Verktøy for sprøytestøping

Verktøy for sprøytestøping er et av de viktigste aspektene ved dagens produksjon av et bredt spekter av plastdeler. I tillegg til dette har det flere applikasjoner på markedet. Disse produktene kan variere fra bildeler til husholdningsredskaper og så videre. Denne artikkelen vil hjelpe deg med å gi en mer detaljert analyse av sprøytestøpeverktøy. Vi vil fokusere på forskjellige kategorier, de som for tiden er på markedet, og de ledende produsentene.

Hva er verktøy for sprøytestøping?

Verktøy for sprøytestøping kan defineres som utstyret og verktøyene som brukes i sprøytestøpeprosessen. Så det kan bidra til å forme smeltet plast til ferdige deler. I tillegg til dette er denne prosessen veldig viktig i masseproduksjon av komplekse plastartikler, og den gir høy presisjon og effektivitet. Dette kan omfatte støping av plasten ved hjelp av en rekke komponentdesign. Videre består sprøytestøpeverktøyoppsettet av en formbase, dens kjerne, kjølekanaler og en hulromsplate. Så hele dette oppsettet sikrer at den smeltede plasten vil forme seg nøyaktig, deretter avkjøles og skyves ut av formen.

Hvordan lages sprøytestøpeverktøy? En komplett prosess

Her er en riktig, detaljert prosess for hvordan sprøytestøpeverktøy formes.

1. Prosjekteringsfasen

●       Konseptuell design: Det starter med at ingeniører og designere utarbeider en konseptuell formdesign i henhold til produktspesifikasjonen. Disse spesifikasjonene kan være delgeometri, strømningsmedier eller kjølemedier.

●       CAD-modellering: Da vil CAD-verktøyet brukes til å lage en nøyaktig 3D-modell av støpeformen som skal produseres. De viktigste komponentene er komponentoppsettet, tegningen, gating og kjølesystemet.

●       Designgjennomgang: Når den er ferdig og gjennomgått, kontrolleres den igjen for å garantere at den oppfyller funksjons- og produksjonskravene. Det kan for eksempel dreie seg om å forutsi hvordan metallet flyter i en form, hvordan formen kjøles ned, eller hvor og hvordan delene støpes ut.

2. Prototyping

Her lages prototypformen ofte av et rimeligere materiale, aluminium. Denne prototypformen brukes vanligvis til å teste designet og bekrefte formens funksjonalitet. Så dette trinnet hjelper vanligvis med å identifisere potensielle problemer og gjøre justeringer før endelig produksjon.

 3. Verktøyproduksjon

●       Valg av materiale: Når du har ferdigstilt designet og spesifikasjonene, er neste trinn å velge riktig verktøymateriale. De vanligste materialene kan være verktøystål (for eksempel P20, H13), rustfritt stål eller aluminium. Valget avhenger av faktorer som produksjonsvolum, delkompleksitet og kostnadshensyn.

●       Maskinering: CNC-maskineringsprosesser brukes deretter til å skjære og forme de støpte komponentene fra det valgte materialet. Disse prosessene er vanligvis fresing, boring og presisjonssliping. Slik kan de oppnå de nødvendige dimensjonene og overflatefinishene.

●       Varmebehandling: Etter det, Noen verktøymaterialer gjennomgår varmebehandlingsprosesser, f.eks. herding og anløping. Disse prosessene bidrar til å optimalisere de mekaniske egenskapene, som hardhet og seighet.

4. Montering

●       Mold Base: Like etter produksjon monteres formbunnen, hulrommet og andre komponenter. Det inkluderer først og fremst monteringsinnsatser, glidere og eventuelle nødvendige mekanismer for å utføre delutstøtnings- og kjøleprosesser.

●       Montering og justering:  Her blir komponentene nøye montert og justert. Slik kan de bidra til å utføre presise operasjoner under sprøytestøping.

5. Overflatebehandling

Her går de kritiske overflatene på formen, dvs. hulrommet og kjernen, gjennom overflatebehandlingsprosesser. Så de kan få den nødvendige glattheten og teksturen. Så dette kan omfatte polering, EDM (Electrical Discharge Machining) eller tekstureringsprosesser. Alle disse bidrar til å gi de støpte delene spesifikke overflateegenskaper.

