Koks skirtumas tarp įdėklų formavimo ir perforavimo?

Du procesai, panašūs pavadinimai, visiškai skirtinga inžinerinė logika. Šis klausimas mums užduodamas pakankamai dažnai, kad jis pateisintų tinkamą techninį aprašymą, o ne įprastus rinkodaros dalykus, kuriuos rasite kitur.

 

Įdėjus liejimo formą, prieš įpurškimą į formą įdedamas{0}}pagamintas komponentas (metalinis, keramikinis, kartais iš anksto suformuotas plastikas). Performuojant ant esamos plastikinės dalies uždedamas antras plastikinis sluoksnis. Tai vieno-sakinio versija. Visa kita-įrankių sprendimai, materialinis galvos skausmas, gedimų režimai-išplaukia iš šio esminio skirtumo.

Iš kur kyla painiava

Abu procesai sukuria daug{0}}medžiagų dalis. Abu naudoja liejimo liejimo įrangą. Abu jie sujungiami į tiekėjų galimybių sąrašus. Tačiau inžineriniai sumetimai beveik iš karto skiriasi.

Įdėkite liejimo sandorius, susijusius su metalo{0}}su{1}}plastiko sąsajomis. Cheminės jungties nėra. Kad įdėklas būtų mechaniškai užfiksuotas, jūs visiškai pasikliaujate geometriniais-įpjovomis, skylėmis, įpjovomis-. Atvėsęs plastikas aplink metalą traukiasi, o tai sukuria sukibimą, bet taip pat sukelia problemų, su kuriomis susidursime vėliau.

„Overmolding“ susijęs su plastiko{0}}į-plastiko sąsajomis. Kai yra medžiagų suderinamumas, jūs gaunate tikrą molekulinę difuziją ties riba. TPE grandinės ir substrato grandinės susimaišo, o abu paviršiai yra virš stiklo perėjimo. Atlikus teisingai, sukibimo stiprumas viršija medžiagos stiprumą,-jūs nuplėšiate TPE prieš jį nulupdami.

Polimerinių formų šiluminė tikrovė

Prieš gilinantis į proceso specifiką, verta suprasti apie šilumos perdavimą šiose programose.

Bylefeldo taikomųjų mokslų universiteto tyrimai parodė kažką, kas nustebina žmones, kurie nėra susipažinę su polimeriniais įrankiais: įpurškus ABS į ABS formos ertmę, kontaktinė temperatūra pasiekia maždaug 145 laipsnius. Ta pati injekcija į plieninius įrankius? Kontaktinė temperatūra išlieka apie 62-70 laipsnių.

Kodėl tai svarbu: aušinimo laikas smarkiai pailgėja dėl ertmės medžiagos. Plieninės formos aušinimas įprastoms sienų sekcijoms užtrunka maždaug 12 sekundžių. Polimero ertmė? 680 sekundžių. Šiluma tiesiog neturi kur dingti-šilumos laidumas yra per mažas, kad veiktų įprasti aušinimo kanalai.

Atlikus šį tyrimą, buvo sukurtas išorinis aušinimo metodas, naudojant panardinimą į vandens vonią po išstūmimo, sumažinant ciklo laiką iki maždaug 62 sekundžių, o temperatūros kritimas 16-39 laipsnių. SPM (Space Puzzle Mold) technika leidžia išstumti kelių dalių ertmių įdėklus kartu su ruošiniu, išoriškai atvėsinti, o paskui vėl įjungti. Gaminant 165 dalis ir 80 ciklų vienam partijos rinkiniui, neįrodyta, kad įrankiai išoriniai pažeisti.

Mes tai minime, nes įrankių šiluminis elgesys turi įtakos ir įdėklų formavimui, ir perliejimo rezultatams, o daugumoje techninių diskusijų visiškai praleidžiama pagrindinė fizika.

Įdėklai: kas iš tikrųjų atsitinka

Metaliniai įdėklai patenka į formą. Aplink juos teka plastikas. Dalis išstumiama. Pakankamai paprasta koncepcija.

