מהו עיצוב תוספות עובש?
הוסף סקירה כללית
על מנת לחסוך בחומר, להפוך את העיבוד לנוח ופשוט, ולהבטיח שלתבנית יש אורך חיים מספיק, סט תבניות צריך לכלול תוספות. תוספות מתייחסות לחלקים למעט טעינה/פריקה ורכיבים פונקציונליים אחרים. תוספות מוטבעות בדרך כלל בלוחית התבנית.
תוספות עשויות בדרך כלל מפלדת עבודה קרה-, פלדת עבודה חמה-, פלדה במהירות גבוהה- או פלדת תבנית פלסטיק וחומרי סגסוגת אחרים. ניתן להשתמש בחומרים אחרים כגון סגסוגת פלדה, סגסוגת אלומיניום, קובלט-ניקל-טונגסטן.
עבור מספר רב של תבניות, על מנת לעמוד במפרטי התבניות הנדרשים על-ידי פרויקטי OEM של הזרקת הזרקה, החלל מיוצר בדרך כלל בהתאמה אישית- ומעובד ישירות על לוח החלל הקבוע על ידי יצרני תבניות הזרקה מקצועיים.
דרישות עיצוב התוספת הן כדלקמן:
① יש מספיק חוזק וקשיחות כדי לעמוד בלחץ הרוחבי של התכת הפלסטיק.
② יש מספיק קשיות ועמידות בפני שחיקה כדי לעמוד בחיכוך של זרימת החומר; בדרך כלל קשיות חומר ההוספה צריכה להיות מעל HRC35, ובייצור הזרקה מיוחד-בנפח גבוה היא צריכה להיות HRC50-52 ומעלה.
③ ביצועי ליטוש טובים, על פני השטח להיות חלקות גבוהה, וחספוס פני השטח Ra צריך להיות מתחת ל-0.4 מיקרומטר.
④ ביצועי חיתוך טובים וביצועי תהליך; חלקי דיוק חשובים צריכים להיות מלוטשים ככל האפשר, וחלקים כלליים צריכים להיות כרסומים ככל האפשר.
⑤ קל לתיקון, והעיבוד של חלקים לובש חייב להתחשב במבנה ההפעלה.
⑥ יש דיוק מספיק; בדרך כלל, דיוק ההתאמה של חלקי החורים מגיע ל-H6-H7, וחלקי הפיר מגיעים ל-h4-h6.
מבחר חומרי הכנס וטיפול החום שלהם
① חלקי יצירה מתייחסים לחלקי תבנית שנמצאים במגע ישיר עם פלסטיק ליצירת מוצרים, כגון חללים, ליבות, מחליקים, תוספות, מרימים, ליבות צד וכו'.
② חומר החלקים היוצרים קשור ישירות לאיכות וחייה של התבנית וקובע את המראה והאיכות הפנימית של מוצרי הפלסטיק המעוצבים. יש לבחור אותו בקפידה רבה. בדרך כלל, יש לבחור אותו על סמך דרישות החוזה ועל פי הדרישות והמאפיינים של המוצר והתבנית על ידי ספקי כלי הזרקה מנוסים.
③ עקרון היישום של חומרי יצירת חלקים הוא: בהתאם לסוג הפלסטיק שייווצר, צורת המוצר, דיוק הממדים, איכות המראה ודרישות השימוש של המוצר, גודל אצווה ייצור וכו', תוך התחשבות בחיתוך, ליטוש, ריתוך, טקסטורה, עיוות, עמידות בפני שחיקה ותכונות אחרות של החומר, תוך התחשבות בתנאי כלכלה ושיטות ייצור, ייצור עובש ושותפים לבחירת תהליכי ייצור, סוגים שונים של פלדה.
④ עבור תבניות ליצירת מוצרי פלסטיק שקופים, הן החלל והן הליבה צריכים להיות עשויים מפלדה עם ביצועים גבוהים של ליטוש מראה, כגון 718 (P20+סוג Ni), NAK80 (סוג P21), S136 (סוג 420), פלדה מסוג H13 וכו'. ביניהם, 718 ו-NAK מוקשחים יותר{10}. פלדות מסוג S136 ו-H13 נמצאות במצב חישול עם קשיות בדרך כלל HB160-200. לאחר עיבוד גס, יש צורך בכיבוי ואקום. הקשיות של S136 היא בדרך כלל HRC40-50, והקשיות של פלדה מסוג H13 היא בדרך כלל HRC45-55 (ניתן לקבוע בהתאם לדרגה הספציפית).
⑤ עבור תבניות עם דרישות איכות מראה גבוהות, חיים ארוכים וייצור אצווה גדול, הבחירה של חומרי החלק המרכיבים היא כדלקמן:
א. החלל צריך להיות עשוי מפלדה עם ביצועי ליטוש מראה גבוהים, כגון 718 (P20+Ni סוג), NAK80 (סוג P21) וכו', הכל במצב טרום-מוקשה, אין צורך בטיפול חום נוסף; המשטח הוא ניטריד, עומק ניטרד 0.15-0.2 מ"מ, קשיות HV700-900.
