Che cos'è lo stampo per plastica?
Che cos'è lo stampo in plastica?
Che cos'è lo stampo per plastica?
L'attrezzatura utilizzata per lo stampaggio a iniezione della plastica è chiamata stampo per plastica o stampo a iniezione della plastica. Lo stampo in plastica è costituito da una combinazione di piastre d'acciaio e altri componenti dello stampo, accoppiati per formare uno stampo complessivo, che viene poi assemblato in modo affidabile e installato in una macchina per lo stampaggio a iniezione, per poi applicare una resina termoplastica alla forma desiderata per soddisfare lo scopo previsto.
La maggior parte dei prodotti in plastica viene stampata da stampi in plastica. In base alle caratteristiche della plastica stampata, gli stampi in plastica si dividono in stampi termoindurenti e stampi termoplastici.
Per sua natura, uno stampo a iniezione deve soddisfare contemporaneamente una moltitudine di richieste durante il processo di stampaggio. Per formare un componente in plastica avente la forma della cavità dello stampo, lo stampo deve contenere il polimero fuso all'interno della cavità dello stampo. Il calore viene trasferito dalla colata di polimero calda all'acciaio dello stampo, più freddo, per ottenere prodotti stampati a iniezione nel modo più uniforme ed economico possibile. Infine, lo stampo produce un'espulsione abbastanza ripetibile del pezzo, che rende più efficienti gli stampi successivi.
Lo stampo a iniezione deve svolgere queste tre funzioni - contenere la massa fusa, trasferire il calore ed espellere i pezzi stampati - oltre a ulteriori requisiti. Prendendo l'esempio del contenimento della colata di polimero all'interno di uno stampo, è indispensabile che lo stampo resista a forze enormi che potrebbero deviare o aprire lo stampo e che contenga un sistema di alimentazione che indirizzi la colata di polimero dalla macchina di stampaggio a una o più cavità dello stampo.
Inoltre, queste funzioni secondarie possono dare origine a funzioni terziarie quando vengono utilizzati componenti o caratteristiche specifiche dello stampo per realizzarle. Gli stampi a iniezione svolgono una serie di funzioni, ma in fase di progettazione devono essere considerati solo un campione delle funzioni primarie e secondarie necessarie. Tuttavia, un progettista esperto è in grado di riconoscere quando le diverse funzioni impongono requisiti contrastanti al progetto dello stampo. Linee di raffreddamento multiple e ben distanziate possono garantire un raffreddamento efficiente conformandosi alla cavità dello stampo.
Quando si tratta di rimuovere i pezzi, possono essere necessari dei perni di espulsione nei punti in cui le linee di raffreddamento non sono desiderate. La progettazione di uno stampo che soddisfi questi requisiti contrastanti è responsabilità del progettista dello stampo. In caso di dubbio, i progettisti alle prime armi tendono a sovradimensionare la progettazione. Questa tendenza porta spesso a stampi grandi, inefficienti e costosi.
stampo in plastica
In base al processo di stampaggio, lo stampo per plastica si divide in
stampo a iniezione
stampo a soffiaggio,
stampo per colata,
stampo per pressatura e così via.
Lo stampo a iniezione comprende due sezioni principali: la metà mobile e la metà fissa.
La metà mobile è montata sul piano mobile dell'apparecchiatura di stampaggio a iniezione, mentre la metà fissa è montata sul piano fisso.
Durante lo stampaggio a iniezione, la metà mobile e quella fissa vengono chiuse per sviluppare una struttura di iniezione e una struttura di cavità.
Una volta aperto lo stampo, la metà mobile e la metà stazionaria vengono divise per rimuovere l'oggetto in plastica dallo stampo.
Per ridurre i tempi di progettazione e sviluppo dello stampo, la maggior parte degli stampi per materie plastiche lavora con basi standard.
Lo stampo per plastica è composto principalmente da
Sistema di iniezione,
Il sistema di controllo della temperatura,
sistema di formatura delle parti
Sistema di espulsione.
struttura dello stampo per plastica
Il sistema di iniezione e il sistema di formatura dei pezzi sono a diretto contatto con la plastica e cambiano con le diverse plastiche e i diversi prodotti. Questi due sistemi sono le parti più complesse e più varie dello stampo e richiedono la massima finitura e precisione.
