Nowy proces formowania wtryskowego

Formowanie wtryskowe
Nowy proces zwany formowaniem wtryskowym (ITM) pozwala nie tylko uzyskać dobrą spójność małych części formowanych termoplastycznie z wieloma gniazdami, ale także zapewnia lepszą jakość formowania. Ten nowy proces, który opiera się na procesie formowania przetłocznego termoutwardzalnych tworzyw sztucznych, jest połączeniem „formowania wtryskowego z gorącym kanałem” i „formowania ciśnieniowego”.
Według działu technologii form wtryskowych i form Instytutu Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych, w tradycyjnym formowaniu wtryskowym z gorącymi kanałami temperatura i ciśnienie, w których stopiony materiał wchodzi do wielu komór, są różne, co oznacza, że ​​każda komora ma inną lepkość, stopień wypełnienia i warunki chłodzenia, co ostatecznie skutkuje różnymi wymiarami i wydajnością części. Ponadto innym ograniczeniem tradycyjnego formowania wtryskowego jest to, że konstrukcja gorącego kanału jest zwykle dostosowana do określonej formy lub materiału, aw przypadku zupełnie innych form lub materiałów ten gorący kanał może niekoniecznie mieć zastosowanie.
W tym celu Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych opracował formę. Specjalne ogrzewanie elektryczne jest stosowane po nieruchomej stronie formy, aw gorącej półformie znajduje się komora przenoszenia stopionego materiału do przechowywania stopionego materiału ze ślimaka i przenoszenia go do wnęki formy za pomocą układu tłokowo-cylindrowego; Zimna połówka formy znajduje się z boku ruchomej płyty dociskowej. Użyj paneli izolacyjnych zamocowanych w półformie, aby zmniejszyć przewodzenie ciepła między zimną a gorącą półformą. Kiedy linia otwarcia formy jest zamknięta, układ tłokowo-cylindrowy wywiera nacisk na komorę przenoszenia stopu, wpychając materiał bezpośrednio do gniazda formy przez krótkie drzwi. W tym systemie formowanie wtryskowe i utrzymywanie ciśnienia odbywa się za pomocą stacjonarnych form, a nie śrub. Po etapie utrzymywania ciśnienia komora transferowa zaczyna napełniać się materiałem do następnego cyklu. Podczas tego procesu główna linia otwierania formy (której otwieranie i zamykanie jest niezależne od ruchu komory transferowej) pozostaje zamknięta do momentu całkowitego schłodzenia detalu.
Mówi się, że ten proces ma wiele zalet. Część przenosząca stopiony materiał formy jest niezależna od jej kształtu geometrycznego, więc nie ma potrzeby dokonywania odpowiednich zmian dla różnych form; Ze względu na fakt, że objętość wtrysku jest określona przez odległość ruchu wnęki, koszt form wielogniazdowych można obniżyć bez potrzeby stosowania drogich regulatorów temperatury gorącokanałowych; Ponieważ kanał wytopu jest bardzo krótki, a wytop wchodzi do wnęki formy bezpośrednio przez drzwiczki komory magazynowej, wymagane ciśnienie jest niższe niż to zapewniane przez tradycyjny gorący kanał, a wytop może całkowicie i równomiernie wypełnić wszystkie wnęki formy ; Zmniejsza się ścinanie i naprężenia działające na stop, co jest korzystne dla tworzenia długich materiałów wzmocnionych włóknem szklanym lub mieszanek proszków ceramicznych oraz zmniejsza skurcz i deformację wypaczeniową obrabianych części.
Obecnie Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych wykorzystał do 12 gniazd form do eksperymentów formowania wtryskowego materiałów polipropylenowych wzmocnionych długim włóknem szklanym i osiągnął sukces. Mówi się, że wkrótce będą używać form z ponad 100 wnękami do dalszego testowania tego procesu.
