كيف تصنع قوالب حقن البلاستيك؟

1. تصميم قالب حقن البلاستيك

A. فهم متطلبات المنتج ومواصفات التصميم

قبل تصميم قالب الحقن ، من الضروري أن يكون لديك فهم شامل لمتطلبات المنتج ومواصفات التصميم. ويشمل ذلك الاستخدام النهائي للمنتج ، ومتطلبات الأبعاد ، واختيار المواد ، ومتطلبات العائد ، إلخ. يمكن أن يساعد فهم هذه المتطلبات مصمم القالب على تحديد معلمات التصميم الأساسية للقالب ، مثل حجم وهمية القالب والبنية والمواد. من الضروري أيضًا فهم معايير الصناعة ومواصفات التصميم المتعلقة بالمنتج لضمان أن القالب المصمم يفي بمتطلبات الصناعة.

B. باستخدام برنامج CAD لتصميم العفن

عادةً ما يتم تصميم قالب الحقن الحديث باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، يمكن أن يوفر برنامج CAD أدوات تصميم قوية ، بحيث يمكن أن يكون مصممو القوالب أكثر كفاءة ودقة في التصميم. في بيئة CAD ، يمكن للمصممين إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد ، وتحليل المحاكاة ، والتحقق من التداخل ، وما إلى ذلك ، مما يقلل بشكل كبير من دورة التصميم وتحسين جودة التصميم. يتضمن برنامج CAD شائع الاستخدام SolidWorks و AutoCAD و Pro/Engineer وما إلى ذلك.

C. اعتبارات التصميم: نوع البوابة ، نظام التبريد ، نظام القاذف ، إلخ.

نوع البوابة:  البوابة هي القناة التي تربط فوهة آلة صب الحقن وتجويف القالب ، والتي لها تأثير مهم على تدفق وملء ذوبان البلاستيك. اختيار النوع الصحيح من البوابة (على سبيل المثال تعتمد بوابة الحافة ، بوابة المركزية ، البوابة الجانبية ، إلخ) على شكل المنتج وحجمه ومتطلبات الإنتاج للمنتج. يحتاج تصميم البوابة إلى ضمان تدفق متوازن من البلاستيك لتجنب العيوب مثل اللقطات القصيرة ، والحروق ، إلخ.

نظام التبريد:  يلعب نظام التبريد دورًا رئيسيًا في صب الحقن ، والذي يحدد معدل التبريد وتوحيد المنتج ، مما يؤثر على جودة المنتج وإنتاجيته. عادةً ما يتضمن نظام التبريد قنوات مياه التبريد ، ومراوح التبريد ، إلخ .. يحتاج المصممون إلى ترتيب قنوات التبريد بشكل معقول لضمان نقل الحرارة الفعال للتبريد السريع والموحد.

نظام القاذف:  يتم استخدام نظام القاذف لإخراج المنتج من القالب بعد تبريده. تشمل طرق الطرد الشائعة طرد دبوس القاذف وطرد لوحة الدفع. يحتاج المصممون إلى تحديد طريقة الطرد المناسبة بناءً على شكل وبنية المنتج والتأكد من أن نظام الطرد يعمل بسلاسة وموثوقة لتجنب تلف المنتج أو التشويش على العفن.

2. اختيار الصلب حقن البلاستيك

A. إدخال مواد قالب الحقن الشائعة

في إنتاج قوالب الحقن ، يعد اختيار المادة الصحيحة أمرًا بالغ الأهمية لأنه يؤثر بشكل مباشر على عمر القالب وجودة المنتج وكفاءة الإنتاج. فيما يلي بعض مواد قالب الحقن شائعة الاستخدام:

P20 الصلب:  هذا نوع من الفولاذ الصلب البلاستيكي مسبقًا ، والذي يعاني من صلابة عالية وقابلية لقطعة جيدة بعد المعالجة الحرارية وتستخدم على نطاق واسع في القوالب البلاستيكية الأقل تطلبًا.

718H الصلب:  هذا هو معالجة تكرير التفريغ الفراغ من الصلب العالي من البلاستيك نقاء ، والإجهاد الداخلي المنخفض ، وتشوه التبريد صغير. إنه يتمتع بأداء تلميع جيد وأداء محفور بالحفر ، وأداء معالجة جيد.

S136 الصلب:  هذا هو الفولاذ المرآة البلاستيكية ، بعد العلاج قبل الصلب ، مع مقاومة تآكل ممتازة ، وقدرة البولندية ومقاومة التآكل ، ومناسبة لتصنيع القوالب البلاستيكية طويلة العمر.

