Виробнича індустрія розвивається. Щоб отримати бажаний продукт ідеальної форми, застосовуються різні методи виробництва. Лиття під тиском є одним з них і дуже популярним, оскільки воно забезпечує відмінну повторюваність. Однак деяких людей бентежить питання: що таке лиття під тиском?
Я знаю, що цей процес складний. Потрібно виконати кілька кроків, щоб отримати кінцевий продукт. Однак, якщо ви володієте деякими базовими ноу-хау, процес стає простим. Якщо ви готові детально розібратися в ін'єкційному линянні, вам пощастило. Я занурюся вглиб і досліджу все, що пов'язано з цим виробничим процесом. Отже, давайте почнемо!
Огляд лиття під тиском
Лиття під тиском - це метод виготовлення деталей складної форми. Цей метод використовує форми та розплавлений матеріал. Виробники заповнюють форму розплавленим матеріалом, який потім застигає. Після того, як він висохне, виробник використовує процес виштовхування і витягує деталь з форми.
Як правило, пластмаси є основним матеріалом, що використовується в литті під тиском. Процес починається зі створення форми певної форми. Ця форма складається з порожнини, яка нагадує певний дизайн. Матеріал піддається нагріванню і плавиться. Розплавлений матеріал впорскується у форму.
Коли розплавлений матеріал висихає, він приймає форму форми. В результаті виробник отримує бажану форму виробу. Цей виробничий процес не є новим. Першим, хто почав працювати над литтям під тиском, був Джон Уеслі Хаятт у 1872 році. З роками процес зазнавав різних змін та еволюції.
У минулому для виконання всіх етапів цього методу використовувалася людська праця. Однак зараз все змінилося. Доступні різні машини для лиття під тиском. Деякі з них гідравлічні, а інші електричні. Зручність їх використання зробила цей процес дуже швидким та ефективним. Цей метод дає чудову повторюваність.
Ви можете виготовити тисячі деталей з однаковими формами в найкоротші терміни. Єдине, що я помітив, це те, що цей метод залежить від відповідних параметрів. До них відносяться оптимальний тиск, температура, вологість і так далі. Будь-який параметр, що виходить за межі відповідного діапазону, може вплинути на кінцевий результат. Однак точність цього методу вирізняє його з-поміж інших.
Як працює лиття під тиском?
Я зробив короткий огляд цього методу лиття під тиском. Однак він не такий простий, як здається. Цей процес включає в себе кілька етапів, перш ніж отримати кінцевий продукт. Кожен крок має вирішальне значення для отримання ідеального результату. Невелика помилка на будь-якому етапі призведе до низької якості кінцевого продукту. У наступному розділі я поясню кожен крок лиття під тиском.
1- Вибір матеріалу
Вибір правильного матеріалу для процесу лиття під тиском має першорядне значення. Правильно підібраний матеріал допоможе вам виготовити міцні деталі. Якщо початковий матеріал крихкий, ви отримаєте деталі низької якості. Для лиття під тиском доступні різноманітні матеріали. Найпопулярніші з них - гума, метали, пластмаси тощо.
Проте пластик - найпоширеніший матеріал, який використовують виробники. Причина в тому, що він не псується під час процесу формування. Крім того, його застигання також відбувається легко і швидко, що робить процес швидким. Перш за все, він пропонує оптимальну довговічність за доступною ціною.
Як відомо, пластмаси бувають різних видів. Наприклад, поліетилен, поліпропілен, полістирол і нейлон. Всі ці підтипи пластику відрізняються за своїми характеристиками та ціною. Ви повинні вибрати той, який відповідає вашим вимогам до продукту. Ви також можете використовувати метал, але це зробить процес більш дорогим.
2- Проектування прес-форм
Уявіть, що вам потрібна деталь з певним дизайном. Ви повинні виготовити і спроектувати форму, схожу на потрібну вам деталь. Пам'ятайте, що якщо форма буде неправильною, ви отримаєте виріб неправильної форми. Від форми також залежать навіть розмір і габарити.
Форма - це порожниста форма з порожниною. Ви заповнюєте її розплавленим матеріалом. Коли розплавлений матеріал застигає, він приймає форму форми. Одна форма підходить для однієї конкретної форми деталі або компонента. Форма зазвичай має отвір або отвір, який називається ливник. Через цей крихітний отвір ви впорскуєте розплавлений матеріал у форму.
Виникає питання: Як виготовити конкретну форму, схожу на потрібну мені деталь? Існують різні способи виготовлення прес-форм. Спочатку дизайнери проектують і створюють прототипи прес-форми за допомогою програмного забезпечення. Цей дизайн ідентичний формі необхідної деталі. Потім виробники виготовляють форму відповідно до дизайну.
Маленька примітка: Створення прес-форми - один з найскладніших етапів у цьому методі лиття під тиском. Це дорого і займає більше часу, що уповільнює процес. Крім того, виробники працюють над формами дуже ретельно. Невеликі помилки можуть призвести до великих невдач. Правильна форма робить гру; помилитися з нею - і гру закінчено.
3- Впорскування матеріалу у форму
На цьому етапі виробники використовують машини для лиття під тиском. Сировина, наприклад, шматки пластику або гранули, поміщається в бункер машини. Бункер - це невелика частина термопластавтомата, в якій зберігається сировина. У бункері сировина піддається екстремальному нагріванню.
Бочкова частина машини забезпечує екстремальне нагрівання та плавлення сировини. У цій камері тиск і температура підтримуються на певному рівні. У стовбурі пластик перетворюється на метал і розплавляється. Потім розплавлений матеріал потрапляє у форму. Але цей процес відбувається під дуже високим тиском.
