MКак конструкция литьевой формы уменьшает количество дефектов заусенцев?

Обложка — это тонкий слой пластика, который продавливается между половинками формы там, где они должны быть склеены вместе. Наиболее распространенным местом является линия разъема - шов, где встречаются две половины формы -, но засветы также могут появляться вокруг штифтов выталкивателей, поверхностей ползунов и любого движущегося компонента в форме.

Физика проста. Когда расплавленный пластик впрыскивается в полость под высоким давлением (обычно от 350 до 700 бар), он выталкивается наружу во всех направлениях. Если сила зажима, удерживающая половины формы вместе, меньше, чем давление в полости, пытающееся их раздвинуть, половины формы микроскопически разделяются, и пластик вытекает в образовавшийся зазор. В течение миллисекунд этот текучий пластик затвердевает в виде тонкой пластинки на части - вспышки.

Количество вспышки зависит от того, насколько сильно отделяется форма и насколько вязким является пластик. Пластмассы с низкой-вязкостью, такие как полипропилен, легко вспыхивают, потому что они затекают даже в крошечные щели. Пластмассы с более высокой-вязкостью, такие как поликарбонат, меньше вспыхивают, поскольку они сопротивляются растеканию в тонкие каналы.

Помимо косметических проблем, флэш-память создает реальные проблемы в дальнейшем. Монтажные посадки становятся туже, чем предполагалось. Скользящие поверхности тянутся. Уплотнительные поверхности протекают. Для точностиПресс-форма для литья под давлением двигателяПри производстве шестерен, которые должны зацепляться плавно, даже небольшое количество заусенцев в зоне контакта зубьев вызывает шум, преждевременный износ и нарушения зацепления.

Это семь причин, которые мы чаще всего наблюдаем в реальном производстве, примерно в порядке частоты.

1. Недостаточная сила зажима в зависимости от давления в полости.

Это причина номер один, и ее легче всего вычислить. Каждая отлитая под давлением деталь оказывает на форму внешнюю силу, равную произведению площади проецируемой детали на давление в полости. В многоместных-формах эта сила умножается на количество полостей плюс площадь направляющих.

Формула требуемой силы зажима: расчетная площадь, умноженная на давление в полости, на коэффициент запаса прочности (от 1,2 до 1,4). Для небольшого корпуса мыши площадью 60 см² при давлении 400 бар это минимальное зажимное усилие 24 тонны или около 30 тонн с учетом запаса прочности. Запустите эту форму на 50-тонном прессе, и вы получите прибыль; запустите его на 25-тонном прессе, и вам гарантирована вспышка.

Выбор подходящего тоннажа пресса для вашей формы — это одна из самых дешевых-мер мер по предотвращению вспышки.

2. Изношенные поверхности линий разъема.

Даже в идеально спроектированной форме со временем появляется заусенец, поскольку поверхности линии разъема изнашиваются из-за повторяющихся циклов зажима. Отраслевые исследования показывают, что средняя линия разъема демонстрирует измеримый износ после 200 000–500 000 выстрелов, в зависимости от стали формы и условий обработки.

A Пластиковые чашки PS для литья под давлениемпри эксплуатации 5 миллионов единиц в год проходит цикл износа один или два раза в год и требуется профилактическое обслуживание для поддержания плотного уплотнения линии разъема. Пропуск этого обслуживания позволяет сэкономить деньги в-краткосрочной перспективе, но приводит к усугублению проблем с флэш-памятью.

3. Неправильная конструкция линии разъема.

Простая плоская линия разъема проста в изготовлении и обслуживании. Сложные линии разъема, которые следуют за изогнутыми или ступенчатыми поверхностями, труднее сохранять герметичными. Там, где геометрия линии разъема приводит к отключению под острыми углами или на тонких участках, засвет становится практически неизбежным.

Для сложных продуктов, таких какПресс-форма для литья корпуса мышис изогнутыми внешними поверхностями дизайн линии разъема становится значимым инженерным решением. Чем проще, тем почти всегда лучше. Когда сложные линии разъема неизбежны, сталь должна быть более устойчивой к деформации при сжимающей нагрузке.

4. Износ поверхностей ползунов и подъемников.

