Složeni kalupi za injektiranje su nova vrsta kalupa za injektiranje koja je visokoefikasna, brza i štedi energiju-koja se postepeno promovira i koristi u mojoj zemlji. Za razliku od konvencionalnih kalupa, šupljine naslaganih kalupa za brizganje su raspoređene na dva ili više slojeva, raspoređenih na način koji se preklapa, u suštini kombinujući više kompleta kalupa.
Tipično, kada se strojevi za brizganje kalupa koriste sa konvencionalnim kalupima, njihov volumen brizganja i hod otvaranja kalupa koriste se samo na 20% -40% njihovog nazivnog kapaciteta, ne uspijevajući u potpunosti iskoristiti performanse mašine. U poređenju sa konvencionalnim kalupima, složeni kalupi za brizganje samo povećavaju silu stezanja za 5%-10%, ali mogu povećati izlaz za 90%-95%, značajno poboljšavajući iskorišćenost opreme i produktivnost uz smanjenje troškova.
Složeni kalupi za injektiranje su najprikladniji za oblikovanje velikih, ravnih dijelova, dijelova s plitkim-dijelovima školjke sa šupljinama, malih dijelova sa više-tankih-šupljina i dijelova koji zahtijevaju masovnu proizvodnju.
I. Razmatranje dizajna za složene kalupe za brizganje
Složeni kalupi za brizganje, kao nova vrsta tehnologije kalupa, doživjeli su kontinuirani razvoj, posebno uz integraciju tehnologije vrućih kliznika, što ga čini najsavremenijom-tehnologijom u razvoju plastičnih kalupa danas. Tradicionalne teorije dizajna kalupa više nisu primjenjive na složeni dizajn kalupa za brizganje. Stoga postoji hitna potreba da se razvije potpuno nova teorija dizajna kalupa koja bi vodila dizajn naslaganih kalupa za brizganje. U nastavku će se objasniti ključne točke dizajna naslaganih kalupa za brizganje.
1. Maksimalni volumen ubrizgavanja mašine za brizganje
Naslagani kalupi za brizganje mogu koristiti ili hladne ili vruće vode. Kada koristite hladnu vodu, potrebno je uzeti u obzir količinu plastike koja se koristi za stvrdnjavanje u sistemu zatvarača. Kada se koristi vrući klizač, koji postiže nepovratno očvršćavanje, materijal u vrućoj ploči i centralnoj glavnoj mlaznici ne utiče na potrebnu zapreminu ubrizgavanja kalupa i može se zanemariti. Stoga, maksimalni volumen ubrizgavanja mašine za brizganje treba odrediti od slučaja-po-od slučaja.
2. Pritisak ubrizgavanja mašine za brizganje
Provjera tlaka ubrizgavanja uglavnom provjerava da li pritisak injektiranja može zadovoljiti zahtjeve oblikovanja. Za složene kalupe za injektiranje, koji uglavnom oblikuju plastične dijelove sa tankim{1}}stinama sa velikim projektovanim površinama i dugim putevima protoka, potreban je veći pritisak injektiranja i brzina ubrizgavanja tokom procesa punjenja. Kalupi za vruće vode, zbog svoje tehnologije vrućih klizača, mogu bolje prenijeti pritisak injektiranja u odnosu na kalupe za hladne vode, što zahtijeva niži pritisak injektiranja. Međutim, zbog povećanog puta protoka i projektovane površine, zahtijevaju veći pritisak injektiranja od jednoslojnih kalupa za hladne vode. Prilikom provjere tlaka injektiranja, tlak injektiranja plastičnog dijela treba odrediti na osnovu procesa brizganja raznih plastika i analize toka pomoću kompjuterske simulacije, a zatim uporediti sa nominalnim pritiskom ubrizgavanja mašine za brizganje.
