Пластик хийх ороомог маягт ба шахах маягтын ялгаа

Пластик хийх ороомог буюу шахах формийн ажиллах зарчим: Үндсэн процессын ялгаа

Пластик хийх ороомог процесс: Хайлангуут материалуудыг их даралтанд битүүмэл формд оруулах

-д хуванцар шахах хэлбэр , хайласан термопластик материалыг 20,000 psi-аас ч их даралтанд нь эргэлттэй системээр нарийн боловсруулсан битүү формон хөндийд түр зуур шахаж оруулдаг. Энэ их даралт нь хөндийг бараг мөчид дотор л дүүргэж, дараа нь хурдан хөрөх замаар машин засварын коннектор, анагаах ухааны тоног төхөөрөмжийн байгууламж гэх мэт хатуу деталиудыг үүсгэдэг. Бүх зүйл формон дотор битгий байх тул материал нь нээлттэй байх эрсдэлгүй боловч маш нарийн нарийвчлалтай хэлбэрүүдийг хадгалах боломжтой. Үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн ойролцоогоор 0.05 мм-ийн нарийвчлалд тооцож ажилладаг. Нэг цикл нь ерөнхийдөө 15-60 секунд үргэлжилдэг тул компанийн өдөр бүр их хэмжээний нарийн, зузаан ханатай деталиудыг үр дүнтэй үйлдвэрлэхэд энэ арга маш тохиромжтой.

Шахах формын процесс: Халуун онгоцонд бэлдсэн материалыг дулаан ба даралтаар нээлттэй формд хэлбэржүүлэх

Шахалтын хэвтэлтийн үед урьдчилан халаасан термосэт материалыг, жишээ нь, цөлөөний хэвтэлтийн ногоо (SMC) эсвэл массын хэвтэлтийн ногоо (BMC)-г шууд халаасан нээлттэй хэлхээнд байрлуулна. Хэлхээг хаасны дараа гидравлик пресс ихэвчлэн квадрат инч тутамд 500-3000 фунт даралт үзүүлдэг. Энэ даралт нь материалийг илүү нарийн хүч үүсгэхгүйгээр сайн урсах боломжийг олгоно. Нээлттэй системийн энэ арга нь нийлмэл материал дахь ширхэгийг бүхэл байдлаар хадгалж, полимерийг задрахаас сэргийлж, дараа үеийн хугацаанд детальд сулрал үүсгэж болох үлдэгдэл стрессыг багасгадаг. Мэдээж энэ нь харьцуулалттай байдаг. Ажилчид материалыг гар аргаар ачааллах шаардлагатай бөгөөд нэг мөчлөг нь нэгээс тав минут хүртэл үргэлжилдэг тул маш хурдан үйлдвэрлэлийн цаг хугацаа гэхэд хүрэхгүй. Үйлдвэрлэгчдийн тогтмол тулгардаг нөгөө нэг асуудал бол хэвтэлтэй деталийн ирмэгүүд дээр үүссэн идээш авах шаардлагатай нэмэлт ажиллагаа шаарддаг flash formation юм.

Урсгалын динамик, дан хүчдэл болон хөндийг дүүргэх зан байдлын үндсэн ялгаа

Гурван хоорондоо холбоотой чиглэлд чухал ялгаанууд гарч ирдэг:

Ороомог хэсгүүдэд (<1 мм) нарийн онцлогийг давтаж гаргахад омсголоор хийх арга илүү сайн ажилладаг боловч, шахалтаар хийх арга нь ширхэгээр бөхжүүлсэн найрмал материалаас механик гүйцэтгэлийг хадгалж байлгадаг—SPE Composites Division-ийн стандартын дагуу шалгагдсан. Сонголт нь давуу тал эсэхэд биш харин хэмжээний нарийвчлал эсвэл материалтай холбоотой байдлын аль нь анхдагч зорилго болохыг хамаардаг.