Ползунки и подъемники создают собственные движущиеся уплотнительные поверхности в дополнение к основной линии разъема. Каждый из этих движущихся интерфейсов является потенциальным источником вспышки. По мере того, как сопрягаемые поверхности изнашиваются в течение тысяч циклов, образуются зазоры и появляется засветка.

Сложная форма с четырьмя-шестью ползунами имеет от четырех до шести дополнительных поверхностей-с риском обгорания за пределами основной линии разъема. Графики технического обслуживания должны включать осмотр и восстановление поверхности ползуна.

5. Чрезмерное давление впрыска.

Когда давление заполнения превышает расчетное значение, предусмотренное конструкцией пресс-формы, запас силы зажима сокращается. Увеличение давления происходит по нескольким причинам: изменение марки материала, более медленная скорость впрыска (что требует более высокого пикового давления) или более тонкие стенки, чем была рассчитана на форму.

Пресс-форма, рассчитанная на давление 500 бар, но работающая при производстве при давлении 650 бар, теряет 30 процентов запаса прочности при зажиме -, что часто приводит к взрыву.

6. Повреждение поверхности полости

Небольшие вмятины, царапины или мусор на поверхности полости мешают правильному уплотнению половин формы. Одиночный выступ на 0,1 мм от предыдущего ремонта или застрявший мусор в результате цикла очистки могут стать постоянным местом вспышки.

Регулярный осмотр поверхности полостей -, особенно после любых ремонтных работ, - выявляет эти проблемы до того, как они повлияют на производство.

7. Несоответствующее выравнивание пресс-формы.

Пластины формы должны быть точно выровнены при зажатии. Допуск на параллельность пластины должен составлять 0,02 мм на 100 мм длины или около 0,04 мм на типичной пластине шириной 200 мм. Несоосность создает неравномерное давление на линию разъема - некоторые участки прилегают слишком туго (что приводит к повреждению), а другие прилегают слишком слабо (вызывая засвет).

Это один из элементов, проверяемых во время приемки формы, но со временем он может смещаться по мере износа пластин и ослабления болтов. Периодическая повторная-проверка имеет значение.

Как разные материалы ведут себя со вспышкой

Вязкость материала и характеристики текучести определяют, насколько легко пластик проникнет в имеющиеся зазоры.

Несколько практических наблюдений из этих цифр. ПП – самый распространенный материал,-предрасположенный к возгоранию, поскольку его низкая вязкость позволяет ему проникать в очень тонкие зазоры.Пластиковые чашки PS для литья под давлениемпри добыче наблюдается умеренный риск вспышки, особенно в конструкциях с тонкими-стенками, где требуемая высокая скорость впрыска приводит к более высоким пиковым давлениям.

POM относительно щаден к -, и это одна из причин, по которой он так популярен в прецизионных приложениях. Пресс-форма для литья под давлением мотор-редукторов, использующая POM, имеет меньший риск вспышки, чем та же геометрия из полипропилена, но последствия вспышки на прецизионных шестернях более серьезны.

Правильный выбор тоннажа пресса является основой предотвращения вспышек. Вот расчет, изложенный на типичных примерах.

Формула проста: сила зажима равна величине проектируемой площади, умноженной на давление в полости, умноженной на коэффициент безопасности. Промышленная практика рекомендует коэффициент запаса прочности от 1,2 до 1,4 -, что означает, что расчетная нагрузка в 50 тонн должна работать на прессе усилием от 60 до 70 тонн.

Работа с недостаточным запасом зажима – это ложная экономия. Эксплуатация пресса усилием 100-тонн может быть на 15 процентов дороже, чем пресса весом 70 тонн, но при этом исключаются трудозатраты, связанные с обплавкой, которые добавляют к общей стоимости от 0,05 до 0,30 доллара США за деталь.

Существует несколько методов обнаружения вспышки во время производства:

Визуальный осмотр обнаруживает явную вспышку, но не замечает дефектов размером менее-миллиметра.

Измерение штангенциркулем на линии разъема документирует толщину заусенца.

Измерения профилометра обнаруживают микро-вспышки, невидимые глазу

Системы искусственного зрения автоматически проверяют каждую деталь со скоростью производства

Датчики давления в полости-в реальном времени фиксируют скачки давления, указывающие на риск вспышки, до того, как она действительно произойдет.