ב. הליבה יכולה להיות עשויה מפלדה מסוג P20 בדרגה בינונית ונמוכה-או P20+Ni, כגון 618, 738, 2738, 638, 318 וכו', והכל במצב קשוח- מראש; ניתן להשתמש גם עבור תבניות עם קבוצות ייצור קטנות, פלדת תבנית פלסטיק מקומית או פלדת פחמן איכותית{{11} מיובאת S50C, S55C.
⑥ עבור תבניות עם דרישות איכות מראה כללי, הבחירה של חומרי החלק המרכיבים היא כדלקמן:
א. עבור תבניות קטנות ומדויקות, הן חלל והן הליבה רצוי להשתמש בפלדה מיובאת P20 או P20+Ni בדרגה בינונית.
ב. עבור תבניות בינוניות וגדולות, שבהן לפלסטיק היצוק אין דרישות מיוחדות לפלדה, החלל יכול להשתמש בפלדה מיובאת בדרגה בינונית ונמוכה מסוג P20 או P20+Ni; הליבה יכולה להשתמש בפלדה מיובאת מסוג P20 בדרגה נמוכה- או פלדת פחמן באיכות גבוהה-מיובאת S50C, S55C וכו', או פלדת תבנית פלסטיק מקומית.
ג. עבור חללים בעלי מרקם התכווצות פנימי, נסה להימנע משימוש בדרגת P20+Ni סוג 2738 (738).
⑦ עבור חלקי מבנה פלדה בעלי דרישות איכות נמוכות ודרישות מיוחדות לבלאי וקורוזיה של הפלדה על ידי חומר היציקה, הבחירה של חומרי החלק המרכיבים היא כדלקמן:
א. עבור תבניות בינוניות וגדולות, החלל יכול להשתמש בפלדה מיובאת P20 או P20+P20 או P20+Ni בדרגה נמוכה, או פלדת פחמן באיכות גבוהה-מיובאת S55C, S50C או פלדת תבנית פלסטית פלסטית P20 או P20+ביתית; הליבה יכולה להשתמש בפלדת פחמן איכותית-ביתית.
ב. עבור תבניות קטנות עם תפוקה גבוהה ומבנה מורכב, החלל יכול להשתמש בפלדה מיובאת P20 או P20+P20 או P20+Ni בדרגה נמוכה, או פלדת תבנית פלסטית מסוג P20 או P20+Ni ביתית; הליבה יכולה להשתמש בפלדת עובש פלסטיק ביתי.
⑧ עבור תבניות בדיקה, פוליסטירן עם פלסטיק קורוזיבי ופלסטיק המכילים מעכבי בעירה, אם דרישות המוצר גבוהות, ניתן לבחור פלדה עמידה בפני קורוזיה-מיובאת, המחייבת כיבוי S136 עד HRC50-52; לדרישות כלליות, ניתן להשתמש בפלדה עמידה בפני קורוזיה ביתית.
⑨ עבור תבניות שבהן לפלסטיק יש חיכוך חזק והשפעה על הפלדה, כגון תבניות המשמשות להזרקת חומר ניילון + סיבי זכוכית, פלדה מסוג H13 מיובאת או ביתית עם עמידות בפני שחיקה גבוהה, עמידות גבוהה בפני עייפות מתח תרמי ותכונות אנטי-מתפוסות ואנטי-תרמיות מצוינות, יש לבחור על ידי פתרונות הזרקה מותאמים אישית, SKD11, ספקי הזרקה, SK91. HRC56-58.
⑩ חלקי יצירה משתמשים בדרך כלל באותו חומר כמו החלקים של האדם המיוצר. עבור חלקים של התבנית שקשה לקרר או שדורשים אפקט קירור גבוה, חומר ההוספה צריך להיות סגסוגת נחושת או סגסוגת אלומיניום.
⑪ עקרונות בחירת החומר עבור חלקים נעים קשים יחסית בתבנית הם כדלקמן:
א. חלקים שקופים צריכים להשתמש בפלדה מיובאת-בדרגה גבוהה עם ביצועי ליטוש טובים, כגון 718, NAK80 וכו'.
ב. חלקים לא-שקופים צריכים בדרך כלל להשתמש בפלדה מיובאת בדרגה בינונית- עם קשיות גבוהה יחסית, כגון 618, 738, 2738, 638, 318 וכו', עם טיפול ניטרידי פני השטח, עומק ניטרד 0.15-0.2 מ"מ, קשיות HV700-900.
ג. אם דרישות העובש נמוכות, ניתן להשתמש גם בפלדה מיובאת בדרגה נמוכה- או פלדה מקומית, עם קשיות ניטרידית בדרך כלל HV600-800.
