Kas ir iesmidzināšana? Kā tas darbojas un iepakošanas lietojumprogrammas

Iesmidzināšana veido plastmasas detaļas, iespiežot izkausētu materiālu slēgtā veidnē, ļaujot tai kļūt stingrai un noņemot formas daļu. Veidne nodrošina ģeometriju; iekārta atkārto ciklu. Šajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta parastajai termoplastiskajai iesmidzināšanai, kurā plastmasu karsē formēšanai un atdzesē, lai to noņemtu.¹

Iepakojumā process tiek izmantots vāciņiem un daudzām plastmasas daļām, kas samontētas sūkņos un smidzinātājos. Gatavs losjona sūknis apvieno vairākas sastāvdaļas. Tā redzamā forma nenozīmē, ka viss mehānisms ir veidots vienā gabalā.

Kā plastmasa nonāk veidnē?

Cietās plastmasas granulas no piltuves iekrīt mašīnas mucā. Rotējoša skrūve pārvieto materiālu uz priekšu, kamēr mucas sildītāji un skrūves bīdes darbība piegādā siltumu. Materiāls kļūst par plūstošu kausējumu, un ar skrūvi pietiek nākamajam kadram.¹

Injekcijas laikā skrūve virzās uz priekšu pa savu asi, darbojoties kā cilindrs. Tas izspiež kausējumu caur sprauslu un veidnes padeves kanāliem detaļu veidošanas telpā. Atvērumu, pa kuru plastmasa iekļūst šajā telpā, sauc par vārtiem.²

Tās ir divas dažādas skrūvju kustības: rotācija sagatavo materiālu; kustība uz priekšu to ievada. Granulas kļūst par izkausētu plastmasu, pirms nonāk dobumā, kas veido sastāvdaļu.

Pilns iesmidzināšanas formēšanas cikls

Kad šāviens ir gatavs, cikls turpinās, aizverot veidni, uzpildot, iesaiņojot un turot, atdzesējot un detaļu noņemot. Šie posmi apraksta darbības secību, lai gan dažas darbības pārklājas.³

1. Aizveriet un saspiediet veidni

Veidnes pusītes sanāk kopā. Skavas bloks notur tos aizvērtus, kamēr iekārta iesmidzina plastmasu.

Saspiedes spēks notur instrumentu aizvērtu. Injekcijas spiediens pārvieto kausējumu tajā.

2. Aizpildiet dobumu

Skrūve virzās uz priekšu, izvadot sagatavoto kausējumu caur padeves sistēmu. Plastmasa aizņem vietu, kas nosaka komponenta sienas un citus liešanas elementus.

Pildījums nosaka formu, bet daļai pirms noņemšanas joprojām ir nepieciešams iesaiņojums un pietiekama dzesēšana.

3. Iesaiņojiet un turiet

Plastmasai atdziestot, tās apjoms mainās. Noturošais spiediens ļauj iekļūt papildu kausējumam, kamēr vārti paliek atvērti, palīdzot kompensēt kontrakciju.

Kad vārti sasalst, tie aizver šo ceļu daļā. Turēšanas laika pagarināšana pēc efektīvas vārtu aizvēršanas neturpina pievienot materiālu dobumam.⁴

4. Atdzesējiet, līdz daļu var noņemt

Siltums sāk atstāt kausējumu pildīšanas laikā un turpinās līdz iesaiņošanai. Atsevišķi nosauktā dzesēšanas stadija ir papildu laiks, kas nepieciešams pirms veidnes atvēršanas; dzesēšana nesākas pēkšņi pēc turēšanas beigām.

Šajā periodā iekārta var sagatavot nākamo šāvienu. Nepieciešamais laiks ir atkarīgs no detaļas un tās apstrādes apstākļiem.⁴

5. Atveriet veidni un izņemiet daļu

Veidne atveras, kad sastāvdaļa ir pietiekami stingra. Izstumšanas mehānisms to atbrīvo, pēc tam rīks aizveras nākamajam ciklam.