Современные фабрики используют комбинации этих методов. Серьезный оптовый поставщик литьевых форм предоставляет документированные протоколы мгновенного контроля как часть стандартных систем качества.

За последнее десятилетие в отрасли резко снизилась средняя частота вспышек, что обусловлено несколькими технологическими тенденциями.

Датчики давления в -форме обнаруживают условия-риска вспышки еще до того, как она действительно появится. Когда давление в полости превышает ожидаемый диапазон, система сигнализирует о потенциальном открытии формы и позволяет операторам выполнить корректировку перед изготовлением обплавленных деталей.

Мониторинг тоннажа-в режиме реального времени на современных машинах для литья под давлением обеспечивает-замкнутый контур управления усилием зажима. Система может обнаружить открытие формы в течение миллисекунд и отрегулировать давление зажима или отключиться перед изготовлением обплавленных деталей.

Диагностическое обслуживание, основанное на количестве выстрелов и данных процесса, определяет износ линии разъема до того, как он приведет к образованию вспышки. Отраслевые исследования показывают, что профилактическое обслуживание сокращает-проблески, связанные с износом, на 30–45 процентов по сравнению с графиками обслуживания,-зависимыми от времени.

Системы машинного зрения на базе искусственного интеллекта-на станциях контроля качества обнаруживают вспышку с точностью более 99 процентов, автоматически удаляя дефектные детали из производственного потока.

Несколько стандартов регулируют классификацию дефектов флэш-памяти и допустимые пределы:

ISO 9001 и IATF 16949 требуют документированного отслеживания уровня дефектов.

SPE предоставляет рекомендации по мгновенной классификации косметических и функциональных деталей.

Стандартная практика ASTM D3641 для литья под давлением

DIN 16742 определяет допустимый уровень дефектов пластиковых изделий.

Для автомобильной промышленности стандарты самые строгие. Пресс-форма для литья под давлением мотор-редукторов, производящая детали для автомобильных трансмиссий, обычно требует в любой точке заусенца толщиной менее 0,05 мм.

Вот сценарий, который мы часто видим. Производитель прецизионных двигателей закупает четырех-форму для литья под давлением зубчатых колес двигателя, производящих шестерни из POM для промышленных двигателей. Через 18 месяцев производства поставщик сообщает производителю, что 12 процентов деталей требуют удаления заусенцев после-формования из-за заусенцев на линии разъема. Ежегодная стоимость работ по удалению заусенцев: примерно 78 000 долларов США.

Расследование выявило четыре способствующих фактора:

Поверхности линий разъема имеют неравномерный износ толщиной 0,04 мм после 600 000 выстрелов.

Исходная сталь пресс-формы имела P20 в зонах повышенного-износа -, достаточная для коротких тиражей, но недостаточная для стабильно точного производства.

Торцевые уплотнения ползуна также демонстрируют измеримый износ.

Достаточный тоннаж пресса, но с минимальным запасом прочности

Пакет решений включал -перешлифовку линии разъема до исходной спецификации, замену износостойких-вставок на сталь H13, восстановление поверхности ползуна и установку датчиков давления в полости для раннего предупреждения о любых будущих условиях открытия формы.

Результаты после-модификации: частота вспышек снизилась с 12 процентов до 1,2 процента за 30 дней. Ежегодная экономия на удалении заусенцев: примерно 70 000 долларов США. Увеличение срока службы пресс-формы за счет использования улучшенной стали: примерно от 1,5 до 2 миллионов дополнительных выстрелов.

Для высокоточного-серийного производства сотрудничество с фабрикой по производству литьевых форм для мотор-редукторов, которая понимает долгосрочную-экономику оснастки -, а не только первоначальные затраты -, окупается с огромной прибылью в течение жизненного цикла производства.

Дешевле всего устранить заусенец при проектировании и обслуживании пресс-формы -, а не в производственном цеху с лезвиями для снятия заусенцев. Правильно спроектированная и обслуживаемая пресс-форма окупает вложения в проектирование в течение нескольких месяцев в рамках любой-программы большого объема.

Будь то прецизионная литьевая форма для мотор-редукторов для промышленного применения,-форма для литья пластиковых стаканчиков PS большого объема для упаковки,

Свяжитесь сейчас