Co je vstřikování?

Přehled procesu vstřikování

Vstřikování je vysoce efektivní výrobní metoda určená pro sériovou výrobu dílů. Proces zahrnuje vstřikování roztaveného materiálu do formy. Je široce používán ve velkých výrobních sériích, takže je ideální pro výrobu tisíců nebo dokonce milionů stejných položek. Zatímco lze použít materiály jako kovy, sklo, elastomery a dokonce i cukrovinky, vstřikování se nejčastěji používá u termoplastů a termosetových polymerů.

Proces vstřikování

Prvním krokem při vstřikování je vytvoření samotné formy. Tyto formy jsou obvykle vyrobeny z kovu – obvykle hliníku nebo oceli – a jsou přesně opracovány tak, aby odpovídaly detailním vlastnostem produktu, který budou vyrábět. Jakmile je forma připravena, je materiál pro díl přiváděn do vyhřívaného sudu, kde je promícháván rotujícím šnekem. Topná tělesa kolem válce taví materiál, který je následně vstřikován do dutiny formy, kde se ochlazuje a tuhne, čímž vzniká konečný tvar součásti. Doba chlazení je často minimalizována začleněním chladicích kanálů do formy, kterými voda nebo olej cirkuluje z externího regulátoru teploty.

Sestava formy je namontována na desky, a jakmile materiál ztuhne, desky se oddělí, což umožňuje vyhazovacím kolíkům vytlačit součást z formy. U složitějších návrhů lze ke spojení různých materiálů do jednoho dílu použít techniku ​​známou jako dvouvstřikové vstřikování nebo vstřikování více materiálů. Tato metoda může přidat povrch měkký na dotek, začlenit různé barvy nebo vyrobit díly s různými funkčními vlastnostmi.

Typy forem a jejich aplikace

Formy mohou být navrženy jako jednodutinové nebo vícedutinové. Vícedutinové formy mohou buď vyrábět identické díly v každé dutině, nebo vytvářet různé geometrie současně. Hliníkové formy, i když jsou levnější a rychlejší na výrobu, nejsou příliš vhodné pro velkoobjemovou výrobu nebo díly vyžadující těsné tolerance kvůli jejich nižší mechanické pevnosti. Mají tendenci se opotřebovávat, deformovat nebo poškodit opakovaným vstřikováním a upínacími silami. Na druhou stranu jsou ocelové formy odolnější a vhodnější pro dlouhé výrobní série, i když jejich výroba je nákladnější.

Klíčové aspekty vstřikování

Úspěch projektu vstřikování závisí na několika faktorech. Zásadní roli hraje design dílu, výběr materiálu a výkon vstřikovacího stroje. Konstrukce musí zajistit, že materiál ve formě hladce proudí, zcela ji vyplní a ochladí způsobem, který zachová požadovaný tvar a rozměry.

Kdy použít vstřikování?

Vstřikování je ideální pro výrobu široké škály běžně používaných produktů, od malých plastových předmětů, jako jsou uzávěry lahví a pouzdra na dálkové ovládání, až po lékařské přístroje, jako jsou injekční stříkačky. Tento proces se také používá pro výrobu větších součástí, jako jsou panely karoserie automobilů. Vstřikování je zvláště výhodné při výrobě tisíců nebo milionů konzistentních, vysoce kvalitních dílů.

Materiály používané při vstřikování

S více než 85 000 komerčně dostupnými plastovými materiály a 45 rodinami polymerů existuje mnoho možností pro vstřikování. Tyto polymery obecně spadají do dvou kategorií: termosetové plasty a termoplasty. Mezi nejčastěji používané plasty patří vysokohustotní polyetylen a nízkohustotní polyetylen. Tyto materiály nabízejí několik výhod, včetně vysoké flexibility, dobré pevnosti v tahu, odolnosti proti nárazu, nízké absorpce vlhkosti a recyklovatelnosti.

Mezi další běžně používané vstřikované plasty patří:

Akrylonitrilbutadienstyren (ABS)

Polykarbonát (PC)

Alifatické polyamidy (PPA)

Polyoxymethylen (POM)

Polymethylmethakrylát (PMMA)

Polypropylen (PP)

Polybutylen tereftalát (PBT)

Polyfenylsulfon (PPSU)

Polyetheretherketon (PEEK)

Polyetherimid (PEI)

Závěr

Vstřikování zůstává dominantní výrobní metodou pro hromadnou výrobu díky své přesnosti, účinnosti a schopnosti vyrábět složité díly v měřítku. Ať už jde o malé díly nebo větší sestavy, vstřikování poskytuje spolehlivé řešení pro výrobu konzistentních, vysoce kvalitních součástí v různých průmyslových odvětvích.