Interpretarea punctelor cheie ale tehnologiei de turnare prin microinjecție

Sub premisa unei piețe din ce în ce mai diversificate, industria de turnare prin injecție se dezvoltă și se extinde constant, odată cu apariția de noi procese, cum ar fi turnarea prin injecție multicoloră, turnarea prin injecție asistată cu gaz, aplicarea filmului de matriță și turnarea co-injecție. În ceea ce privește specificațiile mașinilor de turnat prin injecție, acestea se dezvoltă, de asemenea, în două direcții - mașinile de turnat prin injecție cu tonaj mare și mașinile de turnat prin injecție sunt în permanență actualizate. Acest articol se concentrează pe introducerea opiniilor autorului asupra proceselor de turnare prin microinjecție.
În ultimii ani, a existat o cerere din ce în ce mai mare pentru microproduse. Fie în industria electronică, industria ceasurilor sau industria militară, există o cerere mare pentru piese turnate prin microinjecție, care au cerințe ridicate pentru dimensiune și precizie.
Sub o astfel de premisă, procesul de turnare cu microinjecție se confruntă și cu provocări enorme. Cum putem face ca piesele turnate prin injecție să îndeplinească cerințele de dimensiune ale nivelului micrometrului, având în același timp un aspect și o performanță bune? Mai jos, vom prezenta pe scurt diferențele dintre modelarea prin microinjecție și turnarea prin injecție tradițională în ceea ce privește matrițele, echipamentele, materialele, procesele și alte aspecte.
Cererea de microproduse este în creștere, iar imaginea arată produsele micro-clip chirurgicale medicale afișate de Weimeng Bartenfield.
Prelucrarea matriței și puncte cheie
În ceea ce privește matrițele, microformarea prin injecție necesită echipamente de procesare mult mai mari în comparație cu turnarea prin injecție tradițională.
De obicei, există două tendințe în turnarea prin microinjecție în prelucrarea matrițelor: prima este utilizarea prelucrarii cu scânteie a suprafeței oglinzii. Pentru a asigura o precizie ridicată, cel mai bine este să folosiți electrozi de grafit pentru prelucrarea cu scântei electrice, deoarece pierderea electrozilor de grafit este mult mai mică decât cea a electrozilor obișnuiți de cupru.
A doua metodă de prelucrare folosită în mod obișnuit este utilizarea matrițelor de electroformare, care pot asigura o precizie foarte mare. Cu toate acestea, dezavantajul este că ciclul de procesare este lung și fiecare gaură trebuie procesată independent. În plus, dacă există deteriorări ușoare care nu pot fi reparate în timpul producției, orificiul deteriorat poate fi doar înlocuit.
În ceea ce privește matrițele, temperatura matriței este, de asemenea, un parametru foarte important pentru turnarea prin microinjecție. Abordarea utilizată în mod obișnuit pentru clienții de vârf este să împrumute conceptul de turnare prin injecție cu luciu ridicat și să introducă sisteme rapide de încălzire și răcire.
În teorie, temperatura ridicată a matriței este foarte utilă pentru turnarea prin microinjecție, cum ar fi prevenirea dificultăților de umplere cu pereți subțiri și a lipsei de material. Cu toate acestea, temperatura excesivă a matriței poate aduce noi probleme, cum ar fi timpul de ciclu prelungit și deformarea prin contracție după deschiderea matriței. Prin urmare, introducerea unui nou sistem de control al temperaturii matriței este destul de importantă. În timpul procesului de turnare prin injecție, temperatura matriței poate fi crescută (care poate depăși punctul de topire al plasticului utilizat), permițând topiturii să umple rapid cavitatea matriței și împiedicând scăderea prea rapidă a topiturii în timpul procesului de umplere, ceea ce duce la incomplet. umplere; La deformare, temperatura matriței poate scădea rapid și poate fi menținută la o temperatură puțin mai mică decât temperatura de deformare termică a plasticului, iar apoi matrița poate fi deschisă și scoasă.
În plus, datorită faptului că microformarea prin injecție implică produse cu o masă de miligrame, dacă pentru turnarea prin injecție se folosește un sistem convențional de gating, chiar și după îmbunătățiri ale optimizării, raportul de masă a materialului dintre produs și sistemul de gating este încă 1: 10. Mai puțin de 10 la sută din materiale sunt injectate în microproduse, rezultând o cantitate mare de solidificare în sistemul de turnare. Prin urmare, turnarea prin microinjecție ar trebui să utilizeze un sistem de turnare cu canal fierbinte.