سبيكة الألومنيوم:  تحتوي مادة قالب سبائك الألومنيوم على مزايا الوزن الخفيف ، والتوصيل الحراري الجيد ، والتكلفة المنخفضة ، وما إلى ذلك ، لكن المقاومة الصلابة والمقاومة للتآكل منخفضة نسبيًا ، وهي مناسبة لإنتاج دفعة صغيرة وأقل طلبًا من المنتجات البلاستيكية.

B. وفقًا لمتطلبات المنتج وحياة العفن ، اختر المادة الصحيحة

عند اختيار مواد قالب الحقن ، يجب مراعاة عوامل مثل متطلبات المنتج وحياة العفن. فيما يلي بعض مبادئ الاختيار:

متطلبات المنتج:  بادئ ذي بدء ، وفقًا لمتطلبات المنتج ومعايير الجودة لتحديد متطلبات الأداء للمواد العفن. على سبيل المثال ، تكون متطلبات إنهاء سطح المنتج مرتفعة ، ويجب أن تختار المواد ذات الأداء الجيد للتلميع ؛ المتطلبات الصارمة على دقة الأبعاد للمنتج ، يجب أن تختار الاستقرار الحراري الجيد ، وليس من السهل تشوه المادة.

حياة العفن:  تؤثر حياة القالب بشكل مباشر على تكلفة الإنتاج والكفاءة. إذا كنت بحاجة إلى صنع قوالب طويلة العمر ، فيجب عليك اختيار مواد ذات صلابة عالية ومقاومة جيدة للارتداء ومقاومة تآكل ممتازة. بالنسبة لقوالب العمر القصير ، يمكن اختيار المواد ذات التكلفة المنخفضة وأداء معالجة جيد.

الاقتصاد والاستدامة:  من أجل تلبية متطلبات المنتج وفرضية حياة العفن ، ينبغي أيضًا النظر في اقتصاد المواد واستدامتها. يمكن أن يؤدي اختيار المواد الفعالة من حيث التكلفة إلى تقليل تكاليف الإنتاج وتحسين الكفاءة الاقتصادية. في الوقت نفسه ، فإن اختيار المواد الصديقة للبيئة والقابلة لإعادة التدوير ، تمشيا مع متطلبات التنمية المستدامة.

3. معالجة قالب حقن البلاستيك

A. إدخال معدات المعالجة والتكنولوجيا

في عملية تصنيع قالب الحقن ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من معدات وتقنيات الآلات. تشمل معدات الآلات الشائعة آلات طحن CNC ، وآلات تصريف الكهرباء (EDM) ، وآلات قطع الأسلاك ، وآلات الطحن وما إلى ذلك. هذه الآلات قادرة على تحقيق القطع الدقيقة ، EDM ، الطحن وغيرها من العمليات على مواد العفن.

آلة طحن CNC هي معدات تصنيع شائعة الاستخدام ، من خلال البرمجة للتحكم في حركة مسار الأدوات في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، لتحقيق الطحن والحفر وغيرها من عمليات الآلات. تستخدم أدوات آلة EDM مبدأ تفريغ الشرارة الكهربائية لإزالة المواد ، وهي مناسبة لمعالجة مواد العفن ذات الصلابة والهشاشة العالية. تستخدم أدوات آلة قطع الأسلاك الأسلاك المعدنية الدقيقة في الحركة المتبادلة عالية السرعة لقطع المواد عن طريق تآكل التفريغ الكهربائي. يتم استخدام آلات الطحن للطحن عالي الدقة للحصول على أبعاد أكثر دقة وجودة السطح.

B. معالجة التدفق: الخشنة ، التشطيب ، التجميع ، إلخ.

الخشنة:  الخشنة هي الخطوة الأولى لمعالجة القالب ، والهدف هو إزالة كمية كبيرة من المواد بسرعة ، بالقرب من الشكل النهائي. غالبًا ما يتم استخدام الطحن والتحول وطرق المعالجة الأخرى لمعالجة الهيكل الأساسي للقالب.

الانتهاء:  على أساس الآلات الخشنة ، يتم استخدام التشطيب للحصول على أبعاد أكثر دقة وخشونة السطح. غالبًا ما يتم استخدام الطحن ، وآلات التصريف الكهربائي وغيرها من التقنيات لضمان دقة وجودة القالب.

حَشد:  بعد الانتهاء ، يتم تجميع أجزاء مختلفة من القالب. ويشمل ذلك تركيب البوابات وأنظمة التبريد وأنظمة القاذف وما إلى ذلك. لضمان الملاءمة الدقيقة ووظائف كل مكون.

C. نقاط التحكم الحرجة والاحتياطات أثناء عمليات الآلات

اختيار المعدات والمعايرة:  حدد معدات الآلات المناسبة وضمان دقتها وأدائها. قم بإجراء معايرة وصيانة المعدات المنتظمة لضمان دقة واستقرار الآلات.