Šešių{0}}etapų suskirstymas:

Pasiruošimas.Įdėklai tikrinami, valomi, kartais paviršius{0}}apdorojamas. Žalvaris dominuoja naudojant srieginius įrenginius-geras apdirbamumas, tinkamas atsparumas korozijai, nuspėjamas elgesys. Nerūdijantis, skirtas atšiaurioms aplinkoms. Aliuminis, kai svarbu svoris. Paviršiaus ypatybės (raiželės, perimetriniai grioveliai, kiaurymės) sukurtos taip, kad maksimaliai padidintų mechaninį sulaikymą.

Įkeliama. Rankinis išdėstymas veikia esant mažam garsui. Vertikalus spaudimas tai palengvina, nes gravitacija padeda, o ne kovoja. Didesnis kiekis pateisina automatinį robotų-pakrovimą, dubenėlių tiektuvus, rinkimo-ir{4}}dėjimo sistemas. Tvirtinimas turi išlaikyti padėtį prieš įpurškimo slėgį, kuris tampa didelis.

Pakaitinimas. Dažnai praleidžiama, dažnai apgailestaujama. Metalas agresyviai praleidžia šilumą. Kambario temperatūros žalvaris, įmestas į formą, veikia kaip šilumos kriauklė, lokaliai aušina lydalą, padidina klampumą ir sukuria silpnas suvirinimo linijas. Pakaitinimas iki ~100 laipsnių tai išsprendžia. Tačiau yra antroji priežastis, kurios žmonės pasigenda: šiluminis plėtimasis. Šildomas įdėklas plečiasi. Agregatui vėstant, įdėklas ir plastikas susitraukia, sumažindami liekamąjį įtempių skirtumą.

Injekcija.Standartiniai liejimo įpurškimo parametrai taikomi -lydymosi temperatūrai, įpurškimo greičiui, pakuotės slėgiui ir aušinimo laikui. Vartų vieta yra svarbesnė nei įprastai, nes srautą nukreipiate aplink kliūtį.

Aušinimas. Iš prigimties netolygus. Metalas atvėsta greičiau nei plastikas. Sąsaja mato šiluminius gradientus, kurių nėra liejant vieną{2}}medžiagą.

Išmetimas ir patikrinimas.Padėties patvirtinimas, ištraukite{0}}bandymą, jei nurodyta, matmenų patikrinimus. Vizuali apžiūra nustato akivaizdžias problemas; subtilieji pasirodo vėliau.

Lanko streso problema

Tai nusipelno atskiro skyriaus, nes tai gedimo režimas, kuris pagauna žmones.

Plastikas kietėdamas susitraukia. Tipiniai susitraukimo laipsniai: ABS 0,4-0,7%, PP 1,0-2,5%, POM 1,8-2,5%. Kai plastikas susitraukia aplink metalinį įdėklą, kuris traukiasi ne tokiu pat greičiu, plastike susidaro perimetras tempiamasis įtempis. Šis stresas neatpalaiduoja. Jis įmontuotas į dalį visam laikui.

Skaičiavimas yra paprastas:

Acetalio (POM), kurio susitraukimas yra 2,5 % ir modulis ~ 2 600 MPa, lanko įtempis yra maždaug 52 MPa. Tai yra maždaug 75 % didžiausio POM tempimo stiprumo. Ne patogi marža. (kaysun.com/blog/material-elgesys-įtemptas-stresas-ir{13}}šliaužimas)

Tai paaiškina uždelsto įtrūkimo reiškinį{0}}dalys praeina pirminę apžiūrą, išsiunčiamos klientams, o po kelių savaičių ar mėnesių įtrūksta, nes medžiaga šliaužia veikiant nuolatiniam įtempimui.

Konstrukcijos mažinimas: tinkamas sienelės storis aplink įdėklus (viršinis OD turi būti 1,5-2 × įdėklo OD), medžiagos parinkimas, skatinantis mažesnį susitraukimą ir modulį, įtempių mažinimo geometrija ir anksčiau minėtas pašildymo etapas.

CTE neatitikimas ir terminis ciklas

Susiję, bet skiriasi nuo lanko įtempių: šiluminio plėtimosi skirtumų koeficientas.