6. Testing og validering

●       Prøvekjøringer: Når formen er ferdig klargjort, gjennomgår den prøvekjøringer. Disse gjøres ved hjelp av målsprøytestøpemaskinen og materialet under produksjonsforhold. I denne fasen testes formens funksjonalitet, delkvalitet og ytelse.

●       Justeringer: Hvis det er problemer med mugg eller overflatebehandling, er det nødvendig Justeringer kan gjøres i kjøle-, port- eller utstøtingssystemer. På den måten kan de bidra til å optimalisere delkvaliteten og syklustidene.

Typer sprøytestøpeverktøy

La oss ta en titt på de forskjellige typene sprøytestøpeverktøy som er tilgjengelige.

1. Støpeformer med enkelt hulrom

Former med én kavitet kan forme én del om gangen i ett enkelt skudd. Disse formene brukes når det er snakk om korttidsproduksjon eller når det er behov for å produsere prototypdeler. På grunn av sin grunnleggende struktur er formene med én kavitet relativt billigere og enklere å konstruere enn formene med flere kaviteter. De arbeider likevel langsomt fordi de bare lager delen én gang, i én enkelt syklus. De brukes vanligvis der det er behov for små toleranser, eller der delen kan ha en betegnelse som er vanskelig å lage i en form med flere kaviteter.

2. Støpeformer med flere hulrom

Multikavitetsformer har flere hulrom i samme form som gir flere identiske deler i hver injeksjonssyklus. Det bidrar til å øke produksjonseffektiviteten og gjør også formene med flere hulrom egnet for produksjon av store volumer. Dessuten er disse formene mer komplekse og dyre å lage og designe sammenlignet med former med én kavitet. De bidrar imidlertid til å øke produksjonen og redusere kostnadene per del. Så det kan rettferdiggjøre den opprinnelige investeringen når det gjelder masseproduksjonsscenarier.

3. Familieformer

Familieformene har flere hulrom som produserer en rekke ulike deler samtidig i én syklus. Det betyr at hvert hulrom i formen danner en del, og dette kan være ideelt for monteringsmiljøer der det ofte er behov for mange deler på en gang. Familieformer brukes ofte til å støpe deler som tilhører en bestemt gruppe. De gjør det nemlig mulig å støpe medlemmer av denne gruppen samtidig, noe som reduserer tiden. De må imidlertid være svært godt utformet når det gjelder fyllings- og avkjølingstid for alle hulrom i formen. Dette kan gjøre dem vanskeligere å produsere og vedlikeholde enn støpeformer med ett eller flere hulrom.

4. To-skuddsformer

To-shot-former, eller former med flere materialer eller farger, gjør det mulig å støpe to forskjellige materialer eller farger i én syklus. Denne teknikken er best for mange tilfeller, som gir som krever inkorporering av forskjellige farger eller materialer. Så de kan komme opp med deler med håndtak eller flerfargede områder. Prosessen involverer to separate injeksjonssykluser: Det første materialet injiseres, og deretter avkjøles det delvis. Deretter injiseres materialet over eller rundt det første materialet. Delene kan få bedre funksjon og utseende ved hjelp av to-skudds støpemetoden. Denne prosessen krever imidlertid eksklusivt utstyr og nøyaktig design av formene.

5. Støpeformer med varmkanal

Disse formene bruker et varmesystem for å holde plasten i smeltet tilstand mens den flyter gjennom kanalsystemet til formhulrommene. Denne metoden for kopiering av støpte deler reduserer omfanget av plastskrot, ettersom det ikke lenger er noen løpere som må løsnes og resirkuleres. Varmkanalsystemer kan redusere syklustidene og forbedre kvaliteten på detaljen, ettersom de bidrar til å opprettholde kontinuiteten i den smeltede plasten og dermed forbedrer garantiene for dårlig overflatefinish. Kaldkanalsystemer er enklere å konstruere enn varmkanalsystemer, men sistnevnte er relativt dyre både når det gjelder konstruksjon, produksjon og vedlikehold.

6. Kaldkanalformer

Cold-runner-former har kanaler som plastsmelten renner gjennom før den kommer inn i hulrommene. I kaldkanalsystemer, derimot, størkner kanalblokkene sammen med delen og må fjernes og ofte resirkuleres eller kasseres. Disse formene er generelt enklere og billigere enn varmkanalformer. Derfor er de egnet for utstrakt bruk. De produserer imidlertid mer skrap, og syklustiden kan bli lengre fordi det er nødvendig å smelte om og håndtere de størknede medløperne.