3. Maksimalna sila stezanja mašine za brizganje
Šupljine naslaganog kalupa za brizganje su raspoređene "leđa-na-nazad", teoretski omogućavajući postizanje bilo kojeg broja naslaganih na istoj mašini za brizganje bez povećanja sile stezanja. Međutim, budući da središnja glavna mlaznica i razdjelnik naslaganog kalupa za brizganje povećavaju kanal protoka, projektovana površina plastičnog dijela plus sistem zatvaranja na površini razdvajanja je veća. Nadalje, produženi klizač zbog slaganja rezultira većim gubitkom pritiska od konvencionalnog jednoslojnog kalupa -, što dovodi do odgovarajućeg povećanja pritiska ubrizgavanja i pritiska u šupljini. Zbog toga se povećava sila stezanja. Prilikom provjere sile stezanja, njeno povećanje za 10%-15% u poređenju sa istim jednoslojnim kalupom je relativno sigurno.
4. Otvaranje mašine za brizganje
Naslagani dio kalupa za brizganje i izbacivanje plastičnog dijela na dva nivoa. Prilikom provjere hoda otvaranja, za mašine za brizganje koje koriste hidraulični-mehanički stezni mehanizam, debljinu kalupa ne treba uzeti u obzir. Međutim, kada naslagani kalup za injektiranje ima mehanizam za povlačenje sa strane-jezgra{4}}za razdvajanje, mora se uzeti u obzir utjecaj razmaka povlačenja jezgra-.
Ako se koristi sinhroni mehanizam za otvaranje kalupa, kao što je zupčanik i zupčanik ili ručica{0}}naprava za otvaranje kalupa klipnjače s istim prijenosnim omjerom, hod svakog sloja u naslaganom kalupu za brizganje nije ograničen visinom proizvoda. Njegov hod otvaranja kalupa je N puta maksimalnog otvaranja sloja u višeslojnom kalupu - (N je broj slojeva u naslaganom kalupu za brizganje).
5. Dužina glavne mlaznice
Centralna glavna mlaznica ne smije biti preduga ili prekratka. Ovo osigurava da kada se kalup zatvori, središnja glavna mlaznica neće premašiti maksimalnu udaljenost koju mlaznica mašine za brizganje može uvući ili napredovati na bazi mašine. Budući da se središnja glavna mlaznica pomiče zajedno sa srednjim dijelom kalupa tijekom razdvajanja, treba osigurati da središnja glavna mlaznica ostane u fiksnom dijelu kalupa nakon otvaranja kalupa kako bi se spriječilo da prelivanje iz glave središnje glavne mlaznice kaplje na zid šupljine fiksnog kalupa.
6. Gating sistem
Naslagani kalupi za injektiranje mogu koristiti ili konvencionalni sistem zatvaranja klizača (tj. sistem zatvaranja hladnih klizača) ili sistem zatvaranja vrućih kanala. Sistemi vrućih otvora mogu efikasno prenijeti pritisak ubrizgavanja, poboljšavajući kvalitet oblikovanja plastičnih dijelova i olakšavajući automatiziranu proizvodnju. Međutim, oni imaju određene zahtjeve u pogledu vrste plastike koja se koristi, a sistemi vrućih kliznika su skupi. Kada se koriste sistemi hladnih klizača, kvalitet oblikovanja plastičnih dijelova je nešto niži, ali je obrada kalupa lakša, što rezultira nižim troškovima. Stoga, izbor sistema za zatvaranje zavisi od konkretnih okolnosti.
7. Sistem kontrole temperature kalupa
Temperatura kalupa jedan je od važnih faktora koji utječu na kvalitetu oblikovanja plastičnih dijelova. U dizajnu naslaganih kalupa za brizganje, bitno je osigurati dosljednu kontrolu temperature u svakoj šupljini. Za složene kalupe za brizganje vruće vode, kako bi se smanjili gubici topline zbog provodljivosti topline, kontaktna površina između kalupa i ploče vruće klizanja treba biti minimizirana i treba postaviti odgovarajuće jastučiće za toplinsku izolaciju.
