Výroba vstrekovacích foriem

Výroba vstrekovacích foriem je časovo veľmi náročný proces. Vstrekovacie formy pozostávajú z mnohých systémov a komponentov, ktoré musia byť vyrobené s vysokou presnosťou. Na výrobu používame rôzne metódy, ako napríklad CNC obrábanie, obrábanie elektroiskrovým výbrusom, brúsenie alebo vŕtanie. Výber vstrekovacích materiálov ovplyvňuje výrobné časy a technológiu spracovania.

Najdôležitejšie informácie

Vstrekovacie formy sú základným nástrojom na výrobu plastov na vstrekovacích strojoch. Výrobný proces vstrekovacích foriem je viacstupňový a vyžaduje si presný návrh, použitie moderných nástrojov CAD/CAM a starostlivé CNC obrábanie. Dôležité sú aj dlhoročné skúsenosti.

Výroba vstrekovacích foriem pozostáva z niekoľkých fáz. Najprv analyzujeme obrobok (plastový výrobok). Potom nasleduje analýza procesu vstrekovania, na základe ktorej sa určia požiadavky na formu. Potom sa vytvorí dizajn formy a vyberú sa materiály a metódy spracovania. Na základe návrhu máme k dispozícii súbor komponentov, ktoré je potrebné vyrobiť. Potom vyrábame jednotlivé komponenty vstrekovacej formy. Nakoniec vykonáme inštaláciu.

Po montáži vždy otestujeme formu výrobnou sériou z plastu. Potom sa na forme vykonajú úpravy a je pripravená na sériovú výrobu.

Na výrobu vstrekovacích foriem sa používajú rôzne materiály, pričom nástrojová oceľ dominuje vďaka svojej pevnosti.

Metódy obrábania, ktoré používame na výrobu foriem, zahŕňajú rezanie ocele, CNC frézovanie, sústruženie, brúsenie, vŕtanie, leštenie alebo elektroiskrové obrábanie.

Produkujemy formę wtryskową w naszej firmie. Znajdują zastosowanie u wielu klientów w wielu gałęziach przemysłu.
Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych
Korzystamy z wykrojników i tłoczników w odpowiedzi na zapotrzebowanie klientów

Vstrekovacia forma - základný nástroj na výrobu plastov

Vstrekovacie formy sú základným nástrojom pre výrobu vstrekovacích foriem. Skladajú sa z mnohých komponentov, pretože musia zabezpečiť presnosť a odolať vysokému tlaku, pod ktorým sa plast vstrekuje.

Vyznačujú sa komplexnou štruktúrou, ktorá zahŕňa. tvarovacie zásuvky, plniace, chladiace a vyhadzovacie systémy.

Výrobný proces vstrekovania plastov - od návrhu po dokončenie

Každá fáza výroby vstrekovacích foriem, od návrhu až po realizáciu, je rozhodujúca pre úspešné zavedenie formy do výrobného procesu. Nič nie je ponechané náhode – od koncepcie výrobku, analýzy modelu výlisku, prípravy návrhu tvarových prvkov a telesa až po vypracovanie technickej dokumentácie a pozornosť venovanú aspektom návrhu formy.

Výrobný proces vstrekovacích foriem je zložitý a zahŕňa mnoho krokov na zabezpečenie toho, aby hotová forma presne zodpovedala požiadavkám návrhu.

Analýza detailov a proces vstrekovania

Tvar formy určuje tvar a kvalitu spracovania plastových výrobkov. Preto musí byť východiskovým bodom pre návrh formy konečný výrobok. Analýza detailov je vždy prvou zastávkou. Mali by sa predvídať potenciálne problémy, napr. čerpanie, pretečenie alebo iné závady, ktoré môžu vzniknúť.

Proces vstrekovania definuje životnosť formy a tiež podmienky používania.

Dizajn formulára

Prvým krokom je vytvorenie presného návrhu formy, ktorý zohľadňuje všetky požiadavky na vyrábané diely. Návrh sa zvyčajne vykonáva pomocou sofistikovaného softvéru CAD (Computer-Aided Design), ktorý umožňuje presné plánovanie rozmerov, tvarov a technických detailov formy.

