použití lehkých plastů. Pomáhá tak snižovat celkovou hmotnost vozidla a zlepšuje spotřebu paliva.

 Omezení vstřikování plastů v automobilech

  1. Vysoké počáteční náklady na nástroje: Výroba forem je velmi nákladná a z tohoto důvodu není vstřikování při nízkých objemech výroby možné.
  2. Materiálový odpad: Proces zahrnující použití vtoků a podélníků vede ke vzniku šrotu, který je někdy znovu použit nebo zlikvidován.
  3. Omezení návrhu: Zvyšuje také náklady a čas na výrobu choulostivých dílů. Navíc se proces stává velmi komplikovaným a vyžaduje další proces, jako je sekundární obrábění.

Alternativy vstřikování pro levné prototypy automobilů

Pro počáteční fázi vývoje nebo malosériovou výrobu jsou alternativou ke vstřikování plastů: Pro počáteční fázi vývoje nebo malosériovou výrobu;

  • 3D tisk: Ideální pro výrobu prototypů, protože odpadají náklady na formy. Výrobek však nemusí být tak houževnatý jako výrobek vyrobený ze vstřikovacích forem.
  • CNC obrábění: Výhody: Zajišťuje vysokou přesnost generování daného dílu. Nevýhodou však je, že může trvat dlouho a je nákladná pro vývoj složitých dílů.
  • Uretanové odlitky: Vhodné pro výrobu malých dílů. Nabízí tedy dobré vlastnosti materiálu a kvalitu povrchu dílů. Kromě toho tento proces často nemusí dosahovat velikosti a produktivity vstřikování.

 

Vstřikování plastů pro automobilový průmysl

Vstřikovací materiály pro automobilové díly

Mezi běžné materiály používané při vstřikování v automobilovém průmyslu patří:

  •  Polypropylen (PP): Velmi lehké a schopné snášet nárazy používané ve vnitřní části vozidla, podrobněji na adrese Vstřikování polypropylenu stránka.
  • Akrylonitrilbutadienstyren (ABS): Jedná se o pevný a tuhý materiál, který se většinou používá na přístrojové desky a panely, a proto je proslulý. Vstřikování ABS strana.
  • Polyamid (nylon): Má vysokou pevnost a teplotní stabilitu, takže je vhodný pro použití například v aplikacích pod kapotou. Vstřikování nylonu strana.
  • Polykarbonát (PC): Pracuje na zviditelnění a prodloužení životnosti dílů, které zahrnují osvětlení, více informací najdete na adrese Vstřikování polykarbonátu stránka.
  • Polyuretan (PU): Vhodné pro těsnění a ucpávky, jako jsou malé součásti podobné pryži.

Vyberte si Sincere Tech pro služby vstřikování plastů pro automobilový průmysl

Zde je několik důvodů. Proč byste si měli vybrat Sincere Tech Služby vstřikování plastů:

1. Pevnost a odolnost: Sincere Tech poskytuje odolné a trvanlivé automobilové díly, zejména pro cvičení pod tlakem, jako jsou bloky a skříně motorů.

2. Přesnost a důslednost: Tento proces zaručuje vysokou přesnost a stejnoměrnost výrobku, splňuje požadavky automobilového průmyslu na všechny austenitické materiály, zejména pokud se používají ve velkosériové výrobě.

3. Výhoda nízké hmotnosti: It má lehkou povahu a díky našim rychlým službám jsou automobily lehké. Může tak pomoci zlepšit spotřebu paliva a výkon.

4. Efektivita nákladů: Používá se zejména ve velkých objemech,Sincere Tech nabízí také nejlepší způsob. Může tak pomoci snížit výrobní náklady tím, že eliminuje potřebu dalších operací.

5. Všestranné použití: Vhodná společnost pro několik automobilových komponentů. Pomáhá vyrábět několik dílů. Může jít o konstrukční až mikroelektronické a elektrické aplikace s funkcí antikorozní ochrany.

Závěr

Závěrem lze říci, že vstřikování plastů pro automobilový průmysl má zásadní význam pro výrobu různých částí automobilů. Může se jednat o přístrojovou desku, víčka nábojů, sací potrubí a kapotu. Lze jím vytvářet velmi přesné díly ve velkých objemech. Kromě toho poskytuje volnost při navrhování a relativní hospodárnost a díky tomu se stalo základem současné výroby automobilů. Navzdory všem změnám v automobilovém průmyslu a tendenci používat ve výrobě nové technologie a materiály. Vstřikování navíc zaujímá zvláštní místo ve vývoji nových technologií. Pomáhá zvyšovat výkon a kvalitu, které jsou v moderním automobilovém průmyslu vyžadovány.

Často kladené otázky

Q1. Jak vstřikování přispívá ke snížení hmotnosti vozidla?

Pomocí vstřikování je možné používat lehčí typy plastů. Lze jimi nahradit mnoho těžkých materiálů, jako je kov, a tím odlehčit vozidlo. To vede ke zvýšení spotřeby paliva a také ke snížení emisí.

Q2. Je vstřikování proveditelné pro výrobu malosériových automobilových dílů?

Ačkoli je vstřikování ideální pro velké objemy, je ideální i pro malé objemy. Pro velké objemy nebo přesnou potřebu více dílů však. Vysoké náklady na nástroje mohou znamenat, že se pro tento úkol lépe hodí metody, jako je 3D tisk nebo CNC obrábění.

Q3. Jaké typy automobilových komponentů jsou nejvhodnější pro Sincere Tech Mold Maker?

Stroj Sincere Tech je vhodný pro výrobu lehkých a pevných dílů, jako jsou bloky motorů, skříně převodovek a konstrukční díly, které zajišťují pevnost konstrukcí automobilů.

 

Vstřikovací nástroj je jedním z nejvýznamnějších aspektů současné výroby široké škály plastových dílů. Kromě toho má na trhu několik aplikací. Tyto výrobky mohou sahat od automobilových dílů až po domácí nádobí apod. Tento článek vám pomůže poskytnout podrobnější analýzu nástrojů pro vstřikování plastů. Zaměříme se na různé kategorie, na ty, které jsou v současné době na trhu, a na přední výrobce.

Co je vstřikování plastů?

Nástroje pro vstřikování plastů lze definovat jako zařízení a nástroje, které se používají v procesu vstřikování. Pomáhá tedy tvarovat roztavený plast do hotových dílů. Kromě toho je tento proces velmi důležitý při hromadné výrobě složitých plastových předmětů a nabízí vysokou přesnost a účinnost. Může zahrnovat tvarování plastu pomocí různých konstrukcí součástí. Kromě toho se sestava vstřikovacích nástrojů skládá ze základny formy, jejího jádra, chladicích kanálů a dutinové desky. Celá tato sestava tedy zajišťuje, že roztavený plast se přesně vytvaruje, následně ochladí a vyhodí z formy.

Vstřikovací nástroj

Jak se vyrábí vstřikovací nástroje? Kompletní proces

Zde je uveden správný a podrobný postup, jak se vstřikovací nástroje formují.

1. Fáze návrhu

       Koncepční návrh: Začíná to tím, že konstruktéři a designéři vytvoří koncepční návrh formy podle specifikace výrobku. Těmito specifikacemi mohou být geometrie dílů, průtočná média nebo chladicí média.

       Modelování CAD: Pak se Nástroj CAD slouží k vytvoření přesného 3D modelu formy, která má být vyrobena. Mezi hlavní součásti patří rozvržení součástí, kreslení, vtokové ústrojí a chladicí systém.

       Přezkum návrhu: Jakmile je hotový a zkontrolovaný, je znovu zkontrolován, aby bylo zaručeno, že splňuje funkční a výrobní požadavky. Může se tedy jednat o předpověď toku kovu ve formě, způsobu chlazení formy nebo místa a způsobu vyhazování dílů.

2. Vytváření prototypů

Zde se prototypová forma často vyrábí z levnějšího materiálu, hliníku. Tato prototypová forma se obvykle používá k testování konstrukce a potvrzení funkčnosti formy. Tento krok tedy obvykle pomáhá identifikovat potenciální problémy a provést úpravy před finální výrobou.

 3. Výroba nástrojů

       Výběr materiálu: Po dokončení návrhu a jeho specifikací je dalším krokem výběr vhodného materiálu nástroje. Mezi běžné materiály tak může patřit nástrojová ocel (například P20, H13), nerezová ocel nebo hliník. Jejich výběr závisí na faktorech, jako je objem výroby, složitost dílu a nákladové hledisko.

       Obrábění: CNC obráběcí procesy se pak používají k řezání a tvarování lisovaných dílů z vybraného materiálu. Obvykle se jedná o frézování, vrtání a přesné broušení. Lze jimi tedy dosáhnout požadovaných rozměrů a povrchové úpravy.

       Tepelné zpracování: Poté, některé nástrojové materiály procházejí procesy tepelného zpracování, tj. kalením a popouštěním. Ty pomáhají optimalizovat jejich mechanické vlastnosti, jako je tvrdost a houževnatost.

4. Montáž

       Základna formy: Hned po výrobě se sestaví základna formy, dutina a další součásti. Zahrnuje tedy především montážní vložky, vsuvky a všechny potřebné mechanismy k provádění procesů vyhazování a chlazení dílů.

       Montáž a seřízení:  Zde jsou komponenty pečlivě namontovány a seřízeny. Pomáhají tak provádět přesné operace při vstřikování.

5. Povrchová úprava

Kritické povrchy formy, tj. dutina a jádro, zde procházejí procesy povrchové úpravy. Mohou tak získat požadovanou hladkost a strukturu. Může se jednat o leštění, elektroerozivní obrábění (EDM) nebo strukturování. Ty všechny pomáhají vtisknout výliskům specifické povrchové vlastnosti.

6. Testování a ověřování

       Zkušební jízdy: Jakmile je forma kompletně připravena, proběhne zkušební provoz. Ty se provádějí s použitím cílového vstřikovacího stroje a materiálu za výrobních podmínek. V této fázi se tedy prokazuje funkčnost formy, kvalita dílu a výkon.

       Úpravy: Pokud se vyskytne nějaký problém s plísněmi nebo povrchovou úpravou, je nutné. lze provést úpravy chlazení, hradítek nebo vyhazovacích systémů. Mohou tak pomoci optimalizovat kvalitu dílů a dobu cyklu.

Kontejner na vstřikování plastů

Typy nástrojů pro vstřikování plastů

Podívejme se na různé typy vstřikovacích nástrojů, které jsou k dispozici.

1. Formy s jednou dutinou

Formy s jednou dutinou mohou formovat jeden díl najednou v jednom záběru. Tyto formy se používají při krátkodobé výrobě nebo při potřebě výroby prototypových dílů. Vzhledem ke své základní struktuře jsou jednodutinové formy relativně levnější a snadněji se konstruují než formy s více dutinami. Přesto pracují pomalu, protože díl vytvoří pouze jednou, v jednom cyklu. Obvykle se používají tam, kde je potřeba úzká tolerance nebo kde může mít díl označení, které je obtížné vytvořit ve formě s více dutinami.

2. Formy s více dutinami

Vícedutinové formy mají v rámci jedné formy více dutin, které v každém vstřikovacím cyklu poskytují různé identické díly. Pomáhá tak zvýšit efektivitu výroby a vícehrdlé formy jsou vhodné i pro velkosériovou výrobu. Kromě toho jsou tyto formy ve srovnání s jednodutinovými formami složitější a dražší na výrobu a konstrukci. Pomáhají však zvýšit výrobu a snížit náklady na jeden díl. V případě hromadné výroby tak mohou ospravedlnit počáteční investici.

3. Rodinné formy

Rodinné formy vytvářejí několik dutin, v nichž se v jednom cyklu vyrábí různé díly najednou. To znamená, že každá dutina formy tvoří jeden díl, což může být ideální pro montážní prostředí, kde je nejčastěji potřeba mnoho dílů najednou. Rodinné formy se často používají pro lisování dílů patřících do určité skupiny. Umožňují totiž současné tvarování členů této skupiny, což zkracuje čas. Musí však být velmi dobře navrženy z hlediska doby plnění a chlazení všech dutin ve formě. Tato podmínka může způsobit, že jejich výroba a údržba je obtížnější než u forem s jednou nebo více dutinami.

4. Dvoustřelové formy

Formy se dvěma záběry nebo formy s více materiály či barvami umožňují lisovat dva různé materiály nebo barvy v jednom cyklu. Tato technika je nejvhodnější pro mnoho případů, jako jsou například ozubená kola vyžadující použití různých barev nebo materiálů. Mohou tak vzniknout díly s rukojetí nebo vícebarevnými plochami. Proces zahrnuje dva oddělené vstřikovací cykly: nejprve se vstříkne materiál, poté se částečně ochladí. Za druhé se materiál vstřikuje nad první materiál nebo kolem něj. Metodou dvoustřikového vstřikování lze zlepšit funkci a vzhled dílů. Tento proces však vyžaduje exkluzivní vybavení a přesné konstrukce forem.