8. Mehanizam za otvaranje kalupa
Da bi se osiguralo ravnomjerno skupljanje plastičnih dijelova, vrijeme zadržavanja (vrijeme hlađenja) plastičnih dijelova u svakoj šupljini treba biti jednako. Stoga, složeni kalupi za brizganje moraju osigurati da se razdjelne površine svake šupljine otvore istovremeno. Mehanizmi prijenosa zupčanika i zupčanika i mehanizmi mehaničkog povezivanja se obično koriste kao mehanizmi za otvaranje u naslaganim kalupima za brizganje. Prvi nudi bolje tehničke performanse i ekonomičniji je, ali drugi pruža veću fleksibilnost. Hidraulično-otvaranje kalupa olakšava kontrolu vremena otvaranja, ali je struktura veća.
9. Mehanizam za uklanjanje kalupa
Na osnovu zahtjeva za jednakim vremenom hlađenja, složeni kalupi za brizganje trebaju istovremeno izbaciti plastične dijelove u svakoj šupljini. Ovo se može postići pomoću opružnih ili-vazdušnih mehanizama za uklanjanje kalupa pod visokim pritiskom.
II. Razvoj i primjena složenih kalupa za brizganje u zemlji i inostranstvu
Već u decembru 1940. KNOWLESER je dobio patent za naslagane kalupe. Današnji složeni kalupi za brizganje nisu samo jeftiniji od tradicionalnih jednoslojnih kalupa-, već i povećavaju fleksibilnost njihove primjene. Nakon decenija istraživanja i razvoja, naslagani kalupi za injektiranje su evoluirali kroz strukturne promjene, uključujući dvoslojne kalupe za brizganje s hladnom klipom, dvoslojne kalupe za brizganje s vrućim kanalom, dvoslojne kalupe za injektiranje s vrućim kanalom, 3-slojne ili 4-slojne kalupe za injektiranje, pravokutne kalupe sa vratima i slagane vruće kalupe za brizganje i nju.
1. Trendovi razvoja složenih kalupa za brizganje u inostranstvu
Tehnologija složenih kalupa za brizganje počela je ranije i relativno je zrela u inostranstvu. Dobro-Poznate kompanije za brizgane kalupe su Tradesco, Ferromatik Milacron, Foboha i Engel. Zbog brzog razvoja tehnologije vrućih mjehurića u inozemstvu, tehnologija brizganih kalupa za vruće vode se široko koristi u inozemstvu. Nadalje, razvijene zemlje su na čelu novih tehnologija naslaganih kalupa za brizganje, a nedavno razvijena tehnologija rotirajućih naslaganih kalupa za injektiranje proširila je mogućnosti primjene naslaganih kalupa za brizganje.
U 1960-im i 70-im godinama, neke strane kompanije počele su razvijati složene kalupe za brizganje. Švicarska kompanija Schottli bila je prva koja je razvila složene kalupe za brizganje za industrijsku primjenu.
Godine 1980., Johnson T. iz Njemačke dizajnirao je dvoslojni kalup za brizganje hladnog trkača{2}}. Ovaj kalup se sastojao od pokretnog dijela kalupa, fiksnog dijela kalupa i srednjeg dijela. Srednji dio je u suštini bio nastavak glavnog kliznika, s klizačima grana i dvije odvojene šupljine ploče. Mehanizmi za izbacivanje ugrađeni su u pokretne i fiksne sekcije kalupa, mehaničkim, hidrauličkim ili pneumatskim metodama za izbacivanje plastičnog dijela.
Godine 1989., D. Gener i Wiesbaden-Delkheim dizajnirali su dvoslojni kalup za brizganje vruće vode -. Također se sastojao od pokretnog dijela kalupa, fiksnog dijela kalupa i srednjeg dijela. Međusekcija se sastojala od vruće vode, vrućih mlaznica za dovod materijala u šupljine i dvije šupljine ploče za gotov proizvod.
Godine 1991. Rozema H. iz Tradesco Die & Mold dizajnirala je četveroslojni kalup za brizganje{2}}. Ovaj kalup, baziran na dvoslojnom kalupu za brizganje vruće klizače, produžio je vruću klizaču i dodao srednji dio, proširujući broj slojeva za kalupljenje na četiri, čime se povećava produktivnost četiri puta.
