A műanyag formázási és gyártási folyamat:

ápr 16, 2021
admin

A műanyag tárgyak természetesen mindenhol megtalálhatóak a mindennapi életünkben, de sokan nem tudják, hogy kereskedelmi vagy ipari felhasználásra különböző módon lehet formázni. Íme a hét leggyakoribb módszer, és amit tudnia kell, hogy eldönthesse, melyik a legjobb a következő projektjéhez.

Műanyag fröccsöntés

A műanyag fröccsöntés teszi ki a mindennapjainkban megtalálható tartós műanyag tárgyak mintegy 80%-át. A fröccsöntés alumíniumból vagy acélból készült formát vagy szerszámot használ. A szerszám egy magoldalból és egy üregoldalból áll, amelyet egy műanyag fröccsöntőgépbe helyeznek. Ez a gép a nyers műanyag gyantagranulátumokat olvadásig melegíti, nagy nyomás alatt befecskendezi a szerszám üres üregébe, majd kinyílik, hogy kilökje a kész alkatrészt.

Image of Semco Plastic C5 blower

Blower molding made with large capacity molding machine from Semco Plastic Co.

A PIM előnye, hogy gyorsan, kiváló felületkezeléssel és alacsony költséggel több millió azonos alkatrész készíthető. A szerszámok azonban drágák és bonyolultak lehetnek, az alkatrész geometriájától függően. A szerszám gondos mérnöki tervezésére van szükség a hibák megelőzése, valamint az alkatrészminőség és a feldolgozási sebesség optimalizálása érdekében.

Rotációs (Roto) öntés

A rotációs öntés is mag- és üregformaszerszámot használ, de a gyártási folyamat egészen más.

A műanyagport a szerszám üregébe öntik, és a szerszámot egy kemencébe helyezik. Miközben melegítik, a szerszámot lassan forgatják két tengelyen. A gravitáció segítségével a műanyag a szerszám falához tapad, és kialakul a megfelelő vastagság.

Kép a rotációs öntéssel készült műanyag edényekről

A rotációs öntés a legjobb a vastag falú, nagyméretű edényekhez.

Aztán a formát kiveszik a sütőből, és lassan lehűtik, hogy megakadályozzák a vetemedést. A teljes lehűlés több percig is eltarthat, ezután a szerszámot kinyitják, és az alkatrészt kiveszik a következő ciklushoz.

A forgatásos öntés ideális nagyméretű, üreges vagy homorú formák készítéséhez, gyakran kültéri használatra, például kenuk és kádak készítéséhez. A kész alkatrészek feszültségmentesek és nincsenek varratok, így erősek, és a szerszámok viszonylag egyszerűen és olcsón elkészíthetők.Hátránya, hogy a szerszámok nem tartanak ki néhány ezer ciklusnál tovább, mielőtt cserére szorulnának, és az alkatrészek felületi minősége legfeljebb átlagos, így nem alkalmas precíziós alakításra.

Extrúziós fúvóformázás

Ez a leggyakoribb módja vékony falú, olcsó tartályok, például eldobható ivópoharak vagy palackok készítésének. Gyors és a szerszámok könnyen elkészíthetők, de az alkatrészek nem lehetnek nagyon összetettek vagy nem készíthetők nagy pontossággal.

Extrudálással készült különböző műanyag palackok képe

A műanyag palackok előállítására az extrudálásos fúvás-formázást használják.

A nagy csepp alakú olvadt műanyagot, az úgynevezett parizont, egy kétrészes kagylós formába helyezik. Miután az öntőforma bezárul, a parison felfújódik, mint egy lufi, amíg ki nem tölti az üres üreget. Mivel a szerszám falai vízzel hűtöttek, a műanyag gyorsan megszilárdul, és a palack kilökhető.

Fúvott fröccsöntés

Fúvott fröccsöntés során az olvadt gyantát gáznyomással kényszerítik a szerszám üregébe. Az eljárás könnyen szabályozható és megismételhető, és általában átlátszó műanyag ivópalackokhoz használják. Kiváló felületi minőséget eredményez, de vékony falú palackokhoz nem ideális.

 PET-vizes palackok képe

PET-vizes palackok

A PET (polietilén-tereftalát) vagy a PEEK (poliéter-éter-éter-keton) az ivópalackok tipikus gyantaválasztása, átlátszóságuk és tartósságuk miatt, és mert a fogyasztási cikkek szempontjából biztonságosnak minősülnek. Emellett könnyen újrahasznosíthatók.

