beth yw'r broses mowldio chwistrellu?
Mowldio chwistrellu yw sut mae'r rhan fwyaf o rannau plastig yn cael eu gwneud. Nid pob un ohonynt, ond daeth mwyafrif helaeth y cydrannau plastig anhyblyg y dewch ar eu traws bob dydd allan o'r broses hon-casys ffôn, trim modurol, dyfeisiau meddygol, gorchuddion offer, teganau. Os yw rhan plastig yn bodoli mewn symiau uwch na ychydig filoedd o unedau, mae'n debyg bod rhywun wedi'i fowldio â chwistrelliad.
Mae'r cysyniad yn ddigon syml y gallwch chi ei esbonio mewn tri deg eiliad: gwreswch y plastig nes ei fod yn toddi, ei wthio i mewn i fowld dur, gadewch iddo oeri, agorwch y mowld, tynnwch y rhan allan, ailadroddwch. Rydyn ni'n rhedeg y cylch hwn filoedd o weithiau'r dydd ar draws dwsinau o beiriannau. Ond y bwlch rhwng deall y cysyniad a chynhyrchu rhannau da yn gyson yw lle mae'r rhan fwyaf o'r peirianneg yn byw.
Y Broses Wir
Mae deunydd crai yn cyrraedd fel pelenni bach, yn nodweddiadol 2-3mm mewn diamedr. Mae'r rhain yn cael eu llwytho i mewn i hopran sy'n bwydo i mewn i gasgen wedi'i gynhesu sy'n cynnwys sgriw fawr. Mae'r sgriw yn gwasanaethu pwrpas deuol - mae'n cylchdroi i gyfleu pelenni ymlaen tra bod ffrithiant a gwresogyddion allanol yn toddi popeth i fàs homogenaidd, yna mae'n gweithredu fel plunger i chwistrellu sy'n toddi i'r mowld.
Mae rheoli tymheredd trwy'r gasgen yn bwysicach nag y mae pobl yn ei ddisgwyl i ddechrau. Mae'r rhan fwyaf o beiriannau'n defnyddio tri pharth gwresogi gyda thymheredd cynyddol uwch tuag at y ffroenell. Mae polypropylen yn rhedeg tua 220-280 gradd, ABS tua 200-280 gradd, mae angen polycarbonad 280-320 gradd. Mae cyflenwyr deunydd yn darparu'r ystodau hyn, ond yn y pen draw byddwch chi'n addasu yn seiliedig ar eich sefyllfa benodol. Mae peiriannau gwahanol yn ymddwyn yn wahanol. Mae geometreg rhan yn newid yr hyn sy'n gweithio.
Pan fydd y mowld yn cau a'r pigiad yn dechrau, mae plastig tawdd yn teithio trwy sianeli o'r enw rhedwyr nes iddo gyrraedd y giât-cyfyngiad cul sy'n rheoli llif i mewn i'r ceudod rhan gwirioneddol. Mae llenwi'n digwydd yn gyflym, fel arfer ychydig eiliadau. Mae'r plastig sy'n cyffwrdd â waliau llwydni oer yn dechrau caledu ar unwaith tra bod deunydd yn y canol yn dal i lifo. Mae hyn yn creu croen wedi'i rewi sy'n tewhau wrth i'r llenwi fynd rhagddo. Os yw cyflymder pigiad yn anghywir, byddwch yn cael ergydion byr, llinellau llif, neu farciau llosgi o aer sydd wedi'i ddal.
Ar ôl i'r ceudod lenwi, mae'r peiriant yn cynnal pwysau i bacio deunydd ychwanegol wrth i'r plastig grebachu wrth oeri. Mae'r cyfnod pacio hwn yn parhau nes bod y giât yn rhewi ac yn selio i ffwrdd. Yna byddwch yn aros. Mae oeri fel arfer yn cyfrif am 70-80% o gyfanswm amser beicio oherwydd bod plastig yn dargludo gwres yn wael ac ni allwch daflu'r rhan allan nes ei fod yn ddigon anhyblyg i oroesi heb ddadffurfio. Gallai cylch 30 eiliad olygu 3 eiliad o lenwi a 25 eiliad o oeri.
