Cetakan plastik dalam pengolahan plastik menempati posisi yang sangat penting, tingkat desain cetakan dan kapasitas produksi juga mencerminkan standar industri suatu negara.Dalam beberapa tahun terakhir, produksi cetakan cetakan plastik dan tingkat perkembangannya sangat cepat, efisiensi tinggi, otomatisasi, besar, presisi, umur cetakan yang panjang menyumbang semakin banyak hal berikut mulai dari desain cetakan, metode pemrosesan, peralatan pemrosesan, perawatan permukaan dan aspek lain untuk merangkum status pengembangan cetakan.
Metode pencetakan plastik dan desain cetakan
Pencetakan dengan bantuan gas, pencetakan dengan bantuan gas bukanlah teknologi baru, namun dalam beberapa tahun terakhir telah terjadi perkembangan pesat dan munculnya beberapa metode baru.Injeksi berbantuan gas cair adalah cairan khusus yang dapat diuapkan yang dipanaskan sebelumnya yang disuntikkan ke dalam lelehan plastik dari semprotan, cairan tersebut dipanaskan dalam rongga cetakan dan diperluas dengan penguapan, membuat produk berongga dan mendorong lelehan ke permukaan rongga cetakan, metode ini dapat digunakan untuk termoplastik apa pun.Injeksi berbantuan gas getaran adalah menerapkan energi getaran pada lelehan plastik dengan menggoyangkan gas terkompresi produk untuk mencapai tujuan mengendalikan struktur mikro produk dan meningkatkan kinerja produk.Beberapa produsen mengubah gas yang digunakan dalam pencetakan berbantuan gas untuk membentuk produk yang lebih tipis, dan juga menghasilkan produk berongga besar.
Cetakan cetakan dorong-tarik, membuka dua saluran atau lebih di sekitar rongga cetakan, dan dihubungkan dengan dua atau lebih perangkat injeksi atau piston yang dapat bergerak maju mundur, sebelum proses curing leleh setelah injeksi, sekrup atau piston perangkat injeksi bergerak maju mundur. untuk mendorong dan menarik lelehan pada rongga, teknologi ini disebut teknologi penahan tekanan dinamis, tujuannya untuk menghindari masalah pembentukan produk tebal dengan metode pencetakan tradisional akan mengalami penyusutan yang besar.
Produk cangkang tipis cetakan bertekanan tinggi , produk cangkang tipis umumnya merupakan produk rasio proses yang panjang, cetakan gerbang lebih banyak titik, tetapi penuangan multi titik akan menyebabkan sambungan meleleh, karena beberapa produk transparan akan mempengaruhi efek visualnya, satu titik ke dalam menuangkan dan tidak mudah mengisi rongga, sehingga dapat menggunakan teknologi cetakan bertekanan tinggi untuk mencetak, seperti Angkatan Udara AS, kokpit pesawat tempur F16 diproduksi dengan teknologi ini, telah mengadopsi teknologi ini untuk menghasilkan kaca depan PC Auto , tekanan injeksi cetakan bertekanan tinggi umumnya lebih dari 200MPA, sehingga bahan cetakan juga harus memilih modulus Young yang tinggi dengan kekuatan tinggi saja, cetakan bertekanan tinggi adalah kunci untuk mengontrol suhu cetakan, selain memperhatikan cetakan rongga knalpot harus halus.Jika tidak, injeksi kecepatan tinggi akan menyebabkan pembuangan yang buruk dan menghanguskan plastik.
Cetakan hot runner: dalam cetakan multi-rongga semakin banyak penggunaan teknologi hot runner, dinamika ke dalam teknologi bagian merupakan puncak dari teknologi cetakan.Artinya, aliran plastik diatur oleh katup jarum, yang dapat diatur secara terpisah untuk setiap gerbang untuk waktu injeksi, tekanan injeksi, dan parameter lainnya, sehingga memungkinkan jaminan kualitas injeksi yang seimbang dan optimal.Sensor tekanan di saluran aliran secara terus menerus mencatat tingkat tekanan di saluran, yang pada gilirannya memungkinkan posisi katup jarum dikontrol dan tekanan leleh disesuaikan.