5. Formy pro horké dráhy

Tyto formy používají ohřívací systém, aby mohly udržovat plast v roztaveném stavu, když proudí systémem kanálů do dutin formy. Tento způsob kopírování jako odlitku snižuje množství plastového odpadu, protože již není třeba odpojovat a recyklovat podběhy. Systémy s horkými vtoky mohou zkrátit dobu cyklu a zvýšit kvalitu dílu, protože pomáhají udržovat kontinuitu roztaveného plastu, čímž zlepšují záruky špatné povrchové úpravy. Systémy se studenými vtokovými ústrojími se navrhují snadněji než formy s horkými vtokovými ústrojími, ale ty jsou relativně nákladné jak na návrh, tak na výrobu a také na údržbu.

6. Formy pro běh za studena

Formy se studenými válci mají kanálky, kterými plastová tavenina protéká, než se dostane do dutin. Naproti tomu u systémů se studenými vtoky tuhnou vtokové bloky spolu s dílem a je třeba je vyjmout a často recyklovat nebo vyřadit. Tyto formy jsou obecně jednodušší a levnější než formy s horkými válci. Proto jsou vhodné pro široké použití. Produkují však více zmetků a doba cyklu může být delší kvůli nutnosti přetavení a manipulace se ztuhlými vtokovými tělesy.

Různé klíčové parametry a hodnoty spojené s nástroji pro vstřikování plastů

Zde jsou uvedeny některé klíčové parametry a hodnoty, které jsou obecně spojeny s vstřikovací nástroje.

nástroj pro vstřikování plastů

 

 

Parametr

Popis

Typické hodnoty/rozsahy

Nástrojový materiál

Materiál použitý k výrobě formy

Ocel, hliník a měď

Počet dutin

Počet dutin ve formě

Jednotlivé, vícečetné (2-16+ dutin)

Doba cyklu

Doba jednoho injekčního cyklu

10-60 sekund

Upínací síla

Síla, která udrží formu uzavřenou

50-4 000+ tun

Vstřikovací tlak

Tlak pro vstřikování plastu

10 000-30 000 psi

Doba chlazení

Čas na vychladnutí dílu

5-30 sekund

Vyhazovací systém

Mechanismus pro vysunutí dílu

Vyhazovací kolíky, odizolovací desky a vzduchové

Systém Runner

Metody dodávání plastů

Horký běhoun, studený běhoun

Typ brány

Místo vstupu plastu do formy

Přímý, kolíkový, podmořský a okrajový

Povrchová úprava

Kvalita povrchu dílu

Stupně SPI (A1, A2, B1, B2, C1, C2)

Tolerance

Rozměrové odchylky

±0,001-0,005 palce

Životnost plísní

Životnost formy

100 000-1 000 000+ cyklů

Dodací lhůta pro nástroje

Čas na návrh a výrobu formy

4-16 týdnů

Údržba nástrojů

Frekvence údržby

Pravidelné čištění a kontrola

Kompatibilita materiálů

Typy použitých plastů

Termoplasty, termosety a elastomery

Chladicí systém

Metody chlazení forem a dílů

Vodní kanály, konformní chlazení

Složitost části

Úroveň detailu výlisku

Od jednoduchých po velmi složité

Míra smrštění

Smršťování dílů při chlazení

0.1-2.5%

Náklady na plísně

Počáteční náklady na návrh a výrobu formy

$5,000-$100,000+

Jaké jsou výhody vstřikovacích forem?

       Vysoká účinnost: Lze však poznamenat, že jakmile jsou formy navrženy a zkonstruovány, je vlastní proces vstřikování materiálu do formy velmi efektivní, což vede k vytvoření mnoha dílů během krátké doby.

       Důslednost a přesnost: Vstřikování také vede k přesnému a rovnoměrnému uvolnění formy, čímž je zajištěna podobná tolerance pro velkou sérii stejného dílu.

       Složité geometrie: Tento proces umožňuje konstruktérům vytvářet mnohostranné a propracované návrhy dílů. Něco, co by při použití jiných technik nebylo možné.

       Formy, odrůda: Jako většina materiálů jsou preferovány termoplastické i termosetové polymery a elastomery. Vykazují totiž flexibilitu při jejich výběru.

       Nízký odpad: Vstřikování je dnes šetrné k životnímu prostředí, zejména díky systémům horkých kanálů. Kromě toho nedochází k plýtvání materiálem.

       Pevnost a odolnost: Umožňuje začlenění plniv do vstřikovaného materiálu, čímž se zvyšuje pevnost a odolnost dílů.

       Automatizace: Vstřikování může zahrnovat vysokou míru automatizace; to má obvykle vliv na snížení nákladů na pracovní sílu a zvýšení produktivity.

Jaké jsou nevýhody vstřikovacích forem?

Zde jsou uvedeny některé nevýhody a omezení vstřikovacích forem.

       Vysoké počáteční náklady na nástroje: Tvorba a vývoj forem jsou spojeny s velkými náklady, protože návrhy mohou být složité, což často vede k velmi vysokým nákladům.

       Dlouhé dodací lhůty: Od návrhu až po výrobu může uplynout dlouhá doba, což je, popravdě řečeno, časově náročné, pokud jde o projekty s napjatým harmonogramem.

       Omezení návrhu: Výměna forem je nákladná a někdy vyžaduje pořízení zcela nových forem. 

       Stroj; má omezení: Při vstřikování není možné použít všechny materiály, což zužuje typ použitého materiálu.

       Omezení velikosti dílů: Výroba je omezena velikostí formy a stroje; u velkých dílů je obtížná.

       Komplexní údržba: Na druhou stranu formy potřebují pravidelnou údržbu, aby byla zaručena jejich produktivita a trvanlivost.

       Výzvy v oblasti kontroly kvality: Její údržba může být náročná, zejména při velkém počtu výrobních sérií na současných světových trzích. 

       Dopad na životní prostředí: Vstřikování jako výrobní proces může produkovat plasty, a tudíž vytvářet plastový odpad, což vyžaduje opatření k likvidaci odpadu. 

Závěr

Závěrem lze říci, že vstřikovací nástroje mají v moderní výrobě velmi významné místo. Poskytuje všestrannost a efektivitu při výrobě plastových dílů. Je tedy velmi důležité porozumět různým typům nástrojů a faktorům při výběru správného výrobce. Kromě toho jsou při výběru výrobce velmi důležitými faktory také kvalita a přesnost, zákaznická podpora, náklady a doba realizace. Kromě toho se tato oblast vstřikování neustále vyvíjí a dosahuje optimálního výkonu a udržitelnosti výrobních operací.

Často kladené otázky

Q1. Jak dlouho trvá výroba vstřikovacích nástrojů?

Dodací lhůta je doba potřebná k výrobě výrobku. V závislosti na složitosti návrhu může trvat několik týdnů až několik měsíců. Kromě toho se může v průběhu času měnit.

Q2. Jaké faktory je třeba zohlednit při výběru výrobce nástrojů?

Tímto faktorem mohou být zkušenosti, kvalita, zákaznický servis, cena, čas a schopnost zpracovat určité materiály. Kromě toho je třeba vzít v úvahu i složité díly.

Q3. Jaké jsou běžné problémy při výrobě nástrojů pro vstřikování plastů?

Mezi tyto problémy patří vady dílů, tj. deformace nebo propadliny, odchylky kvality a požadavek lokalizace na přísnou kontrolu vstřikovacích faktorů.

 

Čiré vstřikování

Vstřikování čirých plastů a jeho aplikace

Celosvětový trh se vstřikovanými plasty rychle roste. Podle studie měl tento trh v roce 2023 hodnotu 387,51 miliardy USD. USD a do roku 2032 se předpokládá jeho nárůst na 561,58 mld. Vstřikování průhledných plastů je proces výroby průhledných plastových předmětů. Osvětlíme si tedy proces a výhody, které přináší vstřikování čirých plastů podrobně.

Co je to Vstřikování čirých plastů?

V každodenním životě používáme mnoho průhledných plastových výrobků. Mezi tyto výrobky patří čočky, okna, helmy atd. Zajímalo vás někdy, jak tyto výrobky vznikají? Provádějí se jiným postupem známým jako vstřikování čirých plastů. Při tomto procesu se používají různé materiály, například polykarbonát, polymetylmetakrylát a polyethylen vysoké hustoty. Můžete si vybrat jakýkoli materiál, který splňuje požadavky uživatele. V důsledku toho tento proces vyžaduje pečlivý výběr materiálu a specifické typy zařízení. Kromě toho je nutná kontrola teploty, která zajistí, že výrobky budou mít minimální vady.

Vstřikování čirých plastů

Běžně používané materiály v Vstřikování čirých plastů:

Při vstřikování čirých plastů se používají různé typy materiálů. Pojďme si říci o některých nejpoužívanějších materiálech.

1. Akryl (PMMA)

Akryl je jiný název pro polymetylmetakrylát. Jedná se o netoxický materiál. Je odolný vůči UV záření. Kromě toho má vynikající propustnost světla. Jeho nevýhodou je, že je křehký. Křehkost však můžeme snížit leštěním. Zjistěte více o Vstřikování PMMA.

2. Polykarbonát

Polykarbonát je tepelně odolný materiál. Díky této vlastnosti je ideální pro použití v tepelných štítech. Používá se také k výrobě ochranných brýlí. Kromě toho je tento materiál také čirý a průhledný. Jedná se však o poněkud nákladný materiál. Další informace o Vstřikování polykarbonátu.

3. Polyethylen vysoké hustoty

Vysoký tlak a vysoké teploty přeměňují ropu na polyethylen vysoké hustoty. Ten lze snadno přeměnit na různé tvary. Používá se k hromadné výrobě nádob a trubek. Není to toxický materiál. Lze z něj tedy vyrábět i nádoby na skladování potravin. 

Proces krok za krokem Vstřikování čirých plastů:

Nyní máte dostatek informací o vstřikování plastů. Pojďme tedy podrobně probrat celý postup krok za krokem.

1.    Návrh formy

V první fázi se vytvoří forma, která vychází z požadovaného tvaru a velikosti plastového dílu. Nejprve tedy zadáme geometrii formy, která zahrnuje dutiny, jádra a vtokové dráhy. Mezi nejčastěji používané materiály může patřit ocel a hliník. Na druhé straně lze formu vyrobit postupy, jako je odlévání, obrábění nebo 3D tisk. K návrhu plně zarovnané formy můžeme také použít software pro počítačem podporované navrhování (CAD).

2.    Výběr materiálu

Při vstřikování používáme různé materiály podle našich požadavků. Před výběrem plastového materiálu zvažte jeho vlastnosti, jako je pevnost, pružnost a bod tání. Plastové pelety nebo granule můžete zakoupit u dodavatele. V případě potřeby můžete do materiálu přidat přísady nebo barviva. Nezapomeňte tento materiál vysušit, abyste odstranili případnou vlhkost. K minimalizaci vlhkosti můžete použít sušičku. Sušení materiálu je nezbytné, aby se zabránilo vzniku trhlin a malých bublinek. Předejdete tak vzniku vad ve finálních dílech.

3.    Výběr stroje

Nyní jste s výběrem materiálu hotovi. Dalším krokem je výběr vstřikovacího stroje. Stroj vybírejte podle velikosti dílu a materiálu. Nastavte formu v upínací jednotce stroje. Připojte hydraulický a elektrický systém stroje. Můžete také nastavit teplotu a tlak stroje podle svých potřeb.

4.    Vstřikování materiálu

Plastový materiál vložte do násypky stroje. Poté látku zahřívejte, dokud se neroztaví. Obvykle materiál zahříváme pomocí válce a šneku stroje. Pomocí trysky a vtokového systému vstříkněte roztavený plast do dutiny formy. Plast se vstřikuje pod vysokým tlakem přibližně 500-1500 psi. Před vstupem do dutiny formy se pohybuje skrz vtokové dráhy. Při otáčení šneku se plastový materiál rozprostírá. Plast se při extrémních teplotách a tlaku taví a mísí. Ujistěte se, že je forma naplněna. Tím se zabrání vzniku vad a plast získá rovnoměrné vlastnosti.

5.    Chlazení plastu

Formovací stroje mají chladicí kanály s vodou a olejem. Pomáhají ochlazovat plastový materiál ve formě a jejich typická doba chlazení je 10-60 sekund. Kromě toho doba závisí na materiálu a tloušťce plastu. Správné chlazení zajišťuje rovnoměrnou strukturu plastu.

6.    Vysunutí plastu

Nakonec se plastový materiál ochladí. Nyní jej můžete vysunout. Vyhazovací kolíky vytlačí hotový plast z formy při jejím otevírání. Poté formu umístíme na dopravní pás nebo do skladovacího prostoru.