⑫ עקרונות הבחירה לקשיות גבוהה יותר הם כדלקמן:
א. לדרישת עמידות בפני קורוזיה, בחר S136 מרוווה ל-HRC50-52.
ב. עבור תבניות עם חומר סיבים ודרישות עמידות בפני שחיקה, ניתן לבחור SKD11, להרווה עד HRC56-58.
ג. עבור חלקים נעים עם דרישות עמידות בפני שחיקה, כגון מרים, בלוקים דחיפה וכו', ניתן לבחור 8407, להרווה ל-HRC43-45 ולאחר מכן לנטרל.
ד. עבור חומרים קשיחים קשיות גבוהה, ניתן לבחור W302, להרווה עד HRC50-52.
ה. לתבניות-לאורך חיים, ניתן לשקול פלדת M2.
פילוח של משטח הפרדה ראשי
צורה וסוג משטח הפרידה
משטח המגע הניתן להפרדה על התבנית המשמש להוצאת מוצר הפלסטיק והשער נקרא משטח הפרידה, הידוע גם כמשטח ההידוק.
משטח הפרידה יכול להיות שטוח, מעוקל או מדורג, אבל צריך להיות פשוט ככל האפשר כדי להקל על יצירת מוצרי פלסטיק וייצור עובש. באופן כללי, מישור פשוט משמש כמשטח הפרידה, וצורות מורכבות משמשות רק במקרים מיוחדים.
השלב הראשון בעיצוב התבנית הוא בחירת המיקום של משטח הפרידה. בחירת משטח הפרידה מושפעת מגורמים כגון צורת חלק הפלסטיק, עובי הדופן, שיטת היציקה, תהליך העיבוד שלאחר-העיבוד, מראה חלק הפלסטיק, דיוק הממדים של חלק הפלסטיק, שיטת פירוק החלק הפלסטי, סוג התבנית, מספר התבניות, פליטת התבנית, תוספות, מיקום השער ומבנה מכונת ההזרקה. עבור מעצבי תבניות וספקי שירותי ייצור הזרקה, הבחירה הנכונה של משטח הפרידה היא קריטית לייצור ותפעול התבניות.
הצורות של משטחי הפרידה כוללים בדרך כלל את הסוגים הבאים, ראה איור 7-10.
איור 7-10 משטח פרידה
עקרונות בחירה של משטח פרידה
① רצוי לפתוח את משטח הפרידה במיקום עם מתאר החתך- הגדול ביותר של המוצר כדי להקל על פירוק חלק מהתבנית של המוצר.
② יש למקם את משטח הפרידה במיקום המבטיח שאין השפעה על איכות המראה של חלק הפלסטיק, כגון פינות או קצוות. מנע הבזק עבה מדי שנגרם על ידי משטח הפרידה, ויש לקצץ ולבטל את ההבזק שנוצר על ידי משטח הפרידה ככל האפשר.
③ במהלך הזרקה, נסו לצבור פלסטיק בצד אחד, לכן יש לבחור את משטח הפרידה ככל האפשר במקום בו המוצר נשאר בצד התבנית הנעה, כאשר הליבה ממוקמת על התבנית הנעה, בהסתמך על כוח הפליטה של הפעולה, חלק הפלסטיק נשאר בצד התבנית הנעה.
④ משטח הפרידה לא אמור להשפיע לרעה על חלק הפלסטיק במידה רבה. עבור חלקי פלסטיק עם דרישות דיוק גבוהות, אם המידות המחולקות על ידי משטח הפרידה אינן מדויקות, ייגרמו שגיאות מימד.
⑤ כאשר מחלקים באופן כללי את המוצר, יש למקם את החלק עם דרישות דיוק גבוהות בכיוון הפתיחה של התבנית הקבועה עבור מרחק הפרידה או החלק המושך הליבה-, והצד הקצר יותר צריך להיות בעל ליבה-.
⑥ מכיוון שכוח המשיכה של הליבה הצדדית- קטן, עבור מוצרים גדולים עם שטח מוקרן גדול, יש למקם את משטח הפרידה עם שטח מוקרן גדול במישור הראשי של הידוק התבנית הנעה וקבועה, החזית ומשטח הפרידה עם שטח מוקרן קטן צריכים להיות משטח פרידה צדדי.
⑦ משטח הפרידה צריך להיות פשוט ככל האפשר ולהימנע משימוש בצורות מורכבות.
⑧ כאשר משטח הפרידה משמש כמשטח הפליטה הראשי, יש לתכנן את משטח הפרידה בקצה זרימת החומר כדי להקל על הפליטה.
⑨ בעת בחירת משטח הפרדה חצי-מישורי, זה אמור להיות מועיל לעיבוד חללים ולנוחות שחרור המוצר.