플라스틱 가공에서 플라스틱 금형은 매우 중요한 위치를 차지하고 금형 설계 수준과 제조 능력도 국가의 산업 표준을 반영합니다.최근 들어 플라스틱 성형 금형의 생산 및 개발 수준은 매우 빠르고, 고효율, 자동화, 대형, 정밀도, 장수명의 금형 설계, 가공 방법, 가공 장비 등에서 다음과 같은 비율이 증가하고 있습니다. 표면 처리 및 기타 측면을 요약하여 금형의 개발 상태를 설명합니다.
플라스틱 성형 방법 및 금형 설계
가스 보조 성형, 가스 보조 성형은 새로운 기술은 아니지만 최근 몇 년 동안 급속한 발전과 새로운 방법의 출현이 있었습니다.액화 가스 보조 주입은 스프레이에서 플라스틱 용융물에 주입되는 예열된 특수 기화성 액체이며, 액체는 금형 캐비티에서 가열되고 기화에 의해 팽창하여 제품을 중공으로 만들고 용융물을 금형 캐비티 표면으로 밀어내는 방법입니다. 모든 열가소성 수지에 사용할 수 있습니다.진동 가스 보조 주입은 제품의 미세 구조를 제어하고 제품의 성능을 향상시키는 목적을 달성하기 위해 제품 압축 가스를 진동시켜 플라스틱 용융물에 진동 에너지를 적용하는 것입니다.일부 제조업체에서는 가스 보조 성형에 사용되는 가스를 변환하여 더 얇은 제품을 만들고 대형 중공 제품도 생산합니다.
푸시 풀 성형 금형, 금형 캐비티 주위에 두 개 이상의 채널을 열고 앞뒤로 이동할 수 있는 두 개 이상의 사출 장치 또는 피스톤과 연결되어 사출 후 용융 경화 전에 사출 장치 나사 또는 피스톤이 앞뒤로 움직입니다. 캐비티 내 용융물을 밀고 당기는 이 기술을 동적 압력 유지 기술이라고 하며, 그 목적은 기존 성형 방법으로 두꺼운 제품을 성형할 때 발생하는 수축이 큰 문제를 방지하는 것입니다.
고압 성형 얇은 쉘 제품, 얇은 쉘 제품은 일반적으로 공정 비율이 긴 제품이며 다점 게이트 몰드가 더 많지만 붓는 다점으로 인해 용융 접합이 발생하고 일부 투명한 제품의 경우 시각적 효과에 영향을 미치며 단일 점이 쏟아지고 캐비티를 채우기가 쉽지 않기 때문에 고압 성형 기술을 사용하여 성형할 수 있으며, 미 공군과 같은 F16 전투기의 조종석도 이 기술로 생산되며, 이 기술을 채택하여 PC Auto Windshield를 생산하고 있습니다. , 고압 성형 사출 압력은 일반적으로 200MPA 이상이므로 금형 재료도 고강도의 높은 영률을 선택해야 하며, 고압 성형은 금형 온도를 제어하는 핵심이며 금형에주의를 기울입니다. 캐비티 배기는 원활해야 합니다.그렇지 않으면 고속 주입으로 인해 배기가 불량해 플라스틱이 태워집니다.
핫 러너 금형: 다중 캐비티 금형에서 핫 러너 기술을 점점 더 많이 사용하는 경우 섹션 기술에 대한 역동성이 금형 기술의 하이라이트입니다.이는 플라스틱의 흐름이 니들 밸브에 의해 조절된다는 것을 의미합니다. 니들 밸브는 주입 시간, 주입 압력 및 기타 매개변수에 대해 각 게이트에 대해 별도로 설정할 수 있어 균형 있고 최적의 주입 품질을 보장할 수 있습니다.흐름 채널의 압력 센서는 채널의 압력 수준을 지속적으로 기록하며, 이를 통해 니들 밸브 위치를 제어하고 용융 압력을 조정할 수 있습니다.
