Tumačenje ključnih točaka tehnologije mikrobrizganja

Pod premisom sve raznolikijeg tržišta, industrija injekcijskog prešanja također se stalno razvija i širi, s pojavom novih procesa kao što je višebojno injekcijsko prešanje, plinsko potpomognuto injekcijsko prešanje, nanošenje filma u kalupu i zajedničko injekcijsko prešanje. Što se tiče specifikacija strojeva za brizganje, oni se također razvijaju u dva smjera - strojevi za brizganje velike tonaže i strojevi za mikro brizganje stalno se ažuriraju. Ovaj se članak fokusira na predstavljanje autorovih pogleda na procese mikro injekcijskog prešanja.
Posljednjih godina sve je veća potražnja za mikro proizvodima. Bilo da se radi o elektroničkoj industriji, industriji satova ili vojnoj industriji, postoji velika potražnja za mikrobrizganim dijelovima koji imaju visoke zahtjeve za veličinom i preciznošću.
Pod takvom premisom, proces mikrobrizganja također se suočava s ogromnim izazovima. Kako možemo učiniti da brizgani dijelovi zadovolje zahtjeve veličine mikrometarske razine, a da istovremeno imaju dobar izgled i performanse? U nastavku ćemo ukratko predstaviti razlike između mikro brizganja i tradicionalnog brizganja u smislu kalupa, opreme, materijala, procesa i drugih aspekata.
Potražnja za mikro proizvodima je u porastu, a slika prikazuje mikro medicinske kirurške klipove koje prikazuje Weimeng Bartenfield.
Obrada kalupa i ključne točke
Što se tiče kalupa, mikro injekcijsko prešanje zahtijeva mnogo veću opremu za obradu u usporedbi s tradicionalnim injekcijskim prešanjem.
Obično postoje dva trenda u mikro injekcijskom prešanju u obradi kalupa: prvi je korištenje zrcalne površine s iskrom. Kako bi se osigurala visoka preciznost, najbolje je koristiti grafitne elektrode za obradu električnom iskrom, jer su gubici grafitnih elektroda mnogo manji nego kod običnih bakrenih elektroda.
Druga često korištena metoda obrade je uporaba kalupa za elektroformiranje, koji mogu osigurati vrlo visoku točnost. Međutim, nedostatak je što je ciklus obrade dug, te se svaka rupa mora samostalno obraditi. Osim toga, ako postoji manje oštećenje koje se ne može popraviti tijekom proizvodnje, oštećeni otvor se može samo zamijeniti.
Što se tiče kalupa, temperatura kalupa također je vrlo važan parametar za mikro injekcijsko prešanje. Uobičajeni pristup za kupce visoke klase je posuđivanje koncepta brizganja visokog sjaja i uvođenje sustava brzog grijanja i hlađenja.
U teoriji, visoka temperatura kalupa je vrlo korisna za mikro injekcijsko prešanje, kao što je sprječavanje poteškoća u punjenju tankih stijenki i nedostatka materijala. Međutim, previsoka temperatura kalupa može donijeti nove probleme, kao što je produljeno vrijeme ciklusa i deformacija skupljanja nakon otvaranja kalupa. Stoga je uvođenje novog sustava kontrole temperature kalupa vrlo važno. Tijekom procesa injekcijskog prešanja, temperatura kalupa može se povećati (što može premašiti točku taljenja upotrijebljene plastike), dopuštajući talini da brzo ispuni šupljinu kalupa i sprječava prebrzo smanjenje taline tijekom procesa punjenja, što rezultira nepotpunim punjenje; Prilikom vađenja iz kalupa, temperatura kalupa se može brzo smanjiti i održavati na nešto nižoj temperaturi od temperature plastične toplinske deformacije, a zatim se kalup može otvoriti i izbaciti.
Osim toga, zbog činjenice da mikro injekcijsko prešanje uključuje proizvode s masom od miligrama, ako se za injekcijsko prešanje koristi konvencionalni sustav prešanja, čak i nakon poboljšanja optimizacije, omjer mase materijala između proizvoda i sustava prešanja i dalje je 1: 10. Manje od 10 posto materijala ubrizgava se u mikroproizvode, što rezultira velikom količinom skrućivanja u sustavu za izlijevanje. Stoga mikro injekcijsko prešanje treba koristiti sustav vrućeg lijevanja.
Ključne točke za odabir materijala
Što se tiče odabira materijala, preporuča se odabrati neke opće inženjerske plastike niske viskoznosti i dobre toplinske stabilnosti u ranim fazama razvoja.
