Plastová forma ve zpracování plastů zaujímá velmi důležité postavení, úroveň designu forem a výrobní kapacita také odráží průmyslový standard země.V posledních letech je výroba forem na plasty a úroveň vývoje velmi rychlá, vysoká účinnost, automatizace, velká, precizní, dlouhá životnost formy tvoří stále větší podíl následujících od konstrukce formy, metod zpracování, zpracovatelského zařízení, povrchové úpravy a další aspekty shrnout Vývojový stav formy.
Metody lisování plastů a konstrukce forem
Lisování za pomoci plynu, lisování za pomoci plynu není nová technologie, ale v posledních letech došlo k prudkému rozvoji a vzniku některých nových metod.Vstřikování za pomoci zkapalněného plynu je předehřátá speciální odpařitelná kapalina vstřikovaná do taveniny plastu ze spreje, kapalina se zahřívá v dutině formy a expanduje odpařováním, čímž se produkt stane dutým a vytlačí taveninu na povrch dutiny formy, tato metoda lze použít pro jakýkoli termoplast.Vibrační plynem podporované vstřikování má za úkol aplikovat vibrační energii na taveninu plastu oscilací stlačeného plynu produktu, aby se dosáhlo účelu řízení mikrostruktury produktu a zlepšení výkonu produktu.Někteří výrobci přeměňují plyn používaný při lisování za pomoci plynu na tenčí výrobky a také vyrábějí velké duté výrobky.
Forma push-pull, otevírá dva nebo více kanálů kolem dutiny formy a je spojena se dvěma nebo více vstřikovacími zařízeními nebo písty, které se mohou pohybovat tam a zpět, před vytvrzením taveniny po vstřikování se šroub nebo píst vstřikovacího zařízení pohybuje tam a zpět k tlačení a vytahování taveniny v dutině, tato technologie se nazývá technologie dynamického udržování tlaku, jejím účelem je vyhnout se problémům s formováním tlustých výrobků s tradičními formovacími metodami budou mít velké smrštění.
Výrobky s tenkou skořápkou při vysokotlakém lisování , výrobky s tenkou skořápkou jsou obecně produkty s dlouhým procesním poměrem, vícebodová forma vtoku, ale vícebodové odlévání způsobí tavné spoje, u některých průhledných výrobků ovlivní jeho vizuální efekt, jeden bod do lití a není snadné vyplnit dutinu, takže můžete k lisování použít technologii vysokotlakého lisování, jako je americké letectvo, kokpit stíhacího letounu F16 se vyrábí touto technologií, přijal tuto technologii na výrobu čelního skla PC Auto , vysokotlaký vstřikovací tlak je obecně vyšší než 200 MPA, takže materiál formy by měl také zvolit vysoký Youngův modul vysoké pevnosti, vysokotlaké lisování je klíčem k řízení teploty formy, kromě toho, že věnuje pozornost formě výfuk dutiny musí být hladký.V opačném případě vysokorychlostní vstřikování vede ke špatnému výfuku, který spálí plast.
Forma horkých vtoků: u vícedutinových forem se stále více využívá technologie horkých vtoků, její dynamika do sekce technologie je vrcholem technologie formy.To znamená, že průtok plastu je regulován jehlovým ventilem, který lze pro každé hradlo samostatně nastavit na dobu vstřiku, vstřikovací tlak a další parametry, což umožňuje vyvážené a optimální zajištění kvality vstřiku.Tlakový senzor v průtokovém kanálu nepřetržitě zaznamenává úroveň tlaku v kanálu, což zase umožňuje řídit polohu jehlového ventilu a nastavovat tlak taveniny.