코어 사출 성형용 금형: 이 방법에서는 저융점 합금으로 만들어진 가용성 코어를 사출 성형용 인서트로 금형에 배치합니다.그런 다음 가용성 코어가 포함된 제품을 가열하여 가용성 코어를 제거합니다.이 성형 방법은 자동차의 오일 파이프나 배기관 등 복잡한 중공 형상의 제품과 기타 복잡한 형상의 중공 코어 플라스틱 부품에 사용됩니다.이러한 유형의 금형으로 성형된 기타 제품으로는 테니스 라켓 핸들, 자동차 워터 펌프, 원심 온수 펌프 및 우주선 오일 펌프 등이 있습니다.
사출/압축 성형 금형: 사출/압축 성형은 낮은 응력을 생성할 수 있습니다.좋은 제품의 광학적 특성, 프로세스는 다음과 같습니다. 금형 폐쇄(그러나 동적 고정 금형이 완전히 닫히지 않아 나중에 압축할 수 있는 틈이 남음), 용융물 주입, 2차 금형 폐쇄(즉, 용융물이 압축되도록 압축) 금형), 냉각, 금형 개방 및 탈형.금형설계에 있어서는 금형폐쇄 초기에는 금형이 완전히 닫히지 않으므로 사출시 재료가 넘치지 않도록 금형의 구조를 설계해야 한다는 점에 유의해야 한다.
적층 금형: 동일한 평면에 여러 개의 캐비티가 아닌 폐쇄면에 여러 개의 캐비티가 겹쳐서 배열되어 사출기의 가소화 능력을 최대한 발휘할 수 있으며 이러한 종류의 금형은 일반적으로 핫 러너 금형에 사용됩니다. 효율성을 크게 향상시킵니다.
레이어 제품 사출 금형: 공압출 성형 및 사출 성형 특성을 모두 갖춘 레이어 제품 사출 성형은 제품 다층 조합에서 다양한 재료의 두께를 달성할 수 있으며, 각 레이어의 두께는 0.1~10mm만큼 작을 수 있습니다. 레이어 수 수천에 도달합니다.이 다이는 실제로 사출 다이와 다단계 공압출 다이의 조합입니다.
금형 슬립 성형(DSI): 이 방법은 중공 제품을 성형할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 재료 복합 제품을 성형할 수도 있습니다. 공정은 다음과 같습니다. 폐쇄 금형(중공 제품의 경우 두 개의 캐비티 반쪽이 서로 다른 위치에 있음), 각각 사출, 두 개의 캐비티 반쪽으로 함께 금형 이동, 수지의 두 캐비티 반쪽과 결합된 사출 중간에 블로우 성형 제품과 비교하여 제품을 성형하는 이 방법은 우수한 표면 정확도, 높은 치수 정확도, 균일한 벽 두께, 디자인을 갖습니다. 자유.벽 두께 균일성, 설계 자유도 및 기타 장점.
알루미늄 금형: 플라스틱 제조 기술의 중요한 점은 알루미늄 재료를 적용하는 것입니다. Corus는 알루미늄 합금 플라스틱 금형 수명이 300,000회 이상에 도달할 수 있으며 PechineyRhenalu 회사는 MI-600 알루미늄 제조 플라스틱을 사용하여 수명이 500,000회 이상에 달할 수 있습니다.