7.    Ořezávání

K odstranění přebytečného plastu z hotového materiálu používáme ořezávací nástroje. Připravený plast očistíme pomocí rozpouštědel. Poté jej vysušíme metodami, jako je vyfukování. Poté díl zkontrolujeme z hlediska kvality. Díly procházejí fyzikální a mechanickou kontrolou, aby byla zajištěna rozměrová přesnost. Nyní je připraven k odeslání zákazníkům.

Čirý výlisek z PP

Běžné vady vstřikování čirých plastů

Zde je stručná tabulka pro jasné vady vstřikování plastů

 

Defekt

Příčiny

Potenciální řešení

Průtočné linie

Nestejnoměrný tok roztaveného plastu, příliš nízká teplota formy, příliš vysoká rychlost vstřikování.

Zvyšte teplotu formy, upravte rychlost vstřikování, optimalizujte umístění vrat a design.

Svařovací linky (pletené linky)

Souběh front taveniny během vstřikování, nedostatečný tlak nebo teplota

Zvýšit vstřikovací tlak, zvýšit teplotu formy a upravit konstrukci dílu tak, aby se minimalizoval výskyt svárů.

Dřezy (značky dřezů)

Diferenciální rychlost chlazení a nedostatečný tlak v ucpávce

Zvyšte tlak a dobu balení, upravte umístění a velikost šoupátek a navrhněte silnější průřezy v kritických oblastech.

Bubliny (lapače vzduchu)

Zachycení vzduchu při lisování a nedostatečné odvětrávání

Zlepšete odvzdušnění formy, optimalizujte parametry vstřikování a používejte materiály s lepšími tokovými vlastnostmi.

Zakalení nebo opar

Špatné vysychání materiálu nebo kontaminace, nestejná teplota taveniny

Zajistěte správnou manipulaci s materiálem a jeho sušení, udržujte stálou teplotu taveniny a v případě potřeby používejte materiály optické kvality.

Šmouhy nebo škrábance

Nedokonalosti formy nebo nástroje, nečistoty nebo úlomky v dutině formy.

Pravidelně čistěte a leštěte formy, kontrolujte a udržujte nástroje a používejte vhodné prostředky pro uvolňování forem.

Deformace

Nerovnoměrné chlazení nebo smršťování, nesprávné vysouvání

Optimalizujte chladicí kanály, použijte jednotnou tloušťku stěn, upravte parametry a pořadí vyhazování.

Rozměrové variace

Nestejná rychlost chlazení, nesprávná konstrukce nebo údržba formy.

Zajistit rovnoměrnou teplotu formy, přísně kontrolovat parametry zpracování a pravidelně kontrolovat a udržovat formy.

 Výhody vstřikování plastů

Nyní jste seznámeni s kompletním postupem vstřikování. Pojďme si tedy vysvětlit výhody tohoto procesu. Zde je několik jeho výhod:

1.    Přesný tvar

Čiré vstřikování vytváří díly přesných tvarů a velikostí. Vyrobené díly jsou navíc odolné vůči chemikáliím a poškrábání. Plastové díly jsou navíc průhledné a čiré. Plasty se tedy používají ve spotřebičích, kde je důležitá viditelnost.

2.    Nákladově efektivní

Jedná se o finančně nenáročný proces. Vyrábí velké plastové díly za přijatelnou cenu. Je tedy atraktivní volbou pro začínající a malé podniky.

3.    Nízké nároky na údržbu

Plast vyrobený vstřikováním nevyžaduje náročnou údržbu. Jak bylo uvedeno výše, vyrábí se při něm čiré plasty. Čiré plasty jsou lehčí než jiné materiály. Snadno se také čistí. Kromě toho jsou čiré plasty dobrými izolanty. Jsou tedy vhodné pro elektrické spotřebiče.

4.    Široký výběr materiálů

Vstřikování plastů dokáže poměrně dobře zpracovávat různé materiály s různými vlastnostmi. Mezi ně mohou patřit termoplasty, elastomery a termosety. Kromě toho je univerzální a umožňuje výrobcům vybrat si materiály podle jejich požadavků, tj. pevnost, pružnost, tepelnou odolnost a další.

5.    Minimální materiálový odpad a dopad na životní prostředí

Tento proces pomáhá produkovat minimální množství odpadního materiálu. Jeho přebytečný plast lze často znovu rozemlít a následně recyklovat. Moderní metody se také zaměřují na snížení spotřeby energie. Kromě toho pracují také na snižování emisí při výrobě, takže se tento proces může stát šetrnějším k životnímu prostředí.

Nevýhody vstřikování plastů:

Vstřikování plastů má také některé nevýhody. Probereme je zde.

1. Vysoké počáteční náklady na nástroje a zařízení

Počáteční náklady na nástroje a zařízení jsou u tohoto procesu ve srovnání s jinými výrobky vysoké. Výroba forem je nejdražší částí vstřikování, kdy konstruktér musí vynaložit mnoho peněz na první návrh a výrobu forem a nástrojů. Tyto náklady se někdy mohou prodražit, zejména pokud je třeba vyrobit jen několik výrobků nebo pokud je v nádobách nevyužitý prostor.

2. Konstrukční omezení

Stejně jako každý typ výrobního procesu má však i vstřikování plastů svá omezení, pokud jde o konstrukce, které může forma vyrábět. Například tenké stěny mohou být žádoucí, pokud je třeba zachovat stejnoměrnou stěnu. Umožní hladký tok roztaveného materiálu po celém obvodu a zabrání vzniku defektů. Pokud jsou geometrie dílů malé a složité, může být ve formě také více podřezů nebo drobných detailních prvků, které je třeba zachytit. To zvyšuje její komplikovanost a náklady.

3. Dodací lhůta pro nástroje

Proces návrhu a konstrukce těchto forem je obvykle zdlouhavý a taková forma může trvat týdny nebo dokonce měsíce, v závislosti na složitosti a míře formy. Může se také zkrátit doba přizpůsobení výrobku, doba reakce na tržní trendy a celková doba do zahájení výroby.

4. Omezení materiálu a kompatibilita

Použití vstřikování poskytuje podklad pro velké množství typů materiálů. Každý typ materiálu má však své vlastnosti a nedostatky. Obecná výroba materiálu může přinášet několik rizik, jako je například deformace a degradace, nebo vyžaduje zvláštní podmínky pro zpracování. Výběr správného typu materiálu je velmi důležitý a ovlivňuje náklady a efektivitu výroby.

5. Problémy s kontrolou kvality

Kvalita výrobku musí být po celou dobu procesu kontrolována na stejné úrovni. Toho lze dosáhnout řízením parametrů, jako je teplota, tlak a rychlost chlazení materiálu. Pokud dojde ke změně těchto parametrů, mohou se objevit problémy, jako je propadání, deformace nebo problémy týkající se rozměru.

Úkoly spojené se vstřikováním čirých plastů do forem

Jak všichni víme, každý proces má své výhody a problémy. Pojďme si tedy povědět něco o jeho nevýhodách.

  • Průtočné linky: Roztavený plast se ve formě pohybuje různou rychlostí. Pryskyřice tedy houstne různou rychlostí. V důsledku toho se na povrchu výlisku objevují viditelné čáry. Jejich vzhled naznačuje, že rychlost vstřikování nebo tlak jsou nízké.
  • Svařovací linky: Svařovací čáry jsou také známé jako pletací čáry. Vzniká, když se dvě proudové fronty spojí. Vzniká v důsledku přerušení plastického toku. Většinou se vyskytují v okolí otvorů. Svarové čáry jsou zřetelnější než čáry proudění.
  • Twisty v hotovém plastu: Deformace plastu znamená ohyby a zakřivení, které se objevují v plastovém materiálu. hotové plasty. Vznikají v důsledku nesprávného chlazení formy. Tyto zákruty můžeme minimalizovat zajištěním správné doby chlazení.
  • Delaminace povrchu: Někdy je povrchová vrstva oddělená od spodních vrstev. K tomu dochází v důsledku nadměrné rychlosti vstřikování nebo tlaku. Další příčinou delaminace je znečištění a vlhkost na povrchu formy. Povrch může být v důsledku delaminace drsný a pokrytý puchýři.
  • Značky dřezu: Plastový materiál se může při ochlazování smršťovat. K tomu dochází proto, že vnější, silnější část potřebuje delší dobu k ochlazení, takže vnitřní část se může smršťovat. V důsledku toho se na povrchu hotového plastu objeví prohlubně. Ty se nazývají propadliny. Lze je minimalizovat poskytnutím dostatečné doby chlazení.
  • Udržení přehlednosti: Pro tvorbu čirého plastu je nutná optimální teplota. Extrémní teplota může mít za následek změnu barvy. Vysoké teploty tedy vyvolávají napětí. V důsledku toho brání průhlednosti plastu.

Aplikace Vstřikování čirých plastů

Vstřikování čirých plastů proces má mnoho aplikací. Vyrábí čiré plastové kelímky, talíře, misky a nádoby. Proto hraje důležitou roli v potravinářském a nápojovém průmyslu. Stejně tak vyrábí plastové židle a ozdoby. Kromě toho hraje roli v automobilových součástkách a elektronických součástkách. Používá se také ve zdravotnických prostředcích a spotřebním zboží.

Závěr

Shrnuto a podtrženo, vstřikování čirých plastů vytváří vysoce kvalitní plast. Mezi tyto suroviny může patřit akryl, polypropylénya polykarbonáty. Proces spočívá ve výběru materiálu a jeho vstřikování do stroje. Poté se materiál vstříkne do stroje. Po dosažení požadovaného tvaru je vyhozen. Jeho hlavními výhodami jsou získání přesného tvaru a nákladová efektivita. Má také nevýhody, jako jsou svařovací čáry a průtokové čáry. Dále se používá ve zdravotnictví, automobilovém průmyslu, elektronice a dalších odvětvích.

Často kladené otázky:

Který materiál je nejlepší pro vstřikování čirých plastů?

Různé materiály se používají pro vstřikování čirých plastů. Nejčastěji se však používá akrylát a polykarbonát. Tyto látky jsou odolné vůči kyselinám a zásadám. Jsou tedy ideálními materiály pro lisování čirých plastů.

Jaké jsou nejčastější problémy spojené s čirými vstřikovacími plastovými formami?

Čirý vstřikovaný plast se potýká s různými problémy. Některé z nich jsou linie toku, stříbrné linie a linie propadu. Patří sem také delaminace povrchu, deformace plastu a stabilita tloušťky.

Jaká je průměrná cena formy na vstřikování plastů?

Průměrné náklady na čiré vstřikování se pohybují od $100 do $1000. Závisí na mnoha faktorech. Mezi klíčové faktory patří jeho surovina, požadovaný design a složitost formy.

 

plastová forma na stolici

 

Plastová forma na stolici: Vytvořte si stoličky, které vás nezklamou.

Plastové stoličky jsou nenápadné kusy nábytku, které jsou všudypřítomné v obytných domech, na zahradách a pracovištích po celém světě. Víte však, jak tyto nástroje vznikají? Za všechno může plastová forma na stolicisamozřejmě!

Kouzlo tvarování: Od návrhu po výrobu

Forma na plastovou stoličku je jako obří formička na sušenky, ale na roztavený plast.  Forma je obvykle vyrobena z vysoce kvalitní oceli a je pečlivě navržena tak, aby zachytila všechny detaily a složitosti zamýšlené stoličky.  Tento proces návrhu vyžaduje, aby návrháři výrobků a odborníci na výrobu forem pracovali ruku v ruce.

Po dokončení návrhu se plastová forma na stoličku vyrábí pomocí moderních technik, jako je CNC obrábění a elektroerozivní obrábění. Při CNC obrábění se používají počítačem řízené nástroje, které do oceli vyřezávají požadovaný tvar. EDM se naproti tomu zabývá složitějšími detaily nebo úzkými rohy pomocí přesné elektrické jiskrové eroze.

plastová forma na stolici

Anatomie formy na stolici

Plastová forma na stolici se skládá ze dvou základních částí, a to jádra a dutiny. Dutina určuje vnější tvar stoličky, zatímco jádro tvoří veškeré duté části nebo vnitřní prvky.  Tyto dvě součásti jsou navrženy tak, aby na sebe dokonale navazovaly a po zavření vytvořily utěsněnou dutinu.

Kromě jádra a dutiny obsahuje dobře navržená forma síť kanálů, kterými protéká roztavený plast, a účinné chladicí nebo chladicí potrubí.  Systém vrat, jimiž roztavený plast vstupuje do dutiny, hraje klíčovou roli při zajišťování plynulého toku a minimálního odpadu.

Proces lisování: Přivádění stoliček k životu

Forma na plastovou stoličku je základem výrobního procesu, který se nazývá vstřikování.  Roztavený plast se zahřeje na určitou teplotu podle zvoleného materiálu, kterým je u stoliček nejčastěji polyethylen nebo polypropylen. Poté se pod vysokým tlakem vstřikuje do uzavřené dutiny formy.