Пластик омсголоор хийх форм болон шахалтаар хийх формд зориулсан загварын дизайн ба тоног төхөөрөмжийн нарийн төвөгтэй байдал

Омсголоор хийх формны бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Нашийн цонхнууд, урсгалын зам, хаалтууд, салган гаргагч систем

Пластик хийх ороомогийн хэвний тоног төхөөрөмж маш нарийн төвөгтэй байдаг. Хатуу цайрсан гангаар хийсэн хөндий нь детальд микрон түвшинд нарийвчлан давхцах шаардлагатай. Мөн эдгээр урсгалын системүүд нь халаасан полимерийг хаалтуудаар дамжуулан урсгах ба урсгалын хурдыг удирдаж, жижиг саван дахь урсгал эсвэл зууралтын шугам зэрэг асуудлыг саатуулдаг. Олон цэгийн гаргалтын системийг ч мартаж болохгүй. Тээш, хальс, өргөгчид хөргөсөн деталиудыг муруйцахгүйгээр гаргахын тулд хамтран ажилладаг. Энэ бүх нарийн төвөгтэй байдлаар үйлдвэрлэгчид маш нарийн тусгай заалттай, нарийн деталиудыг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Гэхдээ бодитойгоор хэлэхэд энэхүү өндөр инженерчлэлийн үнэ их байдаг. Ийм хэвүүд нь ерөнхийдөө компаниуд шинэ төслөө эхлэх үед зарцуулдаг зардлын 40-60 хувийг эзэлдэг.

Шахах хэвний бүтэц: Энгийн геометр, урсгалын системгүй, гэхдээ илүү өндөр хүчтэй плантен шаардлага

Шахалтын хөрвүүлэлт нь цацалтын загваруудад шаардагдах зовидалтай гүйлтүүд, хаалтууд болон нарийн цэнгэгжүүлэх системийг арилгадаг. Энэ нь анхны хэрэгсэл хийх зардлыг ихэд бууруулдаг бөгөөд цацалтын хөрвүүлэлтийн зардлаас жинхэндээ тивээс гуравны хоёр дахин бага байдаг. Энэ арга нь материалуудыг эхлээд нээлттэй хөндийд гар аргаар оруулах замаар ажилладаг. Дараа нь 100-300 тонны хоорондох хүнд жинтэй хавтангууд урьдчилан халаасан материалыг шахана. Шахах загварууд нь хялбар хэлбэтэй бөгөөд хийхэд цаг хэмнэдэг ч илүү зузаан болон хүчтэй хавтангууд шаардлагатай. Энэ нь илүү сайн пресс худалдан авах зардлыг 25%-40% хүртэл нэмэгдүүлнэ. Энэ арга нь урсгалын асуудал үүсгэдэггүй ч процессийн туршид гэхдээ ил гарц үүсдэг. Тиймээс бүх зүйл хөрсний дараа хэн нэгэн ил гарцыг хайчлах хэрэгтэй болдог.

Материалын нийцэл: Цацалтын хөрвүүлэлтэнд термопластик, шахалтын хөрвүүлэлтэнд термостет

Яагаад термопластик нь давтах чадвар, хурдны талаарх пластик хийх орлуураар доминантчлах вэ

Термопластик материалын урвуу хайлах зан чанар нь хурдан дулааны горимтой хийх аргатай сайн таарна: дулаан дор тэдэн прогнозлогдохуйц шингэн болон хувирч, даралтанд хөндийг дүүргэж, хөргөх үед жигд хатдаг. Энэ физик фазын өөрчлөлт нь бүтээгдэхүүний ханын зузаан, микро онцлогийг дахин үйлдвэрлэх, том тооны цикл (зуун мянган) явцад өндөр хурдтай үйлдвэрлэлийг задралгүйгээр хангана.