Godine 1992. Hiroo Kasui i Motoo Yamamoto iz Japana izumili su kalup za injektiranje s vrućim kanalom sa asimetrično raspoređenim vrućim mlaznicama. Međutim, razuman dizajn klizača može kontrolirati tok taline unutar šupljine kalupa kako bi se postigla ravnoteža.
2. Razvojna dinamika kalupa za brizganje gomile u Kini
Tehnologija kalupa za brizganje u nizu tek je postepeno uvedena u industriju kalupa u mojoj zemlji kasnih 1980-ih. Zbog toga je u mojoj zemlji tehnologija kalupa za brizganje gomila počela relativno kasno, a udio vrućih kalupa za injektiranje koji se koriste u proizvodnji je mali. Postoji određeni jaz u dizajnu i primeni u poređenju sa naprednom stranom tehnologijom kalupa, au nekim tehničkim oblastima (kao što su rotacioni kalupi za ubrizgavanje), Kina je još uvek prazna lista. Stoga, suočena sa žestokom tržišnom konkurencijom, moja zemlja mora brzo poboljšati svoju tehnologiju kalupa za brizganje kako bi preuzela inicijativu na međunarodnom tržištu i osigurala opstanak svojih poduzeća.
Godine 1990. Li Shuzan iz Pekinške tvornice plastike No. 13 predložio je strukturni dizajn za kalup za injektiranje s dvostrukom-šupljinom korištenjem bočnog -ulaganja. Ovaj kalup smanjuje broj površina za razdvajanje kalupa u poređenju sa tačkom -dodavanja kroz vrata, olakšavajući uzastopno otvaranje kalupa. Međutim, nepouzdan je kod oblikovanja dubokih šupljina ili dijelova koji zahtijevaju značajnu silu uklanjanja iz kalupa.
Godine 1992., Bu Jianxin iz škole lake industrije u Changzhouu predstavio je kalup za brizganje s dvostrukom-šupljinom koristeći oba bočna-kapija i točka-dovod. Gornja šupljina koristi hranjenje sa strane-vrata, a donja šupljina koristi point{6}}hranu kroz kapiju. Sekvencionalno razdvajanje se postiže pomoću graničnih kuka i graničnih ploča, što omogućava oblikovanje različitih vrsta plastičnih dijelova.
Yi Qing je 1995. godine dizajnirao poseban kalup za brizganje sa duplom-šupljinom sa dvostepenim sistemom glavnih klizača. Glavni klizač prve-stepene ima udubljeni žljeb na vrhu. Pokretna ploča kalupa pokreće ploču za izbacivanje fiksnog kalupa da izbaci plastični dio preko lančanog pogona. Njegovi nedostaci uključuju potrebu da se mlaznica mašine za brizganje kalupa proširi na fiksni kalup za ubrizgavanje glavne klizne čaure i glomazan sistem zatvaranja.
Godine 1997. Li Shu i Chuan Chengzhi dizajnirali su dvoslojni kalup za ubrizgavanje{1}}vruće vode za proizvodnju zaptivnih traka za vrata i prozore automobila. Ovaj kalup je zaobišao centar i prenio otopljenu plastiku s ruba kalupa na ploču za prolaz. Kalup je mogao oblikovati dva seta plastičnih dijelova u jednom ciklusu ubrizgavanja, pri čemu svaki set sadrži četiri zaptivne trake (prednja, stražnja, lijeva i desna). Osam zaptivnih traka koje se koriste na dva automobila mogu se oblikovati u jednoj operaciji.
1999. godine, Wang Yuexing iz Zhejiang Weixing Group dizajnirao je visoko{1}}polu-polu{2}}tip dvoslojnog kalupa za ubrizgavanje{3}}. Dijelio je par polu--blokova klizača, što je rezultiralo jednostavnom strukturom kalupa, nižim troškovima proizvodnje, dvostrukim brojem šupljina, kraćim ciklusima brizganja i većom efikasnošću proizvodnje.