Łączenie wielu procesów
Obecnie wiele firm zajmujących się formowaniem przyjęło takie procesy, jak formowanie warstwowe, formowanie wtryskowe pod ciśnieniem oraz formowanie wspomagane gazem lub wodą, aby wytwarzać części o ultracienkich ściankach lub części puste wzmocnione włóknem szklanym o gładkich powierzchniach wewnętrznych. Zakład technologii form wtryskowych i form Instytutu Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych sugeruje, że łącząc różne zaawansowane procesy, o których mowa powyżej, można uzyskać obrabiane części na wyższym poziomie, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów i przezwyciężeniu ograniczeń jednej metody.
Dział technologii formowania wtryskowego i form w Instytucie Badawczym Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych ocenił, że połączenie formowania warstwowego, formowania wtryskowego pod ciśnieniem oraz formowania wspomaganego gazem lub wodą całkowicie zaczyna się od uformowania w formie struktury kanapkowej „skóry rdzenia skóry”. Dzięki połączeniu formowania warstwowego z formowaniem wtryskowym pod ciśnieniem, przetworzone części mają bardziej równomierny rozkład rdzeń-powłoka. W procesie formowania wtryskowego pod ciśnieniem zastosowanie niższych ciśnień wtrysku lub napełniania nie tylko zmniejsza orientację materiału w obrabianej części, zmniejsza skurcz i odkształcenia, ale także zmniejsza wymagania dotyczące odporności na ciśnienie dla gniazda formy.
Ponadto, z krokiem zwiększania ciśnienia, można uzyskać mniejszą grubość naskórka lub całkowitą grubość ścianki. Dział formowania wtryskowego i technologii form Instytutu Badawczego Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych uważa, że ​​za pomocą procesu „formowania warstwowego plus formowania wtryskowego pod ciśnieniem” można wytwarzać cienkościenne obrabiane części, których nie można uzyskać przy użyciu tradycyjnych procesów formowania. Przy zastosowaniu tradycyjnego procesu formowania wtryskowego typu „sandwich” najcieńsza grubość ścianki, jaką można uzyskać, wynosi 1,5 mm, natomiast przy zastosowaniu procesu „sandwich/ciśnieniowego” grubość ścianki wytwarzanego elementu wynosi zaledwie 1 mm. Oczywiście tradycyjny proces formowania warstwowego pozwala użytkownikom zwiększyć procent materiału rdzenia w przetwarzanych częściach.
Dział formowania wtryskowego i technologii form Instytutu Badawczego Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych przeprowadził również następujące eksperymenty, wykorzystując połączony proces „formowania warstwowego i formowania wspomaganego wodą” w celu uformowania poręczy z PP z długim włóknem szklanym i PP bez wypełniacza. Bazując na doświadczeniach z przeszłości, użycie wtrysku wody może spowodować, że materiały wzmocnione włóknem, takie jak nylon 66 wzmocniony krótkim włóknem szklanym lub PP z długim włóknem szklanym, będą tworzyć puste przestrzenie, co skutkuje słabą jakością wewnętrznej powierzchni obrabianych części i odchyleniami w wielkości wgłębienia wgłębienie. Dlatego dział technologii formowania wtryskowego i form Instytutu Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych uważa, że ​​charakterystyka płynięcia żywicy wypełnionej włóknem szklanym utrudnia lub uniemożliwia realizację procesów formowania wspomaganego wodą. Dlatego użyli 30-procentowego PP wzmocnionego włóknem szklanym jako powłoki i niewypełnionego PP jako rdzenia do testów kanapkowych. Średnica formy podłokietnika wynosi 30 mm, a długość 500 mm. Przez wstrzyknięcie wody niewypełniony materiał jest pusty. W ten sposób materiał warstwy zewnętrznej ma sztywność, wytrzymałość, jak również wytrzymałość na rozciąganie i pękanie, podczas gdy materiał warstwy wewnętrznej ma dobre właściwości barierowe, a powierzchnia wewnętrzna jest również bardzo gładka. Obecnie metoda ta jest stosowana w produkcji przemysłowej