Il processo di formatura dei pezzi si riferisce alla plastica fusa e riscaldata da una macchina per lo stampaggio a iniezione, che viene iniettata nella cavità dello stampo e, dopo il raffreddamento e la solidificazione, ottiene i prodotti stampati. Il che si semplifica come chiusura dello stampo - iniezione - pressione - raffreddamento - apertura dello stampo - espulsione.
Che cos'è lo stampo per plastica?
Lo stampo per iniezione di plastica è generalmente composto dalle seguenti parti:
base dello stampo: in genere si sceglie la base dello stampo standard da fabbriche di produzione di basi per stampi standard, come LKM, DME, HUSCO…
l'inserto dello stampo: viene utilizzato per formare prodotti in plastica; una fabbrica di stampi per materie plastiche normalmente lo produce da sé; la maggior parte del tempo di lavorazione viene impiegato per produrre gli inserti dello stampo.
Parti ausiliarie dello stampo: comprendono l'anello di posizionamento, la boccola dell'ugello, il pilastro di supporto, la piastra di espulsione, la boccola di guida, il perno di guida, l'anello di sollevamento e così via.
I quattro sistemi principali:
Sistema di iniezione (corridore): Il sistema di iniezione si riferisce alla parte del percorso del flusso prima che la plastica fusa entri nella cavità dall'ugello, includendo il canale principale, il canale freddo, il canale secondario e il cancello. È direttamente correlato alla qualità del pezzo stampato e all'efficienza di produzione.
sistema di espulsione: perni di espulsione, perni a lama e manicotti.
sistema di riscaldamento e raffreddamento: canale caldo, dispositivo di preriscaldamento, acqua di raffreddamento;
sistema di sfiato: fessura di sfiato, sfiato della superficie di separazione, sfiato del perno di espulsione e sfiato dell'inserto;
meccanismo speciale: se il prodotto ha un foro sottocutaneo o laterale, lo stampo per plastica deve progettare il meccanismo di estrazione del nucleo laterale (chiamato anche scivolo), il meccanismo di estrazione del nucleo inclinato (chiamato anche sollevatore), il cilindro dell'olio (quando la distanza di estrazione del nucleo laterale è lunga).
Classificazione degli stampi a iniezione:
stampaggio a iniezione
Stampo a 2 piastre: un altro nome dello stampo a cancello del canale di colata, noto anche come stampo a iniezione di plastica del tipo a linea di separazione singola, la sua caratteristica è la struttura semplice dello stampo, ma il canale di colata è una parte del pezzo stampato a iniezione e deve essere rimosso manualmente in seguito, e la struttura dello stampo a piastre è ampiamente utilizzata per vari tipi di stampo.
3 stampi a piastre: lo stampo a cancello a punta di spillo e lo stampo a iniezione a doppia linea di separazione. La caratteristica del cancello è la punta di spillo e la sezione trasversale del cancello è piccola. L'aspetto del pezzo stampato a iniezione è buono e, poiché non richiede la rimozione manuale della porta, è vantaggioso per la produzione di automazione. Tuttavia, la struttura dello stampo a tre piastre è più complessa e il costo è più elevato. È generalmente applicabile a parti in plastica di piccole e medie dimensioni. E il materiale di stampaggio in plastica ha una buona fluidità.
Differenze:
La differenza più significativa tra lo stampo a tre piastre e lo stampo a due piastre è che lo stampo a tre piastre ha una piastra di scorrimento in più (rimozione automatica della piastra di scorrimento).
Stampo a 2 piastre
Il sistema principale dello stampo per plastica
Ci sono quattro concetti chiave da considerare quando si progetta uno stampo e le prossime righe forniscono informazioni su come progettare uno stampo.
1.Corridore
Per progettare un buon canale di colata, anche la sua geometria, le dimensioni e la disposizione devono essere corrette, oltre alla capacità di raffreddamento, all'espulsione e alla riduzione al minimo delle rimacinazioni. La cosa migliore è riempire tutte le cavità in una sola volta utilizzando un sistema di canali equilibrato per ridurre al minimo il tempo di ciclo e garantire la massima integrità dimensionale del prodotto stampato.
I canali lunghi e sottili o qualsiasi canale a forma di mezzaluna o semicerchio devono essere riempiti a pressioni più elevate per evitare che lo stampo si raffreddi prematuramente e provochi parti incomplete. La lunghezza di una pista lunga e spessa comporta un aumento della riaffilatura, che a sua volta riduce l'efficienza del processo di stampaggio.
