Enjeksiyon kalıplama, oyuncaklardan ve plastik biblolardan otomotiv gövde panellerine, su şişelerine ve cep telefonu kasalarına kadar ürünler üretmek için yaygın olarak kullanılan bir üretim sürecidir. Sıvı bir plastik bir kalıba zorlanır ve sertleşir - basit görünür, ancak karmaşık bir süreçtir. Kullanılan sıvılar sıcak camdan çeşitli plastiklere kadar değişiklik gösterir - termoset ve termoplastik.
Tarih
İlk enjeksiyon kalıplama makinesi 1872'de patentlendi ve selüloit saç tarakları gibi basit günlük ürünler üretmek için kullanıldı.
İkinci Dünya Savaşı'ndan hemen sonra, çok gelişmiş bir enjeksiyon kalıplama süreci - 'vidalı enjeksiyon' geliştirildi ve bugün en yaygın kullanılan tekniktir. Mucidi James Watson Hendry, daha sonra örneğin modern plastik şişeler üretmek için kullanılan 'şişirme' geliştirdi.
Plastik çeşitleri
Enjeksiyon kalıplamada kullanılan plastikler, termoset veya termoplastik olan polimerler - kimyasallardır. Termoset plastikler, ısı uygulamasıyla veya bir katalitik reaksiyonla ayarlanır. Sertleştikten sonra tekrar eritilemez ve tekrar kullanılamaz - sertleştirme işlemi kimyasal ve geri döndürülemezdir. Ancak termoplastikler ısıtılabilir, eritilebilir ve tekrar kullanılabilir.
Termoset plastikler şunları içerir: epoksipoliester ve fenolik reçineler, termoplastikler ise naylon ve polietileni içerir. Enjeksiyon kalıplama için neredeyse yirmi bin plastik bileşik vardır, bu da hemen hemen her kalıplama gereksinimi için mükemmel bir çözüm olduğu anlamına gelir.
Cam bir polimer değildir ve bu nedenle kabul edilebilir termoplastik tanımına uymaz - eritilip geri dönüştürülebilir.
Kalıp
Kalıp yapımı tarihsel olarak çok yetenekli bir zanaattı ('kalıp yapımı'). Bir kalıp genellikle bir pres içinde birbirine kenetlenmiş iki ana montajda bulunur. Bir kalıp yapmak genellikle karmaşık tasarım, çoklu makine işlemleri ve yüksek derecede beceri gerektirir.
Takım genellikle kalıp yapımı için kullanılan çelik veya berilyum bakırdır ve sertleştirmek için ısıl işlem gerektirir. Alüminyum daha ucuz ve işlenmesi daha kolaydır ve daha kısa süreli üretim için kullanılabilir. Günümüzde bilgisayar kontrollü frezeleme ve kıvılcım erozyonu ('EDM') teknikleri, kalıp üretim sürecinin yüksek derecede otomasyonunu sağlamıştır.
Bazı kalıplar, ilgili model parçaları (örneğin bir model uçak kiti) üretmek için tasarlanmıştır ve bunlar aile kalıpları olarak bilinir. Diğer kalıp tasarımları, aynı ürünün bir 'atışta' üretilen birkaç kopyasına ('baskı') sahip olabilir - yani kalıba bir plastik enjeksiyonu.
Enjeksiyon Kalıplama Nasıl Çalışır
Enjeksiyon kalıplama makinesini oluşturan üç ana ünite vardır - besleme hunisi, ısıtıcı varil ve koç. Çöp haznesindeki plastik granül veya toz biçimindedir, ancak silikon kauçuk gibi bazı malzemeler bir sıvı olabilir ve ısıtma gerektirmeyebilir.
Sıcak sıvı haline geldiğinde, koç ('vida') sıvıyı sıkıca kenetlenmiş kalıba ve sıvı kümelerine zorlar. Daha viskoz erimiş plastikler, plastiği her aralık ve köşeye zorlamak için daha yüksek basınçlar (ve daha yüksek baskı yükleri) gerektirir. Plastik, metal kalıp ısıyı ilettikçe soğur ve daha sonra pres, kalıplamayı çıkarmak için çevrilir.
Bununla birlikte, termoset plastikler için, kalıp plastiği ayarlamak üzere ısıtılacaktır.
Enjeksiyon Kalıplamanın Avantajları
Enjeksiyon kalıplama, bazıları başka yollarla ekonomik olarak üretilmesi neredeyse imkansız olabilecek karmaşık şekillerin üretilmesini sağlar.
Geniş malzeme yelpazesi, eşyanın gerektirdiği fiziksel özelliklerin neredeyse tam olarak eşleşmesini sağlar ve çok katmanlı kalıplama, mekanik özelliklerin ve çekici görsel görünümün - diş fırçası
Hacim olarak, tartışmasız minimum çevresel etki ile düşük maliyetli bir süreçtir. Bu süreçte çok az hurda vardır ve üretilen hurda yeniden öğütülür ve yeniden kullanılır.
Enjeksiyon Kalıplamanın Dezavantajları
Kalıp oluşturma - kalıp yapımı - yatırımın geri kazanılması için genellikle yüksek hacimli üretim gerektirir, ancak bu belirli bir makaleye bağlıdır.
Takımın üretilmesi geliştirme zamanını alır ve bazı parçalar pratik bir kalıp tasarımına kolayca borç vermez.
Enjeksiyon Kalıplama Ekonomisi
Yüksek kaliteli bir kalıp, nispeten yüksek maliyete rağmen, yüz binlerce 'gösterim' ortaya çıkarabilir.
Plastiğin kendisi oldukça ucuzdur ve plastiği ısıtmak ve basın (her bir gösterimi kaldırmak için), işlem şişe gibi en temel öğeler için bile ekonomik olabilir kapaklar.
Ucuz enjeksiyon kalıplama sonuçta yol açtı tek kullanımlık - örneğin tıraş makineleri ve tükenmez kalemler.
Her yıl yüzlerce yeni plastik bileşiği ve modern kalıp yapma teknikleri geliştirilerek, enjeksiyon kalıplamanın önümüzdeki elli yıl boyunca kullanımda artmaya devam edeceği kesin. Termoset plastikler geri dönüştürülemese de, özellikle yüksek hassasiyetli bileşenler için kullanımları da büyümeye ayarlanmıştır.