Puncte cheie pentru selecția materialului
În ceea ce privește selecția materialelor, se recomandă alegerea unor materiale plastice de inginerie generală cu vâscozitate scăzută și stabilitate termică bună în stadiile incipiente de dezvoltare.
Alegerea materialelor cu vâscozitate scăzută se datorează faptului că în timpul procesului de umplere, vâscozitatea topiturii este scăzută, rezultând o rezistență relativ mică în întregul sistem de turnare. Viteza de umplere este rapidă, asigurând că topitura umple fără probleme cavitatea matriței și nu există o scădere semnificativă a temperaturii topiturii. În caz contrar, îmbinările reci se formează cu ușurință pe produs, iar orientarea moleculară este mai mică în timpul procesului de umplere, rezultând o performanță relativ uniformă a produsului.
Dacă sunt selectate materiale plastice cu vâscozitate mare, nu numai că procesul de umplere va fi mai lent, dar și timpul de alimentare va fi mai lung. Datorită fluxului de forfecare cauzat de alimentare, moleculele asemănătoare lanțului se pot orienta cu ușurință de-a lungul direcției curgerii de forfecare. În acest caz, atunci când este răcit sub punctul de înmuiere, starea de orientare va fi înghețată. Această orientare la îngheț, într-o anumită măsură, poate provoca cu ușurință stres intern în produs și chiar poate provoca fisurarea prin tensiune sau deformarea deformată a produsului.
Motivul pentru care este necesară o bună stabilitate termică a materialelor plastice este faptul că materialele care rămân în canalul fierbinte pentru o perioadă lungă de timp sau sunt predispuse la degradarea termică din cauza forfecării șurubului. În special pentru materialele plastice termosensibile, chiar și într-un ciclu scurt, datorită volumului mic de injecție al materialului, timpul de rezidență în sistemul de turnare este relativ lung, determinând o degradare considerabilă a plasticului. Prin urmare, materialele plastice termosensibile nu sunt potrivite pentru turnarea prin microinjecție.
Puncte cheie pentru selectarea echipamentului
În ceea ce privește selecția echipamentului, întrucât dimensiunea pieselor turnate cu microinjecție este la nivelul micrometrului, este recomandabil să alegeți o mașină de injecție cu un volum de injecție de miligrame.
Unitatea de injecție a acestui tip de mașină de injecție adoptă, în general, un tip de combinație de piston cu șurub, în ​​care partea șurubului completează plastificarea materialului, iar pistonul injectează topitura în cavitatea matriței. Mașina de turnat prin injecție cu piston cu șurub poate combina precizia ridicată a șurubului cu viteza mare a echipamentului cu piston, asigurând precizia și viteza de umplere a procesului de producție.
În plus, acest tip de mașină de injectare constă de obicei dintr-un mecanism de ghidare de închidere a matriței, un sistem de injecție, un mecanism pneumatic de deformare, un mecanism de control al calității și un sistem automat de ambalare. Un sistem de inspecție de bună calitate poate asigura randamentul produselor turnate prin injecție de micro precizie și poate monitoriza fluctuațiile parametrilor pe parcursul întregului proces.
Puncte cheie ale procesului de turnare prin injecție
În cele din urmă, să aruncăm o privire asupra cerințelor de turnare prin microinjecție în ceea ce privește procesul de turnare prin injecție. În procesul de turnare prin injecție, trebuie să luăm în considerare problemele urmelor de aer și stresul în poartă, utilizând de obicei turnarea prin injecție în mai multe etape pentru a ne asigura că materialul poate fi umplut într-o stare de curgere stabilă.
În plus, este necesar să se ia în considerare și dimensiunea timpului de reținere. O presiune de menținere prea mică poate provoca contracția produsului, dar o presiune de menținere excesivă poate duce la concentrarea tensiunii și la mărirea dimensiunii.
În plus, timpul în care materialul rămâne în tubul de material trebuie, de asemenea, monitorizat cu strictețe. Dacă materialul rămâne prea mult timp în tubul de material, poate duce la degradarea materialului și poate afecta funcționalitatea produsului. Se recomandă implementarea controlului parametrilor standard în managementul parametrilor de proces. Cel mai bine este să efectuați verificarea DOE pentru fiecare produs înainte de producția în masă, iar toate modificările din timpul producției trebuie retestate pentru dimensiune și funcționalitate.
Microformarea prin injecție, ca ramură a domeniului turnării prin injecție, se dezvoltă spre o precizie dimensională ridicată, cerințe funcționale ridicate și cerințe de aspect ridicate. Doar printr-un control strict și îmbunătățirea continuă a diferitelor procese, cum ar fi matrițe, echipamente, materiale și procese, dezvoltarea pieței poate fi îndeplinită.