Термостет, SMC/BMC, эластомер: Ховилын хэлбэрт оруулах технологи нь батжих явцыг удирдахад давуу талтай

SMC, BMC болон зарим өндөр гүйцэтгэлтэй уян харимхайн материалууд нь термостой полимерийн ангилалд хамаарна. Эдгээр материалыг хэлбэрлэх үед эргэх боломжгүй сувдан холбоо үүсдэг. Эдгээр материалууд нарийн хүчдэлд хэрхэн урвал үзүүлэх, температурт хугацааны туршид хэрхэн хариу өгөх нь их нарийн хүч ч, хурдан хөдөлгөөнтэй цацалт хэлбэртэй технологийн процесст сайн ажиллахгүй байдаг. Иймд шахах хэлбэрлэлтийн арга хэрэгсэл болно. Энэ арга удаан явагдаж, хурдны оронд даралтаар ажилладаг. Энэ нь материалд дулаан хэрхэн тархахыг илүү сайн удирдах боломжийг олгох бөгөөд бүхэлд нь илүү жигд хатуурахад тусалдаг. Үр дүнд нь үйлдвэрлэгчид автомашин, ачааны машин зэрэг салбарын том хэсгүүдэд шаардлагатай ширхэгийн чиглэлийг зөв тохируулж, бүтцийн хүчийг хадгалж чаддаг.

Салбарын мэдээлэл: Автомашины SMC биеийн самбарын 87% нь шахах форм ашигладаг

SPE Авто Оргилог Давхаргашийн Тайлангийн (2023) мэдээллээр, SMC биеийн самбаруудын 87% -ийг, түрэлтэн дотор шахах аргаар үйлдвэрлэдэг. Энэ нь том, ангилал А гадаргуут хэсгүүдийг сайн хэмжээний тогтвортой байдлаар, циклийн хугацааг шаардсандаа илүү эмчилгээний хяналт болон ширхэгийг хадгалах чадвараараа гарган авдаг аргын батлагдсан чадварыг харуулж байна.

Үйлдвэрлэлийн үр ашиг ба зардал: Циклийн хугацаа, хэмжээ, хэрэгслийн хөрөнгө оруулалт

Циклийн хугацааны харьцуулалт: 15–60 секунд (цохих) vs 60–300 секунд (шахах)

Хийн орох системүүд материал хооллох, даралт дор хөндийг дүүргэх, дотроос нь хөргөх механизм багтсан тул шахан хийх аргаар их хурдан ажилладаг. Хамгийн нарийн деталь ч цагийн зөвхөн 15-60 секундын дотор гарч ирдэг. Гэсэн хэдий ч шахах арга өөр байдаг. Халаалт материал дахин тархах, химийн урвал бүрэн явагдахад цаг хэрэгтэй тул илүү удаан үргэлжилдэг. Зарим тохиолдолд 60 секунд гэхэд эхлээд заримдаа 5 минутын хүртэл үргэлжилж болзошгүй юм. Пластикийн үйлдвэрлэлийн судалгаа нь бусад бүх нөхцөл ижил үед шахан хийх арга нь шахах аргатай харьцуулахад цагт гурваас тав дахин илүү их бараа үйлдвэрлэх боломжийг олгодог гэдгийг харуулж байна. Ийм хурд нь фабрик дээрх ажлын талбайд секунд бүр чухал болдог үед бодитоор ялгааг үзүүлдэг.

Тоног төхөөрөмжийн өртгийн шинжилгээ: шахан хийх матриц $25М–$250М, шахах матриц $10М–$80М

Инжекцийн хэвний хэрэгсэл нь ихэвчлэн $25,000 ба $250,000-ийн хооронд өндөр үнэтэй байдаг бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй хөндий, олон хөндий дэх зөв тохируулга, нарийн дулаан хөргөх систем, чанартай деталь гаргаж авахын тулд хүчтэй салгаа гаргалтын механизм гэх мэт хүчин зүйлсээс шалтгаалдаг. Харин шахах хэвний хувьд ялгаатай зүйл гарч ирдэг. Тэдэнд урсгал, хаалтууд болон төвөгтэй хөргөлтийн систем шаардлагагүй тул үнэ нь $10,000-$80,000 орчимд амархан буурдаг. Гэсэн хэдий ч үргэлжлэх хугацааны хувьд томоохон зөрүүтэй байдаг. Хатуу цайрсан гангаар хийсэн инжекцийн хэв нь сая суулгавартай ч асуудалгүй ажилладаг. Шахах хэрэгслүүд үл байдал өөр байдаг. Эдгээр нь SMC материал болон тасралтгүй температурын өөрчлөлтөөр үүсэх цохилтоор хэвийн цикл бүрт цохигддог тул ихэнх нь зөвхөн хэдэн мянган удаа ашигласны дараа солих шаардлагатай болдог.

