Pokyny pre dizajn 2-shot formovania: Hrúbka steny, vtokové brány a párovanie materiálov

Predstavte si pumpičku dávkovača mydla s pevným polypropylénovým telom a mäkkým TPE tlačidlom. Pred desiatimi rokmi bolo štandardnou cestou lisovanie dvoch komponentov oddelene, potom ich lisovanie alebo lepenie dohromady. Spôsoby zlyhania – odlupujúce sa rukoväte, šmýkajúce sa rukoväte, dvojitý inventár, práca navyše – sú všetkým výrobným inžinierom známe. Dvojranový (2-shot) formovací lis odstráni väčšinu z toho vylisovaním jadra, rotáciou nástroja a prelisovaním rukoväte v rámci toho istého cyklu. Háčik je v tom, že tento kompaktný proces funguje len vtedy, keď sú geometria formy, pár materiálov a správanie stroja navrhnuté spoločne. Tieto pokyny predstavujú rozdiel medzi spoľahlivým mechanickým spojom a nárokom na delamináciu.

Čo je to 2-shot lisovanie?

Dvojité lisovanie – nazývané aj dvojzložkové, dvojzložkové alebo 2K lisovanie – používa jednu upínaciu jednotku, ale dve samostatné vstrekovacie jednotky. V typickom usporiadaní otočného stola forma namontovaná na otočnej doske prijíma prvý materiál, indexuje sa o 180 stupňov, potom sa uzavrie na druhej hlaveň pre druhý výstrel. Tieto dva materiály navzájom tuhnú, čím sa vytvorí chemická alebo mechanická väzba, a multimateriálová časť je vyvrhnutá v rovnakom cykle. Žiadna manipulácia s vložkami, žiadne sekundárne lisovanie, žiadne lepidlo.

Dizajnéri sa často pýtajú, či je dvojrazové tvarovanie rovnaké ako prelisovanie. Presne povedané, prelisovanie je možné vykonať na štandardnom stroji prenesením vytvrdenej vložky do inej formy. Dvojité lisovanie je integrovaná verzia: jeden stroj, jeden cyklus, jedna súprava foriem. Na tomto rozdiele záleží v čase citovania, pretože skutočné dvojrazové nástroje sú zvyčajne drahšie na výrobu, ale lacnejšie na prevádzku. A dvojfarebný vstrekovací stroj implementuje tento princíp pomocou špeciálneho riadiaceho systému pre obe hlavne a servopoháňaný indexový štítok.

Sedem pravidiel dizajnu, ktoré rozhodujú o úspechu lisovania

Akonáhle je koncepcia stroja stanovená, návrhár formy kontroluje výsledok. Tieto pravidlá sú zoradené podľa frekvencie problémov pozorovaných vo výrobe a zákazníckych auditoch.

Pravidlo 1: Začnite s dvojicou materiálov

Sila väzby je prvou bránou. TPE neuchytí chemicky každý technický plast. Na polypropyléne tvorí väčšina styrénových TPE silnú väzbu; na PBT alebo nylone, spoj zvyčajne závisí len od mechanického blokovania, ktoré sa slabo odlupuje. Praktickým východiskovým bodom je spárovanie materiálov s podobnými teplotami taveniny, približne v rozmedzí 40–60 °C, takže druhý výstrel nezmäkne prvý. Vždy overte konkrétnu triedu TPE a nie všeobecný technický list, pretože tvrdosť a obsah oleja výrazne menia priľnavosť.

Pravidlo 2: Udržujte stenu prvého výstrelu dostatočne tuhú

Substrát výstrelu 1 musí zostať mechanicky stabilný, kým sa naň natlačí druhá hlaveň. Pre väčšinu termoplastov dodržujte minimálnu stenu vpichu 1 nad 1,2 mm; tenkostenný jazyk tu platí rovnako ako pri jednorazovom lisovaní. Tam, kde sa druhý materiál obopína okolo okraja, vyrobte zahĺbené podrezanie do geometrie prvého záberu. Tento mechanický zámok chráni chemickú väzbu a odoláva odlupovaniu oveľa lepšie ako ploché rozhranie.

