การฉีด

การฉีดขึ้นรูป (ฉีดขึ้นรูป ในสหรัฐอเมริกา) เป็นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนโดยการฉีดวัสดุเข้าไปในแม่พิมพ์ การฉีดขึ้นรูปสามารถทำได้ด้วยวัสดุหลายประเภทรวมถึงโลหะ (ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่าไดคาสติ้ง), แว่นตา, อีลาสโตเมอร์, ขนม, และส่วนใหญ่ของเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซ็ตติ้ง วัสดุสำหรับชิ้นส่วนจะถูกป้อนเข้าไปในถังอุ่นที่ผสมและถูกบังคับให้เข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ซึ่งทำให้เย็นลงและแข็งตัวขึ้นกับโครงสร้างของโพรง หลังจากผลิตภัณฑ์ถูกออกแบบโดยปกติแล้วจะเป็นนักออกแบบอุตสาหกรรมหรือ วิศวกรแม่พิมพ์ทำโดยช่างทำแม่พิมพ์ (หรือช่างทำเครื่องมือ) จากโลหะโดยปกติจะเป็นเหล็กหรืออลูมิเนียมและขึ้นรูปด้วยความแม่นยำเพื่อสร้างคุณสมบัติของชิ้นส่วนที่ต้องการ การฉีดขึ้นรูปใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนต่างๆตั้งแต่ส่วนประกอบที่เล็กที่สุดไปจนถึงแผงตัวถังทั้งหมดของรถยนต์ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโดยใช้โฟโตโพลีเมอร์ซึ่งไม่ละลายในระหว่างการฉีดขึ้นรูปของเทอร์โมพลาสติกที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าบางชนิดสามารถใช้สำหรับแม่พิมพ์ฉีดแบบธรรมดาบางชนิดได้

ชิ้นส่วนที่จะต้องฉีดขึ้นรูปจะต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อความสะดวกในกระบวนการขึ้นรูป วัสดุที่ใช้สำหรับชิ้นส่วนรูปร่างและคุณสมบัติที่ต้องการของชิ้นส่วนวัสดุของแม่พิมพ์และคุณสมบัติของเครื่องขึ้นรูปจะต้องนำมาพิจารณาด้วย ความคล่องตัวของการฉีดขึ้นรูปนั้นช่วยอำนวยความสะดวกโดยคำนึงถึงความกว้างของการออกแบบและความเป็นไปได้

การใช้งาน

การฉีดขึ้นรูปใช้ในการสร้างหลายสิ่งหลายอย่างเช่นแกนลวด บรรจุภัณฑ์ฝาขวดชิ้นส่วนยานยนต์และส่วนประกอบ Gameboys หวีกระเป๋าเครื่องดนตรีบางชิ้น (และบางส่วน) เก้าอี้ชิ้นเดียวและโต๊ะเล็กภาชนะบรรจุชิ้นส่วนเครื่องจักร (รวมถึงเกียร์) และผลิตภัณฑ์พลาสติกอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่มีในปัจจุบัน การฉีดขึ้นรูปเป็นวิธีการที่ทันสมัยที่สุดในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติก มันเหมาะสำหรับการผลิตปริมาณสูงของวัตถุเดียวกัน

ลักษณะกระบวนการ

การฉีดขึ้นรูปใช้ลูกสูบหรือสกรูชนิดลูกสูบเพื่อบังคับให้หลอมเหลว พลาสติก วัสดุเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ สิ่งนี้จะแข็งตัวเป็นรูปร่างที่สอดคล้องกับรูปร่างของแม่พิมพ์ มักใช้ในการแปรรูปทั้งเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์โดยปริมาตรที่ใช้ในอดีตสูงกว่ามาก เทอร์โมพลาสติกเป็นที่แพร่หลายเนื่องจากลักษณะเฉพาะที่ทำให้เหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูปเช่นความง่ายในการนำไปรีไซเคิลความเก่งกาจทำให้สามารถใช้งานได้หลากหลาย และความสามารถในการอ่อนตัวและไหลเมื่อได้รับความร้อน เทอร์โมพลาสติกยังมีองค์ประกอบด้านความปลอดภัยมากกว่าเทอร์โมเซ็ต หากเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ไม่ดีดออกจากกระบอกฉีดในเวลาที่เหมาะสมอาจเกิดการเชื่อมขวางทางเคมีทำให้สกรูและเช็ควาล์วยึดและอาจทำให้เครื่องฉีดขึ้นรูปเสียหายได้

การฉีดขึ้นรูปประกอบด้วยการฉีดวัตถุดิบด้วยแรงดันสูงลงในแม่พิมพ์ซึ่งกำหนดรูปร่างพอลิเมอร์ให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ แม่พิมพ์อาจเป็นโพรงเดียวหรือหลายช่องก็ได้ ในแม่พิมพ์หลายช่องแต่ละช่องสามารถเหมือนกันและเป็นชิ้นส่วนเดียวกันหรือสามารถไม่ซ้ำกันและสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันได้ในรอบเดียว แม่พิมพ์มักทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือ แต่เหล็กกล้าไร้สนิมและแม่พิมพ์อลูมิเนียมเหมาะสำหรับการใช้งานบางประเภท โดยทั่วไปแล้วแม่พิมพ์อลูมิเนียมจะไม่เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมากหรือชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนของมิติแคบเนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ด้อยกว่าและมีแนวโน้มที่จะสึกหรอเสียหายและเสียรูปได้มากกว่าในระหว่างรอบการฉีดและการจับยึด อย่างไรก็ตามแม่พิมพ์อลูมิเนียมมีความคุ้มทุนในการใช้งานปริมาณน้อยเนื่องจากต้นทุนและเวลาในการผลิตแม่พิมพ์ลดลงอย่างมาก แม่พิมพ์เหล็กจำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อประมวลผลชิ้นส่วนได้ดีกว่าล้านชิ้นในช่วงอายุการใช้งานและอาจมีค่าใช้จ่ายหลายแสนดอลลาร์ในการประดิษฐ์