Odabir materijala niske viskoznosti je zato što je tijekom procesa punjenja viskoznost taline niska, što rezultira relativno malim otporom u cijelom sustavu za izlijevanje. Brzina punjenja je velika, osiguravajući da talina glatko ispuni šupljinu kalupa i da nema značajnog smanjenja temperature taline. Inače se na proizvodu lako stvaraju hladni spojevi, a molekularna orijentacija je manja tijekom procesa punjenja, što rezultira relativno ujednačenim performansama proizvoda.
Ako se odabere plastika visoke viskoznosti, ne samo da će proces punjenja biti sporiji, već će i vrijeme punjenja biti dulje. Zbog smicanja uzrokovanog hranjenjem, lančane molekule mogu se lako orijentirati duž smjera smicanja. U tom slučaju, kada se ohladi ispod točke omekšavanja, stanje orijentacije će biti zamrznuto. Ova orijentacija smrzavanja do određene mjere može lako uzrokovati unutarnje naprezanje u proizvodu, pa čak i izazvati pucanje ili deformaciju proizvoda zbog naprezanja.
Razlog za zahtijevanje dobre toplinske stabilnosti plastike je taj što materijali koji dugo ostaju u vrućem kanalu ili su skloni toplinskoj degradaciji zbog smicanja vijka. Posebno za termoosjetljivu plastiku, čak iu kratkom vremenu ciklusa, zbog malog volumena ubrizgavanja materijala, vrijeme zadržavanja u sustavu za izlijevanje je relativno dugo, uzrokujući značajnu degradaciju plastike. Stoga termoosjetljiva plastika nije prikladna za mikro injekcijsko prešanje.
Ključne točke za odabir opreme
Što se tiče odabira opreme, budući da je veličina mikrobrizganih dijelova na razini mikrometra, preporučljivo je odabrati stroj za brizganje s volumenom injekcije od miligrama.
Jedinica za ubrizgavanje ove vrste stroja za ubrizgavanje općenito prihvaća tip kombinacije vijčanog klipa, gdje vijčani dio dovršava plastificiranje materijala, a klip ubrizgava talinu u šupljinu kalupa. Stroj za injekcijsko prešanje s vijčanim klipom može kombinirati visoku preciznost vijka s velikom brzinom klipne opreme, osiguravajući točnost i brzinu punjenja proizvodnog procesa.
Osim toga, ova vrsta stroja za brizganje obično se sastoji od mehanizma za vođenje kalupa za zatvaranje, sustava za brizganje, pneumatskog mehanizma za vađenje kalupa, mehanizma za kontrolu kvalitete i automatskog sustava za pakiranje. Sustav nadzora dobre kvalitete može osigurati prinos mikropreciznih proizvoda lijevanih injekcijskim prešanjem i pratiti fluktuacije parametara tijekom cijelog procesa.
Ključne točke procesa injekcijskog prešanja
Na kraju, pogledajmo zahtjeve mikrobrizganja u smislu procesa injekcijskog prešanja. U procesu injekcijskog prešanja, moramo uzeti u obzir probleme zračnih tragova i naprezanja u vratima, obično koristeći višestupanjsko injekcijsko prešanje kako bismo osigurali da se materijal može napuniti u stanju stabilnog protoka.
Osim toga, također je potrebno uzeti u obzir veličinu vremena držanja. Premali pritisak držanja može uzrokovati skupljanje proizvoda, ali pretjerani pritisak zadržavanja može dovesti do koncentracije naprezanja i povećanja veličine.
Osim toga, potrebno je strogo pratiti vrijeme zadržavanja materijala u cijevi s materijalom. Ako materijal predugo ostane u cijevi materijala, to može dovesti do degradacije materijala i utjecati na funkcionalnost proizvoda. Preporuča se implementacija standardne kontrole parametara u upravljanju procesnim parametrima. Najbolje je provesti DOE provjeru za svaki proizvod prije masovne proizvodnje, a sve promjene tijekom proizvodnje trebale bi se ponovno ispitati u pogledu veličine i funkcionalnosti.
Mikro injekcijsko prešanje, kao grana polja injekcijskog prešanja, razvija se prema visokoj točnosti dimenzija, visokim funkcionalnim zahtjevima i visokim zahtjevima za izgledom. Samo kroz strogu kontrolu i kontinuirano poboljšanje različitih procesa kao što su kalupi, oprema, materijali i procesi mogu se zadovoljiti razvoj tržišta.