Ežektora tapas ir viena no detaļu noņemšanas metodēm. Izmešanas izkārtojumam ir jāatbilst detaļas ģeometrijai.³

Kas notiek injekcijas veidnē?

Vienkāršs atvērts vāciņš palīdz izskaidrot attiecības starp instrumentu un plastmasu. Ārējais dobums nosaka vāciņa ārējo virsmu. Metāla kodols aizņem vietu, kurai iekšpusē jāpaliek atvērtai. Kausējums aizpilda plaisu starp tām, izveidojot vāciņa sienu.

Tas nozīmē, ka biezākai plastmasas sienai ir nepieciešama lielāka atstarpe starp attiecīgajām instrumentu virsmām. Plastmasa nevar aizpildīt telpu, ko jau aizņem kodols. Tādējādi ar iesmidzināšanu var iegūt detaļas ar atvērtu iekšpusi, kā arī detaļas, kas izskatās cietas.

Pēc tam spiediens un temperatūra ietekmē to, vai šo formu var veiksmīgi reproducēt. Vārti nodrošina iebraukšanas ceļu pildīšanas un iepakošanas laikā. Apkārtējais rīks noņem siltumu, un dzesēšanas kanāli palīdz kontrolēt siltuma pārnesi. Pēc pietiekamas dzesēšanas instruments atdala un atbrīvo komponentu. Veidnes dizains koordinē padevi, siltuma noņemšanu un izmešanu.⁴

Iepakojuma daļai tas savieno ražošanu ar funkciju. Ārpuse var būt redzama klientam, savukārt iekšpusei ir jāatbilst citai sastāvdaļai. Izstrādājot instrumentu, jāņem vērā abas virsmas.

Kādi materiāli tiek izmantoti?

Daudzas termoplastmasas var tikt veidotas ar iesmidzināšanu. Polipropilēns jeb PP ir viens no izplatītākajiem materiāliem, ko identificējusi Lielbritānijas Plastmasas federācija.¹

Daudzi aksesuāri FAMER klāstā izmanto PP. Tomēr sūknis ir mezgls: tā izpildmehānismam, korpusam, blīvēm, iegremdēšanas caurulei un citām detaļām var būt atšķirīgas materiāla specifikācijas. Apgalvojumu, ka produkts ir "galvenokārt PP", nevajadzētu interpretēt kā pilnīgu materiālu sarakstu.

Materiālu izvēlei ir jāievēro arī detaļas darbs. Kustīgai vai blīvējošai sastāvdaļai ir atšķirīgas prasības nekā dekoratīvam ārējam vākam. Pircējiem ir jāapstiprina attiecīgās daļas materiāls, it īpaši, ja tā saskaras ar formulu vai sakrīt ar citu virsmu.

Koka graudu un metāla apdare raksturo izskatu. Viņi paši par sevi nenostiprina materiālu zem apdares.

Iepakojuma lietojumi: sūkņi, smidzinātāji un vāciņi

FAMER piederumu klāstā ietilpst koksnes graudu losjonu sūkņi, sprūda smidzinātāji, putu sūkņi un vāciņi. Šie piemēri palīdz atšķirt gatavo mezglu no atsevišķām detaļām, ko ražo ražošanas procesā.

Losjonu-sūkņu konstrukcijā tiek izmantotas iesmidzināšanas formas detaļas. Piemēram, publicētajā losjona sūkņa patentā ir aprakstīts mezgls ar sprauslas galvu, virzuli, tvertnes vāciņu, korpusu un atsperi, kā arī apskatītas tā iesmidzināšanas formas. Tas ilustrē vienu dizainu, nevis katra losjona sūkņa specifikāciju.⁵

Losjonu sūkņi un koka graudu apdare

Losjona sūknim izpildmehānisms ir daļa, ko nospiež lietotāja pirksts. Zem tā aizdari savieno komplektu ar pudeli. Inžektorlējuma izpildmehānismā instruments nosaka šīs atsevišķās daļas ārējo profilu un iekšējās īpašības; ar to tiek samontētas pārējās dozēšanas sastāvdaļas.

