Čo je vstrekovanie?

Prehľad procesu vstrekovania

Vstrekovanie je vysoko efektívna výrobná metóda určená pre sériovú výrobu dielov. Proces zahŕňa vstrekovanie roztaveného materiálu do formy. Je široko používaný vo veľkých výrobných sériách, vďaka čomu je ideálny na výrobu tisícok alebo dokonca miliónov identických položiek. Zatiaľ čo možno použiť materiály ako kovy, sklo, elastoméry a dokonca aj cukrovinky, vstrekovanie sa najčastejšie používa na termoplasty a termosetové polyméry.

Proces vstrekovania

Prvým krokom pri vstrekovaní je vytvorenie samotnej formy. Tieto formy sú zvyčajne vyrobené z kovu – zvyčajne hliníka alebo ocele – a sú presne opracované tak, aby zodpovedali detailným vlastnostiam produktu, ktorý budú vyrábať. Keď je forma pripravená, materiál na diel sa privádza do vyhrievaného suda, kde sa mieša pomocou rotujúcej závitovky. Ohrievacie prvky okolo valca tavia materiál, ktorý sa potom vstrekuje do dutiny formy, kde sa ochladí a stuhne, čím sa vytvorí konečný tvar dielu. Čas chladenia sa často minimalizuje zabudovaním chladiacich kanálov do formy, cez ktoré cirkuluje voda alebo olej z externého regulátora teploty.

Zostava formy je namontovaná na platne a akonáhle materiál stuhne, platne sa oddelia, čo umožňuje vyhadzovacím kolíkom vytlačiť časť z formy. Pre zložitejšie návrhy možno použiť techniku ​​známu ako vstrekovanie dvoch alebo viacerých materiálov na kombinovanie rôznych materiálov do jedného dielu. Táto metóda môže pridať povrch mäkký na dotyk, zahrnúť rôzne farby alebo vyrobiť diely s rôznymi funkčnými vlastnosťami.

Typy foriem a ich aplikácie

Formy môžu byť navrhnuté ako jednodutinové alebo viacdutinové. Viacdutinové formy môžu buď vyrábať identické diely v každej dutine, alebo vytvárať rôzne geometrie súčasne. Hliníkové formy, aj keď sú lacnejšie a rýchlejšie sa vyrábajú, nie sú vhodné pre veľkoobjemovú výrobu alebo diely vyžadujúce tesné tolerancie kvôli ich nižšej mechanickej pevnosti. Majú tendenciu sa opotrebovať, deformovať alebo poškodiť pri opakovanom vstrekovaní a upínacích silách. Na druhej strane sú oceľové formy odolnejšie a vhodnejšie pre dlhé výrobné série, aj keď ich výroba je nákladnejšia.

Kľúčové úvahy pri vstrekovaní

Úspech projektu vstrekovania závisí od viacerých faktorov. Dizajn dielov, výber materiálu a výkon vstrekovacieho stroja zohrávajú rozhodujúcu úlohu. Konštrukcia musí zabezpečiť, aby materiál vo forme hladko prúdil, úplne ju vyplnil a ochladzoval tak, aby si zachoval požadovaný tvar a rozmery.

Kedy použiť vstrekovanie?

Vstrekovanie je ideálne na výrobu širokej škály bežne používaných produktov, od malých plastových predmetov, ako sú uzávery fliaš a kryty diaľkových ovládačov, až po zdravotnícke pomôcky, ako sú injekčné striekačky. Tento proces sa používa aj na výrobu väčších komponentov, ako sú panely karosérie automobilov. Vstrekovanie je obzvlášť výhodné pri výrobe tisícov alebo miliónov konzistentných, vysokokvalitných dielov.

Materiály používané pri vstrekovaní

S viac ako 85 000 komerčne dostupnými plastovými materiálmi a 45 rodinami polymérov existuje veľa možností pre vstrekovanie. Tieto polyméry vo všeobecnosti spadajú do dvoch kategórií: termosetové plasty a termoplasty. Medzi najčastejšie používané plasty patrí polyetylén s vysokou hustotou a polyetylén s nízkou hustotou. Tieto materiály ponúkajú niekoľko výhod, vrátane vysokej flexibility, dobrej pevnosti v ťahu, odolnosti proti nárazu, nízkej absorpcie vlhkosti a recyklovateľnosti.

Medzi ďalšie bežne používané vstrekované plasty patria:

Akrylonitrilbutadiénstyrén (ABS)

Polykarbonát (PC)

Alifatické polyamidy (PPA)

Polyoxymetylén (POM)

Polymetylmetakrylát (PMMA)

Polypropylén (PP)

Polybutyléntereftalát (PBT)

Polyfenylsulfón (PPSU)

Polyéter éter ketón (PEEK)

Polyéterimid (PEI)

Záver

Vstrekovanie zostáva dominantnou výrobnou metódou pre hromadnú výrobu vďaka svojej presnosti, efektívnosti a schopnosti vyrábať zložité diely vo veľkom meradle. Či už ide o malé diely alebo väčšie zostavy, vstrekovanie poskytuje spoľahlivé riešenie na výrobu konzistentných, vysokokvalitných komponentov v rôznych odvetviach.