Reaction Injection Molding (RIM)

A RIM-et leggyakrabban az autóiparban használják, mivel könnyű, merev héjjal rendelkező alkatrészeket állítanak elő. Ez a bőr könnyen festhető, így karosszériaelemek, műszerfalak és más autóalkatrészek készíthetők belőle. A hőformázott műanyagok azonban nem működnek ebben az eljárásban. Ehelyett ehhez az eljáráshoz hőre keményedő műanyagra van szükség.

A RIM Mfg. repülőgép-ajtójának képe.

Ez a könnyű repülőgép-ajtó forgácsolással készült. A RIM Mfg. LLC jóvoltából.

A hőre keményedő műanyagok a szerszámban visszafordíthatatlan kémiai reakcióba lépnek. Ennek hatására általában habként tágulnak, kitöltve a formaüregeket. Amikor a kémiai reakció befejeződik, a műanyag végleges formájára szilárdul.

A prototípusok szerszámköltsége viszonylag alacsony, míg a gyártási szerszámozás mérsékelten drága. A fő költség az anyagban rejlik, figyelembe véve, hogy a keletkező alkatrészt mindig ki kell fejleszteni, általában uretánalapú gélbevonattal vagy festéssel, így a folyamat munkaigényesebb, ami növeli a darabárat.

Vákuumöntés

A vákuumöntés kiváló választás kis számú, jó minőségű gyors prototípusok készítésére, nagy szerszám- vagy anyagberuházás nélkül.

Vákuumöntött tokfedél képe.

Ez a tok a Star Rapidnál poliuretán vákuumöntéssel készült.

Minden merev szilárd anyag (gyakran ez egy 3D nyomtatott mestermintát jelent) mestermodelljét egy lezárt dobozba helyezik, amelyet rugalmas uretánnal vagy szilikonnal töltenek meg. Amikor a mestermintát eltávolítják, a formában egy üreg keletkezik, amelyet most már műanyag gyantával lehet kitölteni, hogy az eredeti másolatát alkossák. A vákuumnyomás segítségével kiszívják a levegőt a formából, így az teljesen megtelik légbuborékok nélkül.

Ezzel az eljárással a felületi minőség és a részletesség kiváló, és az önthető gyanták számos műszaki minőségű műanyagot képesek utánozni. A formák azonban nem tartósak, és kb. 20 példány után lebomlanak.

Thermoforming

Ez a vákuumformázás egyik fajtája, ahol vékony vagy vastag műanyaglemezt helyeznek egy szerszám fölé, felmelegítik olyan hőmérsékletre, hogy az anyag hajlékony legyen, majd a szerszám felületén kifeszítik, miközben a vákuumnyomás lehúzza a lemezt és a végső formájába húzza.

Kagylóhéj csomagolás képe

A termoformázás hasznos kagylóhéj csomagoláshoz

Ez az eljárás egyszerű szerszámokkal és nagyon egyszerű berendezésekkel is elvégezhető. Gyakran alkalmazzák vékonyfalú, üreges testű alkatrészek mintáinál és prototípusainál. Az iparban műanyag poharak, fedelek, dobozok és műanyag kagylóhéjú csomagolások, valamint vastagabb vastagságú anyagból készült karosszériaelemek készítésére használják. Csak a hőformázott műanyagok alkalmasak erre az eljárásra.

Sajtolóformázás

A nyersanyagot előmelegítik, és egy szerszám nyitott üregébe helyezik. Egy kupakot vagy dugót használnak a szerszám lezárására és hő és nyomás alkalmazására, ami a műanyag kikeményedését okozza. Ez az eljárás kiválóan alkalmas gumibillentyűzetkapcsolók, tömítések, O-gyűrűk és más puha, hajlékony, vékonyfalú alkatrészek készítéséhez.

Sajtolt O-gyűrűk képe

Sajtolt formázással készült szilikon gumi O-gyűrűk

Viszonylag olcsó és kevés anyagot pazarol, bár a kész darab állagának ellenőrzése nehéz lehet, és nagy gondot kell fordítani a kezdeti szerszámtervezés előkészítésére.

Végkövetkeztetés

A Star Rapid számos megoldást kínál, amelyek segítségével pontosan olyan műanyag vagy gumi alkatrészeket kaphat, amelyekre projektjéhez szüksége van. Még ma lépjen kapcsolatba velünk további információkért és ingyenes árajánlatért.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.