Като доставчик на щанци за преформи, имах привилегията да стана свидетел на сложния танц на материалите в щампите за заготовки по време на процеса на формоване. Това е един очарователен свят, в който науката и инженерството се обединяват, за да създадат градивните елементи на безброй пластмасови продукти. В тази публикация в блога ще споделя някои прозрения за характеристиките на потока на материала в матрица за предварително формиране по време на процеса на формоване, черпейки от моя опит в индустрията.
Основите на щанцоването на заготовки
Преди да се потопим в характеристиките на потока на материала, нека набързо да прегледаме основите на щанцоването на заготовки. Предварителната форма е подобна на пластмасова тръба структура, която по-късно се издухва в краен продукт, като бутилка или контейнер. Заготовката се създава чрез инжектиране на разтопена пластмаса в матрица за заготовка, която е специализирана форма, предназначена да оформя пластмасата в желаната геометрия на заготовката.
Процесът на формоване обикновено включва няколко етапа, включително пълнене, опаковане и охлаждане. По време на етапа на пълнене, разтопената пластмаса се инжектира в кухината на пресформата при високо налягане и скорост. След това пластмасата преминава през плъзгача и в кухината, запълвайки я и приемайки формата на матрицата. След като кухината е запълнена, започва етапът на опаковане, където се инжектира допълнителна пластмаса, за да се компенсира свиването и да се осигури постоянна дебелина на стената. Накрая се провежда етапът на охлаждане, при който заготовката се охлажда и втвърдява, преди да бъде изхвърлена от матрицата.
Характеристики на материалния поток
Характеристиките на потока на материала в матрицата за преформа са от решаващо значение за постигане на висококачествени заготовки с постоянни размери и свойства. Ето някои от ключовите фактори, които влияят върху потока на материала по време на процеса на формоване:
Вискозитет
Вискозитетът е мярка за съпротивлението на течността срещу потока. В случай на разтопена пластмаса, вискозитетът играе важна роля при определянето на това колко лесно тя може да тече през плъзгащата система и в кухината на матрицата за предварително формиране. Пластмасите с по-висок вискозитет изискват повече налягане, за да текат, което може да доведе до проблеми като непълно запълване, заваръчни линии и прекомерно напрежение в заготовката. От друга страна, пластмасите с по-нисък вискозитет могат да текат по-лесно, но също така могат да бъдат по-склонни към мигане и други дефекти.
Като доставчик на матрици за преформи, ние работим в тясно сътрудничество с нашите клиенти, за да изберем правилната пластмасова смола за тяхното приложение въз основа на нейния вискозитет и други свойства. Ние също оптимизираме дизайна на плъзгащата система и матрицата за предварително формиране, за да гарантираме, че пластмасата може да тече плавно и равномерно в цялата кухина.
температура
Температурата е друг критичен фактор, който влияе върху потока на материала в матрицата за предварително формиране. Температурата на разтопената пластмаса трябва да се контролира внимателно, за да се гарантира, че има правилния вискозитет за оптимален поток. Ако температурата е твърде ниска, пластмасата може да стане твърде вискозна и трудна за изтичане, докато ако температурата е твърде висока, пластмасата може да се разпадне или изкриви.
В допълнение към температурата на пластмасата, температурата на самата матрица за заготовка също играе роля в потока на материала. Матрицата трябва да се нагрее до определена температура, за да се гарантира, че пластмасата може да тече свободно и да приеме формата на кухината. Охлаждащата система на матрицата също трябва да бъде внимателно проектирана, за да гарантира, че заготовката се охлажда равномерно и бързо, предотвратявайки дефекти като изкривяване и свиване.
налягане
Налягането се използва, за да се принуди разтопената пластмаса да влезе в кухината на пресформата и да се гарантира, че тя запълва кухината напълно. Налягането, необходимо за пълнене, зависи от няколко фактора, включително вискозитета на пластмасата, размера и формата на заготовката и дизайна на плъзгащата система.
По време на етапа на опаковане върху пластмасата се прилага допълнителен натиск, за да се компенсира свиването и да се осигури постоянна дебелина на стената. Налягането при опаковане трябва да се контролира внимателно, за да се избегне прекомерно опаковане, което може да доведе до прекомерно напрежение в заготовката и други дефекти.