Godine 2000, Feng Xiaozhong et al. uveo je potopljeni dvoslojni kalup za brizganje poklopca za alkoholno staklo. Ovaj kalup omogućava unutar-odvajanje svakog sloja plastičnih dijelova od očvrslog materijala klizača, a odvojne površine svakog sloja mogu se istovremeno izbaciti. Ovo pojednostavljuje strukturu kalupa, smanjuje zahtjeve za rastojanjem i olakšava automatiziranu proizvodnju. Međutim, to zahtijeva visoku pouzdanost plastičnih dijelova koji ostaju u kalupu i duboko udubljenu glavnu čahuru. Godine 2003. Yan Yalin i Huang Xiaoyan dizajnirali su kalup za injektiranje sa pravim{9}}okretnim vratima s vrućim klizačima. Ovaj kalup je promijenio poziciju kapije, postavljajući je u sredinu pod pravim uglom u odnosu na smjer otvaranja kalupa. Iako je zahtijevala mašinu za brizganje pod pravim uglom, eliminisala je potrebu za produžetkom vruće vode, smanjujući udaljenost koju rastopljena plastika putuje od mlaznice za ubrizgavanje do razdjelnika i pojednostavljujući konstrukcijski dizajn.
Godine 2004., Chen Jianling, Liu Tinghua i drugi dizajnirali su kalup za pakiranje CD-ova. Koristeći spone s-fiksiranim razmakom za sekvencijalno otvaranje kalupa, odlikuje se kompaktnom strukturom, odličnom ekonomičnošću, smanjenom radnom snagom, značajno poboljšanom efikasnošću i osiguranim kvalitetom proizvoda.
Godine 2007., Shen Honglei i drugi su dizajnirali kalup za držače CD-a. Ovaj kalup koristi dvoslojnu -slojnu toplovodnu strukturu, koristeći zupčanike, letve i hidraulične cilindre za postizanje sekvencijalnog otvaranja kalupa i izbacivanja dijela. Proizvedeni dijelovi ispunjavaju zahtjeve u pogledu dimenzija i izgleda, značajno poboljšavajući efikasnost proizvodnje i značajno smanjujući troškove proizvodnje i stope otpada.
2008. Wang Zhenbao et al. primijenjena CAE tehnologija za dizajn složenih kalupa za brizganje. Koristeći softver za analizu Moldflow, oni su dinamički simulirali proces oblikovanja naslaganog kalupa na panelu klima uređaja analizirajući plastično punjenje, pritisak držanja i procese hlađenja. Analizirali su glavne faktore koji utiču na proces oblikovanja i optimizovali procesne parametre.
III. Zaključak
Korištenje složenih kalupa za brizganje, posebno kalupa za brizganje na vruće vode, može u potpunosti iskoristiti mogućnosti mašina za brizganje, uštedjeti radnu snagu i resurse opreme i uvelike poboljšati efikasnost proizvodnje. Iako složeni kalupi za brizganje imaju veće troškove dizajna i proizvodnje, poboljšanja u sljedećim područjima mogu značajno smanjiti troškove kalupa i proširiti njihov raspon primjene:
1. Poboljšati teoriju dizajna naslaganih kalupa za brizganje i skratiti ciklus istraživanja i razvoja;
2. Produžite vek trajanja komponenti jezgra (kao što su grejni elementi i elementi za kontrolu temperature);
3. Napravite složene kalupe za brizganje kompatibilnim sa običnom opremom za brizganje;
4. Koristiti CAD/CAE/CAM tehnologiju za dizajn, analizu i proizvodnju radi optimizacije strukture kalupa;
5. Standardizirati i komercijalizirati zajedničke dijelove za složene kalupe za brizganje;
6. Poboljšati mogućnosti prijenosa pritiska kako bi bili pogodni za proizvodnju plastičnih dijelova sa debelim{1}}zidovima;
7. Optimizirati procesne parametre složenog brizganja;
8. Ostvarite potpunu automatizaciju složenog brizganja.