Konštrukcia formy by mala byť určená na vstrekovanie cieľového materiálu. Je veľmi dôležité naplánovať zmrštenie plastu pre formu, pretože každý materiál má svoje vlastné zmrštenie.

Výber materiálu

Materiál, z ktorého bude forma vyrobená, musí byť zvolený tak, aby odolával vysokým teplotám a tlakom vstrekovacieho procesu a bol odolný voči oderu. Výber materiálu závisí od viacerých faktorov, ako sú požiadavky na pevnosť, presnosť alebo výrobné náklady. Kľúčové sú aj informácie, ktoré počet cyklov, ktoré musí forma vydržať.

Nástrojová oceľ sa na vstrekovanie vyberá vďaka svojej vysokej kvalite a pevnosti. Ponúka vynikajúcu odolnosť voči pracovným podmienkam, čo sa prejavuje v dlhej životnosti foriem. Správny výber zliatin nástrojovej ocele je nevyhnutný na zabezpečenie funkčnosti foriem, čo má priamy vplyv na konečný výsledok vstrekovacieho procesu. Nástrojová oceľ je najčastejšie používaným materiálom, ale nie jediným. Okrem toho vyrábame aj hliníkové vstrekovacie formy pre prototypy alebo formy s krátkou životnosťou.

Výber metód obrábania a výroba jednotlivých častí formy.

V závislosti od aplikácie vyberáme vhodné metódy odlupovania pre jednotlivé komponenty, aby sme zabezpečili správne fungovanie formy. Metódy sa delia do 3 kategórií:

Obrábanie: Po navrhnutí formy a výbere materiálu sa začne proces obrábania, aby sa dosiahol správny tvar komponentov formy.

Tepelné spracovanie: vstrekovacie formy sa často tepelne spracovávajú, aby sa zvýšila ich tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Tento proces môže zahŕňať kalenie a popúšťanie.

Leštenie a konečná úprava: Aby bol povrch formy hladký a hotové výrobky sa dali ľahko odstrániť, forma sa môže leštiť. To sa môže vykonávať ručne alebo strojovo.

Hlavné metódy spracovania - stručný prehľad

CNC (Computer Numerical Control) frézovanie

  • Čo to zahŕňa: CNC frézovanie je proces, pri ktorom sa materiál odstraňuje zo surového bloku pomocou rotačného rezného nástroja. Stroje CNC sú riadené počítačom, čo umožňuje veľmi presné sledovanie trajektórie nástroja a výrobu zložitých tvarov.

  • Na čo sa používa: Pri výrobe vstrekovacích foriem sa CNC frézovanie používa na vytváranie hlavných kanálov, dutín a iných zložitých geometrií foriem, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť.

CNC sústruženie

  • Čo to je: CNC sústruženie je proces obrábania, pri ktorom sa materiál otáča a rezný nástroj sa pohybuje pozdĺž osi otáčania, pričom odoberá materiál. Je to opak frézovania, pri ktorom je materiál statický a nástroj sa otáča a pohybuje.

  • Na čo sa používa: Pri výrobe vstrekovacích foriem sa sústruženie často používa na obrábanie valcových súčastí foriem, ako sú tŕne a výstupné puzdrá.

Elektroerozívne obrábanie (EDM)

  • Čo to je: Je to proces, pri ktorom sa materiál z obrobku odstraňuje pomocou série elektrických iskier medzi nástrojom a obrobkom. Tento proces umožňuje obrábať veľmi tvrdé materiály a vytvárať veľmi presné a zložité tvary.

  • Na čo sa používa: Elektroerózia je nenahraditeľná pri vytváraní zložitých detailov foriem, najmä pri tvrdých materiáloch, ktoré sa ťažko opracovávajú tradičnými metódami. Používa sa aj na vytvorenie jemných detailov a textúr na povrchu formy.