Cetakan untuk cetakan injeksi inti: Dalam metode ini, inti melebur yang terbuat dari paduan titik leleh rendah ditempatkan dalam cetakan sebagai sisipan untuk cetakan injeksi.Inti yang dapat melebur kemudian dihilangkan dengan memanaskan produk yang mengandung inti yang dapat melebur tersebut.Metode pencetakan ini digunakan untuk produk dengan bentuk berongga yang rumit, seperti pipa minyak atau pipa knalpot untuk mobil, dan bagian plastik inti berongga berbentuk kompleks lainnya.Produk lain yang dicetak dengan cetakan jenis ini adalah: gagang raket tenis, pompa air mobil, pompa air panas sentrifugal dan pompa minyak pesawat ruang angkasa, dll.
Cetakan cetakan injeksi/kompresi: cetakan injeksi/kompresi dapat menghasilkan tekanan yang rendah.Sifat optik produk yang baik, prosesnya adalah: penutupan cetakan (tetapi cetakan tetap dinamis tidak sepenuhnya tertutup, meninggalkan celah untuk kompresi selanjutnya), injeksi lelehan, penutupan cetakan sekunder (yaitu kompresi sehingga lelehan dipadatkan di dalam cetakan), pendinginan, pembukaan cetakan, dan pembongkaran.Dalam desain cetakan, perlu diperhatikan bahwa karena cetakan tidak tertutup sempurna pada awal penutupan cetakan, maka struktur cetakan harus dirancang untuk mencegah meluapnya material selama injeksi.
Cetakan laminasi: Beberapa rongga disusun tumpang tindih di sisi penutup, bukan beberapa rongga di bidang yang sama, yang dapat memberikan pengaruh penuh pada kemampuan plastisisasi mesin injeksi, dan jenis cetakan ini umumnya digunakan dalam cetakan hot runner, yang dapat sangat meningkatkan efisiensi.
Cetakan injeksi produk lapisan: cetakan injeksi produk lapisan baik karakteristik cetakan co-ekstrusi dan cetakan injeksi, dapat mencapai ketebalan bahan yang berbeda pada kombinasi multi-lapisan produk, ketebalan setiap lapisan dapat sekecil 0,1 ~ 10mm nomor lapisan bisa mencapai ribuan.Cetakan ini sebenarnya merupakan kombinasi cetakan injeksi dan cetakan ekstrusi bersama multi-tahap.
Cetakan slip cetakan (DSI): metode ini dapat mencetak produk berongga, tetapi juga mencetak berbagai produk komposit bahan, prosesnya adalah: cetakan tertutup (untuk produk berongga, kedua bagian rongga berada pada posisi berbeda), masing-masing, injeksi, pergerakan cetakan ke dua bagian rongga bersama-sama, di tengah injeksi dikombinasikan dengan dua bagian rongga resin, metode produk cetakan ini dibandingkan dengan produk cetakan tiup, memiliki akurasi permukaan yang baik, akurasi dimensi tinggi, ketebalan dinding seragam, desain kebebasan.keseragaman ketebalan dinding, kebebasan desain dan keunggulan lainnya.
Cetakan aluminium: poin penting dalam teknologi manufaktur plastik adalah penerapan bahan aluminium, Corus mengembangkan umur cetakan plastik paduan aluminium dapat mencapai lebih dari 300.000, perusahaan PechineyRhenalu dengan plastik manufaktur aluminium MI-600, umur dapat mencapai lebih dari 500.000 kali
Penggilingan berkecepatan tinggi: Saat ini, pemotongan berkecepatan tinggi telah memasuki bidang pemesinan presisi, akurasi posisinya telah ditingkatkan menjadi {+25UM}, penggunaan bantalan hidrostatik cair akurasi putar spindel listrik berkecepatan tinggi 0,2um atau kurang , kecepatan spindel alat mesin hingga 100.000r/mnt, penggunaan bantalan hidrostatik udara spindel listrik berkecepatan tinggi berputar hingga 200. 00r/mnt laju umpan cepat dapat mencapai 30 ~ 60m/mnt.60m/mnt, jika menggunakan pemandu besar dan sekrup bola serta motor servo berkecepatan tinggi, motor linier, dan pemandu linier presisi, kecepatan umpan bahkan dapat mencapai 60 ~ 120m/mnt.waktu penggantian pahat dikurangi menjadi 1 ~ 2 detik dengan kekasaran pemrosesan Ra < 1um.dikombinasikan dengan perkakas baru (perkakas logam keramik, perkakas PCBN, perkakas keras dan emas khusus, dll.), juga dapat diproses dengan kekerasan 60HRC.bahan.Temperatur proses pemesinan hanya naik sekitar 3 derajat, dan bentuk termalnya sangat kecil, terutama cocok untuk membentuk material yang sensitif terhadap deformasi termal suhu (seperti paduan magnesium, dll.).Kecepatan potong berkecepatan tinggi dalam 5 ~ 100m / s, dapat sepenuhnya mencapai pembubutan permukaan cermin dan penggilingan permukaan cermin pada bagian cetakan.Selain itu, gaya pemotongan yang kecil juga dapat memproses bagian-bagian yang berdinding tipis dan kaku.