Dutina je pak vyplněna roztaveným plastem, který se přizpůsobí všem zákoutím konstrukce formy.  Chladicí linky pak rychle sníží teplotu a plast ztuhne do požadovaného tvaru stoličky. Po ochlazení se forma otevře a čerstvě vytvarovaná stolička se vysune a je připravena na dokončovací práce, jako je odstraňování otřepů nebo stohování.

Nad rámec základů:  Úvahy o konstrukci formy

I když základní koncept zůstává stejný, plastová stolička konstrukce formy mohou být překvapivě složité. Faktory jako např:

  • Stohovatelnost

Formy mohou být navrženy tak, aby umožňovaly uložení více stoliček do sebe pro efektivní skladování a přepravu.

 

  • Síla a hmotnost

Konstrukci formy lze upravit tak, aby se optimalizovala rovnováha mezi pevností a hmotností stoličky pomocí žebrování nebo různé tloušťky stěny.

  • Textura povrchu

Povrch formy může být strukturovaný, aby výsledná stolička měla hladký, vzorovaný nebo protiskluzový povrch.

Trvalý odkaz plísně

Forma na plastové stoličky vyrobená s velkou péčí je hodnotnou investicí, která během své životnosti vyprodukuje velké množství stoliček.  Forma na plastové stoličky zaručuje stálou kvalitu, efektivní výrobu a možnost vytvořit širokou škálu plastových stoliček pro každou potřebu. 

 

vstřikovací forma tpu

Proč je vstřikování TPU ideální pro měkké díly?

Proč TPU vstřikování plastů je ideální pro měkké části? Jak ukazuje tento blog, TPU má jen málo konkurentů, pokud jde o výhody, které nabízí. Výhodou TPU je pružnost, tepelná odolnost a chemická nehořlavost. To je dáno tím, že vstřikování umožňuje přesnou výrobu.

Nyní si probereme vlastnosti, které dávají TPU výhodu.

Vstřikování TPU

Jaké jsou jedinečné vlastnosti TPU, díky nimž je vhodný pro měkké díly?

Flexibilita

Modul pružnosti ve smyku kolem 1000 psi je výhodný při vytváření měkkých dílů. Vstřikovací tlak se používá ke správnému uspořádání molekulárních řetězců. Tvrdost TPU se pohybuje mezi 60A a 98A.

Tato řada umožňuje vytvářet různé měkké díly. Přesnost lisování je ovlivněna pevností v tahu. Tato vlastnost je užitečná pro automobilový průmysl a spotřební zboží.

Modul pružnosti je dobře použitelný pro ergonomické konstrukce. Pevnost v ohybu pomáhá dynamickým součástem. Teplota formy ovlivňuje pružnost výsledného dílu. Rychlost vstřikování určuje tokové vlastnosti polymeru.

Pružnost

Modul pružnosti v tahu určuje roztažnost a také regenerační vlastnosti materiálu. Dynamické aplikace vyžadují vysokou deformační kapacitu. Prodloužení TPU při přetržení je vyšší než 500. Tento parametr zaručuje spolehlivost dílů. Nízká pevnost v tlaku zvyšuje výkonnost, protože vydrží namáhání.

Mechanické vlastnosti určují parametry vstřikování. Pružnost je užitečná pro těsnění, ucpávky a pružné trubky. Youngův modul informuje o požadavcích na konstrukci.

Pružnosti se dosáhne při správné regulaci teploty formy. Vlastnosti konečného výrobku závisí na podmínkách, za kterých je zpracováván.

Odolnost

Při Taberově zkoušce je odolnost proti oděru vyšší než 200 cyklů. Parametry vstřikování zlepšují tvrdost povrchu. Pevnost v tahu je zásadním faktorem pro odolné díly z TPU.

Únavová odolnost v ohybu zajišťuje trvanlivost pro aplikace, které zahrnují rotační nebo ohybové pohyby. Pohybují se od 85A do 95A. Tento rozsah poskytuje konstrukcím oporu.

Odolnost proti nárazu při nízké teplotě zajišťuje větší trvanlivost. Konstrukce formy určuje, do jaké míry bude konečný výrobek odolný. Odolnost TPU vůči mechanickému opotřebení jej předurčuje k použití v průmyslových dílech.

Chemická odolnost

Odolnost vůči uhlovodíkům tak zajišťuje stabilní vlastnosti materiálu v extrémních podmínkách. Zachovává celistvost dílu, protože absorpce vody je omezena na minimum. TPU vykazuje dobrou odolnost vůči olejům a palivům. Vlastnosti chemické odolnosti závisí na podmínkách vstřikování.

Tato funkce je cenná pro vysoce výkonné aplikace. Součásti, jako jsou hadice a těsnění, vyžadují chemickou kompatibilitu. Tuto vlastnost zajišťuje molekulární struktura TPU.

Kontrola zpracování je důležitá pro udržitelnou odolnost. Odolnost TPU vůči bobtnání pod vlivem rozpouštědel přispívá k jeho trvanlivosti. Mezi faktory, které ovlivňují odolnost, patří rychlost vstřikování a teplota.

Teplotní přizpůsobivost

Tepelná stabilita se pohybuje mezi - 40 a 100. Vstřikovací proces tuto pružnost zachovává. Teplota skelného přechodu TPU ovlivňuje jeho výkon. Je výhodná v širokém spektru aplikací napříč klimatickými pásmy. Bylo zjištěno, že tepelné vlastnosti ovlivňují parametry zpracování.

Důležitá je stabilita výkonu při měnící se teplotě. Toho se využívá v automobilovém a leteckém průmyslu. Regulace teploty formy je velmi důležitá.

Univerzálnost TPU přispívá k dlouhé životnosti výrobku. Tepelné stability je dosaženo přesným zpracováním.

Jak se liší vstřikování TPU od jiných typů vstřikování plastů?

Srovnání termoplastů

Vstřikování plastů TPU má teplotu zpracování mezi 190 a 230 °C. To je nižší než u mnoha termoplastů. Nízká smyková viskozita TPU je výhodná pro lisování složitých dílů. Jiné termoplasty, například PP, vyžadují vyšší tlaky.

Index toku taveniny TPU usnadňuje vstřikování. TPU má lepší prodloužení než PET. Rychlost vstřikování se liší v důsledku relativně odlišných vlastností TPU. reologie. TPU má ve srovnání s ABS mnohem pomalejší tepelný rozptyl.

Specifické výzvy

Kontrola vlhkosti při manipulaci s materiálem by měla být nižší než 0,03. Na stránkách . konstrukce formy je ztížena vysokou citlivostí na parametry zpracování.

Při teplotách zpracování má TPU ve srovnání s PVC nižší viskozitu. Dalším faktorem, který je třeba pečlivě sledovat, je rychlost chlazení, protože ta ovlivňuje stabilitu rozměrů. Na straně nástrojů je třeba brát v úvahu vysoké smrštění TPU ve formě.

Proces odformování vyžaduje přísnou kontrolu teploty. Šrouby používané pro zpracování TPU vyžadují specifickou konstrukci. Problémem u TPU je nízká pevnost taveniny TPU. Změny vstřikovacího tlaku mají vliv na kvalitu vyráběných dílů.

Výhody vstřikování TPU

Díky vysoké pružnosti je vstřikování TPU vhodné pro použití v dynamických dílech. Připomeňme si princip pružnosti, který zaručuje schopnost odolávat zatížení nepřetržitě a po dlouhou dobu.

Vysoká odolnost proti opotřebení je ideální pro průmyslové použití. Schopnost pokrýt velký rozsah tvrdosti zvyšuje univerzálnost TPU. Další výhodou je chemická odolnost pro automobilové díly. Díky nízkoteplotním vlastnostem TPU se jeho použití rozšiřuje.

V sektoru spotřebního zboží jsou vhodné možnosti vysoké transparentnosti. Dobrá přilnavost umožňuje přetlačování. Biokompatibilita TPU umožňuje jeho použití v oblasti medicíny. Povinná kontrola mechanických vlastností vede k vysoké kvalitě finálních výrobků.

Vstřikování TPU palstic

Vstřikování TPU palstic

Proč je TPU pro pružné a odolné díly vhodnější než jiné materiály?

Výkonnostní charakteristiky

Vysoká pevnost v tahu je výhodná pro zvýšení odolnosti vstřikovaných dílů z TPU. Vysoké prodloužení při přetržení naznačuje, že materiál je pružný. Nízká pevnost v tlaku pomáhá udržet tvar materiálu při namáhání.

Odolnost TPU proti oděru také zvyšuje životnost. Vysoká odolnost proti roztržení zajišťuje vysoký výkon při použití. Modul pružnosti určuje pružnost i tuhost.

Rozsah tvrdosti podle Shoreho stupnice umožňuje jeho použití různými způsoby. Chemická odolnost TPU znamená stabilitu. Pružnost při nízkých teplotách je přizpůsobena různým podmínkám. Parametry vstřikování umožňují zlepšit výkonnostní charakteristiky.

Vynikající flexibilita

Hodnota modulu pružnosti umožňuje vyšší pružnost součástí vyrobených z TPU. Vysoké prodloužení při přetržení naznačuje, že materiál je roztažitelný. Tpu má dobrou pružnost pro dynamické aplikace. Komprese nastavená na nízkou úroveň udržuje pružnost materiálu při namáhání.

Dobré odrazové vlastnosti přispívají ke zlepšení úrovně výkonu. Existence rozsahu tvrdosti podle Shorea ukazuje, že rozsah pružnosti je proměnlivý.

Pevnost v ohybu pomáhá při výrobě měkkých a pružných dílů. Díky molekulární struktuře TPU je pružnost zachována v celém výrobku. Díky kontrolovanému zpracování jsou materiály vysoce flexibilní. Díky své pružnosti je TPU stejně výhodný v konstrukční univerzálnosti.

Dlouhodobé výhody

Odolnost proti korozi zaručuje dlouhodobé používání vstřikovaných dílů z TPU. Chemická stabilita je schopnost udržet si úroveň výkonu po celou dobu používání. Životnost výrobku zvyšuje také odolnost proti nárazu při nízkých teplotách. Vysoká odolnost proti roztržení přispívá ke zvýšení trvanlivosti výrobků.

Odolnost TPU pomáhá zmírnit únavu materiálu. Vysoká pružnost zajišťuje vyšší flexibilitu v delším časovém horizontu. Nízká absorpce vlhkosti je dalším faktorem, který podporuje jeho odolnost.

Spolehlivost je tedy definována jako schopnost trvale fungovat za různých podmínek. Stabilita prostředí TPU tak minimalizuje degradaci. Odolnost dlouhodobě šetří náklady, protože TPU je vysoce efektivní.

Odolnost materiálu

Pevnost tkaniny v roztržení se zvyšuje díky použití TPU v materiálu. Díky vynikajícím vlastnostem při opotřebení je výrobek vhodný pro náročné použití.

Míra známá jako modul pružnosti určuje pevnost a pružnost v rovnováze. Nízký modul stlačení neumožňuje konstrukci udržet si svůj tvar. Chemická odolnost TPU umožňuje zachovat stabilitu materiálu. Schopnost odolávat nízkým teplotám eliminuje riziko křehkosti.

Pružnost TPU snižuje pravděpodobnost namáhání materiálu. Vysoká rázová pevnost zajišťuje trvanlivost komponent. Je to proto, že konzistence po určitou dobu zvyšuje spolehlivost. Díky všestrannosti TPU je vhodný pro různá použití.

vstřikování tpu

Jaké jsou klíčové aspekty návrhu pro vstřikování TPU?

Tloušťka stěny

Tloušťka stěny hraje rozhodující roli při funkčnosti dílů ze vstřikovaného plastu TPU. Tenké stěny minimalizují množství materiálu použitého při výrobě. Rovnoměrná tloušťka zabraňuje deformacím. Správná tloušťka zajišťuje pevnost.

Tvorba stěn závisí na vstřikovacím tlaku. Pružnost TPU znamená, že jsou nutné určité specifické rozměry stěn. Změny tloušťky ovlivňují také rychlost chlazení.

Lehké konstrukce mají přednost před tenkými stěnami. U silnějších profilů může být nutné vyztužení. Větší tloušťka vede k delším a pevnějším stěnám.

Návrh úhlů

Souřadnice pomáhají při správném vysunutí. Bylo také zjištěno, že díly vstřikované z TPU vyžadují dostatečný tah pro proces vylisování. Nesprávné úhly způsobují vady. Vzhledem k vysoké pružnosti lze vstřikování TPU použít při výrobě prvků s nižšími úhly ponoru. Správný ponor zabraňuje nerovnému povrchu.