เมื่อ เทอร์โมพลาสติก ถูกขึ้นรูปโดยทั่วไปแล้ววัตถุดิบอัดเม็ดจะถูกป้อนผ่านถังลงในถังอุ่นด้วยสกรูแบบลูกสูบ เมื่อเข้าสู่กระบอกสูบอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นและกองกำลัง Van der Waals ที่ต้านทานการไหลแบบสัมพัทธ์ของแต่ละโซ่จะอ่อนแอลงอันเป็นผลมาจากการเพิ่มช่องว่างระหว่างโมเลกุลในสถานะพลังงานความร้อนที่สูงขึ้น กระบวนการนี้จะช่วยลดความหนืดซึ่งทำให้โพลิเมอร์สามารถไหลได้ด้วยแรงขับเคลื่อนของหน่วยฉีด สกรูส่งวัตถุดิบไปข้างหน้าผสมและทำให้เป็นเนื้อเดียวกันกับการกระจายความร้อนและความหนืดของพอลิเมอร์และลดเวลาในการทำความร้อนที่ต้องการโดยการตัดวัสดุด้วยกลไกและเพิ่มความร้อนตามแรงเสียดทานจำนวนมากให้กับโพลีเมอร์ วัสดุป้อนไปข้างหน้าผ่านวาล์วตรวจสอบและรวบรวมที่ด้านหน้าของสกรูเป็นปริมาตรที่เรียกว่า a การถ่ายภาพ. ช็อตคือปริมาตรของวัสดุที่ใช้ในการเติมช่องแม่พิมพ์ชดเชยการหดตัวและจัดหาเบาะ (ประมาณ 10% ของปริมาตรการยิงทั้งหมดซึ่งยังคงอยู่ในกระบอกสูบและป้องกันไม่ให้สกรูหลุดออกจากด้านล่าง) เพื่อถ่ายเทความดัน จากสกรูไปยังโพรงแม่พิมพ์ เมื่อวัสดุรวมตัวกันเพียงพอวัสดุจะถูกบังคับด้วยความดันและความเร็วสูงเข้าไปในโพรงขึ้นรูปชิ้นส่วน เพื่อป้องกันความดันที่พุ่งสูงขึ้นโดยปกติกระบวนการจะใช้ตำแหน่งการถ่ายโอนที่สอดคล้องกับโพรงเต็ม 95–98% ซึ่งสกรูจะเปลี่ยนจากความเร็วคงที่ไปเป็นการควบคุมแรงดันคงที่ มักใช้เวลาในการฉีดน้อยกว่า 1 วินาที เมื่อสกรูถึงตำแหน่งการถ่ายเทความดันบรรจุภัณฑ์จะถูกนำไปใช้ซึ่งจะทำให้การบรรจุแม่พิมพ์เสร็จสมบูรณ์และชดเชยการหดตัวของความร้อนซึ่งค่อนข้างสูงสำหรับเทอร์โมพลาสติกเมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ ความดันบรรจุจะถูกนำไปใช้จนกว่าประตู (ทางเข้าช่อง) จะแข็งตัว เนื่องจากมีขนาดเล็กประตูจึงเป็นสถานที่แรกที่จะแข็งตัวตลอดความหนาทั้งหมด เมื่อประตูแข็งตัวแล้วจะไม่มีวัสดุเข้าไปในโพรงอีกต่อไป ดังนั้นสกรูจึงตอบสนองและรับวัสดุสำหรับรอบถัดไปในขณะที่วัสดุภายในแม่พิมพ์เย็นลงเพื่อให้สามารถขับออกมาได้และมีความเสถียรตามมิติ ระยะเวลาการทำความเย็นนี้ลดลงอย่างมากโดยการใช้สายระบายความร้อนหมุนเวียนน้ำหรือน้ำมันจากตัวควบคุมอุณหภูมิภายนอก เมื่อได้อุณหภูมิที่ต้องการแม่พิมพ์จะเปิดขึ้นและอาร์เรย์ของหมุดแขนเสื้อตัวลอกและอื่น ๆ จะถูกขับเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อถอดชิ้นส่วนออก จากนั้นแม่พิมพ์จะปิดและทำซ้ำขั้นตอน

สำหรับเทอร์โมเซ็ตโดยทั่วไปจะมีการฉีดสารเคมีสองชนิดเข้าไปในถัง ส่วนประกอบเหล่านี้จะเริ่มต้นปฏิกิริยาทางเคมีที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ทันทีซึ่งในที่สุดจะเชื่อมโยงวัสดุไปยังเครือข่ายเดียวของโมเลกุล เมื่อปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นส่วนประกอบของของเหลวทั้งสองจะเปลี่ยนเป็นของแข็งที่มีความหนืดอย่างถาวร การแข็งตัวในกระบอกฉีดและสกรูอาจเป็นปัญหาและมีผลกระทบทางการเงิน ดังนั้นการลดการบ่มเทอร์โมเซ็ตภายในถังจึงมีความสำคัญ โดยทั่วไปหมายความว่าเวลาที่อยู่อาศัยและอุณหภูมิของสารตั้งต้นทางเคมีจะถูกลดลงในหน่วยฉีด เวลาที่อยู่อาศัยสามารถลดลงได้โดยการลดความจุปริมาตรของถังให้เหลือน้อยที่สุดและโดยการเพิ่มรอบเวลาให้สูงสุด ปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่การใช้หน่วยฉีดเย็นที่แยกความร้อนซึ่งฉีดสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาลงในแม่พิมพ์ร้อนที่แยกตัวด้วยความร้อนซึ่งจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีและส่งผลให้ใช้เวลาสั้นลงเพื่อให้ได้ส่วนประกอบของเทอร์โมเซ็ตที่แข็งตัว หลังจากที่ชิ้นส่วนแข็งตัวแล้ววาล์วจะปิดเพื่อแยกระบบฉีดและสารตั้งต้นทางเคมีออกจากกันและแม่พิมพ์จะเปิดขึ้นเพื่อขับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป จากนั้นแม่พิมพ์จะปิดลงและดำเนินการซ้ำ

ชิ้นส่วนที่เตรียมไว้ล่วงหน้าหรือขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรสามารถแทรกเข้าไปในโพรงได้ในขณะที่เปิดแม่พิมพ์ทำให้สามารถฉีดวัสดุในรอบถัดไปเพื่อสร้างและเสริมความแข็งแรงรอบ ๆ ตัวพวกเขา กระบวนการนี้เรียกว่า ฉีดขึ้นรูป และอนุญาตให้ชิ้นส่วนเดียวมีหลายวัสดุ กระบวนการนี้มักใช้ในการสร้างชิ้นส่วนพลาสติกด้วยสกรูโลหะที่ยื่นออกมาทำให้พวกเขาสามารถยึดและคลายได้ซ้ำ ๆ เทคนิคนี้ยังสามารถใช้สำหรับการติดฉลากบนแม่พิมพ์และฝาฟิล์มอาจติดกับภาชนะพลาสติกขึ้นรูป