إعداد المعلمة:  وفقًا لمواد العفن ونوع الأداة ومتطلبات المعالجة ، قم بتعيين معلمات القطع بشكل معقول ، مثل سرعة القطع ، وتغذية ، وعمق القطع ، وما إلى ذلك .. يؤثر إعداد المعلمات بشكل مباشر على كفاءة المعالجة وارتداء الأدوات وجودة المعالجة.

التبريد والتزييت:  في عملية الآلات ، ضمان التبريد والتزييت الكافي لتقليل تآكل الأدوات ، وتقليل التشوه الحراري ، وتحسين جودة السطح. اختر مبرد ومواد تشحيم مناسبة وتحقق من جودتها وتركيزها بانتظام.

مراقبة الجودة والتفتيش:  أثناء عملية الآلات ، يجب إجراء مراقبة الجودة العادية والتفتيش. استخدم أدوات القياس مثل CMM ، عداد خشونة السطح ، وما إلى ذلك ، للتحقق من دقة الأبعاد والشكل والموضع ونوعية السطح للقوالب ، وذلك لاكتشاف المشكلات وضبط معلمات المعالجة أو العمليات في الوقت المناسب.

4. تجربة قالب حقن البلاستيك

A. التحضير قبل اختبار العفن

قبل اختبار العفن ، يجب إجراء الاستعدادات الشاملة لضمان اختبار القالب السلس. وتشمل الاستعدادات:

فحص القالب:  تأكد من أن القالب غير تالف ، وأن جميع الأجزاء مثبتة بشكل صحيح ، وأن السحابات مثبتة بشكل آمن.

تنظيف القالب:  قم بإزالة جميع الملوثات ، SWARF وغيرها من المواد الخارجية من القالب للتأكد من نظافتها.

تحضير المواد الخام:  قم بتأكيد المواد الخام التي سيتم استخدامها لاختبار العفن وتأكد من أن جودتها ولونها ونوعها وما إلى ذلك. تلبية متطلبات الإنتاج.

تحقق من المعدات:  تأكد من أن آلة صب الحقن في حالة جيدة وأن جميع الوظائف والمعلمات يمكن تشغيلها وتعيينها بشكل صحيح.

إعداد السلامة:  تأكد من تثبيت جميع أجهزة السلامة وتعمل بشكل صحيح لمنع الحوادث أثناء تجربة العفن.

B. التعديل والتحسين أثناء تجربة العفن

قد يلزم إجراء التعديلات والتحسينات على القالب والمواد الخام والمعدات والجوانب الأخرى لعملية تجربة العفن من أجل الحصول على أفضل نتائج الإنتاج. قد تتضمن هذه التعديلات والتحسينات:

تعديل معلمات آلة صب الحقن:  اعتمادًا على طبيعة المواد الخام ومتطلبات المنتج ، قد يكون من الضروري ضبط درجة الحرارة والضغط والسرعة والمعلمات الأخرى لآلة صب الحقن.

تحسين تصميم القالب:  إذا تم العثور على مشاكل في تصميم القالب أثناء تجربة العفن ، مثل التقليل من التبريد ، والتبريد غير المتكافئ ، وما إلى ذلك ، فقد يكون من الضروري تحسين تصميم القالب.

تعديل المواد الخام:  إذا كانت نتائج تجربة العفن غير مرضية ، فقد يكون من الضروري استبدال المواد الخام أو ضبط نسبة المواد الخام.

تحسين نظام التبريد:  وفقًا لنتيجة تجربة العفن ، قم بتحسين تصميم نظام التبريد لتحسين كفاءة التبريد وتقليل تشوه المنتجات والعيوب.

C. التفتيش النهائي بعد التكليف

بعد الانتهاء من التكليف ، يلزم التفتيش النهائي لضمان وضع القالب في الإنتاج رسميًا. يشمل محتوى التفتيش النهائي:

فحص جودة المنتج:  تحقق مما إذا كانت المنتجات التي ينتجها القالب التجريبي تلبي متطلبات الجودة ، مثل دقة الأبعاد ، وجودة السطح ، والخصائص الفيزيائية ، إلخ.

تقييم كفاءة الإنتاج:  تقييم كفاءة إنتاج القالب ، بما في ذلك وقت الدورة ، ومعدل الخردة ، ومعدل استخدام المواد الخام ، إلخ.

فحص السلامة:  إعادة التأكيد على أن جميع أجهزة السلامة في العفن والمعدات تعمل بشكل صحيح لضمان سلامة عملية الإنتاج.