Formy pro vstřikování jádra: Při této metodě se tavitelné jádro vyrobené ze slitiny s nízkou teplotou tání vloží do formy jako vložka pro vstřikování.Tavitelné jádro se potom odstraní zahřátím produktu obsahujícího tavitelné jádro.Tato metoda lisování se používá pro výrobky se složitými dutými tvary, jako jsou olejové trubky nebo výfukové trubky pro automobily a další složité plastové díly s dutým jádrem.Dalšími výrobky lisovanými tímto typem formy jsou: rukojeť tenisové rakety, automobilové vodní čerpadlo, odstředivé horkovodní čerpadlo a olejové čerpadlo kosmické lodi atd.
Formy pro vstřikování/lisování: vstřikování/lisování může produkovat nízké napětí.Optické vlastnosti dobrých výrobků, proces je: uzavření formy (ale dynamická pevná forma není zcela uzavřena a ponechá se mezera pro pozdější stlačení), vstřikování taveniny, sekundární uzavření formy (tj. stlačení tak, aby se tavenina zhutnila v forma), chlazení, otevření formy a vyjmutí z formy.Při konstrukci formy je třeba poznamenat, že jelikož forma není na začátku uzavírání formy zcela uzavřena, měla by být konstrukce formy navržena tak, aby nedocházelo k přetékání materiálu během vstřikování.
Laminovaná forma: Více dutin je uspořádáno tak, že se překrývají na uzavírací straně namísto více dutin ve stejné rovině, což může poskytnout plnou hru plastifikační schopnosti vstřikovacího stroje, a tento druh formy se obecně používá ve formách s horkými kanály, které mohou výrazně zlepšit účinnost.
Vstřikovací forma pro vrstvené produkty: vstřikování vrstvených produktů, jak koextruzní tvarování, tak charakteristiky vstřikování, mohou dosáhnout libovolné tloušťky různých materiálů na vícevrstvé kombinaci produktu, tloušťka každé vrstvy může být malá až 0,1 ~ 10 mm, počet vrstev může být dosáhnout tisíců.Tato matrice je vlastně kombinací vstřikovací matrice a vícestupňové koextruzní matrice.
Formování skluzem (DSI): touto metodou lze lisovat duté produkty, ale také lisovat různé materiály kompozitních produktů, proces je: uzavřená forma (u dutých produktů jsou dvě poloviny dutiny v různých polohách), respektive vstřikování, pohyb formy na dvě poloviny dutiny dohromady, uprostřed vstřikování v kombinaci se dvěma polovinami dutiny pryskyřice, tento způsob lisování výrobků ve srovnání s produkty vyfukování, má dobrou přesnost povrchu, vysokou rozměrovou přesnost, rovnoměrnou tloušťku stěny, design svoboda.jednotnost tloušťky stěny, svoboda designu a další výhody.
Hliníková forma: prominentním bodem v technologii výroby plastů je aplikace hliníkových materiálů, životnost plastových forem vyvinutých společností Corus z hliníkové slitiny může dosáhnout více než 300 000, společnost PechineyRhenalu s plastem na výrobu hliníku MI-600 může životnost dosáhnout více než 500 000krát
Vysokorychlostní frézování: V současné době vstoupilo vysokorychlostní řezání do oblasti přesného obrábění, jeho přesnost polohování byla vylepšena na {+25UM}, použití vysokorychlostního vysokorychlostního elektrického vřetena s rotační přesností 0,2 um nebo méně , rychlost vřetena obráběcího stroje až 100 000 ot / min, použití vzduchového hydrostatického vysokorychlostního elektrického vřetena otočného až 200. 00 ot / min rychlý posuv může dosáhnout 30 ~ 60 m / min.60 m/min, při použití velkého vodícího a kuličkového šroubu a vysokorychlostního servomotoru, lineárního motoru a přesného lineárního vedení může rychlost posuvu dokonce dosáhnout 60 ~ 120 m/min.doba výměny nástroje snížena na 1 ~ 2s jeho drsnost zpracování Ra < 1um.v kombinaci s novými nástroji (kovokeramické nástroje, PCBN nástroje, speciální tvrdé a zlaté nástroje atd.), lze zpracovávat i tvrdost 60HRC.materiálů.Teplota obráběcího procesu stoupne jen asi o 3 stupně a tepelný tvar je velmi malý, zvláště vhodný pro tváření materiálů citlivých na teplotní deformaci (jako je hořčíková slitina atd.).Vysokorychlostní řezná rychlost v 5 ~ 100 m / s, může plně dosáhnout soustružení zrcadlového povrchu a frézování zrcadlového povrchu dílů forem.Kromě toho je řezná síla malá, může zpracovávat tenkostěnné a tuhé nekvalitní díly.