โดยปกติแล้วเส้นแบ่งส่วนก้านเครื่องหมายประตูและเครื่องหมายพินอีเจ็คเตอร์จะปรากฏอยู่ในส่วนสุดท้าย โดยทั่วไปไม่ต้องการคุณสมบัติเหล่านี้ แต่หลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากลักษณะของกระบวนการ เครื่องหมายประตูเกิดขึ้นที่ประตูซึ่งเชื่อมต่อกับช่องทางการหลอมเหลว (ป่วงและตัววิ่ง) เข้ากับช่องที่ขึ้นรูปชิ้นส่วน เส้นแบ่งส่วนและเครื่องหมายพินอีเจ็คเตอร์เป็นผลมาจากการจัดแนวนาทีการสึกหรอช่องระบายก๊าซช่องว่างสำหรับชิ้นส่วนที่อยู่ติดกันในการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์และ / หรือความแตกต่างของมิติของพื้นผิวผสมพันธุ์ที่สัมผัสกับโพลิเมอร์ที่ฉีดเข้าไป ความแตกต่างของมิติอาจเกิดจากการเปลี่ยนรูปที่ไม่สม่ำเสมอความดันที่เกิดขึ้นระหว่างการฉีดความคลาดเคลื่อนของการตัดเฉือนและการขยายตัวและการหดตัวของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดการหมุนเวียนอย่างรวดเร็วในระหว่างขั้นตอนการฉีดการบรรจุการระบายความร้อนและการขับออกของกระบวนการ . ส่วนประกอบของแม่พิมพ์มักได้รับการออกแบบด้วยวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่างๆ ปัจจัยเหล่านี้ไม่สามารถนำมาใช้พร้อมกันได้หากไม่มีการเพิ่มขึ้นทางดาราศาสตร์ในต้นทุนการออกแบบการประดิษฐ์การแปรรูปและการตรวจสอบคุณภาพ ผู้ออกแบบแม่พิมพ์และชิ้นส่วนที่มีความชำนาญจะวางตำแหน่งความเสียหายด้านความงามเหล่านี้ไว้ในบริเวณที่ซ่อนอยู่หากเป็นไปได้

ประวัติขององค์กร

จอห์นเวสลีย์ไฮแอทนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันร่วมกับอิสยาห์น้องชายของเขาไฮแอทได้จดสิทธิบัตรเครื่องฉีดขึ้นรูปเครื่องแรกในปี พ.ศ. 1872 เครื่องนี้ค่อนข้างเรียบง่ายเมื่อเทียบกับเครื่องจักรที่ใช้ในปัจจุบัน: ทำงานเหมือนเข็มฉีดยาขนาดใหญ่โดยใช้ลูกสูบฉีดพลาสติกผ่านความร้อน ทรงกระบอกลงในแม่พิมพ์ อุตสาหกรรมนี้ดำเนินไปอย่างช้าๆในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโดยการผลิตผลิตภัณฑ์เช่นปลอกคอกระดุมและหวีผม

นักเคมีชาวเยอรมัน Arthur Eichengrünและ Theodore Becker ได้ประดิษฐ์เซลลูโลสอะซิเตตรูปแบบที่ละลายได้เป็นครั้งแรกในปี 1903 ซึ่งมีความไวไฟน้อยกว่าเซลลูโลสไนเตรต ในที่สุดมันก็มีให้ในรูปแบบผงจากการฉีดขึ้นรูปอย่างง่ายดาย Arthur Eichengrünพัฒนาเครื่องฉีดขึ้นรูปเครื่องแรกในปี 1919 ในปี 1939 Arthur Eichengrünได้จดสิทธิบัตรการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเซลลูโลสอะซิเตท

อุตสาหกรรมขยายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ 1940 เนื่องจากสงครามโลกครั้งที่ XNUMX สร้างความต้องการอย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจำนวนมากราคาไม่แพง ในปี 1946 นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันเจมส์วัตสันเฮ็นดรีได้สร้างเครื่องฉีดสกรูตัวแรกขึ้นมาซึ่งทำให้สามารถควบคุมความเร็วในการฉีดได้อย่างแม่นยำและคุณภาพของบทความ เครื่องนี้ยังอนุญาตให้ผสมวัสดุก่อนฉีดเพื่อให้สามารถเพิ่มพลาสติกสีหรือพลาสติกรีไซเคิลลงในวัสดุบริสุทธิ์และผสมให้เข้ากันก่อนที่จะฉีด เครื่องฉีดสกรูวันนี้บัญชีสำหรับส่วนใหญ่ของเครื่องฉีดทั้งหมด ในปี 1970 เฮ็นดรีได้พัฒนากระบวนการฉีดขึ้นรูปโดยใช้ก๊าซช่วยครั้งแรกซึ่งได้รับอนุญาตให้ผลิตสิ่งของที่ซับซ้อนและเป็นโพรงที่เย็นลงอย่างรวดเร็ว ความยืดหยุ่นในการออกแบบที่พัฒนาขึ้นอย่างมากรวมถึงความแข็งแกร่งและความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนที่ผลิตในขณะที่ลดเวลาในการผลิตต้นทุนน้ำหนักและของเสีย

อุตสาหกรรมการฉีดพลาสติกพัฒนามานานหลายปีตั้งแต่การผลิตหวีและกระดุมไปจนถึงการผลิตผลิตภัณฑ์มากมายสำหรับอุตสาหกรรมหลายประเภทรวมถึงยานยนต์, การแพทย์, การบินและอวกาศ, สินค้าอุปโภคบริโภค, ของเล่น, ประปา, บรรจุภัณฑ์และการก่อสร้าง