고속 밀링: 현재 고속 절단이 정밀 가공 분야에 진입했으며 위치 정확도가 {+25UM}으로 향상되었으며 액체 정역학 베어링 고속 전기 스핀들 회전 정확도가 0.2um 이하로 향상되었습니다. , 공작 기계 스핀들 속도 최대 100.000r/min, 공기 정수압 베어링 고속 전기 스핀들 회전 최대 200.00r/min 사용 빠른 이송 속도는 30 ~ 60m/min에 도달할 수 있습니다.60m/min, 대형 가이드 및 볼 스크류와 고속 서보 모터, 리니어 모터 및 정밀 리니어 가이드를 사용하면 이송 속도는 60 ~ 120m/min에 도달할 수 있습니다.공구 교환 시간이 1~2초로 단축되었으며 가공 거칠기 Ra < 1um.새로운 공구(금속 세라믹 공구, PCBN 공구, 특수 경질 및 금 공구 등)와 결합하여 60HRC의 경도도 가공할 수 있습니다.재료.가공 공정의 온도는 약 3도 정도만 상승하며 열 형상이 매우 작습니다. 특히 온도의 열 변형에 민감한 재료(예: 마그네슘 합금 등)를 성형하는 데 적합합니다.5~100m/s의 고속 절단 속도로 금형 부품의 경면 선삭 및 경면 밀링을 완벽하게 달성할 수 있습니다.또한 절삭력이 작아 벽이 얇거나 단단하고 불량한 부품을 가공할 수 있습니다.
레이저 용접: 레이저 용접 장비를 사용하여 금형을 수리하거나 금속층을 녹여 금형의 내마모성을 높일 수 있습니다. 레이저 용접 공정 후 금형 표면층의 경도는 최대 62HRC까지 가능합니다.미세한 용접 시간은 10-9초에 불과하므로 용접 조인트의 인접 영역으로 열이 전달되는 것을 방지합니다.일반적인 레이저 용접 공정이 사용됩니다.이는 금속 조직 및 재료의 특성에 변화를 일으키지 않으며 뒤틀림, 변형 또는 균열 등을 유발하지 않습니다.
EDM 밀링: EDM 기술이라고도 합니다.2차원 또는 3차원 윤곽 가공을 위해 간단한 관형 전극의 고속 회전을 사용하므로 더 이상 복잡한 성형 전극을 만들 필요가 없습니다.
3차원 미세 가공(DEM) 기술: DEM 기술은 딥 에칭, 미세 전기 주조, 미세 복제라는 세 가지 주요 공정을 결합하여 LIGA 기술의 길고 비용이 많이 드는 가공 주기의 단점을 극복합니다.기어 등 미세 부품의 경우 두께 100um 정도의 금형 제작이 가능합니다.
3차원 캐비티의 정밀성형 및 경면전열처리 일체화 전용기술 : 일반 등유 가공유체에 고형의 미세분말을 첨가하는 방식으로 마감의 극간거리를 늘리고 전기공극효과를 감소시키며 증가시키는 공법 우수한 칩 제거, 안정적인 방전, 향상된 처리 효율성 및 처리된 표면의 거칠기의 효과적인 감소로 이어질 수 있는 방전 채널의 분산.동시에 혼합 분말 가공액을 사용하면 금형 가공물 표면에 고경도 도금층을 형성하여 금형 캐비티 표면의 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다.
금형 표면 처리
금형의 수명을 향상시키기 위해 기존의 열처리 방법 외에 일반적인 금형 표면 처리 및 강화 기술은 다음과 같습니다.
화학적 처리의 발전 추세는 단일 원소 침투에서 다중 원소, 다중 원소 동시 침투, 화합물 침투 개발, 일반 확장, 산란 침투에서 화학 기상 증착(PVD), 물리 화학 기상 증착(PCVD)으로 진행됩니다. 이온 증착을 기다립니다).
이온침투
레이저 표면 처리: 1 레이저 빔을 사용하여 매우 높은 가열 속도를 얻어 금속 재료의 표면 담금질을 달성합니다.고탄소 매우 미세한 마르텐사이트 결정을 얻기 위한 표면에서는 기존의 담금질 층보다 경도가 15% ~ 20% 더 높지만 심장 조직은 변하지 않습니다. 2, 고성능 표면 경화를 얻기 위한 레이저 표면 재용해 또는 표면 합금의 역할 층.예를 들어, CrWMn 복합 분말을 합금하지 않은 후 마모량은 담금질된 CrWMn의 1/10이며 수명은 14배 증가합니다.