Vysoké úhly tahu také minimalizují napětí v materiálu. Konstrukce formy musí také zohlednit pružnost TPU. Optimalizace tahu zajišťuje, že kvalita, která je vyráběna, je v celém výrobním procesu stejnoměrná. Vyhazovací síla je přímo úměrná úhlům ponoru. Vyšší přesnost úhlů ponoru zkracuje dobu cyklu.

Umístění žeber

Žebra pomáhají zlepšit pevnost dílu ze vstřikovaného plastu TPU. Vhodná konstrukce žeber omezuje kroucení. Tloušťka žeber by měla být menší než tloušťka stěn. Umístění ovlivňuje tok materiálu.

Při navrhování žeber minimalizujte ostré rohy. Větší rozteč žeber optimalizuje pružnost TPU. Vstřikovací forma TPU by měly odpovídat napěťovým čarám. Nadměrné množství žeber může vést ke vzniku propadlin.

Rovnoměrné rozložení žeber zvyšuje nosnost. Důležité je také poznamenat, že tvar žeber významně ovlivňuje proces chlazení.

Tok materiálu

Tok materiálu má vliv na kvalitu vstřikovaného dílu z TPU. První z nich se týká pravidel toku, kdy správný tok eliminuje vznik dutin a vad. K toku přispívá nízká viskozita TPU.

Umístění bran ovlivňuje průtok. Vyvážený tok materiálů a součástí pomáhá snižovat vnitřní napětí. Rychlost proudění ovlivňuje konečné vlastnosti dílu.

Vzhledem k vysoké flexibilitě je třeba řádně řídit tok v TPU. Aplikace výpočetní dynamiky tekutin zlepšuje návrh formy. Správné proudění hraje důležitou roli také při zajištění správného vzorce toku materiálu. Průtokové kanály musí zohledňovat povahu TPU.

Úvahy o chlazení

Rychlost chlazení má proto vliv na kvalitu vstřikovaných dílů z TPU. Další nevýhodou použití této metody je, že taková rychlost chlazení pravděpodobně povede k deformaci. Rovnoměrné chlazení zachovává rozměry, aby se zabránilo deformaci. Vzhledem k nízkému součiniteli tepelné vodivosti existují určité metody chlazení pro vstřikovací formy z TPU. Jedním z faktorů ovlivňujících rychlost chlazení je teplota formy.

Chladicí kanály musí být dobře navrženy. Optimální chlazení zlepšuje mechanické vlastnosti TPU. V důsledku nerovnoměrného chlazení může docházet k namáhání. Řízeným chlazením se totiž zvyšuje pružnost TPU. To znamená, že doba chlazení má přímý vliv na konkrétní výrobní cyklus.

vstřikovací forma tpu

Jak funguje proces vstřikování TPU?

Přehled procesů

Granule TPU se ve vstřikovací jednotce roztaví. TPU se vstřikuje do dutiny formy v roztaveném stavu. Vstřikovací tlak a rychlost řídí proces plnění formy. Procesem chlazení TPU ztvrdne do požadovaného tvaru. Vyhazovací systém pomáhá při vyjímání vytvarovaného dílu.

TPU má nízkou viskozitu, proto může snadno téct a být zpracováván. Teplota formy tak hraje důležitou roli při předcházení vzniku vad. Cyklická doba vstřikování ovlivňuje rychlost výroby. Konstrukce formy určuje kvalitu konečného dílu.

Specifické stroje

Na stránkách vstřikování plastů stroje používají vratný šnek. V hlavni se zahříváním taví granule TPU. Upínací jednotka je zodpovědná za bezpečné udržení formy v dané poloze.

Řízení teploty pomáhá TPU udržovat stejnoměrnost. TPU se vstřikuje do formy pod vysokým tlakem. Většina strojů je poháněna hydraulicky nebo elektricky.

Řízení tuhnutí se provádí pomocí chladicích systémů forem. Při vyjímání dílů mohou asistovat robotická ramena. Senzory monitorují parametry vstřikování. Díky nízké smykové viskozitě TPU jsou tyto stroje vhodné pro jeho použití.

Kontrola kvality

Ověření rozměrové přesnosti se provádí po vytvarování. Kontrola povrchové úpravy prokazuje, že výrobek nemá žádné vady. Zkoušky pevnosti v tahu jsou důležité, protože potvrzují kvalitu materiálů. Zkoušky tvrdosti celkově rovněž podporují specifikace TPU.

Pro zajištění optimálního výkonu strojů je důležité dodržovat pravidelný kalibrační plán. Teplota formy je monitorována, aby se zabránilo jejím výkyvům. Kvalita výroby je sledována prostřednictvím záznamu dat v reálném čase. Kontroly viditelnosti odhalují povrchové vady.

Pro rozměrovou stabilitu se měří také smrštění. Díky standardizovanému zajištění kvality jsou vstřikované díly z TPU spolehlivé.

Testovací postupy

Pro stanovení pevnosti v tahu TPU se provádějí tahové zkoušky. Zkoušky tvrdosti tak pomáhají určit vlastnosti materiálu a potvrdit jeho vlastnosti. Zkoušky tažnosti hodnotí pružnost. Vlastnosti při opotřebení se určují zkouškami odolnosti proti oděru.

Zkoušky chemické odolnosti jsou zaměřeny na kontrolu stability. Houževnatost TPU se zjišťuje nárazovými zkouškami. Rozměrové kontroly potvrzují přesnost formy. Tepelná analýza kontroluje teplotní charakteristiky. Zkoušky emisí oxidu uhličitého prokazují vliv na životní prostředí.

Pravidelným testováním se tak potvrzuje, že TPU splňuje stanovené specifikace.

Jaké jsou procesy po lisování dílů z TPU?

Dokončovací techniky

Ořezávání umožňuje odříznout nepotřebné části materiálu TPU. Leštění zvyšuje hladkost povrchu. Lakování poskytuje barvy a lesk povrchu. Laserové značení poskytuje přesné informace. Ultrazvukové svařování se používá ke spojování dílů z TPU.

Broušením odstraníte drobné nedokonalosti. Stírání rozpouštědlem odstraní nečistoty z povrchu. Tepelným kolíkováním se zajistí součásti. Tamponový tisk zahrnuje nanášení grafiky nebo textu. Každá technika pomáhá dosáhnout vysoce kvalitního finálního výrobku z TPU.

Odhrotování

Ruční odstraňování otřepů odstraní ostré hrany. Obrušování čistí a odjehluje díly. Automatizované systémy zvyšují efektivitu. Přesné nástroje zajišťují přesnost.

Odjehlování zabraňuje vzniku vad dílů. Vlastnosti TPU jsou vhodnou technikou zachovány. Drobné otřepy se odstraňují rotačními kartáči. Odjehlování je zásadní pro bezpečnost. Každá metoda pomáhá zajistit, aby díly vyráběné pomocí vstřikování tpu splňují potřebné požadavky.

Povrchové úpravy

Plazmová úprava zvyšuje přilnavost TPU. Povlaky zvyšují chemickou odolnost. UV vytvrzování se používá ke zpevnění povrchových povlaků. Leptáním se získá textura. Antistatické úpravy minimalizují hromadění prachu. Těsnění povrchu zvyšuje odolnost. Tyto úpravy se vztahují na díly z TPU.

Chemické úpravy zlepšují povrchové vlastnosti materiálu. Korónové ošetření mění povrchovou energii. Všechny tyto způsoby upravují povrch TPU pro určité účely.

 

Úvaha

Popis

Ideální hodnoty/pokyny

Dopad na kvalitu

Tloušťka stěny

Rovnoměrnost, pevnost, průtok

0,5-3,0 mm

Důslednost, síla

Návrh úhlů

Snadné vyhazování, životnost formy

1-3° na každé straně

Uvolňování formy, trvanlivost

Umístění žeber

Zesílení, tuhost

50-60% tloušťky stěny

Strukturální integrita

Tok materiálu

Konzistence, kompletní náplň

Správné uzavírání, odvzdušňování

Povrchová úprava, pevnost

Úvahy o chlazení

Doba cyklu, rozměrová přesnost

Jednotné chladicí kanály

Zkrácení doby cyklu

Tabulka klíčových aspektů při navrhování pro vstřikování TPU!

Závěr

Tedy, Vstřikování plastů TPU je nejvhodnější pro měkké části. Je třeba poznamenat, že TPU je vhodný pro různá průmyslová odvětví a zaručuje vysoce kvalitní práci. Navštivte plas.co pro odborné postřehy.

 

CNC obrábění plastů

Plastové materiály jsou díky svým všestranným vlastnostem, včetně mechanických, chemických a biologických vlastností, které jsou spojeny s jejich množstvím a rozmanitostí, základním prvkem v několika výrobních odvětvích. Dále je proces přeměny surového plastu na funkční prototypové díly a sestavy relativně rychlý z hlediska konvenčních technik obrábění.

Jednou z klíčových metod je subtraktivní výroba plastů, známá také jako CNC obrábění plastů.Tento článek ukazuje základy obrábění plastů na CNC, jeho typy, úvahy, specifikace a úplné pochopení těchto procesů a jejich potenciálu pro zlepšení výroby.

obrábění plastů

Co je to obrábění plastů?

 Ačkoli se "obrábění" běžně spojuje s přesnými subtraktivními procesy pro kovy, podobné přístupy lze modifikovat i pro plasty, avšak s určitými rozdíly. CNC obrábění plastů zahrnuje použití soustruhů, frézek, řezacích strojů, vrtaček, brusek a dalších řízených strojů k výrobě dílů nebo výrobků s přesnou specifikací.

Tyto stroje se používají i pro obrábění kovů, ale plasty mají zcela odlišné obráběcí vlastnosti. Například kovy mají určité specifické teploty tání, zatímco plasty vykazují amorfní roztažnost v širokém rozsahu teplot. Na stránkách CNC obráběné plasty jako hybridní materiály jsou náchylnější k tečení, třískám, tavení, tvorbě důlků a obecně mají větší variabilitu při obrábění než kovy.

Různé varianty vyžadují pokročilé techniky obrábění plastů, což znamená, že pro dosažení optimálních výsledků je třeba pečlivě dodržovat rovnováhu mezi výběrem materiálu, manipulačními technikami, vhodnými nástroji a stabilizačními faktory.

Různé typy obrábění plastů:

Plasty lze zpracovávat různými metodami obrábění. Pojďme si stručně představit nejoblíbenější techniky obrábění v plastikářském průmyslu;

Vrtání plastů:

Vrtací lis je hlavní obráběcí stroj, který se používá k vytváření válcových a průchozích otvorů v materiálech. Při vrtání navíc vzniká ve srovnání s jinými obráběcími procesy více tepla, což může být někdy problém pro plasty citlivé na teplo.

Nadměrné teplo v plastech může vést k odlupování, drsným povrchům a obecně ke špatné kvalitě výroby, což zdůrazňuje význam strategií snižování tepla. Tohoto snížení se dosahuje pečlivým zvážením mnoha faktorů, včetně řezné rychlosti, rychlosti posuvu, konstrukce nástrojů, materiálů řezných nástrojů, chladicích kapalin a ostrosti vrtáků, aby se minimalizovalo nežádoucí tření. Zde jsou uvedeny některé obecné zásady pro vrtání plastů:

Zde je několik obecných pokynů pro vrtání plastů:

  1. U vrtáků volte úhly zkroucení v rozmezí 9° až 18° a úhly vrtacího hrotu v rozmezí 90° až 118°, abyste usnadnili odvod třísek a odvádění tepla během vrtání.
  2. Pravidelné vyjímání vrtáku z otvoru pomáhá zabránit hromadění nadměrného množství třísek a tepla.
  3. Ujistěte se, že je vrták ostrý; použití tupých nebo nesprávně nabroušených vrtáků může způsobit napětí a zahřívání.
  4. Ačkoli jsou vysokorychlostní ocelové vrtáky vhodné pro většinu plastů, abrazivní materiály mohou vyžadovat použití karbidových, diamantových nebo jiných vrtáků s vysokou tvrdostí a sníženými otáčkami, aby bylo dosaženo nejlepších výsledků.

Závitování/řezání plastů:

plastové závitníky

 

Plastové závity prototypového dílu

Závitování nebo řezání závitů je proces vytváření závitů v materiálu, který umožňuje použití spojovacích prvků, jako jsou šrouby nebo svorníky. Na rozdíl od kovu, který dobře drží závity, je plast citlivý na vruby a při jemném stoupání závitů je náchylný k vytržení. Zápustkové frézy nejsou pro závitování plastů tou nejlepší volbou, protože po vyjmutí vyžadují opětovné řezání.