ตัวอย่างของพอลิเมอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการ

อาจใช้โพลีเมอร์ส่วนใหญ่ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเรซินซึ่งรวมถึงเทอร์โมพลาสติกทั้งหมดเทอร์โมเซตและอีลาสโตเมอร์บางชนิด ตั้งแต่ปี 1995 จำนวนวัสดุที่มีอยู่ทั้งหมดสำหรับการฉีดขึ้นรูปได้เพิ่มขึ้นในอัตรา 750 ต่อปี มีวัสดุประมาณ 18,000 รายการเมื่อเทรนด์นั้นเริ่มต้นขึ้น วัสดุที่มีอยู่ ได้แก่ โลหะผสมหรือส่วนผสมของวัสดุที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ดังนั้นนักออกแบบผลิตภัณฑ์สามารถเลือกวัสดุที่มีคุณสมบัติที่ดีที่สุดจากการเลือกมากมาย เกณฑ์สำคัญสำหรับการเลือกวัสดุคือความแข็งแรงและฟังก์ชั่นที่จำเป็นสำหรับส่วนสุดท้ายรวมถึงค่าใช้จ่าย แต่วัสดุแต่ละชนิดมีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับการขึ้นรูปที่ต้องคำนึงถึง พอลิเมอร์ทั่วไปเช่นอีพ็อกซี่และฟีนอลิกเป็นตัวอย่างของพลาสติกเทอร์โมเซตติงในขณะที่ไนลอนโพลีเอทิลีนและพอลิสไตรีนเป็นเทอร์โมพลาสติก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้สปริงพลาสติกเป็นไปไม่ได้ แต่ความก้าวหน้าในคุณสมบัติพอลิเมอร์ทำให้ตอนนี้ใช้งานได้จริง การใช้งานรวมถึงหัวเข็มขัดสำหรับยึดและถอดสายรัดอุปกรณ์กลางแจ้ง

อุปกรณ์ใช้สอย

เครื่องฉีดขึ้นรูปประกอบด้วยถังวัสดุกระบอกฉีดหรือลูกสูบแบบสกรูและชุดทำความร้อน หรือที่เรียกว่าแท่นพิมพ์พวกเขาถือแม่พิมพ์ที่ส่วนประกอบมีรูปร่าง แท่นพิมพ์ได้รับการจัดอันดับตามน้ำหนักซึ่งแสดงถึงจำนวนแรงยึดที่เครื่องสามารถออกแรงได้ แรงนี้ทำให้แม่พิมพ์ปิดระหว่างกระบวนการฉีด ปริมาณน้ำหนักอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่น้อยกว่า 5 ตันไปจนถึงมากกว่า 9,000 ตันโดยตัวเลขที่สูงกว่านั้นใช้ในการดำเนินการผลิตเพียงเล็กน้อย แรงยึดทั้งหมดที่ต้องการจะพิจารณาจากพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป พื้นที่ที่คาดการณ์นี้คูณด้วยแรงยึดจาก 1.8 ถึง 7.2 ตันสำหรับแต่ละตารางเซนติเมตรของพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ ตามกฎทั่วไปคือ 4 หรือ 5 ตัน / นิ้ว² สามารถใช้กับผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ได้ หากวัสดุพลาสติกมีความแข็งมากจะต้องใช้แรงดันในการฉีดเพิ่มขึ้นเพื่อเติมเต็มแม่พิมพ์และทำให้น้ำหนักของแคลมป์มากขึ้นเพื่อปิดแม่พิมพ์ แรงที่ต้องการสามารถกำหนดได้จากวัสดุที่ใช้และขนาดของชิ้นส่วน ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ต้องการแรงยึดที่สูงขึ้น

แม่พิมพ์

แม่พิมพ์ or ตาย เป็นคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้อธิบายเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกในงานขึ้นรูป

เนื่องจากแม่พิมพ์มีราคาแพงในการผลิตจึงมักใช้เฉพาะในการผลิตจำนวนมากซึ่งมีการผลิตชิ้นส่วนหลายพันชิ้น แม่พิมพ์ทั่วไปสร้างจากเหล็กชุบแข็งเหล็กก่อนชุบแข็งอลูมิเนียมและ / หรือโลหะผสมเบริลเลียม - ทองแดง การเลือกใช้วัสดุในการสร้างแม่พิมพ์เป็นหลักในทางเศรษฐศาสตร์ โดยทั่วไปแล้วแม่พิมพ์เหล็กจะมีราคาสูงกว่าในการสร้าง แต่อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นจะชดเชยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับชิ้นส่วนจำนวนมากก่อนที่จะสึกหรอ แม่พิมพ์เหล็กที่ผ่านการชุบแข็งแล้วมีความทนทานต่อการสึกหรอน้อยกว่าและใช้สำหรับความต้องการปริมาณที่น้อยลงหรือชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ความแข็งของเหล็กโดยทั่วไปคือ 38–45 ในระดับ Rockwell-C แม่พิมพ์เหล็กชุบแข็งจะได้รับความร้อนหลังจากการตัดเฉือน สิ่งเหล่านี้เหนือกว่ามากในแง่ของความทนทานต่อการสึกหรอและอายุการใช้งาน ความแข็งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 50 ถึง 60 Rockwell-C (HRC) แม่พิมพ์อลูมิเนียมมีต้นทุนที่น้อยกว่ามากและเมื่อออกแบบและตัดเฉือนด้วยอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยสามารถประหยัดได้สำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนหลายหมื่นชิ้น ทองแดงเบริลเลียมใช้ในพื้นที่ของแม่พิมพ์ที่ต้องการการขจัดความร้อนอย่างรวดเร็วหรือบริเวณที่มีความร้อนสูงที่สุดที่เกิดขึ้น แม่พิมพ์สามารถผลิตได้ทั้งโดยการใช้เครื่องจักรกลซีเอ็นซีหรือโดยใช้กระบวนการตัดการปล่อยไฟฟ้า

การออกแบบแม่พิมพ์

แม่พิมพ์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ แม่พิมพ์ฉีด (แผ่นเพลท) และแม่พิมพ์อีเจ็คเตอร์ (เพลท B) ส่วนประกอบเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า ผุพัง และ ช่างทำแม่พิมพ์. เม็ดพลาสติกเข้าสู่แม่พิมพ์ผ่านทาง ป่วง or ประตู ในแม่พิมพ์ฉีด; บูชป่วงคือการปิดผนึกอย่างแน่นหนากับหัวฉีดของถังฉีดของเครื่องฉีดพลาสติกและเพื่อให้พลาสติกหลอมเหลวไหลจากถังลงในแม่พิมพ์หรือที่เรียกว่า โพรง. บูชสเตอร์จะนำพลาสติกที่หลอมเหลวไปยังภาพโพรงผ่านช่องที่กลึงเข้ากับแผ่น A และ B ช่องเหล่านี้ทำให้พลาสติกวิ่งตามได้ดังนั้นจึงเรียกว่านักวิ่ง. พลาสติกหลอมเหลวไหลผ่านทางวิ่งและเข้าสู่ประตูพิเศษอย่างน้อยหนึ่งประตูและเข้าไปในรูปทรงเรขาคณิตของโพรงเพื่อสร้างส่วนที่ต้องการ