Yn olaf mae'r mowld yn agor, mae pinnau ejector yn gwthio'r rhan allan, mae'r mowld yn cau eto, ac mae'r holl beth yn ailadrodd. Mae amseroedd beicio yn amrywio o lai na 10 eiliad ar gyfer rhannau syml tenau i sawl munud ar gyfer rhai cymhleth trwchus.
Lle mae'r Anhawster Mewn Gwirionedd yn Byw
Wrth ddarllen y disgrifiad hwnnw, mae'n swnio fel bod y peiriant yn gwneud popeth. Llwytho pelenni, pwyso botymau, casglu rhannau. Mae rhai gweithrediadau yn rhedeg felly ar gyfer geometregau syml gyda deunyddiau maddeuol. Ond mae'r rhan fwyaf o gynhyrchu yn golygu rhoi sylw cyson i newidynnau sy'n rhyngweithio mewn ffyrdd nad ydynt bob amser yn reddfol.
Codi tymheredd toddi ac mae'r plastig yn llifo'n haws, sy'n helpu i lenwi adrannau tenau. Ond mae tymheredd uwch yn golygu oeri hirach ac yn peryglu diraddio materol. Cynyddwch gyflymder y pigiad i'w lenwi cyn i'r croen wedi'i rewi fynd yn rhy drwchus, ac fe allech chi achosi gwres cneifio neu jetio. Ychwanegwch fwy o bwysau pacio i atal marciau sinc, a nawr rydych chi'n ymladd yn erbyn fflach lle mae plastig yn gwasgu rhwng haneri llwydni.
Mae methodoleg mowldio wyddonol-a hyrwyddir gan bobl fel John Bozzelli a sefydliadau fel RJG Inc.-yn ymdrin â hyn yn systematig gan ddefnyddio synwyryddion pwysedd ceudod ac arbrofion wedi'u dogfennu yn hytrach nag addasiad treial a gwall. Mae'r ddisgyblaeth yn gwneud gwahaniaeth gwirioneddol mewn cysondeb cynhyrchu.
Mae gan ddiffygion sawl achos rhyngweithio. Mae marciau sinc yn dangos nad oes digon o becynnu yn adrannau trwchus ond efallai y bydd angen newid pwysau, amser, tymheredd ac oeri ar yr un pryd er mwyn eu gosod. Mae Warpage yn aml yn ymddangos oriau ar ôl cael ei daflu allan wrth i straen mewnol ymlacio-mae'r rhan yn edrych yn iawn yn dod allan o'r mowld ac yna'n ystumio'n raddol. Yn ôl data gan Gymdeithas y Peirianwyr Plastig, mae diffygion arwyneb yn unig yn cyfrif am bron i 40% o'r diwydiant gwrthod mowldio chwistrellu-ar draws y diwydiant.
Yr Wyddgrug ei Hun
Mae cost offer yn dominyddu economeg mowldio chwistrellu ar gyfer cyfeintiau isel i ganolig. Gallai mowld prototeip alwminiwm sengl syml gostio $2,000-5,000. Mae mowldiau dur cynhyrchu gyda cheudodau lluosog yn rhedeg $25,000-100,000 neu lawer mwy ar gyfer ffurfweddiadau cymhleth-Mae Formlabs wedi cyhoeddi data sy'n dangos ystodau hyd at $100,000+ ar gyfer offer cynhyrchu aml-geudod (formlabs.com).
Mae adeiladu'r Wyddgrug yn pennu'n uniongyrchol yr hyn y gallwch chi ei gynhyrchu. Mae dau gynllun plât yn ymdrin â'r rhan fwyaf o'r rhannau safonol. Mae tri -mowld plât yn gwahanu rhedwyr oddi wrth rannau yn awtomatig. Mae gweithredoedd ochr a chodwyr yn galluogi tandoriadau na allant ryddhau i'r cyfeiriad agor mowld arferol. Mae systemau rhedwr poeth yn dileu sgrap rhedwr ond yn ychwanegu cymhlethdod cost a chynnal a chadw.