Nei casi in cui le intersezioni delle guide dovrebbero avere perni di espulsione posizionati in modo da espellere con una forza sufficiente, l'espulsione della guida dovrebbe essere ancora possibile. Sulla parte dello stampo dedicata all'espulsore, è preferibile che le guide siano installate in modo da poter essere espulse con l'espulsore.
stampaggio a iniezione
È una parte dello stampo che collega l'ugello della pressa a iniezione al canale di colata. La parte superiore del canale di colata è concava per consentire il contatto con l'ugello.
Il diametro di un'estremità del canale di colata deve essere leggermente più grande della dimensione dell'ugello (0,8 mm) per evitare un flusso eccessivo ed evitare che le due estremità si intasino a causa di un posizionamento errato.
La dimensione dell'estremità è determinata dalle dimensioni dell'articolo, generalmente 4-8 millimetri. La dimensione della guida deve essere aumentata verso l'interno con un angolo di 3°-5° per favorire l'espulsione delle guide.
Oltre alla geometria, alle dimensioni e alla disposizione corretta delle guide, le guide devono anche raffreddarsi rapidamente, essere espellibili e avere una quantità minima di residui. Per il riempimento simultaneo di tutte le cavità, è necessario un sistema di guide bilanciato, che riduce al minimo il tempo di ciclo e consente al prodotto stampato di rimanere dimensionalmente intatto.
I canali lunghi e sottili o i canali a mezza luna richiedono pressioni di iniezione più elevate per garantire che i pezzi non vengano resi incompleti se lo stampo si raffredda troppo rapidamente. Le piste lunghe e spesse comportano una maggiore quantità di rimacinato, che riduce l'efficacia dell'operazione. I perni di espulsione devono essere posizionati in modo da espellere le guide alla convergenza delle guide fredde.
Le guide devono essere installate nella metà centrale dello stampo in modo che l'espulsore sia in grado di spingerle fuori dallo stampo.
Sottocanale
Si tratta sostanzialmente di un piccolo canale che unisce il canale primario e ciascuna cavità per la costruzione di uno stampo per materie plastiche a più cavità. Per fare in modo che la resina fusa occupi la cavità a velocità equivalente, la disposizione dei canali dello stampo deve essere simmetrica ed equidistante.
La forma e la dimensione delle guide influiscono sul flusso della plastica fusa, sullo scarico del manufatto e sulla costruzione dello stampo. In molti casi, per la progettazione delle guide si utilizzano sezioni trasversali trapezoidali o semicircolari, che vengono lavorate sulla metà di espulsione dello stampo per spingere il perno di espulsione.
L'esterno del canale deve essere rifinito in modo da ridurre al minimo la resistenza al flusso per ottenere una maggiore velocità di riempimento. Le dimensioni del canale di colata variano a seconda del tipo di materiale plastico, delle dimensioni e dello spessore dell'articolo.
Per la maggior parte dei materiali termoplastici, la circonferenza della sezione trasversale del canale non supera gli 8 millimetri, massimo 10-12 millimetri, minimo 2-3 millimetri. La sezione trasversale deve essere creata il più piccola possibile per ridurre l'abuso di resina e abbreviare il periodo di raffreddamento.
Stampo a 3 piastre
Slug a freddo
Si tratta di un canale prolungato situato all'estremità del canale principale per catturare la resina fredda tra i due cicli, evitando così il possibile blocco del canale principale o della porta.
Se la resina fredda si fonde direttamente nella cavità, le sollecitazioni interne deriveranno probabilmente dall'articolo stampato a iniezione.
canale di scorrimento e slug a freddo
Il Cold slug ha un diametro di circa 8,5-10,5 mm e una profondità di 6,5 mm. Per favorire l'espulsione, la base viene solitamente afferrata da un estrattore. La punta dell'estrattore deve essere creata in modo tale da essere un fermo a zig-zag o una fessura depressa, per garantire che il cold slug possa essere facilmente rimosso nel corso dell'espulsione.
- Controllo della temperatura per il raffreddamento
Quando lo stampo a iniezione viene riempito di plastica, deve essere raffreddato in modo che la plastica possa solidificarsi e mantenere la sua forma. Esistono vari modi per raffreddare uno stampo a iniezione e il metodo più efficace dipende dalle dimensioni e dalla forma dello stampo.