Laserové svařování: laserové svařovací zařízení lze použít k opravě formy nebo roztavení kovové vrstvy pro zvýšení odolnosti formy proti opotřebení, tvrdost povrchové vrstvy formy může být po procesu laserového svařování až 62 HRC.mikroskopický čas svařování pouze 10-9 sekund, čímž se zabrání přenosu tepla do sousedních oblastí svarového spoje.Používá se obecný proces laserového svařování.Tím nedochází ke změnám v metalurgické organizaci a vlastnostech materiálu, ani nedochází k deformaci, deformaci či praskání apod.
EDM frézování: také známé jako EDM technologie.Jedná se o využití vysokorychlostní rotace jednoduché trubkové elektrody pro dvourozměrné nebo trojrozměrné opracování obrysu, a proto již není potřeba vytvářet složité formovací elektrody.
Technologie trojrozměrného mikroobrábění (DEM): Technologie DEM překonává nevýhody dlouhých a drahých obráběcích cyklů technologie LIGA tím, že kombinuje tři hlavní procesy: hluboké leptání, mikro galvanoplastiku a mikro replikaci.Je možné generovat formy pro mikrodíly jako jsou ozubená kola o tloušťce pouhých 100 um.
Přesné tvarování trojrozměrných dutin a technologie pouze integrace zpracování zrcadlovým elektropožárem: metoda přidávání pevného mikrojemného prášku do běžné petrolejové pracovní kapaliny se používá ke zvýšení mezipólové vzdálenosti dokončení, snížení efektu elektrovakance a zvýšení rozptyl vypouštěcího kanálu, který může vést k dobrému odstraňování třísek, stabilnímu vybíjení, zlepšené účinnosti zpracování a účinnému snížení drsnosti zpracovávaného povrchu.Současně může použití pracovní kapaliny se smíšeným práškem také tvořit pokovovací vrstvu s vysokou tvrdostí na povrchu obrobku formy, aby se zlepšila tvrdost a odolnost proti opotřebení povrchu dutiny formy.
Povrchová úprava formy
Aby se zlepšila životnost formy, kromě konvenčních metod tepelného zpracování, následují některé běžné techniky povrchové úpravy formy a zpevňování.
Chemická úprava, její vývojový trend je od infiltrace jednoprvkové k víceprvkové, k víceprvkové koinfiltraci, vývoj složené infiltrace, od obecné expanze, rozptýlené infiltrace po chemickou depozici z plynné fáze (PVD), fyzikální chemickou depozici z plynné fáze (PCVD které čekají na depozici iontových par).
Iontová infiltrace
Laserová povrchová úprava: 1 Použijte laserový paprsek k dosažení extrémně vysoké rychlosti ohřevu pro dosažení povrchového kalení kovových materiálů.Na povrchu pro získání vysoce uhlíkových velmi jemných krystalů martenzitu, tvrdost než konvenční kalící vrstva o 15% ~ 20% vyšší, zatímco organizace srdce se nezmění, 2, role laserového povrchového přetavení nebo povrchového legování pro získání vysoce výkonného povrchového kalení vrstva.Například po nelegování kompozitním práškem CrWMn je jeho objemové opotřebení 1/10 oproti zchlazeného CrWMn a jeho životnost je zvýšena 14krát.