Vŕtanie

  • Čo to zahŕňa: Vŕtanie je proces obrábania, pri ktorom sa materiál odstraňuje rotačným vŕtacím nástrojom, čím sa v materiáli vytvárajú otvory.

  • Na čo sa používa: Pri výrobe vstrekovacích foriem sa vŕtanie používa na vytvorenie otvorov pre skrutky, chladiacich kanálov a iných montážnych a funkčných otvorov.

Brúsenie

  • Čo to zahŕňa: Brúsenie je proces konečnej úpravy, pri ktorom sa pomocou brúsneho kotúča odstraňuje minimálne množstvo materiálu, aby sa dosiahol veľmi hladký povrch alebo špecifické rozmerové tolerancie.

  • Na čo sa používa: Brúsenie sa používa pri výrobe vstrekovacích foriem na konečnú úpravu povrchu, čím sa zabezpečí vysoká hladkosť a rozmerová presnosť. To je rozhodujúce pre komponenty formy, ktoré priamo ovplyvňujú vzhľad a kvalitu vstrekovaných dielov.

Leštenie

  • Čo to je: Leštenie je proces konečnej úpravy, ktorý zahŕňa ručné alebo mechanické vyhladenie povrchu, aby sa dosiahla požadovaná hladkosť alebo lesk.

  • Na čo sa používa: V kontexte výroby vstrekovacích foriem sa leštenie používa na dosiahnutie veľmi hladkého povrchu formy, čo je dôležité najmä pri lisovaní priehľadných alebo vysoko estetických dielov.

Každá z týchto metód má svoje uplatnenie a volí sa v závislosti od konštrukčných požiadaviek, materiálu formy a požadovaného konečného výsledku. Presná kombinácia týchto techník umožňuje výrobu vysokokvalitných vstrekovacích foriem s dlhou životnosťou.

Povrchové úpravy

Vstrekované výrobky môžu mať rôzne povrchové úpravy v závislosti od funkčnosti a rozpočtu. Najjednoduchší je hladký povrch bez ďalších úprav, ktorý môže zanechať drobné nedokonalosti.

Na dosiahnutie ďalších efektov, ako je leštenie, štruktúra, mat alebo protišmykovosť, sa používajú ďalšie procesy, ako je elektrodepozícia, pieskovanie, glazovanie alebo chemické leptanie. Tieto operácie zvyšujú náklady a čas výroby formy.

Montáž formy

Po dokončení obrábania sa jednotlivé časti formy zmontovali. Tento krok môže zahŕňať aj inštaláciu chladiacich alebo vykurovacích systémov, ktoré sú pre proces vstrekovania plastov kľúčové, a vstrekovacích systémov.

Vytváranie prototypov a testovanie

Pred začatím sériovej výroby sa forma testuje, aby sa zabezpečilo, že bude vyrábať diely správnej kvality. To si môže vyžadovať niekoľko vstrekovacích skúšok a drobné úpravy formy.

Prototypovanie a testovanie vstrekovacích foriem je dôležitou fázou výroby, ktorá umožňuje odstrániť chyby ešte pred začatím sériovej výroby. Ako skúsený výrobca vstrekovacích foriem vykonávame špecializované testy vstrekovacích foriem, ktoré pomáhajú zabezpečiť správne fungovanie formy vo výrobnom procese spojenom s výrobou vstrekovacích foriem.

V rámci testovania foriem výrobcovia často vykonávajú krátke skúšobné série na overenie kvality a presnosti výliskov. To umožňuje vykonať prípadné opravy. Na zabezpečenie správneho fungovania vstrekovacej formy sa vykonávajú vstrekovacie skúšky, ktoré môžu zahŕňať analýzu procesných podmienok, ako je teplota alebo tlak.

Optimalizácia a úpravy

Na základe výsledkov testov možno formu upraviť tak, aby sa zlepšila kvalita alebo efektívnosť výroby. To môže znamenať drobné zmeny v konštrukcii formy alebo v parametroch vstrekovacieho procesu.