سجل وتقرير:  سجل جميع البيانات أثناء عملية تجريب العفن وتصحيح الأخطاء وإنشاء تقارير لتوفير المرجع للإنتاج اللاحق وصيانة العفن.

5. صيانة قالب حقن البلاستيك

A. تدابير الصيانة والرعاية الروتينية للقوالب

تنظيف القالب:  بعد كل استخدام ، يجب تنظيف سطح القالب وداخله لإزالة البلاستيك المتبقي والشوائب والأوساخ. استخدم عمال النظافة والأدوات الخاصة وتجنب استخدام الكائنات الصلبة لكشط سطح القالب.

تشحيم القالب:  بانتظام تشحيم الجزء المنزلق من القالب ، عمود دليل ، دليل دليل ، إلخ. لضمان تشغيلها السلس. اختر زيوت التشحيم المناسبة واتبع فترات التشحيم الموصى بها.

فحص السحابات:  تفقد بانتظام السحابات من القالب ، مثل البراغي ، والمكسرات ، وما إلى ذلك ، لضمان تشديدها بشكل موثوق وليست فضفاضة أو تالف. إذا تم العثور على الرخاوة أو الضرر ، فيجب استبدالها أو إصلاحها على الفور.

تحقق من نظام التبريد:  تحقق بانتظام من حالة تشغيل نظام التبريد لضمان أن يكون الممر المائي للتبريد ناعمًا وليس محظورًا أو يتسرب. قم بتنظيف الممر المائي التبريد لإزالة الرواسب والشوائب للحفاظ على تأثير تبريد جيد.

التخزين والحماية:  عندما لا تكون القوالب قيد الاستخدام ، يجب تخزينها وحمايتها بشكل صحيح. ضع القالب في مكان جاف ومُتهم بالتهوية ، وتجنب أشعة الشمس المباشرة وبيئة درجة الحرارة العالية. أثناء التخزين ، حماية القالب من الصدأ والأضرار عن طريق معالجة الصدأ المنتظم والزيوت.

B. التوصيات والاحتياطات لتمديد حياة العفن

الاستخدام الصحيح والتشغيل:  عند تشغيل آلة صب الحقن ، اتبع خطوات التشغيل الصحيحة ومعلمات المعالجة لتجنب تلف القالب الناجم عن الضغط المفرط ودرجة الحرارة والسرعة. اضبط معلمات آلة صب الحقن بشكل معقول لضمان سيولة ذوبان البلاستيك الجيدة وأداء ملء القالب.

صيانة وإصلاح شاملة:  قم بإجراء خطط صيانة وإصلاح شاملة بشكل منتظم للقوالب ، بما في ذلك التنظيف والتشحيم وفحص السحتين وصيانة نظام التبريد. الكشف في الوقت المناسب وإصلاح المشكلات المحتملة لمنع مزيد من التطوير.

السيطرة على بيئة الإنتاج:  حافظ على بيئة إنتاج قولبة الحقن نظيفة وجافة لتجنب تأثير الغبار والرطوبة وغيرها من الشوائب على القالب. تحكم في درجة حرارة ورطوبة ورشة العمل لتجنب التشوه وتكسير القوالب الناجمة عن التغيرات في درجة الحرارة.

اختيار معقول للمواد والمعالجة الحرارية:  وفقًا لمتطلبات المنتج والطلب على حياة العفن ، واختيار معقول من مواد العفن ، والمعالجة الحرارية المناسبة. يمكن للمواد عالية الجودة والمعالجة الحرارية أن تحسن من الصلابة ، وارتداء المقاومة وخصائص مكافحة الأهمية من القالب ، وبالتالي إطالة عمر القالب.

السجل والتحليل:  إنشاء نظام تسجيل لاستخدام وصيانة القالب ، وتسجيل تشغيل القالب ، وتدابير الصيانة والأضرار. من خلال تحليل البيانات المسجلة ، يمكن اكتشاف المشكلات المحتملة في الوقت المناسب ، ويمكن اتخاذ تدابير مماثلة لتمديد عمر القالب بشكل وقائي.

6. خاتمة

من خلال إدخال هذه المدونة ، يمكننا أن نرى أن صنع قوالب الحقن هو عملية معقدة ومهنية. من التصميم إلى اختيار المواد والمعالجة واختبار العفن وتصحيح الأخطاء وكذلك الصيانة ، تتطلب كل خطوة تشغيلًا دقيقًا والتحكم الدقيق. فقط من خلال إتقان هذه الخطوات والاحتياطات الرئيسية ، يمكننا إنتاج قوالب حقن عالية الجودة لتلبية الطلب على السوق وتحسين كفاءة الإنتاج.