Pengelasan laser: peralatan las laser dapat digunakan untuk memperbaiki cetakan atau melelehkan lapisan logam untuk meningkatkan ketahanan aus cetakan, kekerasan lapisan permukaan cetakan bisa mencapai 62 HRC setelah proses pengelasan laser.waktu pengelasan mikroskopis hanya 10-9 detik, sehingga menghindari perpindahan panas ke area sambungan las yang berdekatan.Proses pengelasan laser umum digunakan.Hal ini tidak menyebabkan perubahan pada organisasi metalurgi dan sifat material, juga tidak menyebabkan lengkungan, deformasi atau retak, dll.
Penggilingan EDM: juga dikenal sebagai teknologi EDM.Ini adalah penggunaan rotasi berkecepatan tinggi dari elektroda tubular sederhana untuk pemrosesan kontur dua dimensi atau tiga dimensi, dan oleh karena itu tidak perlu lagi membuat elektroda cetakan yang rumit.
Teknologi pemesinan mikro tiga dimensi (DEM): Teknologi DEM mengatasi kelemahan siklus pemesinan teknologi LIGA yang panjang dan mahal dengan menggabungkan tiga proses utama: etsa dalam, pembentukan elektro mikro, dan replikasi mikro.Dimungkinkan untuk menghasilkan cetakan untuk bagian mikro seperti roda gigi dengan ketebalan hanya 100um.
Pembentukan rongga tiga dimensi yang tepat dan teknologi integrasi pemrosesan api-elektro cermin saja: metode penambahan bubuk mikrohalus padat ke fluida kerja minyak tanah biasa digunakan untuk meningkatkan jarak penyelesaian antar-kutub, mengurangi efek kekosongan elektro dan meningkatkan dispersi saluran pelepasan, yang dapat menghasilkan penghilangan chip yang baik, pelepasan yang stabil, peningkatan efisiensi pemrosesan, dan pengurangan kekasaran permukaan yang diproses secara efektif.Pada saat yang sama, penggunaan cairan kerja bubuk campuran juga dapat membentuk lapisan pelapisan dengan kekerasan tinggi pada permukaan benda kerja cetakan untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus pada permukaan rongga cetakan.
Perawatan permukaan cetakan
Untuk meningkatkan umur cetakan, selain metode perlakuan panas konvensional, berikut adalah beberapa teknik perawatan dan penguatan permukaan cetakan yang umum.
Pengolahan kimia, tren perkembangannya dari infiltrasi unsur tunggal menjadi multi unsur, hingga infiltrasi bersama multi unsur, perkembangan infiltrasi senyawa, dari pemuaian umum, infiltrasi tersebar hingga pengendapan uap kimia (PVD), pengendapan uap kimia fisik (PCVD) yang menunggu deposisi uap ion).
Infiltrasi ion
Perawatan permukaan laser: 1 Gunakan sinar laser untuk mendapatkan kecepatan pemanasan yang sangat tinggi untuk mencapai pendinginan permukaan bahan logam.Di permukaan untuk mendapatkan kristal martensit karbon tinggi yang sangat halus, kekerasan dibandingkan lapisan pendinginan konvensional 15% ~ 20% lebih tinggi, sedangkan organisasi jantung tidak akan berubah, 2, peran peleburan permukaan laser atau paduan permukaan untuk mendapatkan pengerasan permukaan kinerja tinggi lapisan.Misalnya, setelah bubuk komposit CrWMn murni, keausan volumenya adalah 1/10 dari CrWMn yang dipadamkan, dan masa pakainya meningkat 14 kali lipat.