Эзлэхүүний тохиромж: Их эзлэхүүнтэй үйлдвэрлэлд пластик хийх ороомогт хийх нь илүү тохиромжтой; дунд зэргийн серийн үйлдвэрлэлд шахах арга нь илүү тохиромжтой

Их эзлэхүүнтэй үйлдвэрлэлд циклээр зарцуулах нэг секундыг хэмнэснээр аж үйлдвэрийн масштабт цагт ~18 ам.долларын үйл ажиллагааны хэмнэлт гардаг тул ороомогт хийх аргын хөрөнгө оруулалтын өгөөж илүү өртөгтэй байдаг. Шахах арга нь хялбарчилсан хэрэгсэл нь санхүүгийн эрсдэлийг бууруулах ба урт хугацаатай захиалгыг хүлээн авч чаддаг дунд зэргийн серийн үйлдвэрлэлд эдийн засгийн хувьд үндэслэлтэй болдог.

Хэвтэй хийх аргаар хийгдсэн детальд тавигдах чанар, нарийвчлал, загварын хязгаарлалт

Загварын нарийн төвөгтэй байдал: Хийц нь зузаан багатай, доод талд нь нарийн ороосой, олон цөмтэй хэмжээгээр масштаблах боломжтой пластик хийцэнд ороох форм

Пластик хийцэнд оруулах формонд загвар зурах боломж нь маш гайхамшигтай байдаг. Нарийвчлал нь бараг хагас миллиметр зузаан хана, нарийн доод талын ороос, гадаргуун дээрх жижиг текстур, нэг формон дотор олон цөм байх зэрэг зүйлсийг үйлдвэрлэгчид одоогийн байдлаар энгийн л хийж чаддаг болсон. Энэ нь юунаас болоод боломжтой болсон юм бэ? Зууралтын урсгалыг сайтар удирдах, ийлдэст олон цөмийн даралтыг нэмэх болон нарийвчлалтай салгаа гаргалтын систем хослуулсанаар үйлдвэрүүд томоохон хэмжээтэй ижилхэн деталиудыг үйлдвэрлэж чаддаг болсон бөгөөд энэ нь аль хэзээ ч арьсны арга зам эсвэл бага нарийвчлалын оролдлоготой аргуудаар боломжгүй зүйл юм. Компаниуд тусгайлан бэлтгэсэн термопластик материалыг ашиглан боловсруулалтын тохиргоог сайжруулахад үйлдвэрлэлийн явцад хамгийн нарийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл ч болов хэмжээсийн хувьд тогтвортой байдал, гадаргуугийн чанарыг хадгалж чаддаг.

Шахах формонд хязгаарлалт: Их хэмжээний материал гарах (flash), нийтлэг зузаан, онцлог шинж чанаруудын тодорхойлолтын хязгаар

Шахалтын хэвний эд ангийн чанар нь үйлдвэрлэгчдийн тулгарах ёстой хэд хэдэн бодит хязгаарлалттай тулгардаг. Нээлттэй хэвний геометр хэрхэн ажилладагаас шалтгаалан флаш нь эдгээр салгах шугамын дагуу нэлээд тогтмол үүсэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь тайрах үйл ажиллагаанд нэмэлт ажил гэсэн үг юм. Ханын зузааныг тогтмол байлгах нь бас маш чухал юм. Зузаан нь өөрчлөгдөхөд өөр өөр хэсгүүд өөр өөр хурдаар хатуурдаг бөгөөд энэ нь эд ангиудын гажуудал эсвэл материал бүрэн хөндлөн холбогдоогүй толбо үүсэх зэрэг асуудалд хүргэж болзошгүй юм. Бид ойролцоогоор 1 мм буюу түүнээс бага нягтралтай болсны дараа нарийн ширийн зүйлс алга болж эхэлдэг. Хурц булангууд зөөлөрч, бүтэц нь тодорхойгүй болж, нарийн төвөгтэй хээ нь зохих ёсоороо тогтдоггүй. Эдгээр бүх асуудал нь процессын явцад даралт зөвхөн нэг чиглэлд үйлчилдэгтэй холбоотой бөгөөд зүсэлтийн хүчнээс урсгалын шинж чанарт тийм ч их сайжралт гардаггүйтэй холбоотой юм.