Koksnes graudu piemērā virs noapaļotas apkakles ir plats izpildmehānisms. Apkakles virsmas izskats ir atsevišķa specifikācija no materiāla un konstrukcijas zem tās.

Pircējiem, kas salīdzinalosjonu-sūkņu iepakojums, apstipriniet redzamo apdari kopā ar sastāvdaļu materiāliem un atbilstošo pudeli.

Sprūda smidzinātāji un putu sūkņi

Komplektācijā iekļautais izsmidzināšanas piemērs ir izsmidzinātājs: svira atrodas zem sprauslas un tiek darbināta ar lietotāja pirkstiem. To vajadzētu atšķirt no maza, ar pirkstu darbināma smalkas miglas sūkņa.

Putu sūkņa piemērā ir plašāka dozēšanas galva un atšķirīgs komplekts. Iesmidzināšana rada individuālas plastmasas formas; samontētais dozēšanas mehānisms veic sūknēšanas funkciju. Formēts izpildmehānisms vien nav darba sūknis.

Izvēloties aaerosola pudelevaiputu-sūkņa iepakojums, apstipriniet salikto kombināciju, tostarp pudeles savienojumu un dozēšanas darbību.

Cepures un dekoratīvie vāki

Vāciņi un aizbāžņi ir noteikti iesmidzināšanas liešanas pielietojumi.¹

Komplektācijā iekļautajam sudraba pārklājuma vāciņam ir caurspīdīga ārējā mala un atstarojošs iekšējais izskats. Tās komponentu rasējumā jānorāda, kā šie slāņi ir veidoti un kuras daļas ir veidotas.

Koksnes graudu losjona sūknis, sprūda smidzinātājs, putu sūknis un vāciņš. Samontētie izstrādājumi var saturēt atsevišķi izgatavotas detaļas ar dažādām materiāla specifikācijām.

Iesmidzināšanas formēšana pret izpūšanu

Iesmidzināšana aizpilda formas vietu instrumentā. Pūšanas formēšana, izmantojot gaisa spiedienu, izpleš sakarsētu plastmasas formu pret veidnes sienām.

Ekstrūzijas izpūšanas formēšanā sākuma forma ir doba caurule, ko sauc par parisonu. Veidne aizveras ap to, gaiss to uzpūš, un konteiners pirms atbrīvošanas atdziest.⁶

Komplektā var apvienot abus maršrutus. Tās pudeles korpusu var veidot ar pūšanu, savukārt atsevišķi ražotas plastmasas detaļas tiek montētas sūknī vai aizdarē.

Pastāv arī tieša saikne starp procesiem: iesmidzināšanas stiepes pūšanas formēšana sākas ar iesmidzināšanas formējumu, kas pēc tam tiek izstiepts un uzpūsts traukā.⁷

Pudeles veidošanas soļus skkā ar pūšanas formēšanu tiek izgatavotas plastmasas pudeles.

Kas pircējiem būtu jāapstiprina pirms komponenta izvēles?

Esošais sūknis vai vāciņš jau var atbilst projekta prasībām. Ja nepieciešama pielāgota forma, pārskatiet zīmējumu un paredzēto montāžu, pirms sākat darbu ar instrumentiem.

Sūknim koncentrējieties uz visu iepakojumu: pudeles savienojumu, paredzēto formulu, dozēšanas prasībām un redzamu apdari. Nosakiet, kurām daļām nepieciešams konkrēts materiāls un kas tiks novērtēts parauga apstiprināšanas laikā.

Ja tiek piedāvāti pielāgoti instrumenti, pieprasiet veidnes maksu atsevišķi no komponenta cenas. Noskaidrojiet, uz kādiem paraugiem, dizaina pārskatījumiem un pārbaudes ierakstiem piedāvājums attiecas.

Lai apspriestu sūkni, smidzinātāju vai aizdari ar FAMER, kopīgojiet atsauces attēlu vai paraugu, paredzēto formulu, atbilstošu pudeli un paredzamo pasūtījuma daudzumu. Šī informācija palīdz sašaurināt pieejamās iespējas.

Bieži uzdotie jautājumi

Vai pilna sūkņa galva ir izgatavota vienā iesmidzināšanas formēšanas operācijā?