Ošetření tavením laserem je použití vysoké hustoty energie laserového paprsku k roztavení povrchu organizace ošetření ochlazením kovu, takže povrchová vrstva kovu vytvoří vrstvu organizace chlazení tekutého kovu v důsledku ohřevu a chlazení povrchu vrstva je velmi rychlá, takže získaná organizace je velmi jemná, pokud je rychlost chlazení přes vnější médium dostatečně vysoká, může inhibovat proces krystalizace a tvorbu amorfního stavu, také známého jako laserové tavení a amorfní zpracování, známé jako laserové zasklení.
Zpevnění povrchu prvků vzácných zemin: To může zlepšit strukturu povrchu, fyzikální, chemické a mechanické vlastnosti oceli atd. Může zvýšit míru penetrace o 25 % až 30 % a zkrátit dobu zpracování o více než 1/3.Běžně existuje koextruze uhlíku vzácných zemin, koextruze uhlíku a dusíku vzácných zemin, koextruze boru vzácných zemin, koextruze boru vzácných zemin a hliníku atd.
Chemické pokovování: Provádí se pomocí chemického testovacího měřiče v roztoku Ni PB, jako je redukční srážení na povrchu kovu, aby se získal povlak slitiny Ni-P, Ni-B atd. na kovovém povrchu.Pro zlepšení mechanických vlastností kovu, odolnosti proti svíčkám a výkonnosti procesu atd., také známé jako autokatalytické redukční pokovování, žádné galvanické pokovování atd.
Nanopovrchová úprava: Jedná se o technologii založenou na nanomateriálech a jiných nízkorozměrných nerovnovážných materiálech po určitou dobu, prostřednictvím specifických technik zpracování, až po pevné povrchové materiály po určitou dobu, prostřednictvím specifických technik zpracování, ke zpevnění pevného povrchu nebo dát povrchu nové funkce.
(1) Nanokompozitní povlak se vytváří přidáním nulových nebo jednorozměrných nanoplasmonových práškových materiálů do konvenčního roztoku pro elektrolytické nanášení za účelem vytvoření nanokompozitního povlaku.Nanomateriály lze také použít pro kompozitní povlaky odolné proti opotřebení, jako jsou nanopráškové materiály n-ZrO2 přidávané do amorfních kompozitních povlaků NI-WB, mohou zlepšit oxidační výkon povlaku při vysoké teplotě při 550-850 °C, takže odolnost proti korozi povlak se zvýšil 2 až 3krát, životnost odolná proti opotřebení a tvrdost se také výrazně zlepšily.
(2) Nanostrukturované povlaky mají významná zlepšení v pevnosti, houževnatosti, odolnosti proti korozi, odolnosti proti opotřebení, tepelné únavě a dalších aspektech povlaku a povlak může mít více vlastností současně.
Rychlé prototypování a rychlá výroba forem
Procesem metody vstřikování taveniny je vytvoření vrstvy taveniny na povrchu prototypu a poté je vrstva taveniny vyztužena a tavenina je odstraněna, aby se získala kovová forma, s tavným materiálem s vysokým bodem tání může formu vytvořit povrchová tvrdost 63HRC.
Metody přímé rychlé výroby kovových forem (DRMT) jsou: laser jako zdroj tepla selektivního laserového slinování (SLS) a metoda vrstvení taveniny na bázi laseru (LENS), plazmový oblouk atd. jako zdroj tepla fúzní metoda (PDM), metoda trojrozměrného tisku vstřikováním (3DP) a technologie LOM plechů, přesnost výroby forem SLS se zlepšuje.Smrštění bylo sníženo z původního 1% na méně než 0,2%, hustota výrobních dílů LENS a mechanické vlastnosti než metoda SLS jsou velkým zlepšením, ale stále je zde asi 5% pórovitost, je vhodný pouze pro výrobu jednoduché geometrie dílů nebo formy.
Výrobní metoda tvarového nanášení (SDM) , využívající princip svařování k roztavení svařovacího materiálu (drátu), a na principu tepelného nástřiku k vytváření kapiček roztavených při ultravysoké teplotě nanášením vrstvu po vrstvě, aby se dosáhlo vytvrzení mezi vrstvami.