Per soddisfare le esigenze di temperatura dello stampo durante la procedura di stampaggio a iniezione, è necessaria una tecnologia di controllo della temperatura per regolare il livello di calore dello stampo.
Per gli stampi a iniezione per l'iniezione di termoplastici, il sistema di raffreddamento è solitamente costruito per raffreddare lo stampo. Il metodo più diffuso di raffreddamento dello stampo consiste nel trapanare le linee dell'acqua di raffreddamento all'interno dello stampo e nel far circolare il liquido fresco per eliminare il calore dello stampo.
Oltre a riscaldare lo stampo, è necessario considerare il liquido o il vapore caldo all'interno delle linee d'acqua e montare una barra di riscaldamento all'interno e intorno allo stampo.
Il raffreddamento dello stampo è un parametro essenziale per determinare la qualità del prodotto consegnato al cliente in termini di integrità dimensionale, proprietà fisiche, finitura superficiale, ritiro e resistenza delle linee di saldatura.
Un raffreddamento irregolare all'interno di una cavità lunga comporta uno scarso controllo della deformazione. È indispensabile raffreddare tutti i perni d'anima, soprattutto se il rapporto tra lunghezza e diametro dell'anima è superiore a quattro. I perni d'anima caldi causano imperfezioni superficiali e prolungano il processo di stampaggio.
L'efficienza di trasferimento del calore di uno strato d'acqua sui perni è molto più elevata di quella dello strato d'aria. I perni di espulsione per le resine flessibili devono essere raffreddati prima dell'espulsione.
La possibilità di controllare la temperatura dell'area del perno di estrazione della materozza riduce il tempo necessario per il ciclo dello stampo e il numero di interruzioni durante il processo di espulsione.
Per un controllo efficace della temperatura, il flusso del fluido deve essere ad alto volume e turbolento.
Per evitare la corrosione all'interno delle linee d'acqua si utilizzano piastre dello stampo in acciaio inox; altri modi per prevenire la corrosione sono la placcatura del canale di raffreddamento o l'aggiunta di inibitori della ruggine nell'acqua. Le piastre dello stampo devono essere sufficientemente spesse per ospitare i canali di raffreddamento di dimensioni adeguate.
Alcuni fatti:
I sistemi di raffreddamento degli stampi a iniezione devono tenere conto della posizione delle linee di raffreddamento durante la progettazione. Idealmente, si dovrebbero lasciare 12-18 mm tra il riempimento e il refrigerante nella cavità. I centri delle linee di raffreddamento devono essere distanziati di circa 5D.
Inoltre, le linee di raffreddamento non dovrebbero essere posizionate in prossimità del punto di incontro tra i flussi di fusione, in quanto potrebbero ostacolare il flusso plastico.
Un altro fattore da considerare è la lunghezza dei canali del refrigerante. Più lungo è il canale del refrigerante, più difficile è la lavorazione e peggiore è l'effetto di raffreddamento. Il numero di gomiti della linea di raffreddamento non dovrebbe essere superiore a cinque. Anche la distanza tra i tubi non deve essere inferiore a 30 mm.
Larghezza dello stampo e diametro del canale di raffreddamento
larghezza < 200 mm 5-6 mm (o 3/16″-1/4″) Un altro fattore da considerare nella progettazione di un sistema di raffreddamento per stampi a iniezione è il tipo di raffreddamento utilizzato per il nucleo dello stampo. L'inserto dell'anima è la parte dello stampo che contiene le cavità in cui viene iniettata la plastica. Per le anime con diametro inferiore a 10 mm, è possibile utilizzare un raffreddamento naturale. Ciò significa che non sono necessarie linee di raffreddamento speciali e che il calore può essere dissipato per convezione. L'acqua è il tipo di refrigerante più efficace, ma può causare corrosione se non viene filtrata correttamente. Si tratta di una scanalatura non profonda praticata nello stampo per liberare l'aria all'interno della cavità o il materiale plastico morbido introdotto. Se la resina fusa viene sparata nella cavità, l'aria intrappolata nella cavità deve essere rilasciata fuori dallo stampo attraverso le scanalature alla fine del fronte di streaming. Altrimenti, l'articolo avrà probabilmente dei vuoti all'interno (soprattutto per lo stampaggio a iniezione di