레이저 용융 처리 는 레이저 빔의 높은 에너지 밀도를 사용하여 금속 냉각 처리 조직의 표면을 녹여 표면의 가열 및 냉각으로 인해 금속 표면층이 액체 금속 냉각 조직의 층을 형성하도록 합니다. 층은 매우 빠르므로 얻은 조직이 매우 미세합니다. 외부 매체를 통한 냉각 속도가 충분히 높으면 결정화 과정과 비정질 상태의 형성을 억제할 수 있습니다. 이는 레이저 용융 비정질 처리라고도 알려져 있습니다. 레이저 글레이징으로 알려져 있습니다.
희토류 원소 표면강화 : 철강의 표면구조, 물리적, 화학적, 기계적 성질 등을 향상시킬 수 있습니다. 침투율을 25~30% 높이고 가공시간을 1/3 이상 단축할 수 있습니다.일반적으로 희토류 탄소 공압출, 희토류 탄소 및 질소 공압출, 희토류 붕소 공압출, 희토류 붕소 및 알루미늄 공압출 등이 있습니다.
화학 도금: 금속 표면에 Ni-P, Ni-B 등의 합금 코팅을 얻기 위해 금속 표면의 환원 석출과 같은 Ni PB 용액의 화학 테스트 미터를 통해 이루어집니다.금속의 기계적 성질, 캔들 저항성, 공정 성능 등을 향상시키기 위해 자가촉매 환원 도금, 무전기 도금 등으로도 알려져 있습니다.
나노 표면 처리 : 나노 물질 및 기타 저차원 비평형 물질을 일정 기간 동안 특정 처리 기술을 통해 고체 표면 소재에 특정 처리 기술을 통해 일정 기간 동안 고체 표면을 강화시키는 기술입니다. 또는 표면에 새로운 기능을 부여합니다.
(1) 나노복합체 코팅은 기존의 전착용액에 0차원 또는 1차원의 나노플라즈몬 분말재료를 첨가하여 나노복합체 코팅을 형성함으로써 형성된다.나노재료는 NI-WB 비정질 복합 코팅에 추가된 n-ZrO2 나노분말 재료와 같은 내마모성 복합 코팅에도 사용할 수 있으며, 550-850C에서 코팅의 고온 산화 성능을 향상시켜 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 코팅이 2~3배 증가하고 내마모성 및 경도도 대폭 향상되었습니다.
(2) 나노 구조 코팅은 강도, 인성, 내식성, 내마모성, 열 피로 및 코팅의 기타 측면이 크게 향상되었으며 코팅은 동시에 여러 특성을 가질 수 있습니다.
신속한 프로토타이핑 및 신속한 금형 제작
용융사출성형법의 공정 은 시제품의 표면에 금속 용융층을 형성한 후 용융층을 강화하고 용융물을 제거하여 금형을 얻는 공정으로, 용융점이 높은 용융재료를 사용하여 금형을 만들 수 있습니다. 63HRC의 표면 경도.
직접급속제조금형(DRMT) 방식으로는 레이저를 열원으로 하는 선택적 레이저 소결(SLS)과 레이저 기반 용융 적층법(LENS), 플라즈마 아크 등을 융합 방식(PDM), 사출성형 3차원 프린팅(3DP) 방식과 금속판 LOM 기술, SLS 금형 제작 정밀도가 향상됐다.수축률은 원래 1%에서 0.2% 미만으로 감소했으며, SLS 공법에 비해 LENS 제조 부품 밀도 및 기계적 특성이 크게 향상되었지만 여전히 기공률이 5% 정도 남아 있어 단순한 형상의 제조에만 적합합니다. 부품이나 금형의.
형상 증착 제조 방법(SDM)은 용접 원리를 사용하여 용접 재료(와이어)를 녹이고 열 분사 원리를 사용하여 초고온 용융 액적을 층별로 증착시켜 층간 경화 결합을 달성합니다.