Термопластавтомат складається з блоку впорскування. Цей блок впорскує розплавлений пластик у форму через отвір ливника. Машина продовжує впорскувати розплавлений пластик у форму до тих пір, поки вона не заповниться. Майте на увазі, що доступні різні ін'єкційні машини. Вони відрізняються за способом впорскування розплавленого пластику у форму.
Маленька примітка: Машини дуже специфічні в роботі з конкретною сировиною. Наприклад, машина машина для лиття гуми під тиском використовує каучук як сировину. І навпаки, машини для формування пластмас працювати з пластиком як сировиною. Ви не можете дати пластик машині для формування гуми. Це стосується і протилежного.
4- Застигання та охолодження
Після заповнення форми розплавленим пластиком починається процес застигання. На цьому етапі розплавлений пластик охолоджується при контрольованій температурі. В результаті він стає сухим і твердим. Під час застигання пластик приймає форму форми.
Отже, якої б форми не була форма, твердий пластик набуде саме такої форми. Уявімо, що форма - це блок квадратної форми; розплавлений пластик застигає і стає блоком квадратної форми. Виробники підтримують низьку температуру під час процесу застигання.
5- Процес викидання
Це останній етап процесу лиття під тиском. Під час цього процесу форма залишається на затискному пристрої ін'єкційної машини. Ця форма складається з двох половинок. Затискний пристрій знімає тиск з форми, в результаті чого дві половини роз'єднуються.
Виробник залишає штифт у нижній частині форми. Цей штифт, також відомий як виштовхувач, відіграє вирішальну роль у виштовхуванні матеріалу (формованого виробу). Штифт кріпиться до пластини під матеріалом в нижній частині форми. Під час виштовхування виробник витягує штифт виштовхувача вгору.
Пластина, що знаходиться внизу, виймається, виводячи виріб з форми. Майте на увазі, що ця пластина підтримує розплавлений матеріал. Розплавлений матеріал стає твердим завдяки застиганню. Пластина слугує основою для відлитого виробу. При витягуванні пластини через штифт, відформований виріб виходить з форми.
Відлитий виріб або деталь готовий до використання. Одним з найважливіших етапів є підтримання належного тиску протягом усього процесу. Неправильний тиск і температура можуть призвести до утворення повітряних бульбашок або неповного заповнення форм. Кожен етап вимагає певної температури. Необхідно також активно стежити за іншими факторами, такими як вологість.
Матеріали, що використовуються в литті під тиском
Як я вже казав, у методах лиття під тиском використовуються різні матеріали. Вибір матеріалу залежить від потреб виробника. Якщо йому потрібен матеріал з твердістю, то термореактивні пластмаси будуть підходящим варіантом. Кожен матеріал має свої унікальні властивості.
Деякі виробники використовують його як матеріал. Основна причина полягає в тому, що вони прагнуть зробити дуже міцні деталі. Однак використання металу не є економічно вигідним рішенням. Для плавлення металу потрібна висока температура, а її досягнення коштує дорого. Стволи потребують більшої потужності машин, щоб генерувати більше тепла.
Найпоширенішим матеріалом, який використовується в цьому процесі, є пластик. Цікаво, що пластмаси мають багато підтипів. Кожен з них має свої унікальні властивості. Ось список деяких пластмас, що використовуються в методі лиття під тиском:
- Еластомери
- Термопласти
- Термореактивні пластмаси:
- Політетрафторетилен (PTFE)
- Армований вуглецевим волокном пластик (CFRP)
Серед усіх цих різновидів найпоширенішими є термопласти. Виробники віддають перевагу цьому пластику через його стійкість до високих температур. Крім того, він недорогий і не руйнується, коли виходить з форми. Термореактивні пластмаси підходять лише тоді, коли виробникам потрібні вироби з відмінною твердістю.
Чи є лиття під тиском екологічно чистим і дешевим?
Так, лиття під тиском 100% є екологічно чистим. Він не виробляє жодних шкідливих відходів або газів. Фактично, весь виробничий процес використовує матеріали, що підлягають вторинній переробці. Відходи, отримані за допомогою цього методу, також можуть бути використані повторно.
Багато сучасних виробників віддають перевагу саме цьому методу виробництва. Він не забруднює навколишнє середовище. Більше того, використання матеріалів, придатних для вторинної переробки, робить його придатним як для навколишнього середовища, так і для виробників. Ось три основні аспекти, які підкреслюють його екологічність.
- Використовуйте пластик, придатний для вторинної переробки
- Не утворює забруднення або шкідливих газів
- Машини для лиття під тиском споживають дуже мало енергії
Що мені подобається в машинах для лиття під тиском, так це те, що вони не створюють багато шуму. Отже, процес не робить значного внеску в шумове забруднення. Крім того, пластикові вихідні матеріали доступні за ціною. Кожен може купити його і зробити форму як саморобку. Однак ці машини для лиття під тиском коштують дорого, що є недоліком.
Висновок
Дійсно, метод лиття під тиском є чудовим, і виробники люблять його. Він не забруднює навколишнє середовище і забезпечує відмінну повторюваність і точність. Ви можете виготовити стільки виробів, скільки захочете. Все, що вам потрібно зробити, це створити форму певного дизайну. Тепер використовуйте машину і продовжуйте виготовляти нові ідентичні вироби.
Різні машини для лиття під тиском роблять процес дуже швидким і ефективним. Однак ці машини є преміум-класу і дуже дорогі, що є їхнім недоліком. У цьому посібнику я пояснив роботу методів лиття під тиском простими кроками. Сподіваюся, цей посібник додасть цінності виробничим процесам.