resina trasparente), linee di saldatura vulnerabili, pallini non completati -. Forse l'accumulo di aria produrrebbe temperature troppo elevate a causa dell'alta pressione, rendendo l'oggetto carbonizzato. fessura di sfiato dello stampo per plastica Le scanalature di sfiato non faranno fuoriuscire la resina molto fusa durante la ripresa, poiché la resina fusa si raffredderà in questo punto e si rapprenderà nelle scanalature. La posizione delle scanalature di sfiato non deve essere rivolta verso l'operatore per evitare un'inattesa fuoriuscita di resina fusa. Lo spazio tra i perni di espulsione e il foro di espulsione, tra la piastra di spogliamento della barra di espulsione e l'inserto dell'anima, può essere un metodo per rilasciare l'aria. profondità fessura plastica /mm profondità fessura plastica /mm 4.Espulsione I perni di espulsione, i manicotti, gli anelli di spellatura o le piastre di spellatura devono funzionare senza ostruzioni per ottenere un'espulsione uniforme. Un sistema di espulsione guidato consente un allineamento preciso dell'anima e dei perni e sopporta i carichi in modo che i perni non si usurino e non si disallineino. Un'altra caratteristica di sicurezza da includere è il sistema di ritorno anticipato. Il sistema di ritorno anticipato porta tutti i perni di espulsione in posizione di riposo prima che lo stampo si chiuda, evitando così il contatto accidentale con l'espulsore non completamente rientrato. Ogni stampo che incorpora perni di espulsione o manicotti sotto le guide deve essere dotato di un perno di protezione. Per evitare che i perni di espulsione entrino in collisione con le guide, questo blocco li fissa in posizione retratta. Gli stampi per materie plastiche dovrebbero utilizzare sistemi di espulsione speciali per i pezzi costituiti da sezioni flessibili, a pareti sottili e profonde, difficili da espellere. --------------
200mm
Per le anime con un diametro compreso tra 10 e 15 mm, è possibile utilizzare il raffreddamento per intarsio. Ciò significa che l'anima viene raffreddata dall'interno tramite canali lavorati nell'anima stessa.
Per le anime con diametro compreso tra 15 e 25 mm, è possibile utilizzare un sistema di raffreddamento a getto. Questo sistema utilizza ugelli per spruzzare il refrigerante direttamente sull'anima dello stampo.
Per le anime con diametro compreso tra 25 e 40 mm, è possibile utilizzare un sistema di raffreddamento a vescica + distanziatore. Questo sistema utilizza una vescica riempita di refrigerante che viene posizionata intorno all'anima dello stampo, mentre i distanziatori vengono utilizzati per mantenere la vescica in posizione.
Per gli stampi a iniezione con un grande diametro dell'anima (superiore a 40 mm) e un'altezza ridotta (inferiore a 40 mm), è scomodo guidare il refrigerante attraverso lo stampo a iniezione. In questo caso, è meglio utilizzare un sistema a piastra di raffreddamento. Questo sistema utilizza una piastra di raffreddamento che viene posizionata sopra il nucleo dello stampo. Il refrigerante viene quindi pompato attraverso i canali della piastra e scorre intorno al nucleo dello stampo.
L'ultimo fattore da considerare nella progettazione di un sistema di raffreddamento per stampi a iniezione è il tipo di refrigerante utilizzato. Il tipo di refrigerante più comune è l'acqua, ma altre opzioni includono olio, aria e CO2.
L'olio è meno efficace dell'acqua, ma non provoca corrosione.
L'aria è il tipo di refrigerante meno efficace, ma è anche il più sicuro, in quanto non comporta rischi di corrosione.
La CO2 è un tipo di refrigerante molto efficace, ma anche il più costoso.
Quando si progetta un sistema di raffreddamento per stampi a iniezione, è importante tenere conto di tutti questi fattori per creare un sistema efficace ed efficiente.
Le scanalature di sfiato possono essere situate sia all'estremità del flusso di fusione sia sul P/L dello stampo. Quest'ultimo punto è una fessura poco profonda, con una profondità di 0,03-0,2 mm e una larghezza di 2-6,5 mm, tagliata sul lato della cavità dello stampo per plastica.
PE 0. 02 PA(GF） 0. 03 〜0. 04
PP 0. 02 PA 0. 02
PS 0. 02 PC(GF） 0.05〜0. 07
ABS 0. 03 PC 0. 04
SAN 0. 03 PBT(GF） 0. 03〜0. 04
ASA 0. 03 PBT 0. 02
POM 0. 02 PMMA 0. 04
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