ปริมาณเรซิ่นที่ต้องใช้ในการเติมสปรินซ์รันเนอร์และฟันผุของแม่พิมพ์ประกอบด้วย "ช็อต" อากาศที่ถูกกักไว้ในแม่พิมพ์สามารถหลุดออกมาทางช่องระบายอากาศที่กราวด์เข้าไปในแนวแยกชิ้นส่วนของแม่พิมพ์หรือรอบ ๆ หมุดตัวเป่าและสไลด์ที่มีขนาดเล็กกว่ารูที่ยึดไว้เล็กน้อย หากไม่อนุญาตให้อากาศที่ติดอยู่หลุดออกไปอากาศจะถูกบีบอัดโดยความดันของวัสดุที่เข้ามาและบีบเข้าที่มุมของโพรงซึ่งจะป้องกันไม่ให้บรรจุและอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องอื่น ๆ อากาศอาจบีบอัดมากจนลุกไหม้และเผาไหม้วัสดุพลาสติกที่อยู่รอบ ๆ

เพื่อให้สามารถถอดชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจากแม่พิมพ์ได้คุณสมบัติของแม่พิมพ์จะต้องไม่ยื่นออกไปในทิศทางที่แม่พิมพ์เปิดเว้นแต่ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์จะได้รับการออกแบบให้เคลื่อนย้ายจากระหว่างระยะยื่นเมื่อแม่พิมพ์เปิดขึ้น (ใช้ส่วนประกอบที่เรียกว่า Lifters )

ด้านของชิ้นส่วนที่ปรากฏขนานกับทิศทางของการดึง (แกนของตำแหน่งที่ถูกเจาะ (รู) หรือส่วนแทรกขนานกับการเคลื่อนที่ขึ้นและลงของแม่พิมพ์เมื่อเปิดและปิด) โดยทั่วไปจะทำมุมเล็กน้อยเรียกว่าร่างเพื่อคลายชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ ร่างที่ไม่เพียงพออาจทำให้เสียรูปทรงหรือเสียหายได้ แบบร่างที่จำเป็นสำหรับการปล่อยแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับความลึกของโพรงเป็นหลัก: ยิ่งโพรงลึกเท่าไหร่ก็ยิ่งจำเป็นต้องร่างมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงการหดตัวเมื่อพิจารณาร่างที่ต้องการ หากผิวหนังบางเกินไปชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจะมีแนวโน้มที่จะหดตัวลงบนแกนที่ก่อตัวขึ้นในขณะที่ทำให้เย็นลงและยึดติดกับแกนเหล่านั้นหรือชิ้นส่วนอาจบิดบิดพองหรือแตกเมื่อช่องถูกดึงออกไป

โดยปกติแม่พิมพ์จะได้รับการออกแบบเพื่อให้ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปอยู่บนด้านอีเจ็คเตอร์ (B) ของแม่พิมพ์ได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อเปิดขึ้นและดึงตัววิ่งและส่วนที่ยื่นออกมาจากด้าน (A) พร้อมกับชิ้นส่วน จากนั้นชิ้นส่วนจะตกลงอย่างอิสระเมื่อดีดออกจากด้าน (B) ประตูอุโมงค์หรือที่เรียกว่าประตูเรือดำน้ำหรือประตูแม่พิมพ์อยู่ด้านล่างของเส้นแบ่งหรือพื้นผิวแม่พิมพ์ การเปิดจะถูกกลึงเข้ากับพื้นผิวของแม่พิมพ์บนเส้นแบ่ง ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจะถูกตัด (โดยแม่พิมพ์) จากระบบตัววิ่งเมื่อนำออกจากแม่พิมพ์ พินอีเจ็คเตอร์หรือที่เรียกว่าพินเอ๊าต์เอาต์เป็นหมุดวงกลมที่วางไว้ในครึ่งหนึ่งของแม่พิมพ์ (โดยปกติคือครึ่งตัวเป่า) ซึ่งจะผลักผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปเสร็จแล้วหรือระบบรันเนอร์ออกจากแม่พิมพ์ การนำออกของบทความโดยใช้หมุดแขนสไตรเปอร์ ฯลฯ อาจทำให้เกิดการแสดงผลที่ไม่พึงประสงค์หรือการบิดเบือนดังนั้นจึงต้องระมัดระวังในการออกแบบแม่พิมพ์

วิธีการมาตรฐานในการทำความเย็นคือการส่งสารหล่อเย็น (โดยทั่วไปจะเป็นน้ำ) ผ่านชุดของรูที่เจาะผ่านแผ่นแม่พิมพ์และเชื่อมต่อด้วยท่อเพื่อสร้างทางเดินต่อเนื่อง สารหล่อเย็นจะดูดความร้อนจากแม่พิมพ์ (ซึ่งดูดความร้อนจากพลาสติกร้อน) และทำให้แม่พิมพ์อยู่ในอุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อทำให้พลาสติกแข็งตัวในอัตราที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

เพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษาและการระบายช่องว่างและแกนจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้น ๆ ที่เรียกว่า แทรกและแอสเซมบลีย่อยเรียกอีกอย่างว่า แทรก, บล็อก,หรือ ไล่ล่าบล็อก. โดยการแทนที่เม็ดมีดที่ใช้แทนกันได้แม่พิมพ์หนึ่งชิ้นอาจสร้างส่วนที่เหมือนกันหลายรูปแบบ

ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้นเกิดขึ้นโดยใช้แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เหล่านี้อาจมีส่วนที่เรียกว่าสไลด์ที่ย้ายเข้าไปในช่องที่ตั้งฉากกับทิศทางการวาดเพื่อสร้างคุณสมบัติส่วนที่ยื่นออกมา เมื่อเปิดแม่พิมพ์แม่พิมพ์จะถูกดึงออกจากชิ้นส่วนพลาสติกโดยใช้“ หมุดมุม” ที่อยู่กับแม่พิมพ์ครึ่งแม่พิมพ์ หมุดเหล่านี้เข้าสู่สล็อตในสไลด์และทำให้สไลด์เลื่อนไปข้างหลังเมื่อครึ่งที่เคลื่อนไหวของโมลด์เปิดขึ้น จากนั้นชิ้นส่วนจะถูกขับออกมาและแม่พิมพ์จะปิด การปิดของแม่พิมพ์ทำให้สไลด์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามหมุดมุม

แม่พิมพ์บางชิ้นอนุญาตให้ชิ้นส่วนที่ผ่านการขึ้นรูปแล้วก่อนหน้านี้ถูกใส่เข้าไปใหม่เพื่อให้ชั้นพลาสติกใหม่เกิดขึ้นรอบส่วนแรก สิ่งนี้มักเรียกกันว่า ระบบนี้สามารถผลิตยางและล้อแบบชิ้นเดียวได้

แม่พิมพ์สองช็อตหรือหลายช็อตได้รับการออกแบบมาเพื่อ“ การขึ้นรูป” ภายในรอบการขึ้นรูปเดียวและต้องผ่านกระบวนการฉีดขึ้นรูปเฉพาะที่มีหน่วยฉีดตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไป กระบวนการนี้เป็นกระบวนการฉีดขึ้นรูปสองครั้งดังนั้นจึงมีข้อผิดพลาดน้อยกว่ามาก ในขั้นตอนแรกวัสดุสีพื้นฐานจะถูกขึ้นรูปเป็นรูปทรงพื้นฐานซึ่งมีช่องว่างสำหรับการถ่ายภาพที่สอง จากนั้นวัสดุที่สองซึ่งเป็นสีอื่นจะถูกฉีดขึ้นรูปลงในช่องว่างเหล่านั้น ตัวอย่างเช่นปุ่มกดและกุญแจที่ทำโดยกระบวนการนี้มีเครื่องหมายที่ไม่สามารถสึกหรอได้และยังคงอ่านได้ชัดเจนเมื่อใช้งานหนัก

แม่พิมพ์สามารถสร้างสำเนาของชิ้นส่วนเดียวกันได้หลายชุดในการ "ยิง" ครั้งเดียว จำนวน "การแสดงผล" ในแม่พิมพ์ของส่วนนั้นมักเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่าคาวิเทชั่น เครื่องมือที่มีการแสดงผลครั้งเดียวมักเรียกว่าแม่พิมพ์การแสดงผลครั้งเดียว (โพรง) แม่พิมพ์ที่มี 2 หรือมากกว่าของชิ้นส่วนเดียวกันจะถูกเรียกว่าเป็นแม่พิมพ์การแสดงผลหลาย (ช่อง) แม่พิมพ์ที่มีปริมาณการผลิตสูงมาก (เช่นฝาขวด) สามารถมีได้มากกว่า 128 ช่อง

ในบางกรณีเครื่องมือแบบหลายช่องจะทำการปั้นชิ้นส่วนต่าง ๆ ในเครื่องมือเดียวกัน ผู้ผลิตเครื่องมือบางคนเรียกว่าแม่พิมพ์ตระกูลเหล่านี้เนื่องจากชิ้นส่วนทั้งหมดเกี่ยวข้องกัน ตัวอย่างเช่นชุดโมเดลพลาสติก

เก็บแม่พิมพ์

ผู้ผลิตพยายามอย่างยิ่งที่จะปกป้องแม่พิมพ์ที่กำหนดเองเนื่องจากต้นทุนเฉลี่ยสูง รักษาระดับอุณหภูมิและความชื้นอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานที่ยาวนานที่สุดสำหรับแม่พิมพ์แต่ละแบบ แม่พิมพ์แบบกำหนดเองเช่นที่ใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปยางจะถูกเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นเพื่อป้องกันการแปรปรวน

วัสดุเครื่องมือ

มักใช้เหล็กกล้าเครื่องมือ เหล็กอ่อนอลูมิเนียมนิกเกิลหรืออีพ็อกซี่เหมาะสำหรับงานต้นแบบหรือการผลิตที่สั้นมากเท่านั้น อลูมิเนียมแข็งสมัยใหม่ (โลหะผสม 7075 และ 2024) ด้วยการออกแบบแม่พิมพ์ที่เหมาะสมสามารถสร้างแม่พิมพ์ที่มีอายุการใช้งาน 100,000 ชิ้นขึ้นไปได้อย่างง่ายดายด้วยการบำรุงรักษาแม่พิมพ์ที่เหมาะสม

เครื่องจักรกล

แม่พิมพ์สร้างขึ้นจากสองวิธีหลัก: การตัดเฉือนมาตรฐานและ EDM การตัดเฉือนมาตรฐานในรูปแบบดั้งเดิมนั้นในอดีตเคยเป็นวิธีการสร้างแม่พิมพ์ฉีด ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีการกลึงซีเอ็นซีจึงเป็นวิธีที่โดดเด่นในการทำแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยมีรายละเอียดแม่พิมพ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นในเวลาที่น้อยกว่าวิธีการทั่วไป

กระบวนการปล่อยพลังงานไฟฟ้า (EDM) หรือกระบวนการกัดเซาะประกายไฟถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแม่พิมพ์ เช่นเดียวกับการอนุญาตให้มีการสร้างรูปร่างที่ยากต่อเครื่องจักรกระบวนการนี้ช่วยให้แม่พิมพ์สามารถชุบแข็งได้ล่วงหน้าเพื่อไม่ให้ความร้อน การเปลี่ยนแปลงแม่พิมพ์ที่ชุบแข็งโดยการเจาะแบบเดิมและการกัดมักจะต้องมีการหลอมเพื่อทำให้แม่พิมพ์นิ่มลงตามด้วยการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อชุบแข็งอีกครั้ง EDM เป็นกระบวนการง่ายๆที่อิเล็กโทรดรูปทรงซึ่งมักจะทำจากทองแดงหรือกราไฟต์จะถูกลดลงอย่างช้าๆลงบนพื้นผิวแม่พิมพ์ (ในช่วงเวลาหลายชั่วโมง) ซึ่งแช่อยู่ในน้ำมันพาราฟิน (น้ำมันก๊าด) แรงดันไฟฟ้าที่นำมาใช้ระหว่างเครื่องมือและแม่พิมพ์ทำให้เกิดการสึกกร่อนของพื้นผิวแม่พิมพ์ในรูปแบบผกผันของอิเล็กโทรด