Perlakuan peleburan laser adalah penggunaan sinar laser dengan kepadatan energi tinggi untuk melelehkan permukaan organisasi perlakuan pendinginan logam, sehingga lapisan permukaan logam membentuk lapisan organisasi pendingin logam cair, akibat pemanasan dan pendinginan permukaan. lapisannya sangat cepat sehingga pengorganisasian yang diperoleh sangat halus, jika laju pendinginan melalui media luar mencapai cukup tinggi, hal ini dapat menghambat proses kristalisasi, dan pembentukan keadaan amorf, disebut juga peleburan laser dan perlakuan Amorf, juga dikenal sebagai kaca laser.
Penguatan permukaan unsur tanah jarang: Hal ini dapat meningkatkan struktur permukaan, sifat fisik, kimia dan mekanik baja, dll. Dapat meningkatkan laju penetrasi sebesar 25% hingga 30% dan mempersingkat waktu pemrosesan lebih dari 1/3.Umumnya, ada koekstrusi karbon tanah jarang, koekstrusi karbon dan nitrogen tanah jarang, koekstrusi boron tanah jarang, koekstrusi boron tanah jarang dan aluminium, dll.
Pelapisan kimia: Melalui alat uji kimia dalam larutan Ni PB, seperti reduksi presipitasi pada permukaan logam, sehingga diperoleh lapisan paduan Ni-P, Ni-B, dll pada permukaan logam.Untuk meningkatkan sifat mekanik logam, ketahanan lilin dan kinerja proses, dll., juga dikenal sebagai pelapisan reduksi autokatalitik, tanpa pelapisan listrik, dll.
Perawatan permukaan nano: Ini adalah teknologi yang didasarkan pada bahan nano dan bahan non-kesetimbangan dimensi rendah lainnya untuk jangka waktu tertentu, melalui teknik pemrosesan tertentu, pada bahan permukaan padat untuk jangka waktu tertentu, melalui teknik pemrosesan tertentu, untuk memperkuat permukaan padat atau memberi permukaan fungsi baru.
(1) Lapisan nanokomposit dibentuk dengan menambahkan bahan serbuk nanoplasmonik nol dimensi atau satu dimensi ke dalam larutan elektrodeposisi konvensional untuk membentuk lapisan nanokomposit.Nanomaterial juga dapat digunakan untuk pelapis komposit tahan aus, seperti bahan bubuk nano n-ZrO2 yang ditambahkan ke pelapis komposit amorf NI-WB, dapat meningkatkan kinerja oksidasi suhu tinggi lapisan pada 550-850C, sehingga ketahanan korosi lapisan lapisan meningkat 2 hingga 3 kali lipat, mata pencaharian dan kekerasan tahan aus juga meningkat secara signifikan.
(2) Pelapis berstruktur nano memiliki peningkatan yang signifikan dalam kekuatan, ketangguhan, ketahanan korosi, ketahanan aus, kelelahan termal, dan aspek pelapisan lainnya, dan suatu pelapis dapat memiliki banyak sifat pada saat yang bersamaan.
Pembuatan prototipe cepat dan pembuatan cetakan cepat
Proses metode pencetakan injeksi leleh adalah dengan membentuk lapisan lelehan logam pada permukaan prototipe, kemudian lapisan lelehan tersebut diperkuat, dan lelehan tersebut dihilangkan untuk mendapatkan cetakan logam, dengan bahan lelehan titik leleh yang tinggi dapat membuat cetakan tersebut. kekerasan permukaan 63HRC.
Metode pembuatan cetakan logam cepat langsung (DRMT) adalah: laser sebagai sumber panas sintering laser selektif (SLS) dan metode penumpukan leleh berbasis laser (LENS), busur plasma, dll. sebagai sumber panas metode fusi (PDM), metode pencetakan tiga dimensi (3DP) cetakan injeksi dan teknologi LOM lembaran logam, akurasi pembuatan cetakan SLS telah ditingkatkan.Penyusutan telah berkurang dari yang asli 1% menjadi kurang dari 0,2%, kepadatan bagian manufaktur LENSA dan sifat mekanik dibandingkan metode SLS merupakan peningkatan besar, namun masih ada porositas sekitar 5%, hanya cocok untuk pembuatan geometri sederhana bagian atau cetakan.
Metode pembuatan deposisi bentuk (SDM) , menggunakan prinsip pengelasan untuk melelehkan bahan las (kawat), dan dengan prinsip semprotan termal untuk membuat tetesan cair bersuhu sangat tinggi diendapkan lapisan demi lapisan, untuk mencapai ikatan penyembuhan antar lapisan.