Plastové závity se obvykle řežou pomocí závitořezů, zejména dvouzubých, aby se zabránilo otřepům, a s velkým přídavkem na obrábění. Zde je několik obecných pokynů pro řezání závitů do plastů:Zde je několik obecných pokynů pro řezání závitů do plastů:

  1. Zvažte použití kovových závitových vložek v plastových průchozích otvorech, abyste mohli plastové závity zcela obejít.
  2. Pro plastové závity použijte karbidovou destičku pro jednobodové závitování a vezměte násobek 0. 001" je poslední věta.
  3. Chladicí kapaliny mohou zabránit rozpínání závitu a snížit tepelné účinky během procesu řezání závitů.
  4. Ujistěte se, že nástroje používané k řezání plastových závitů jsou ostré, a nepoužívejte nástroje, které byly použity k řezání kovu.

Frézování plastů:

Frézky využívají rotační frézu, která se pohybuje vysokou rychlostí a odebírá materiál ze stacionárního obrobku podél os X, Y a Z. CNC frézky, řízené sofistikovanými počítači, poskytují vysokou přesnost s nízkou mírou lidského zásahu.

Frézování plastů vyžaduje jinou metodu než frézování kovů kvůli vibracím vřetena, které vedou ke vzniku otřesů a pohybu obrobku. Operátoři to překonávají použitím vakuových systémů, upínacích svorek nebo oboustranných pásek, které plastový obrobek drží na místě.

Frézování plastů navíc zahrnuje frézování dolů (stoupavé frézování), při kterém je rotace frézy ve stejném směru jako pohyb posuvu. Zde je několik obecných pravidel pro frézování na CNC.

  1. Vyčistěte pracovní stůl a obrobek, abyste dosáhli lepšího lepení.
  2. Obrobek nesvírejte příliš pevně, aby nedošlo k deformaci materiálu nebo jeho pružení.
  3. Pro dokončovací řezy používejte dvoufrézy nebo čtyřfrézy, pro hrubovací řezy jsou vhodné standardní hrubovací frézy v závislosti na materiálu.
  4. Při frézování vnitřních kapes se vyhněte ostrým vnitřním rohům a namáhaným místům nebo použijte frézy se zaoblenými rohy.

Soustružení plastů:

Soustružení je proces otáčení obrobku na soustruhu a jeho tvarování pomocí stacionárních nástrojů. K minimalizaci destrukce materiálu lze použít preventivní opatření řízení tepla. Zde je několik obecných pravidel pro soustružení plastů:

Zde je několik obecných pravidel pro soustružení plastů:

  1. Karbidové destičky pro soustružení jsou nejlepší volbou a snaží se dosáhnout leštěného povrchu, aby se snížilo tření a nánosy materiálu.
  2. Používejte velké úhly odlehčení a záporný zadní sklon, aby nedocházelo k nadměrnému opotřebení.
  3. Rychlost posuvu měňte podle tuhosti plastu, která se obvykle pohybuje v rozmezí 0,004 až 0,010 palce na otáčku.
  4. Nejprve zvolte šířku nástroje, která je menší než minimální průměr součásti, a ujistěte se, že je nástroj ostrý a čerstvý, abyste dosáhli nejlepších výsledků.

Řezání plastů:

Řezání znamená řezání materiálů na menší kusy pomocí pásové pily, stolní pily nebo specializovaného zařízení. Teplo pilových kotoučů musí být účinně řízeno.

Zde je několik obecných pravidel pro řezání plastů:

  1. Pásové pily jsou určeny pro přímé a souvislé řezy, zatímco stolové pily se používají k řezání silnějších materiálů.
  2. Používejte nože s malým sklonem a úhly nastavení, které jsou z plastu, aby se minimalizovalo zahřívání.
  3. Pilové kotouče s tvrdokovovými hroty by se měly používat, pokud jsou plasty tenké, zatímco pro silnější plasty jsou nejlepší volbou pilové kotouče s dutým výbrusem.
  4. Pro dokonalé řezání se doporučují tenké a ostré čepele.

Jaká jsou hlediska pro obrábění plastů?

Klíčovými problémy, které je třeba při obrábění plastů zohlednit, jsou rozměrová stabilita, kontrola tepelné roztažnosti a řízení absorpce vlhkosti.  Je nutné zabránit deformaci, proto má velký význam uvolňování napětí a časté žíhání.

Kondicionování materiálů v procesu sušení, aby se dosáhlo rovnovážné úrovně vlhkosti, pomůže zabránit dalším deformacím. Schopnost udržovat konstantní teplotu pravidelným chlazením, přizpůsobovat se tepelné roztažnosti a také pracovat v prostředí s kontrolovanou teplotou je hlavní věcí, která umožňuje zůstat na stejné úrovni tolerancí.

Obrábění metodou pokus-omyl:

Tvarování plastů je proces, který úzce souvisí s citlivostí materiálu na změny prostředí. Jako příklad lze uvést obráběný díl, který může při přemístění z jednoho místa do jiného prostředí doznat rozměrových změn. Aby bylo dosaženo co nejlepších výsledků, je nutné co nejvíce sladit prostředí obrábění a pracovní prostředí dílu.

Ačkoli k dosažení dokonalosti je obvykle třeba postupovat metodou pokusů a omylů. To se týká optimalizace posuvů a rychlosti stroje, což je nejkritičtější faktor určující výsledný produkt. Zpočátku se posuvy a rychlosti stroje udržují na vysoké úrovni a poté se po každém běhu postupně mění, aby bylo možné optimalizovat třísky a zajistit plynulé obrábění bez problémů s nástroji.

Výběr materiálu a technika obrábění:

Výsledek obrábění plastů závisí na několika faktorech, které jsou velmi důležité. Podpěrné konstrukce, řízení vibrací, ostření nástrojů a specifické požadavky na materiál jsou hlavními faktory, které určují kvalitu plastových dílů. Nejčastější vady, jako jsou otřepy, praskliny a otřepy, jsou spojeny s plasty s nízkou tuhostí. Aplikace těchto technik je může překonat.

Proces obrábění a materiál jsou také podpořeny přidáním podpěr, kde je to nutné, a přípravou povrchů s hladkým povrchem s nízkým třením před obráběním. Proces obrábění plastů je často považován za umění, protože přizpůsobení je jedním z klíčových úkolů, který zdůrazňuje důležitost správné podpory zvoleného materiálu a konkrétního procesu obrábění.

Bezpečnost:

Nejdůležitější otázkou pro bezpečnost obsluhy je prevence jakéhokoli ohrožení zdraví, které může souviset s materiálem při obrábění plastů. Plasty uvolňují toxické látky, pokud je teplo vyšší než požadované, a to představuje hrozbu pro obsluhu. Vdechnutí částic plastu by mohlo způsobit podráždění očí, dýchacího systému a při požití i zažívacího traktu. Pro zajištění bezpečnosti:

       Používejte osobní ochranné pomůcky, jako jsou brýle, rukavice a masky.

       Ujistěte se, že je ventilační systém v prostoru obrábění v pořádku.

       Dodržujte bezpečnostní pokyny, jako je zajištění pravidelného úklidu a zákaz konzumace potravin, nápojů a tabáku v pracovním prostoru.

       Vypracovat bezpečnostní protokoly pro prevenci rizik, která vznikají při obrábění plastů.

Aplikace obrábění plastů:

Rozsah použití obrábění plastů je velmi široký a nachází uplatnění téměř ve všech odvětvích moderního průmyslu. Ačkoli je rozsah jeho použití široký, obrábění plastů se ukazuje jako zvláště výhodné pro několik málo trhů.

Zde je stručný přehled několika klíčových aplikací:

       Vývoj prototypů a produktů pro okamžité a zkušební použití.

       Navrhovat a vyrábět zařízení pro manipulaci s chemikáliemi, která jsou vysoce odolná proti korozi a trvanlivá.

       Biokompatibilita a sterilizovatelnost plastu z něj činí vhodný materiál pro výrobu biomedicínských a farmaceutických nástrojů. 

       Fotonický výzkum optických prvků a zařízení.

       Výroba polovodičů pro výrobu součástek a komponentů pro specifické účely. 

       Laboratorní použití při vytváření vlastních přípravků a zařízení.

       Výroba textilií pro výrobu mechanických dílů a součástí.

Technické plasty pro CNC obrábění 

Rozsah opracovatelnosti plastů je velmi široký vzhledem k tomu, že každý z nich má zvláštní vlastnosti a může být použit v různých průmyslových odvětvích. Například nylon je materiál se speciálními mechanickými vlastnostmi, který lze ve specifických případech použít místo kovů. Níže jsou uvedeny běžné plasty upřednostňované pro zakázkové obrábění plastů:

CNC obrábění plastů

ABS (akrylonitrilbutadienstyren):

ABS je lehký CNC materiál, který má vynikající rázovou houževnatost, pevnost a obrobitelnost. ABS je však materiál s mnoha příznivými mechanickými vlastnostmi, ale je chemicky nestabilní a citlivý na rozpouštědla, tuky, alkoholy a chemická rozpouštědla. Čistý ABS navíc nelze považovat za tepelně stabilní, protože je hořlavý i za polotermických podmínek.

Klady:

       Nízká hmotnost a mechanická odolnost.

       Materiál je velmi dobře obrobitelný, a proto je ideální pro rychlou výrobu prototypů.

       Nízký bod tání je hlavní výhodou řady rychlých metod výroby prototypů.

        Vysoká pevnost v tahu a dlouhá životnost.

       Nákladově efektivní.

Nevýhody: 

       Horké plastové výpary se uvolňují za horka; je třeba je řádně větrat.

       Nízký bod tání může způsobit deformaci při CNC obrábění v důsledku vznikajícího tepla.

Aplikace:

ABS je velmi oblíbený pro rychlé prototypové služby v oblasti technických termoplastů a používá se v elektrotechnickém a automobilovém průmyslu pro díly, jako jsou klávesnicové kryty, elektronické skříně a díly palubní desky automobilů. existuje mnoho prototypových obráběcích strojů, které používají materiál ABS, pro velké množství dílů ABS, použití Vstřikování ABS bude jednou z nejlepších možností.

Nylon (polyamid):

Nylon neboli polyamid je plast s nízkým třením, který je odolný proti nárazu, chemikáliím a oděru. Vynikající mechanické vlastnosti, jako je pevnost, trvanlivost a tvrdost materiálu, jej činí vhodným pro CNC obrábění a dávají mu konkurenční výhodu při výrobě automobilových a zdravotnických dílů. pokud potřebujete velký objem nylonového dílu, použijte vstřikování nylonu vám ušetří jednotkové náklady.

Klady:

       Vynikající mechanické vlastnosti s velkou pevností v tahu.

       Lehké a cenově výhodné.

       Odolnost vůči teplu a chemikáliím.

       Vhodné pro aplikace, kde jsou hlavními požadavky houževnatost a odolnost proti nárazu.

Nevýhody:

       Nízká rozměrová stabilita.

       Náchylné na absorpci vlhkosti.

       Není odolný vůči silným minerálním kyselinám.

Aplikace:  

Nylon je technický termoplast s vysokým výkonem, který se používá pro výrobu prototypů a reálných dílů v průmyslových odvětvích, jako je zdravotnictví a automobilový průmysl. Mezi prvky patří ložiska, podložky a trubky.

Akryl (PMMA - polymetylmetakrylát):

Obecně se akrylát při obrábění plastů na CNC obráběcím stroji upřednostňuje díky svým optickým vlastnostem, chemické odolnosti a cenové výhodnosti, takže je vhodný pro různá průmyslová odvětví, která potřebují průhledné komponenty nebo komponenty odolné proti poškrábání.

Klady:

       Lehké a dobře obrobitelné.

       Odolnost vůči chemikáliím a UV záření.

       Odolné proti poškrábání a opticky čiré, vhodné pro aplikace vyžadující průhlednost.

       Cenově výhodné ve srovnání s materiály, jako je polykarbonát a sklo.

Nevýhody:

       Není příliš odolný vůči teplu, nárazu a oděru.

       Při příliš velkém zatížení může dojít k prasknutí.

       Zranitelný vůči destrukci chlorovaných/aromatických organických látek.

Aplikace:

Akryl se používá jako náhrada materiálů, jako je polykarbonát a sklo, takže je vhodný pro aplikace v automobilovém průmyslu, jako jsou světelné trubky a kryty blinkrů. Využívá se také v jiných průmyslových odvětvích při výrobě solárních panelů, skleníkových stříšek a dalších.

POM (Delrin):

POM, běžně označovaný jako Delrin, je plastový materiál CNC, který je často používán mnoha obráběcími službami díky své vynikající obrobitelnosti. Je pevný a má schopnost odolávat teplu, chemikáliím a opotřebení. Delrin se dodává v různých třídách, přičemž Delrin 150 a 570 jsou v průmyslu nejpoužívanější pro svou rozměrovou stálost.

Klady:

       Vysoce obrobitelný s vynikající chemickou odolností.

       Nabízí vysokou rozměrovou stabilitu a pevnost v tahu pro dlouhou životnost.

       K dispozici jsou různé jakosti, přičemž Delrin 150 a 570 jsou oblíbené díky své rozměrové stabilitě.

Nevýhody:

       Slabá odolnost vůči kyselinám a chemikáliím.