Sūknis parasti satur atsevišķi izgatavotas detaļas, kas ir samontētas dozēšanas mehānismā. Tās izpildmehānisms, aizdare, korpuss un citas sastāvdaļas jāapsver atsevišķi. Viena iesmidzināšanas daļa var apvienot vairākas funkcijas, taču tas nenorāda, ka viss sūknis ir viena veidne.⁵

Vai iesmidzināšana ir piemērota nelieliem pasūtījumiem?

Instrumentu izmaksas ietekmē ekonomiku. Esošs komponents, kas izgatavots ar esošu veidni, var radīt atšķirīgu lēmumu par pirkumu, salīdzinot ar jaunu pielāgotu dizainu. Jautājiet projektam specifiskus daudzumus un cenas, nevis pieņemot, ka uz visiem iesmidzināšanas veidnēm attiecas viens minimālais pasūtījums.

Vai plastmasa ir izkususi veidnes iekšpusē?

Granulas pirms injekcijas izkūst mašīnas mucā. Mucu sildītāji un rotējošā skrūve palīdz pārvērst tos plūstošā materiālā. Pēc tam veidne uztver šo kūstumu un noņem siltumu, lai daļa varētu kļūt pietiekami stingra, lai to atbrīvotu. ¹

Vai iesmidzināšana var izgatavot detaļas ar iekšējo telpu?

Vāciņam var būt atvērts iekšpuse, jo formēšanas laikā šo vietu aizņem metāla serde. Plastmasa veido sienu ap to. Tas atšķiras no dobas sākuma formas izpūšanas uz āru, lai izveidotu pudeles korpusu. ⁴

Cik ilgi ilgst iesmidzināšanas formēšanas cikls?

Katrai daļai nav viena cikla laika. Materiāla īpašības, sienu biezums, padeves sistēma un veidņu dzesēšana ietekmē laiku, kas nepieciešams pirms izlaišanas. Arī atvēršana, izmešana un aizvēršana prasa laiku. Tāpēc cikla novērtējumam jāattiecas uz konkrētu daļu un instrumentu. ⁴

Vai sūkņa iegremdēšanas caurules arī ir iesmidzinātas?

Iegremdēšanas caurules var izgatavot ar ekstrūzijas palīdzību, kas rada nepārtrauktu dobu profilu, kas tiek sagriezts pēc garuma. Lielbritānijas plastmasas federācija uzskaita iegremdēšanas caurules smidzināšanas pudelēs kā ekstrūzijas pielietojumu. Apstipriniet procesu un materiālu izvēlētajai caurulei, nevis apstrādājiet katru sūkņa komplekta daļu kā iesmidzināšanu. ⁸

Atsauces

1. Lielbritānijas plastmasas federācija: iesmidzināšanas formēšana. Padeves sistēma, skrūvju apkure, izplatīti materiāli un aizvēršanas pielietojumi.

2. Atvērtā universitāte: plastmasas liešana. Granulu padeve un skrūvju iesmidzināšana.

3. MIT OpenCourseWare: iesmidzināšanas formēšana I. Cikla posmi, iespīlēšana un detaļu noņemšana.

4. Ferreira et al.: Multidisciplinary Optimization of Injection Molding Systems. Blīvēšana, vārtu iesaldēšana, darbību pārklāšanās un instrumentu apakšsistēmas.

5. ASV patents US8573448B2: Losjona sūknis. Viens dokumentēts sūkņa komplekts un tā iesmidzināšanas formas; nav FAMER produkta specifikācija.

6. Lielbritānijas plastmasas federācija: ekstrūzijas izpūšanas formēšana. Parisona veidošanās un inflācija.

7. Lielbritānijas plastmasas federācija: iesmidzināšanas stiepes izpūšanas formēšana. Iesmidzināšanas formas sagataves, kam seko stiepšana un pūšana.

8. Lielbritānijas plastmasas federācija: ekstrūzijas profili un loksnes. Nepārtraukta ekstrūzija, griešana līdz garumam un smidzināšanas pudeles iegremdēšanas caurules.