ราคา

จำนวนของฟันผุที่รวมอยู่ในแม่พิมพ์จะสัมพันธ์โดยตรงกับต้นทุนการขึ้นรูป ช่องที่น้อยลงต้องใช้เครื่องมือในการทำงานน้อยลงดังนั้นการ จำกัด จำนวนของฟันผุในทางกลับกันจะส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเริ่มต้นลดลงเพื่อสร้างแม่พิมพ์ฉีด

เนื่องจากจำนวนฟันผุมีบทบาทสำคัญในต้นทุนการขึ้นรูปความซับซ้อนของการออกแบบชิ้นส่วนก็เช่นกัน ความซับซ้อนอาจรวมอยู่ในหลายปัจจัยเช่นการตกแต่งพื้นผิวข้อกำหนดด้านความทนทานเกลียวภายในหรือภายนอกการลงรายละเอียดอย่างละเอียดหรือจำนวนอันเดอร์คัทที่อาจรวมเข้าด้วยกัน

รายละเอียดเพิ่มเติมเช่น undercuts หรือคุณสมบัติใด ๆ ที่ก่อให้เกิดการใช้เครื่องมือเพิ่มเติมจะเพิ่มต้นทุนแม่พิมพ์ การเสร็จสิ้นพื้นผิวของแกนและโพรงของแม่พิมพ์จะมีผลต่อต้นทุน

กระบวนการฉีดขึ้นรูปยางผลิตผลิตภัณฑ์คงทนสูงทำให้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุนมากที่สุด กระบวนการหลอมโลหะที่สอดคล้องกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำช่วยลดปริมาณของเสียทั้งหมดได้อย่างมาก

กระบวนการฉีด

ด้วยการฉีดขึ้นรูปพลาสติกเม็ดจะถูกป้อนโดยหน่วยความจำบังคับจากถังลงในถังความร้อน เมื่อเม็ดพลาสติกเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างช้าๆโดยลูกสูบแบบสกรูพลาสติกจะถูกบังคับให้เข้าไปในห้องที่มีความร้อนซึ่งจะละลาย ในขณะที่ลูกสูบพุ่งขึ้นพลาสติกที่ถูกละลายจะถูกบังคับผ่านหัวฉีดที่วางกับแม่พิมพ์ทำให้สามารถเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ผ่านทางเกทและวิ่ง แม่พิมพ์ยังคงเย็นอยู่ดังนั้นพลาสติกจะแข็งตัวเกือบจะทันทีเมื่อแม่พิมพ์เต็ม

วงจรการฉีดขึ้นรูป

ลำดับของเหตุการณ์ระหว่างแม่พิมพ์ฉีดของชิ้นส่วนพลาสติกเรียกว่าวงจรการฉีดขึ้นรูป วัฏจักรเริ่มต้นเมื่อแม่พิมพ์ปิดแล้วตามด้วยการฉีดโพลิเมอร์ลงในโพรงแม่พิมพ์ เมื่อบรรจุในโพรงแล้วจะยังคงมีแรงดันในการจับเพื่อชดเชยการหดตัวของวัสดุ ในขั้นตอนถัดไปสกรูหมุนให้อาหารช็อตต่อไปที่สกรูด้านหน้า ทำให้สกรูหดกลับเมื่อจัดทำช็อตถัดไป เมื่อชิ้นส่วนเย็นพอแม่พิมพ์จะเปิดขึ้นและชิ้นส่วนจะถูกขับออกมา

วิทยาศาสตร์กับการปั้นแบบดั้งเดิม

ตามเนื้อผ้าส่วนการฉีดขึ้นรูปจะกระทำที่ความดันคงที่หนึ่งครั้งเพื่อเติมและบรรจุโพรง อย่างไรก็ตามวิธีนี้อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่จากวงจรต่อวงจร ที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบันคือการขึ้นรูปทางวิทยาศาสตร์หรือแบบแยกส่วนซึ่งเป็นวิธีการที่บุกเบิกโดย RJG Inc. ในการนี้การฉีดพลาสติกจะถูก "แยกส่วน" ออกเป็นขั้นตอนเพื่อให้สามารถควบคุมขนาดชิ้นส่วนได้ดีขึ้นและวงจรต่อวงจรมากขึ้น (โดยทั่วไปเรียกว่า shot-to - ภาพรวมในอุตสาหกรรม) ความสม่ำเสมอ ขั้นแรกให้เติมช่องว่างให้เต็มประมาณ 98% โดยใช้การควบคุมความเร็ว (speed) แม้ว่าแรงดันควรเพียงพอสำหรับความเร็วที่ต้องการ แต่ข้อ จำกัด ของแรงดันในขั้นตอนนี้ก็ไม่เป็นที่พึงปรารถนา เมื่อโพรงเต็ม 98% เครื่องจะเปลี่ยนจากการควบคุมความเร็วเป็นการควบคุมความดันโดยที่โพรงจะถูก "อัดแน่น" ด้วยความดันคงที่ซึ่งจำเป็นต้องมีความเร็วเพียงพอที่จะเข้าถึงแรงกดดันที่ต้องการ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมขนาดชิ้นส่วนได้ภายในหนึ่งในพันของนิ้วหรือดีกว่า

กระบวนการฉีดขึ้นรูปชนิดต่าง ๆ

แม้ว่ากระบวนการฉีดขึ้นรูปส่วนใหญ่จะครอบคลุมโดยคำอธิบายกระบวนการทั่วไปข้างต้น แต่ก็มีหลายรูปแบบที่สำคัญรวมถึง แต่ไม่ จำกัด เฉพาะ:

• หล่อตาย
• การฉีดขึ้นรูปโลหะ
• แบบฉีดผนังบาง
• การฉีดขึ้นรูปยางซิลิโคนเหลว

รายการกระบวนการฉีดพลาสติกที่ครอบคลุมมากขึ้นอาจพบได้ที่นี่:

การแก้ไขปัญหากระบวนการ

เช่นเดียวกับกระบวนการอุตสาหกรรมทั้งหมดการฉีดขึ้นรูปสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีข้อบกพร่อง ในด้านการฉีดขึ้นรูปการแก้ไขปัญหามักจะดำเนินการโดยการตรวจสอบชิ้นส่วนที่มีข้อบกพร่องเพื่อหาข้อบกพร่องเฉพาะและแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้ด้วยการออกแบบแม่พิมพ์หรือลักษณะของกระบวนการเอง การทดลองมักจะดำเนินการก่อนที่จะดำเนินการผลิตอย่างเต็มรูปแบบเพื่อคาดการณ์ข้อบกพร่องและกำหนดคุณสมบัติที่เหมาะสมที่จะใช้ในกระบวนการฉีด

เมื่อเติมแม่พิมพ์ใหม่หรือที่ไม่คุ้นเคยเป็นครั้งแรกโดยที่ไม่ทราบขนาดการยิงของแม่พิมพ์นั้นช่างเทคนิค / ชุดเครื่องมืออาจทำการทดลองใช้ก่อนที่จะดำเนินการผลิตเต็มรูปแบบ เขาเริ่มต้นด้วยน้ำหนักการยิงเล็กน้อยและค่อยๆเติมจนกว่าแม่พิมพ์จะเต็ม 95 ถึง 99% เมื่อทำได้แล้วจะมีการใช้แรงดันในการยึดเล็กน้อยและเวลาในการจับจะเพิ่มขึ้นจนกว่าประตูจะหยุด (เวลาแข็งตัว) เวลาหยุดการหยุดของประตูสามารถกำหนดได้โดยการเพิ่มเวลาพักและจากนั้นชั่งน้ำหนักชิ้นส่วน เมื่อน้ำหนักของชิ้นส่วนไม่เปลี่ยนแปลงจึงทราบได้ว่าประตูนั้นแข็งตัวและไม่มีการฉีดวัสดุเข้าไปในชิ้นส่วนอีก เวลาในการแข็งตัวของประตูมีความสำคัญเนื่องจากเป็นตัวกำหนดรอบเวลาและคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ซึ่งตัวเองเป็นประเด็นสำคัญทางเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการผลิต ความดันในการจับจะเพิ่มขึ้นจนกว่าชิ้นส่วนจะปราศจากอ่างล้างมือและได้รับน้ำหนักชิ้นส่วน

ข้อบกพร่องในการขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูปเป็นเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีปัญหาในการผลิต พวกเขาอาจเกิดจากข้อบกพร่องในแม่พิมพ์หรือบ่อยครั้งโดยกระบวนการขึ้นรูปเอง

วิธีการเช่นการสแกน CT เชิงอุตสาหกรรมสามารถช่วยในการค้นหาข้อบกพร่องเหล่านี้จากภายนอกและภายใน

เกณฑ์ความคลาดเคลื่อน

ความทนทานต่อการขึ้นรูปเป็นค่าเผื่อที่ระบุในการเบี่ยงเบนในพารามิเตอร์เช่นขนาด, น้ำหนัก, รูปร่างหรือมุม ฯลฯ เพื่อเพิ่มการควบคุมในการตั้งค่าความคลาดเคลื่อนโดยทั่วไปจะมีการจำกัดความหนาขั้นต่ำและสูงสุดตามกระบวนการที่ใช้ โดยทั่วไปแล้วการฉีดขึ้นรูปจะมีความคลาดเคลื่อนได้เทียบเท่ากับ IT Grade ประมาณ 9–14 ความทนทานที่เป็นไปได้ของเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซ็ตคือ± 0.200 ถึง± 0.500 มิลลิเมตร ในการใช้งานเฉพาะทางความคลาดเคลื่อนต่ำถึง± 5 µm สำหรับทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางและคุณสมบัติเชิงเส้นสามารถทำได้ในการผลิตจำนวนมาก พื้นผิวเสร็จ 0.0500 ถึง 0.1000 µm หรือดีกว่าสามารถรับได้ นอกจากนี้ยังมีพื้นผิวขรุขระหรือกรวด

ความต้องการพลังงาน

กำลังที่จำเป็นสำหรับกระบวนการของการฉีดขึ้นอยู่กับหลายสิ่งและแตกต่างกันระหว่างวัสดุที่ใช้ คู่มืออ้างอิงกระบวนการผลิต ระบุว่าความต้องการพลังงานขึ้นอยู่กับ "ความถ่วงจำเพาะของวัสดุจุดหลอมเหลวการนำความร้อนขนาดชิ้นส่วนและอัตราการขึ้นรูป" ด้านล่างนี้เป็นตารางจากหน้า 243 ของเอกสารอ้างอิงเดียวกันกับที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งแสดงให้เห็นถึงลักษณะที่เกี่ยวข้องกับกำลังไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดได้ดีที่สุด

หุ่นยนต์ขึ้นรูป

ระบบอัตโนมัติหมายความว่าชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลงนั้นอนุญาตให้ระบบตรวจสอบอุปกรณ์พกพาตรวจสอบชิ้นส่วนได้เร็วขึ้น นอกจากการติดตั้งระบบตรวจสอบบนอุปกรณ์อัตโนมัติแล้วหุ่นยนต์หลายแกนยังสามารถถอดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์และจัดวางตำแหน่งสำหรับกระบวนการต่อไป

อินสแตนซ์เฉพาะรวมถึงการลบชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ทันทีหลังจากสร้างชิ้นส่วนเช่นเดียวกับการใช้ระบบวิชันซิสเต็ม หุ่นยนต์จะจับชิ้นส่วนหลังจากที่หมุดอีเจ็คเตอร์ยื่นออกมาเพื่อปลดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ จากนั้นจะย้ายไปไว้ในที่เก็บหรือโดยตรงไปยังระบบตรวจสอบ ทางเลือกขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์เช่นเดียวกับรูปแบบทั่วไปของอุปกรณ์การผลิต ระบบการมองเห็นที่ติดตั้งบนหุ่นยนต์มีการควบคุมคุณภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยเม็ดมีด หุ่นยนต์มือถือสามารถระบุความแม่นยำในการจัดวางของส่วนประกอบโลหะได้แม่นยำยิ่งขึ้นและตรวจสอบได้เร็วกว่าที่มนุษย์สามารถทำได้

รูปภาพ