Ako výroba horúcej formy pomáha znižovať náklady

Update:27-09-2021
Summary: Zostava horúceho vtoku je komplexná kombinácia vyhrievaných plastových dielov lisovaných do dutín v stroji s horúcimi...

Zostava horúceho vtoku je komplexná kombinácia vyhrievaných plastových dielov lisovaných do dutín v stroji s horúcimi vtokmi. Dutiny sú typicky duté časti lisovaného modelu, ktorý sa má vytvoriť. Väčšina strojov s horúcimi vtokmi používa vytláčací tlak na pretlačenie horúceho plastu cez dutiny a do častí. Plastový materiál steká z ohriatych častí do dielov, ktoré sa pri tvarovaní ochladzujú a tvrdnú. Táto technika formy s horúcim vtokom sa najčastejšie používa na plastových modeloch, ako sú plastové modely áut alebo iné horúce modely vozidiel.

Základnou teóriou fungovania formy s horúcim vtokom je, že plast zahriaty procesom vytláčania prechádza komorou, ktorá obsahuje tekuté médium. Toto kvapalné médium je typicky vysoko viskózna a horúca forma benzínu, bežne označovaná ako etylén alebo kyselina tetraoctová, ktorá sa vstrekuje do horúcej vtokovej formy. Keď plast dosiahne koniec komory, ochladí sa, aby sa vytvorila pevná štruktúra plastových častíc. Plast sa potom počas tvarovania ochladzuje a tvrdne, pretože horúce časti naďalej prúdia do plastovej štruktúry. Po vytvorení plastovej formy sa zvyčajne vypáli pri vysokej teplote vo vysokotlakovom prostredí, ako je vypaľovací stroj, nízkotlakový vstrekovací stroj alebo teplovzdušná pištoľ. Tieto typy foriem na vstrekovanie plastov sú obľúbené pre aplikácie horúceho vstrekovania, výroby horúcej linky alebo odlievania rúr za studena.

Forma so studeným vtokom používa systém horúceho vtoku typu studeného valca. Typ studeného valcového systému horúcej formy sa zvyčajne skladá z vyhrievanej dosky s kontinuálnymi valcami, ktoré aplikujú kontinuálny prúd horúceho plastu do dutín. Dutiny obsahujú veľký objem pevného polymérneho prášku. Tento polymérový prášok sa zahrieva volfrámovým ohrievačom na vhodnú teplotu. Živica sa vstrekuje do kavitácie; rýchlosť a trvanie pôsobenia tepla sú však variabilné.

Vo forme studeného kanála kontinuálne valce aplikujú konštantné množstvo horúcich plastových materiálov do dutiny. Kavitácia sa výrazne spomalí, keď sa živica ochladí a častice polyméru sa stanú hustejšími a odolnejšími voči prevzdušňovaniu. V tomto type systému nie je potrebný horúci výplňový materiál. Preto sa formy studených kanálov používajú pre širokú škálu horúcich plastových materiálov, ako sú plasty s vysokou úrovňou odolnosti voči ozónu, najbežnejšie polyetylénové (PE), polypropylénové (PP) a polystyrénové (PS) dosky.

Výhody formy so studeným kanálom sú významné v porovnaní s metódami horúcej formy. Primárnou výhodou je zvýšená rýchlosť výroby. To môže byť až päťkrát rýchlejšie ako operácie lisovania za tepla. Pretože dutina je vnútorne zahrievaná, plastové materiály zostávajú v elastickom stave, čo znamená, že sa dajú ľahko tvarovať a tvarovať, výsledkom čoho je lepšia kvalita produktu. Plastové materiály majú tiež dlhšiu životnosť, pretože proces vnútorného ohrevu nemení chemické zloženie plastových materiálov.

Systémy studených vtokov produkujú materiálové toky, ktoré sú riadené, pretože viskozita plastových materiálov zostáva počas procesu nízka. Taktiež je menšia potreba akéhokoľvek druhu chladiacej jednotky alebo ventilácie, pretože materiálové toky sú počas výrobného procesu veľmi nízke. To umožňuje výrobcom poskytnúť väčšiu flexibilitu dizajnu a kontrolu, pretože je tu nižšia potreba drahých chladiacich zariadení. Ďalšou výhodou formy so studeným kanálom je, že teplota dýz môže byť regulovaná na presnú teplotu. Konštrukcie trysiek sa zvyčajne vyberajú tak, aby sa dosiahol najlepší možný tok materiálu v akomkoľvek danom čase.

Horúci vtokový stroj bude mať dutinu vyplnenú roztaveným polymérom a veľkú trysku. Pri pohybe horúceho vtoku cez formu prúdi materiál zo spodnej komory do hornej komory a potom sa dostáva von z formy na odlievaciu dosku. Keď sa materiál bezpečne dostane na odlievaciu dosku, musí vychladnúť, aby sa dal vložiť do formy. Tento proces ochladzovania vyžaduje zdroj tepla, aby sa materiál vtlačil do formy. Materiál sa bude ochladzovať špecifickou rýchlosťou, ktorá je daná viskozitou roztaveného polyméru, preto je potrebné zabezpečiť, aby sa viskozita podrobne monitorovala a aby sa rýchlosť ochladzovania konzistentne dosahovala.

Čas, ktorý roztavený polymér strávi vo forme, závisí od mnohých faktorov. To zahŕňa rýchlosť cyklu tvarovania, teplotu okolia, povrchové napätie polyméru a typ použitého materiálu. Ak sú tieto faktory pozorne sledované, potom množstvo času stráveného vo forme bude kratšie, ako keby boli tieto faktory premenlivé. Okrem skrátenia doby cyklu to tiež pomôže zabezpečiť, aby sa do formy nedostalo žiadne teplo. To pomáha udržať celkové náklady na nástroj na nízkej úrovni, pretože zníženie vstupu tepla zníži teplotu akýchkoľvek roztavení, ktoré môžu nastať, zníži sa tým množstvo potrebného ohrevu a tým sa zníži riziko poškodenia nástrojov a výrobných strojov.