Скорост на срязване
Скоростта на срязване е мярка за скоростта, с която разтопената пластмаса се деформира, докато тече през системата на плъзгача и в кухината на пресформата. Високите скорости на срязване могат да причинят нагряване и разграждане на пластмасата, което води до проблеми като обезцветяване, чупливост и намалени механични свойства.
За да минимизираме скоростта на срязване, ние проектираме плъзгача система и матрицата за заготовка с гладки повърхности и постепенни преходи. Ние също така оптимизираме скоростта и налягането на инжектиране, за да гарантираме, че пластмасата протича гладко и равномерно през кухината, намалявайки риска от дефекти, причинени от срязване.
Съображения за проектиране на щампа за заготовки
Въз основа на характеристиките на потока на материала, описани по-горе, има няколко конструктивни съображения, които вземаме предвид, когато проектираме матрица за заготовка. Ето някои от ключовите фактори:
Дизайн на бегача
Системата за плъзгачи е мрежата от канали, която свързва машината за леене под налягане с кухината на матрицата за предварително формиране. Конструкцията на системата от канали има значително влияние върху потока на материала и качеството на заготовката.
Ние използваме софтуер за компютърно проектиране (CAD), за да оптимизираме дизайна на циркулярната система, като вземаме предвид фактори като вискозитета на пластмасата, размера и формата на заготовката и скоростта и налягането на впръскване. Ние също така използваме симулации, за да анализираме материалния поток и да идентифицираме потенциални проблеми, като въздушни капани и заваръчни линии.
Дизайн на кухина
Кухината е частта от матрицата за заготовка, която оформя пластмасата в желаната геометрия на заготовката. Дизайнът на кухината трябва да бъде внимателно оптимизиран, за да се гарантира, че пластмасата може да тече гладко и равномерно през кухината, като я запълва напълно и приема формата на матрицата.
Ние използваме усъвършенствани техники за обработка, за да създадем прецизни и точни кухини с гладки повърхности и остри ръбове. Ние също така обръщаме голямо внимание на ъгъла на наклона на кухината, който е ъгълът, под който стените на кухината са заострени, за да се улесни изхвърлянето на заготовката.
Дизайн на охладителната система
Охладителната система е отговорна за отстраняването на топлината от заготовката и матрицата за заготовка, което позволява на пластмасата да се втвърди и заготовката да бъде изхвърлена от матрицата. Дизайнът на охладителната система има значително влияние върху времето на цикъла, качеството на заготовката и продължителността на живота на матрицата.
Ние използваме усъвършенствани технологии за охлаждане, като например конформни охлаждащи канали, за да гарантираме, че заготовката се охлажда равномерно и бързо, намалявайки риска от изкривяване и свиване. Ние също оптимизираме дизайна на охладителната система, за да минимизираме консумацията на енергия и изискванията за поддръжка на матрицата.
Заключение
В заключение, характеристиките на потока на материала в матрицата за предварително формиране по време на процеса на формоване са сложни и се влияят от няколко фактора, включително вискозитет, температура, налягане и скорост на срязване. Като доставчик на щанци за преформи, ние разбираме важността на тези фактори и ги вземаме предвид при проектирането и производството на нашите щанци за заготовки.
Използвайки усъвършенствани техники за проектиране и производство, ние сме в състояние да създадем матрици за преформи, които оптимизират потока на материала и произвеждат висококачествени заготовки с постоянни размери и свойства. Независимо дали търсите aФорма за заготовки с широко гърло, аПреформа за буркан, или aФорма за гореща форма, имаме експертизата и опита, за да ви предоставим правилното решение за вашето приложение.
Ако се интересувате да научите повече за нашите продукти и услуги за щанцоване на преформи или ако имате някакви въпроси или запитвания, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Очакваме с нетърпение да чуем мнението ви и да работим с вас за постигане на вашите цели.
Референции
- Beaumont, JP, Berges, JA, & Bhattacharya, S. (2011). Наръчник за проектиране на шприцформи. Elsevier.
- Rosato, DV, Rosato, DV, & Krousgrill, CM (2000). Наръчник за леене под налягане. Kluwer Academic Publishers.
- Tadmor, Z., & Gogos, CG (2006). Принципи на обработка на полимери. Wiley-Interscience.