Нарийвчлалын стандарт: ±0.05 мм (Хийхэлт) vs. ±0.2 мм (Шахалт), ISO 20457-2022-ийн дагуу

ISO 20457-2022 стандартын дагуу хийхэлтийн аргаар пластик хэврүү боловсруулахад хэмжээсийн нарийвчлал нь ойролцоогоор ±0.05 мм байдаг бөгөөд энэ нь онгоцны түлхүүр, эмнэлгийн оношлогооны багажны хайрцаг, микро урсгалын системд ашиглагдах жижиг хэсгүүд шиг зүйлсийн хувьд маш чухал юм. Харин шахалтын арга нь ихэвчлэн цөөнгүй бага нарийвчлалтай бөгөөд дунджаар ойролцоогоор ±0.2 мм-ийн хазайлттай байдаг. Яагаад гэвэл энд илүү ихээр гардан оролцдог хэд хэдэн хүчин зүйлс байдаг: жишээ нь урьдчилан бэлтгэсэн материалуудыг гар аргаар байрлуулах шаардлага, халаах үед материалын тэлэлтийн зөрүү, урт хугацаагаар даралтанд өртөх үед хэвүүдийн муруйж, хазайж байдал гэх мэт. Эдгээр нарийвчлалын ялгаа нь бодитоор л маш том бөгөөд иймд ихэвчлэн 10,000 ширхэг болон түүнээс дээш хэмжээтэй том нийлүүлэлтийн серийн хувьд нарийвчлалыг миллиметрийн хэсгээр нь тогтвортой хадгалах шаардлагатай үед ихэнх үйлдвэрлэгчид хийхэлтийн аргыг л сонгодог.

НӨАТ-ын хэсэг

Хий нэвтрүүлэх болон шахах бултуургах аргуудын хооронд ямар гол ялгаа байдаг вэ?

Хий нэвтрүүлэх арга нь хаалттай зууралд их даралтаар хурдан дүүргэж, харин шахах арга нь нээлттэй зууралд халаалт ба доод даралтыг ашиглан материалыг хэлбэрлэдэг.

Яагаад термопластик материалыг хий нэвтрүүлэх бултуургатайдаа илүүд үздэг вэ?

Термопластик материалууд нь хурдан дулааны горимд тохирох эргэх шинж чанартай бөгөөд тогтмол хананд зузаан, өндөр хурдны үйлдвэрлэлтийг хангана.

Шахах бултуургах арга хаана сайн ажилладаг вэ?

Шахах бултуургах арга нь хатуурах явцад удирдлага хангаж, удаан, илүү жигд дулаан ба даралт тараах шаардлагатай термостой полимерүүдэд илүү тохиромжтой.

Хий нэвтрүүлэх болон шахах бултуургах аргуудын циклийн хугацаа харьцуулахад ихэвчлэн хэд вэ?

Хий нэвтрүүлэх аргын цикл ихэвчлэн 15-60 секунд үргэлжилдэг бол шахах бултуургах нь 60 секундөөс 5 минутын хооронд үргэлжилдэг.

Эдгээр хоёр бултуургах аргын хэрэгслэлийн өртөгт ямар ялгаа байдаг вэ?

Хийцийн формны тоног төхөөрөмжийн зардал $25,000-аас $250,000 хүртэл, харин шахалтын формны тоног төхөөрөмжийн зардал $10,000-аас $80,000 хооронд хувьсдаг.