Ulike nøkkelparametere og verdier knyttet til verktøy for sprøytestøping

Her er noen nøkkelparametere og verdier som vanligvis er forbundet med verktøy for sprøytestøping.

Hva er fordelene med sprøytestøpeverktøy?

●       Høy effektivitet: Når formene først er designet og konstruert, er selve prosessen med å sprøyte materialet inn i formen svært effektiv, noe som gjør det mulig å lage mange deler i løpet av kort tid.

●       Konsistens og presisjon: Sprøytestøping gir også en nøyaktig og jevn formfrigjøring, noe som gir tilsvarende toleranser for store opplag av samme del.

●       Komplekse geometrier: Prosessen gjør det mulig for designerne å skape mangefasetterte og forseggjorte design på delene. Noe som ikke ville vært mulig med andre teknikker.

●       Former, Variety: Både termoplastiske og herdeherdende polymerer, samt elastomerer, foretrekkes som de fleste av materialene. Fordi de er fleksible i valg av materialer.

●       Lite avfall: Sprøytestøping er miljøvennlig i dag, hovedsakelig på grunn av varmkanalsystemene. I tillegg til dette tillater det ikke materialavfall.

●       Styrke og holdbarhet: Det gjør det mulig å inkorporere fyllstoff i det injiserte materialet for å forbedre delenes styrke og utholdenhet.

●       Automatisering: Sprøytestøping kan innebære en høy grad av automatisering, noe som har en tendens til å senke lønnskostnadene og øke produktiviteten.

Hva er ulempene med sprøytestøpeverktøy?

Her er noen av ulempene og begrensningene ved sprøytestøpeverktøy.

●       Høye innledende verktøykostnader: Det er svært kostbart å lage og utvikle støpeformer, siden designene kan være komplekse, noe som ofte fører til svært høye kostnader.

●       Lange ledetider: Det kan ta lang tid fra design til produksjon, og det er i sannhet tidkrevende når det gjelder prosjekter med stramme tidsfrister.

●       Designbegrensninger: Det er kostbart å bytte støpeformer, og noen ganger må man skaffe helt nye støpeformer. 

●       Maskin; den har begrensninger: Det er ikke mulig å bruke alle materialer når det gjelder sprøytestøping, noe som begrenser hvilken type materiale som skal brukes.

●       Begrensninger i delstørrelse: Produksjonen begrenses av størrelsen på formen og maskinen; det er vanskelig for store deler.

●       Vedlikehold av komplekset: På den annen side må formene vedlikeholdes med jevne mellomrom for å sikre produktivitet og holdbarhet.

●       Utfordringer med kvalitetskontroll: Det kan være utfordrende å vedlikeholde, spesielt med de mange produksjonskjøringene i dagens verdensmarked. 

●       Miljøpåvirkning: Som produksjonsprosess kan sprøytestøping produsere plast og dermed plastavfall, noe som krever tiltak for avfallshåndtering. 

Konklusjon

For å oppsummere har sprøytestøpeverktøy en svært viktig plass i moderne produksjon. Det gir allsidighet og effektivitet i produksjonen av plastdeler. Derfor er det svært viktig å forstå de ulike verktøytypene og hvilke faktorer som spiller inn når man skal velge riktig produsent. I tillegg til dette er kvalitet og presisjon, kundestøtte, kostnader og behandlingstid også svært viktige faktorer når du velger produsent. I tillegg er sprøytestøping et felt i kontinuerlig utvikling, og det er viktig å oppnå optimal ytelse og bærekraft i produksjonsvirksomheten.

Ofte stilte spørsmål

Q1. Hvor lang tid tar det å produsere verktøy for sprøytestøping?

Ledetiden er den tiden det tar å produsere produktet. Det kan ta fra noen uker til flere måneder, avhengig av hvor kompleks designen er. I tillegg kan den endre seg over tid.

Q2. Hvilke faktorer bør man ta hensyn til ved valg av verktøyprodusent?

Disse faktorene kan være erfaring, kvalitet, kundeservice, pris, tid og evnen til å bearbeide visse materialer. I tillegg til dette bør man også ta hensyn til intrikate deler.

Q3. Hva er vanlige problemer i sprøytestøping av verktøy?

Slike problemer kan være defekter i delene, f.eks. skjevheter eller synkemerker, kvalitetsvariasjoner og lokaliseringens krav til streng kontroll av innsprøytningsfaktorer.