Pravidlo 3: Navrhnite uzatváracie plochy, ktoré prežijú vstrekovací tlak

Každá tesniaca línia medzi dvoma dutinami musí odolať druhému vstrekovaciemu tlaku. Dizajnový uzáver dosadá na deliacu rovinu so šírkou najmenej 3 mm, s oceľovými uholníkmi kolmými na smer zatvárania. Vyhnite sa stupňovitým vypínaniam, pri ktorých môže blesk vyskočiť z opotrebovaného rohu. Ak sa vylamovací kolík musí nachádzať v blízkosti dutiny druhého výstrelu, umiestnite kolík do uzatváracej plochy, aby sa žiadna svedecká značka nestala cestou úniku.

Pravidlo 4: Bráňte druhý výstrel paralelne s existujúcim povrchom

Brána pre výstrel 2 musí smerovať taveninu do dutiny bez erodovania povrchu prvého výstrelu. Najbezpečnejšou geometriou je brána ponorky alebo tunela orientovaná rovnobežne s existujúcou stenou, takže tok kĺže po prvom materiáli namiesto kolmého dopadu. Baliaci tlak potom musí byť vyvážený medzi dvoma vrátami; analýza toku formy je teraz štandardom na overenie rovnováhy pred rezaním ocele.

Pravidlo 5: Zohľadnite rozdielové zmršťovanie a ťah

Tieto dva materiály sa zmršťujú rôznou rýchlosťou. Pevný ABS substrát sa môže zmrštiť približne o 0,5 %, zatiaľ čo mäkký TPE sa môže zmrštiť o 1,5 – 2,5 %. Tuhší materiál určuje konečný rozmer, ale zvyškové napätie na rozhraní môže spôsobiť deformáciu tenkých nosníkov. Udržujte uhly ponoru 1–2° na vonkajších stenách a 2–3° tam, kde sa druhý výstrel obopína okolo výstupkov. Na diely dlhšie ako 150 mm pridajte ďalších 0,1 – 0,2° na 100 mm dĺžky, pretože chyba rotačného indexu na doske sa stáva viditeľným nesúladom na vzdialenom okraji dutiny.

Pravidlo 6: Naplánujte sekvenciu vyhadzovania

Dvojrazové formy často potrebujú dvojstupňové vyhadzovanie, pretože druhý materiál sa prilepí na textúrované jadro. Na stranu s vysokou priľnavosťou TPE použite odstraňovacie platne a kolíky jadra udržujte stupňovité, aby ste predišli stopám po nasávaní. Oveľa častejším problémom je skórovanie povrchu prvého záberu počas otáčania: každé jadro, ktoré sa musí dostať do výšky druhej dutiny, potrebuje dostatok pohybu, kým sa stôl indexuje. Toto sa stáva výpočtom veľkosti formy na začiatku návrhu, nie úpravou na úrovni dielne.

Pravidlo 7: Nastavte tolerancie s ohľadom na rozhranie

Časti z viacerých materiálov akumulujú toleranciu z dvoch rôznych kriviek zmršťovania a jedného indexového mechanizmu. Vyhnite sa špecifikovaniu úzkych polohových tolerancií cez hranicu materiálu. Namiesto toho definujte svedok rozlúčky povolený na druhej strane a navrhnite párovacie prvky, ktoré sa sami lokalizujú. Tento prístup je široko používaný v oblasti automobilových interiérových dielov, lekárskych rukovätí a krytov spotrebnej elektroniky – segmentov, ktoré podporujeme prostredníctvom špecializovaných aplikačné inžinierstvo .