Aplikace:

POM se široce používá v různých průmyslových odvětvích; v automobilovém průmyslu se používá pro součásti bezpečnostních pásů, ve zdravotnictví pro inzulínová pera a ve spotřebním zboží pro elektronické cigarety a vodoměry.

HDPE (polyethylen vysoké hustoty):

Polyethylen s vysokou hustotou má vysokou odolnost proti namáhání a kyselinám. Obvykle nabízí výjimečnou mechanickou pevnost a pevnost v tahu mezi ostatními termoplasty technické třídy. Zhodnoťme výhody a nevýhody HDPE.

Klady:

       ideální pro rychlé prototypování

       V porovnání s akrylem a nylonem jsou náklady na ně nízké.

Nevýhody:

       Slabá odolnost proti UV záření.

Aplikace:

HDPE nachází široké uplatnění při výrobě prototypů, ozubených kol, ložisek, obalů, elektrické izolace a lékařských přístrojů.

LDPE:

LDPE je houževnatý a pružný plastový polymer. Má dobrou chemickou odolnost a optimální výkon při nízkých teplotách. Jeho použití je ideální pro tvarovou všestrannost je protetika a ortotika.

Klady:

       pevné, vysoce pružné a odolné proti korozi.

       Díky své dvojkompatibilitě je vhodný pro lékařské použití.

Nevýhody:

       nejsou vhodné pro odolnost vůči vysokým teplotám.

       Nízká tuhost a pevnost konstrukce.

Aplikace:

LDPE je výjimečný při výrobě zakázkových převodovek, interiérových elektrických komponentů a automobilových dílů, které vyžadují leštění nebo vysoký lesk. Díky nízkému koeficientu tření, vysoké izolační odolnosti a trvanlivosti je ideální volbou pro vysoce výkonné aplikace.

PTFE (teflon):

PTFE, běžně označovaný jako teflon, je špičkový plastový materiál, který se běžně používá při CNC obrábění. Vyznačuje se vynikajícími mechanickými a chemickými vlastnostmi, které se hojně využívají v různých komerčních výrobcích. Díky nízkému koeficientu tření a chemické odolnosti vůči UV záření, chemikáliím a únavě je PTFE velmi trvanlivý. Je také známý svou nepřilnavostí a hojně se používá při potahování nepřilnavých pánví.

Klady:

       chemicky stabilní, odolný vůči UV záření a s nízkým třením jsou klíčové vlastnosti PTFE.

       má antiadhezní vlastnosti. 

Nevýhody:

       mechanické vlastnosti jiných materiálů jsou mnohem lepší než u nich.

       malá tloušťka tyčí a desek.

Aplikace:

Kromě antiadhezních vlastností, díky nimž je užitečný při výrobě nepřilnavých pánví, se teflon používá také při výrobě těsnění, polovodičů a srdečních náplastí.

Alternativy k CNC obrábění plastů

Volba vhodné techniky závisí na různých faktorech, jako je výběr vhodného materiálu, specifikace dílů pro konečné použití.

Vstřikování:

Vstřikování je ideální zejména pro hromadnou výrobu plastových obrobků. Při něm dochází k vlévání roztaveného technického plastu do formy nebo dutiny z vysokopevnostní oceli, aby se po náhlém ochlazení a ztuhnutí vytvořil požadovaný tvar.

Klady:

       Vhodné pro výrobu prototypů i sériovou výrobu.

       Úsporné pro navrhování složitých prototypových dílů.

       Jsou vyžadovány další požadavky, jako je eloxování, leštění a povrchová úprava.

Nevýhody:

       Počáteční náklady na nástroje jsou velmi vysoké.

3D tisk:

3D tisk, běžně označovaný jako aditivní výroba, je oblíbená metoda výroby prototypů, která využívá technologie, jako je stereolitografie (SLA), tavné depoziční modelování (FDM) a selektivní laserové spékání (SLS), ke zpracování termoplastů, jako je nylon, PLA, ABS a ULTEM, do tvarů 3D prototypů.

Klady:

        Rychlá výroba prototypů bez nutnosti použití nástrojů.

        Ideální pro složité návrhy a malosériovou výrobu.

        Ztráty materiálu jsou menší než při obrábění.

Nevýhody:

       Omezení při výběru materiálu a mechanických vlastností.

       Pomalá rychlost výroby u velkých projektů.

Jak vstřikování, tak 3D tisk jsou proveditelné volby pro obrábění plastů na CNC, každý z nich má své výhody a omezení, které závisí na konkrétních potřebách projektu.

Vakuové lití

Vakuové lití, označované také jako polyuretanové/uretanové lití, využívá silikonové formy a pryskyřice k replikaci předlohy. Tato metoda rychlého prototypování je ideální pro výrobu vysoce kvalitních plastových kopií, které jsou užitečné pro vizualizaci nápadů a identifikaci konstrukčních nedostatků během procesu řešení problémů.

Klíčové poznatky

Tento článek obsahuje stručný popis obrábění plastů, včetně jeho definice, procesů, odvětví, kde se používá, a způsobu fungování. Pro hlubší pochopení souvisejících témat se podívejte do našich dalších průvodců nebo využijte k vyhledání potenciálních zdrojů dodávek a podrobností o produktech stránky  naše služby v oblasti obrábění plastů.

Konstrukce vstřikování s plynovou asistencí

Co je vstřikování za pomoci plynu

Vstřikování za pomoci plynu je výrobní proces, při kterém se do roztaveného plastu vstřikuje plynný dusík, čímž vzniká díl s dutými částmi. Hlavním cílem je řešit běžné problémy tradičního vstřikování, jako je tok plastu a smršťování. Existují různé kategorie aplikací s asistencí plynu, ale použití tohoto procesu k výrobě dutých dílů je logickou volbou. Ačkoli u velkých průměrů nemusí být tak efektivní jako vyfukování, kterým lze dosáhnout pozoruhodného snížení hmotnosti o 75%, plynová asistence může stále nabídnout podstatné snížení hmotnosti o 30 až 40% v dutých oblastech.

Plynová asistence nabývá na významu zejména v aplikacích, kde vstřikované detaily přesahují možnosti vyfukování. Jeho klíčová výhoda u dutých dílů spočívá ve schopnosti integrovat dutý díl do jinak plochého dílu nebo do něj začlenit detaily podobné těm, kterých lze dosáhnout vstřikováním.

Výhody vstřikování za pomoci plynu

Plynové vstřikování ukazuje svůj skutečný potenciál při použití na tenkostěnné konstrukční díly a nabízí konstruktérům možnost vytvářet komponenty s nákladovou efektivitou tenkostěnných dílů v kombinaci s pevností typickou pro tlustostěnné díly. Použití techniky krátkého vstřikování spočívá ve vyříznutí nadměrných žeber pomocí proudu plynu, což vede k vytvoření dutých trubek ve výlisku, čímž se dosáhne působivého poměru pevnosti a hmotnosti. V porovnání s díly, jejichž tuhost je založena na vysokých žebrech, může tato technika přinést pozoruhodný nárůst o 25 až 40%.

Rozhodující problém při návrhu a zpracování spočívá v udržení plynové bubliny uvnitř žebrového vzoru. Optimalizovaná konstrukce by měla vyloučit jakoukoli chybu, která by mohla umožnit proniknutí bubliny do průřezu stěny, což je jev známý jako prstování. Silnostěnné konstrukční díly lze přirovnat ke konstrukčním pěnovým dílům, kde je pěna nahrazena vzájemně propojenou sítí dutých profilů. Koncepce pevnosti konstrukční pěny spočívá především v pevných pláštích. Plynová asistence eliminuje vyfukovací prostředek a dokončuje krátký výstřik s výbuchem plynu, čímž se eliminuje víření. V této koncepci fungují plynové pásy jako vnitřní polštář, podobně jako pěna.

Dosažení většího snížení hustoty, než jakého dosahuje pěna, se ukazuje jako náročné a z konstrukčního hlediska musí návrh stěny počítat s nejhorším scénářem pásu. Konstrukční pěna má obvykle rovnoměrnější fyzikální vlastnosti. Zatímco díly s plynovou asistencí získávají tuhost z nadměrných žeber, zvětšující se tloušťka stěny snižuje přirozenou nízkou hmotnost a nákladové výhody spojené s tenkostěnnou plynovou asistencí. Tlustostěnný plynový asistent se stává rozumnou volbou, pokud aplikace vyžaduje silnější stěnu, ať už z důvodu stávajících omezení formy nebo ergonomických hledisek.

Vstřikování s plným výstřikem může být výhodné, pokud se místo běžného plastového polštáře použije plynový polštář. Při tomto přístupu se plyn zavádí po úplném vstříknutí pryskyřice a slouží ke kompenzaci jejího následného smrštění. Často je toto vstřikování plynu nasměrováno přesně do určeného tlustého místa nebo problematické oblasti ve tvarovaném výrobku.

Po vstříknutí do roztavené pryskyřice plyn okamžitě hledá cestu nejmenšího odporu. Přirozeně tíhne k nejhustší oblasti dílu a bez námahy prochází zatáčkami - tento jev je známý jako sledování závodu. Plynová bublina se profiluje, čímž si zachovává konzistentní úsek, kterým proudí. Konkrétně plynová bublina začíná s větším průměrem a postupně se zmenšuje, jak postupuje ke konci toku.

Proces vstřikování za pomoci plynu

Proces vstřikování za pomoci plynu lze objasnit pomocí pěti klíčových kroků při vstřikování krátkých výstřiků. Na obrázku 2.16a je roztavený plast vstřikován do uzavřené formy pod vysokým tlakem. Přesuneme-li se na obrázek 2.16b, spustí se proces vstřikování plynu, který způsobí současné proudění plynu a roztaveného plastu do dutiny formy. Při přechodu na obrázek 2.16c se vstřikování plastu zastaví a do dutiny formy nepřetržitě proudí plyn. Plyn účinně pohání plast dopředu a dokončuje proces plnění dutiny. Přirozeně tíhne k místům s nejvyšší teplotou a nejnižším tlakem.Vstřikování za pomoci plynu

Jakmile je dutina zcela zaplněna, plyn si udržuje svou sílu a tlačí plast proti chladnějším povrchům formy. Toto působení výrazně zkracuje dobu trvání chladicího cyklu, zmírňuje výskyt stop po propadnutí a zvyšuje reprodukovatelnost rozměrů. Konečně na obrázku 2.16e je plastový díl dostatečně ochlazen, aby si zachoval svůj tvar. Plynová tryska se zasune, aby se uvolnil zachycený plyn, a umožní se vyhození hotového dílu.

Mezi různými konstrukčními procesy plastů vyniká plynová asistence, která má největší potenciál pro využití vhledu konstruktéra do procesu tváření. Konstruktér přebírá dvojí roli, a to jak konstruktéra formy, tak procesního inženýra, který má kontrolu nad tokem plastu i dusíku. Tento integrovaný přístup zvyšuje přesnost a efektivitu procesu. vstřikování za pomoci plynu proces.

Žebra hrají klíčovou roli při definování průchodu plynu v konstrukci. Plyn, který ze své podstaty sleduje cestu nejmenšího odporu, má tendenci směřovat k silnějším oblastem v dílu kvůli jejich většímu objemu a následně nižším tlakům. Tato vlastnost přitahuje plynové bubliny do těchto oblastí. Efektivní vytvoření těchto silnějších oblastí zahrnuje zohlednění poměru stran týkajícího se tloušťky stěny.

Tyto silnější oblasti se v podstatě mění na rozdělovače nebo plynové kanály, které se připojují k centralizovanému bodu vstřikování plynu. Je vhodné, aby si tyto plynové průchody zachovaly poměr stran v rozmezí trojnásobku až šestinásobku tloušťky průřezu stěny. Nižší poměry stran se ukazují jako neúčinné a mohou vést k nežádoucím jevům, jako je například prstování, zatímco vyšší poměry stran zvyšují náchylnost k průrazu plynu. K průniku plynu dochází, když proud plynu během procesu plnění postupuje před čelem toku pryskyřice. Dosažení optimálního poměru stran je klíčem k zajištění účinnosti a spolehlivosti procesu vstřikování za pomoci plynu.

Plynové kanály jsou umístěny v žebrech plynových kanálů, přičemž záměrné změny tloušťky stěn, které připomínají žebra, jsou považovány za výstupky. Je nezbytné, aby plynové kanály zasahovaly až do krajních částí dílu. Základní geometrie plynových průchodů zahrnuje předimenzovaná ztužující žebra. Jsou myslitelné různé konstrukce žeber a praktická řešení pro hlubší žebra zahrnují naskládání běžného žebra na žebro plynového průchodu při zachování správných poměrů stran. Tím se řeší problém dosažení vhodné tloušťky v celém žebru, čímž se předchází problémům s příliš tenkým žebrem nahoře a příliš tlustým dole, obecně známým jako problém hlubokého průvlaku žebra.