Tipinės reikšmės:

• Plastikai: 50-80 ppm/laipsnis
• Žalvaris: ~19 ppm/laipsnis
• Aliuminis: ~24 ppm/laipsnis
• Plienas: 10-13 ppm/laipsnis

40+ ppm/laipsnio skirtumas reiškia, kad plastikas plečiasi ir susitraukia daug daugiau nei metalas per kiekvieną temperatūros ciklą. Programose, kuriose matomas šiluminis ciklas-automobilių dugnas, lauko įranga, viskas su įjungtu/išjungtu šildymu-šis skirtumas sukuria ciklinį sąsajos įtampą.

Dokumentuotas atvejis iš inžinerijos forumų (eng{0}}tips.com): žalvariniai įdėklai iš 30 % stiklu-užpildyto nailono, išlaikė pradinį slėgio bandymą esant 120 psi, nutekėjo po temperatūros ciklo iki 80 laipsnių. Šiluminio plėtimosi neatitikimas atidarė sąsają. Po-bandymo analizė parodė įtrūkimų atsiradimą esant įtempių koncentracijai įdėklo paviršiuje.

Pataisymas šiuo atveju nebuvo proceso koregavimas{0}}o dizaino pakeitimas. Antrinis sandarinimas (O-žiedas, elastomero tarpiklis) arba pertvarkyta sąsajos geometrija. Vien tik įdėklų formavimas negali užtikrinti sandarumo dujoms-, kai vyksta terminis ciklas, nepaisant to, koks tobulas liejimo procesas.

Perliejimas: proceso variantai

Yra trys požiūriai, kurių kiekvienas turi skirtingą poveikį ekonomikai ir kokybei.

Įterpiamasis formavimas (transfer formavimas).Iš anksto suformuotas substratas dedamas į antrą formą. Ant jo įpurškiama TPE arba kita perliejimo medžiaga. Naudojama standartinė vieno-šūvio įranga. Intensyvus darbas-dėl rankinio substrato pakrovimo. Ekonomiškas žemiau ~250 000 metinių vienetų priklausomai nuo darbo sąnaudų. Sukibimo kokybė labai priklauso nuo pagrindo temperatūros perliejimo įpurškimo metu{10}}šaltas pagrindas reiškia silpnesnį sąsajos sukibimą.

Dviejų-šūvių formavimas (daugi{1}}šūviai).Specializuota įranga su keliomis statinėmis. Pirmoji medžiaga įpurškiama, forma sukasi arba slysta, antroji medžiaga įpurškiama tuo pačiu ciklu. Substratas išlieka šiltas tarp kadrų, maksimaliai padidindamas molekulinę difuziją sąsajoje. Geriausia jungties kokybė. Didelė įrankių ir įrangos kaina. Ekonomiškas virš ~250 000 metinių vnt.

ko-injekcija.Abiejų medžiagų įpurškimas vienu metu. Ribotos programos. Nedažnai naudojamas perliejimui įprastine prasme.

250 000 vienetų riba yra apytikslė. Darbo koeficientas labai paveikia skaičiavimą. Kai dirbate 4 USD/val., įdėklų užliejimas išlieka ekonomiškas esant didesniam kiekiui. Kaina 30 USD per valandą, du-kadrai tampa patrauklesni anksčiau.

Medžiagų suderinamumas{0}}dalis, dėl kurios atsiranda gedimų

Cheminis sujungimas tarp pelėsio ir substrato reikalauja molekulinio suderinamumo. Suderinamumo diagramos egzistuoja, bet nepasako visos istorijos.

Apdorojimo parametrai iš esmės įtakoja sujungimo kokybę. TPE lydalo temperatūros rekomendacijos iš medžiagų tiekėjų (teknorapex.com):

• Virš PP substrato: 170-190 laipsnių
• Virš ABS pagrindo: 220 laipsnių
• Virš PA substrato: 240 laipsnių

Aukštesnė lydymosi temperatūra skatina sąsajos šilumos perdavimą ir molekulinį mobilumą. Įpurškimo greitis turi būti didelis, kad užpildymo metu būtų palaikoma temperatūra. Perpildymo storis mažesnis nei 1,5 mm sukelia problemų-medžiaga užšąla prieš susiformuojant tinkamam sukibimui.