Mae lleoliad giât-lle mae plastig yn mynd i mewn i'r ceudod-yn effeithio ar ymddangosiad a chyfanrwydd adeileddol. Mae gatiau'n gadael marciau tystion, felly mae arwynebau cosmetig angen gatiau wedi'u cuddio mewn mannau eraill. Mae lleoliad giât hefyd yn pennu patrymau llif, lleoliadau llinellau weldio, a chyfeiriadedd ffibr mewn deunyddiau wedi'u hatgyfnerthu.
Mae cynllun sianel oeri y tu mewn i'r mowld yn effeithio'n uniongyrchol ar amser beicio. Mae sianeli sy'n agosach at wyneb y ceudod yn tynnu gwres yn gyflymach ond yn gwanhau'r dur. Mae'r rhan fwyaf o ddyluniadau yn gosod sianeli 15-25mm o arwynebau ceudod fel cyfaddawd. Gall oeri cydffurfiol sy'n dilyn cyfuchliniau rhan yn lle tyllau wedi'u drilio'n syth leihau amseroedd beicio ar geometregau cymhleth yn sylweddol.
Pan Mae'r Broses Hon Yn Gwneud Synnwyr
Mae mowldio chwistrellu yn gofyn am fuddsoddiad offer ymlaen llaw sylweddol ond mae'n darparu cost isel iawn fesul-rhan. Mae'r pwynt croesi yn erbyn argraffu 3D neu beiriannu CNC fel arfer yn disgyn rhywle rhwng 100-500 o unedau yn dibynnu ar gymhlethdod rhannol. Erbyn 10,000 o unedau, mae rhannau wedi'u mowldio yn aml yn costio llai na doler yr un tra bod cyfwerthoedd printiedig yn aros ar sawl doler.
Mae'r amser arweiniol ar gyfer offer yn rhedeg rhwng un a thair wythnos ar gyfer mowldiau alwminiwm prototeip, wyth i ddeuddeg wythnos ar gyfer offer cynhyrchu dur. Mae angen i'r amserlen hon ystyried amserlenni datblygu cynnyrch-rydym wedi gweld oedi wrth lansio oherwydd bod rhywun yn tybio y byddai'r offer yn gyflymach.
Mae'r broses yn trin y rhan fwyaf o ddeunyddiau thermoplastig gan gynnwys resinau nwyddau fel PP ac ABS, plastigau peirianneg fel neilon a pholycarbonad, a deunyddiau arbenigol fel PEEK ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel. Mae dewis deunydd yn effeithio ar baramedrau prosesu, cyfraddau crebachu, a phriodweddau mecanyddol rhannau gorffenedig. Mae deunyddiau crisialog yn crebachu yn fwy na rhai amorffaidd. Mae graddau wedi'u llenwi â gwydr yn gofyn am rymoedd clamp uwch ac yn achosi mwy o draul llwydni.
Mae gan geometreg ran derfynau ymarferol. Dylai trwch wal aros yn gymharol unffurf-mae darnau trwchus yn oeri'n araf, gan achosi marciau sinc ac ymestyn cylchoedd. Efallai na fydd adrannau tenau yn llenwi'n llwyr. Mae onglau drafft yn caniatáu i rannau ryddhau o'r mowld. Mae angen cyfrannau penodol ar asennau a phenaethiaid o'u cymharu â thrwch wal er mwyn osgoi diffygion.
Ar gyfer timau sy'n gwerthuso opsiynau gweithgynhyrchu, y cwestiynau allweddol yw disgwyliadau cyfaint, gofynion dimensiwn, anghenion deunydd, a chyfyngiadau llinell amser. Mae mowldio chwistrellu yn rhagori ar gyfeintiau uchel o rannau cymhleth gyda goddefiannau tynn. Mae'n gwneud llai o synnwyr ar gyfer meintiau isel, rhannau hynod o fawr, neu sefyllfaoedd lle na ellir darparu ar gyfer amser arweiniol offer.