Každá z týchto fáz si vyžaduje odborné znalosti a skúsenosti, aby sa zabezpečilo, že hotová forma spĺňa všetky požiadavky a vyrába vysokokvalitné diely.

Výroba vstrekovacích foriem je preto proces, ktorý spája inžinierstvo, dizajn a presné obrábanie.

Výroba vstrekovacích foriem v Číne

Fázy výroby vstrekovacích foriem v Číne sú úplne rovnaké ako na miestnej úrovni. Výroba v Číne si vyžaduje dlhší čas prepravy. Fáza výroby prototypov môže trvať dlhšie, pretože letecká preprava prototypov trvá niekoľko dní. Je však dôležité poznamenať, že čas na výrobu formy v Číne je kratší ako v Európskej únii.

Je potrebné pripomenúť, že výroba vstrekovacích foriem v Číne je atraktívna, pretože výrobné náklady sú výrazne nižšie ako v mnohých iných krajinách, takže je možné dosiahnuť značné úspory. Hovoríme až o 40-70 % nižších nákladoch na výrobu foriem.

Zhrnutie

Výroba vstrekovacích foriem je zložitý a náročný proces, ktorý zahŕňa mnoho fáz – od analýzy dielov, návrhu formy, výberu materiálu až po výrobu a testovanie. Začína sa presnou analýzou konečného výrobku, ktorá je nevyhnutná na návrh formy schopnej vyrobiť diel bez chýb. Používanie moderných technológií, ako je softvér CAD/CAM a CNC obrábanie, elektroiskrové obrábanie alebo leštenie, je kľúčom k dosiahnutiu vysokej presnosti a kvality.

Konštrukcia formy musí zohľadňovať zmršťovanie plastu a musí byť prispôsobená špecifickým požiadavkám výroby. Nástrojová oceľ je často voleným materiálom pre svoju pevnosť a odolnosť voči pracovným podmienkam, ale na výrobu prototypov alebo foriem s krátkou životnosťou sa používa aj hliník.

Rôzne metódy obrábania umožňujú presnú výrobu súčastí foriem a ich výber závisí od zložitosti konštrukcie a požadovanej presnosti. Montáž je kritická fáza, v ktorej sa všetky komponenty spájajú. Vykonané testovanie a prototypovanie umožňuje odhaliť a opraviť potenciálne chyby ešte pred začatím sériovej výroby.

Výroba vstrekovacích foriem v Číne prináša výrazné úspory nákladov pri zachovaní podobných výrobných krokov, a to napriek dlhšiemu času prepravy a potenciálne dlhšiemu času pre fázu výroby prototypu. Táto možnosť je atraktívna pre spoločnosti, ktoré hľadajú spôsoby, ako znížiť výrobné náklady bez zníženia kvality.

Často kladené otázky

Výroba formy sa začína analýzou dielu a procesu vstrekovania, na základe ktorej sa určia požiadavky na formu. Nasleduje návrh formy, výber materiálu a metódy spracovania. Po jednotlivých komponentoch formy nasleduje fáza montáže a celý proces sa končí testovaním formy výrobnou sériou z plastu. Ak sa zistí potreba opráv, forma sa upraví pred začatím sériovej výroby.

Nástrojová oceľ sa najčastejšie používa na vstrekovanie vďaka svojej vysokej kvalite a pevnosti. Nástrojová oceľ poskytuje vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám a tlakom pri vstrekovaní, ako aj voči oderu, čo vedie k dlhej životnosti formy. V niektorých prípadoch sa na výrobu prototypov alebo foriem s krátkou životnosťou používa aj hliník.

Prototypovanie a testovanie sú nevyhnutné na zabezpečenie toho, aby forma bola schopná vyrábať diely v správnej kvalite a v súlade s konštrukčnými požiadavkami. Tieto fázy umožňujú odhaliť a opraviť potenciálne problémy s formou, ako sú prieťahy, prelisy alebo iné chyby, ešte pred začatím sériovej výroby. Tým sa dá predísť nákladným chybám a zabezpečiť hladký a efektívny priebeh výrobného procesu.