Gedimo režimo diagnostika:Bandydami sukibimą (atsiplėšimo bandymą, šlyties bandymą), apžiūrėkite gedimo paviršių. Švarus atskyrimas sąsajoje=klijų gedimas=sukibimas yra silpnoji vieta=proceso arba medžiagos problema. TPE plyšta savyje, palikdamas likučius ant abiejų paviršių=sukibimas=jungtis viršija priimtiną medžiagos stiprumą =.

Užterštumo atvejo tyrimas

PlasticsToday dokumentavo gedimų analizę, apie kurią verta žinoti. Rankenėlės pagamintos iš 30 % stiklu užpildyto PP pagrindo su elastomeru. Gamyba vyko gerai, tada partijos sukibimas buvo nulinis{4}}TPE visiškai nuluptas.

DSC analizė parodė, kad „PP“ substrate buvo 40–60% nailono 6 užteršimo. Medžiaga susimaišė tam tikru momentu prieš srovę. PP sukurtas elastomeras neturėjo cheminio giminingumo nailonui.

Nurodykite: dalies svoris . 30% GF nailono tankis yra 1,35 g/cm³. 30% GF PP tankis yra 1,13 g/cm³. Svorio patikrinimas būtų tai pastebėjęs prieš perpilant.

Ateinančios medžiagos patikrinimo reikalai. Ypač naudojant perdirbtą turinį arba kelis tiekėjus.

Dizaino taisyklės, kurių nepaisoma

Iš įvairių pramonės šaltinių ir gamybos patirties:

Įdėklų formavimui:

• Boss OD didesnis nei 1,5 × įdėklo skersmuo arba lygus jam (2 × pageidautina, kai naudojamas didelis -įtempimas)
• Įkiškite iškyšą į ertmę, didesnę arba lygi 0,4 mm (0,016 colio)
• Liejimo gylis žemiau įdėklo Didesnis arba lygus 1/6 įdėklo skersmens (apsaugo nuo įdubimo žymių)
• Venkite aštrių įdėklų kampų{0}}įtempių koncentratoriai pagreitina įtrūkimą
• Apsvarstykite, kad įdėklo pašildymas yra įprastas, o ne neprivalomas

Performavimui:

• TPE minimalus storis 1,5 mm patikimam klijavimui
• Vidinio kampo spindulys Didesnis arba lygus 0,5 × sienelės storio
• Prieš užpildydami venkite plonų dalių, kurios užšąla
• Tekstūruoti pagrindo paviršiai pagerina mechaninį sukibimą
• Vartų vieta, siekiant sumažinti substrato pakartotinį įkaitimą jautriose vietose

Jie dokumentuojami, įtraukiami į projektavimo gaires, o tada, kai pasiekiamas grafiko spaudimas, nepaisoma. Problemos išryškėja gamyboje arba dar blogiau – lauke.

Tiekėjo kvalifikacijos klausimai

Vertinant šių procesų tiekėjus, bendras ISO sertifikavimo patikrinimas nieko nepasako. Konkretūs klausimai yra svarbesni.

Įdėklų formavimui:

• Kokią padėties toleranciją Cpk pasiekiate įdėklo vietoje? (Viskas žemiau 1,33 yra susijusi)
• Apibūdinkite įdėklo pakaitinimo procesą. Kokia temperatūra? Kaip patikrinta?
• Ar turėjote problemų dėl uždelsimo? Kokia buvo pagrindinė priežastis ir sprendimas?
• Kaip tvarkote įvairias CTE medžiagas?

Performavimui:

• Kaip vertinate naujus substrato / liejimo derinius?
• Koks yra jūsų ryšio stiprumo bandymo protokolas? Rodyti duomenis.
• Kaip kontroliuojate substrato temperatūrą įpurškiant per pelėsį?
• Kokia jūsų paviršiaus užteršimo prevencijos procedūra?

Abiem:

• Perskaitykite DFM apžvalgą, kurią atmetėte. Ką pagavote?
• Aprašykite gamybos problemą, kurią išsprendėte. Kas pasikeitė?
• Koks jūsų požiūris, kai cituojamas dizainas neveiks?