Konstrukce vstřikování s plynovou asistencí

Na obrázku výše je znázorněno několik variant návrhů žeber, které ukazují přizpůsobivost tohoto přístupu. Klíčový aspekt úspěšného vývoje výrobku spočívá v maximálním využití potenciálu lisovaných součástí. Zejména v případě vstřikování za pomoci plynu má přednost konstrukce dílce. Vzor žebra se jeví jako cesta nejmenšího odporu, která slouží jako kanál pro plast (při plnění) i plyn. Počítačové simulace plnění formy zlepšují umístění žeber a zefektivňují proces.

Zbývající část konstrukce dílu se přesně drží zavedených postupů se zaměřením na zachování jednotného průřezu stěny, což usnadňuje vytvoření přesného počítačového modelu. Úspěch každého programu na podporu plynů je v konečném důsledku pod kontrolou konstruktéra dílu. Dodržování zavedených konstrukčních zásad eliminuje zbytečné proměnné a posiluje význam pečlivého a strategického přístupu.

Optimální regulace plynové bubliny se dosahuje pomocí přepadů nebo přepadových dutin. Odstranění přebytečného plastu zahrnuje vytěsnění objemu vstupujícího plynu, což představuje pokročilou fázi vstřikování za pomoci plynu. Tento zdokonalený proces je k dispozici v licenci od různých dodavatelů zařízení pro asistované vstřikování plynem. Mezi nezanedbatelné výhody patří přesná regulace objemu vstřikovaného plynu, která vede k pečlivé kontrole profilu průchodu plynu. Počáteční plnění formy zahrnuje kompletní výstřik plastu, což nabízí snadnější kontrolu ve srovnání s krátkým výstřikem.

Využíváme této příležitosti, abychom vám představili Sincere Tech, náš vážený Výrobce forem v Číně specializující se na vstřikování za pomoci plynu. Ve společnosti Sincere Tech nabízíme rozmanitou škálu vysoce kvalitních vstřikovacích forem na plasty a souvisejících služeb a snažíme se našim váženým zákazníkům dodávat výjimečné produkty a řešení.

Náš specializovaný tým zkušených odborníků se snaží vyhovět vašim specifickým potřebám a požadavkům a zajistit špičková řešení v oblasti vstřikování za pomoci plynu. Navigace v našem uživatelsky přívětivém rozhraní je bezproblémová a zjednodušuje vám vyhledávání požadovaných produktů a služeb. Společnost Sincere Tech poskytuje komplexní sadu služeb, včetně návrhu plastových forem, vstřikování plastů na zakázku, rychlého prototypování, návrhu forem, povýrobních procesů, montáže a včasného dodání.

Ať už potřebujete jeden prototyp, nebo plánujete velkou sériovou výrobu, máme odborné znalosti a zdroje, abychom splnili vaše požadavky. Náš tým je připraven řešit jakékoli dotazy a poskytovat poradenství a podporu v průběhu celého procesu vstřikování za pomoci plynu.

Těm, kteří hledají spolehlivé dodavatele forem, doporučujeme kontaktovat společnost Sincere Tech. Jsme přesvědčeni, že naše řešení pozvednou vaše podnikání na vyšší úroveň. Děkujeme, že jste společnost Sincere Tech zvážili jako svého partnera v oblasti vstřikování s podporou plynu, a netrpělivě očekáváme příležitost ke spolupráci s vámi.

Přímá brána s horkým kanálem

Co je to horká forma

Pro efektivnější výrobu plastových dílů s kratšími časy cyklů se při vstřikování používá technologie horkých vtoků. Při konvenčním vstřikování se do formy nalije roztavený plast, který se následně ochladí a ztuhne, čímž vznikne zamýšlený výrobek. Při použití vstřikování s horkými vtoky však síť vyhřívaných kanálků - horkých vtoků - integrovaných do formy pomáhá udržovat roztavený plast během procesu vstřikování.

Součásti forem s horkým chodem

Aby se plastový materiál udržel v roztaveném stavu a vstřikování bylo snazší, je třeba použít horká forma systém má více částí. Forma s horkým vtokem se skládá především z následujících částí:

  1. Rozdělovač horkých kanálů: Tryska vstřikovacího stroje přenáší roztavený plast do jednotlivých dutin formy prostřednictvím rozdělovače, který může mít podobu bloku nebo sítě kanálků. Aby plast příliš rychle nevychladl, je obvykle zahříván.
  2. Tryska: Rozdělovač horkých kanálů je připojen k tvářecímu stroji prostřednictvím trysky horkých kanálů. Jeho účelem je přivádět roztavený plast do dutin formy prostřednictvím systému horkých kanálů.
  3. Brána: Brána je otvor, kterým systém horkých kanálů vlévá roztavený plast do komory formy. Tato důležitá součást reguluje tok plastu do formy, což následně ovlivňuje konečné vlastnosti dílu.
  4. Ohřívače: Trysky a rozdělovač, které tvoří systém horkých kanálů, se udržují na konstantní teplotě pomocí topných těles. Udržování roztaveného stavu plastu během jeho průtoku kanály horkého kanálu vyžaduje přesnou regulaci teploty.
  5. Termočlánky: Tyto malé přístroje se používají k měření a kontrole teploty součástí, které tvoří horký kanál. Zajišťují, aby se horký kanál příliš nezahřál, a předávají informace zpět do řídicího systému.
  6. Regulátory teploty: Aby byla teplota v celém systému horkých kanálů rovnoměrná, regulátory teploty sledují termočlánky a podle toho nastavují topná tělesa. Pro dosažení stálého průtoku plastu a zamezení kolísání teploty jsou regulátory teploty klíčové.
  7. Horké kapky pro běžce: Rozdělovač má jednotlivé kanály zvané "horké kanály", které vedou roztavený plast do určitých dutin formy. Každá kapka odpovídá určitému vtoku a dutině.
  8. Plíseň dutin: Vnitřní duté prostory formy, tzv. "dutiny", jsou místem, kam se vstřikuje roztavený plast, aby vznikl hotový výrobek. Geometrie konečného výrobku je dána tvarem a vzorem dutin formy.
  9. Chladicí systém: Chladicí systém může být nezbytný k regulaci celkové teploty formy a k tomu, aby plast po vyplnění dutin ztuhl, i když jsou součásti horkého vtoku zahřáté.

Všechny tyto části tvoří uzavřený systém, který vám dává plnou kontrolu nad postupem vstřikování. Pokud je při velkosériové výrobě nejdůležitější zlepšit kvalitu dílů, zkrátit dobu cyklu a minimalizovat odpad, jsou systémy s horkými vtoky nejvýznamnější.

Výhody formy Hot Runner

Společnosti, které se zabývají vstřikováním plastů, přecházejí z forem se studenými vtoky na formy pro horké vtoky stále více a více. Je to proto, že formy s horkými válci jsou v mnoha ohledech lepší než formy se studenými válci. Formy s horkými vtoky jsou nejlepší volbou pro mnoho výrobců a tento článek bude hovořit o všech z nich.

Formy s horkými vtoky výrazně zkracují dobu cyklu, což je jedna z jejich nejlepších vlastností. S formami s horkými vtokovými ústrojími je práce hotová rychleji, protože plast může rychleji vychladnout. Podniky mohou udělat více práce za méně peněz, když mohou vyrobit více dílů za kratší dobu.

Při správném použití mohou formy s horkými vtoky také přispět k celkovému zlepšení výrobku. Pokud nepoužijete formy s horkými vtoky, je méně pravděpodobné, že se materiál při tvarování zlomí nebo bude nerovný. Díky tomu můžete vyrábět vysoce kvalitní díly s hladším povrchem a přesnějšími rozměry.

Při použití forem s horkými vtoky můžete také vytvářet návrhy s větší volností. Protože umožňují jemné nastavení toku plastu, můžete pomocí forem s horkými vtoky vyrábět složitější a detailnější díly. Tato možnost je užitečná pro podniky, které potřebují velmi specifické díly nebo díly vyrobené jen pro ně.

Další možností, jak snížit množství odpadu, jsou formy s horkými vtoky. Při použití běžných forem se studenými kanály se při výrobě formy plýtvá velkým množstvím materiálu. Při použití forem s horkými vtoky není systém studených vtoků nutný. Tím se snižují náklady na výrobu a výrazně se snižuje množství odpadu.

Formy s horkými vtoky lze použít také k výrobě forem s mnoha otvory. Je možné vyrábět mnoho dílů najednou, protože systémy horkých kanálů lze měnit tak, aby odpovídaly různým otvorům. Díky tomu mohou být schopny vyrobit více věcí a lépe pracovat.

V neposlední řadě jsou formy s horkým běhounem v mnoha ohledech lepší než formy se studeným běhounem. Pokud podnik provádí vstřikování plastů, jsou formy s horkým kanálem velmi užitečné. Hlavním důvodem je řada výhod, které poskytují, například kratší doba cyklu, vyšší kvalita dílů, větší volnost při navrhování a menší plýtvání materiály. Formy s horkými vtoky jsou investicí, která může společnosti pomoci vyrábět lepší výrobky a vyniknout na trhu.Forma pro horké vtoky

Rozdíl mezi plísní s horkým a studeným běhounem

Běžné vstřikovací formy se označují jako formy s horkou nebo studenou dráhou. Obě jsou schopny vyrábět plastové součásti, ale díky svým odlišným vlastnostem jsou vhodnější pro konkrétní aplikace. Tento článek vám pomůže určit, která z forem se studeným a horkým vtokem je pro vaši aplikaci nejvhodnější, a to tak, že je porovná.

Na úvod je třeba uvést definice forem s horkým a studeným kanálkem. Formy s horkým vtokem odstraňují potřebu vtokového systému tím, že přímo zavádějí roztavený plast do dutiny formy prostřednictvím sítě vyhřívaných součástí. Formy s horkým vtokem jsou optimální volbou pro velkosériovou výrobu díky své schopnosti snižovat plýtvání materiálem a dobu cyklu. Naopak formy se studenými vtoky využívají k dopravě roztaveného plastu ze vstřikovací jednotky do komory formy specializovaný vtokový mechanismus. Formy se studenými vtoky jsou často nejekonomičtější volbou pro menší výrobní série, ale vytvářejí více odpadního materiálu a mají delší dobu cyklu.

Jste schopni regulovat teplotu? To je jedna z vlastností, která odlišuje formy se studenými a horkými běhouny. Dvěma výhodami použití formy s horkým vtokem, která udržuje konstantní teplotu v celé formě, je prodloužení doby cyklu a lepší rovnoměrnost dílu. Nicméně kolísání teploty může zhoršit kvalitu dílů a prodloužit dobu cyklu u forem se studeným vtokem. Při práci s materiály citlivými na teplo, které vyžadují přesnou regulaci teploty, jsou často nejvhodnější volbou formy s horkými vtoky.

Další zásadní rozdíl spočívá v tom, že požadavky na údržbu forem s horkými vtoky se liší od požadavků na údržbu forem se studenými vtoky. Pravidelná údržba forem s horkými vtoky může být náročnější a nákladnější než u forem se studenými vtoky, aby se zajistila správná funkce vyhřívaných součástí. U některých aplikací však může zkrácení doby cyklu a snížení plýtvání materiálem ospravedlnit vzdání se nákladů na údržbu.

Při použití forem s horkými vtoky není nutné používat odlišný vtokový systém, což konstruktérům poskytuje větší flexibilitu, pokud jde o vtoky a konstrukci dílů. To umožňuje vyrábět součásti se složitějšími a komplexnějšími konstrukcemi, než je možné při použití forem se studenými vtoky. Formy se studenými vtoky jsou často upřednostňovány, navzdory jejich omezené flexibilitě konstrukce, pro jednodušší geometrie dílů a nižší objemy výroby.

Požadavky, rozpočet a objem výroby vašeho projektu nakonec rozhodnou, zda jsou lepší formy se studeným nebo horkým kanálkem. U menších výrobních sérií zahrnujících jednodušší geometrie dílů mohou formy se studenými vtoky nabídnout vyšší efektivitu nákladů. Naopak formy s horkými vtoky jsou vhodnější pro velkosériovou výrobu, která vyžaduje přesnou regulaci teploty a zrychlené časy cyklů. Se znalostí toho, co lze očekávat od formy se studeným a horkým vtokem, je možné vybrat vhodnou formu pro projekt vstřikování.

Volba mezi horkou dráhou a studená forma se řídí objemem výroby, složitostí komponent, náklady na materiál a specifikacemi aplikace. Formy s horkými vtoky jsou optimální metodou pro hromadnou výrobu složitých součástí ve velkém množství, aby se dosáhlo maximální efektivity a minimalizoval se odpad. Formy se studenými vtoky však mohou nabídnout větší nákladovou efektivitu při použití pro menší série nebo součásti s jednodušší geometrií.