Výber stroja: Prispôsobenie lisu k forme

Výber vstrekovacieho stroja nie je dodatočný nápad. Tri parametre na strane stroja priamo ovplyvňujú dizajn formy: projektovaná plocha, objem výstrelu a priemer otočného stola. Formovači zvyčajne odhadujú požadovanú upínaciu silu pridaním projektovanej plochy oboch dutín a použitím hmotnostného faktora špecifického pre materiál, potom pripočítaním 10–20 % bezpečnostnej rezervy. Po druhé, na vyvážení vstrekovacej jednotky záleží: ak je dávka TPE iba 2–5 g, rozlíšenie merania druhého valca určuje, či dokážete udržať opakovateľnosť ±0,1 g. Po tretie, otočný stôl musí vyčistiť všetky jadrá a posuvné časti počas indexovania – tým sa často nastavuje minimálna vzdialenosť medzi spojovacími tyčami ešte predtým, ako sa zohľadní menovitá tonáž.

HXS160 Dvojfarebný vstrekovací stroj pre stredne veľké diely Tento dvojrazový stroj s nezávislými vstrekovacími jednotkami a servo otočným stolom vyhovuje stredným upínacím silám, vďaka čomu je praktickým vstupným bodom pre ovládacie panely, rukoväte, uzávery a komponenty domácich spotrebičov. Zobraziť produkt →

Pre upínacie sily okolo 160 – 200 ton poskytujú špeciálne dvojfarebné stroje, ako sú HXS160 a HXS200, dve nezávislé vstrekovacie jednotky a otočný stôl citlivý na servopohony. Toto sa stáva štandardným východiskovým bodom pre stredne veľké ovládacie panely, rukoväte, uzávery a časti domácich spotrebičov. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva efektívnu výrobnú postupnosť dvojkrokovej vložky a rotačnej dvojrazovej cesty v relatívnej mierke.

Bežné chyby a ako im dizajn predchádza

Dokonca aj dobre navrhnutá forma na 2 výstrely môže zlyhať, ak sa ignoruje interakcia medzi dvoma výstrelmi. V tabuľke nižšie sú uvedené chyby, ktoré sa najčastejšie vyskytujú pri výrobných auditoch, spolu s nápravnými opatreniami na úrovni návrhu a stroja.

Kontrola ceny a doby cyklu

Vo fáze cenovej ponuky mnohí kupujúci porovnávajú náklady na dvojrazové nástroje na dutinu s jednorazovým nástrojom. Úprimnou odpoveďou je, že dvojramenné nástroje sú drahšie, pretože obsahujú dve kompletné sady dutín, dva systémy brán a oveľa presnejšie uzatváracie usporiadanie. Celkové náklady na vlastníctvo zvyčajne uprednostňujú 2-razové lisovanie, keď ročný objem presahuje zhruba 50 000 jednotiek a alternatívny proces zahŕňa manuálnu alebo automatickú montáž. Sekundárne úspory – menej práce, žiadne lepidlo, žiadne zmetky pri polohovaní, žiadna druhá história tepla – často pokrývajú prémiu za nástroje v prvom roku výroby.

HXS200T Dvojfarebný servo energeticky úsporný vstrekovací stroj S vyššou tonážou, väčším objemom výstrelov a väčšou doskou tento model podporuje ťažšie časti s mäkkým dotykom a dvojdutinové usporiadanie, zatiaľ čo jeho servopohon a dvojité hlavne umožňujú efektívne lisovanie z viacerých materiálov. Zobraziť produkt →

Pre súčiastky nad 20 g alebo s veľkým povrchom mäkkým na dotyk ponúka HXS200 veľkú výšku výstrelu a veľkosť dosky na zvládnutie väčších jednodutinových a dvojdutinových usporiadaní. Podporuje tiež vyššiu tonáž, ktorá je potrebná, keď sa projektovaná plocha pri druhom zábere blíži k limitu svorky.

Často kladené otázky