การพัฒนาที่หลากหลายของอุตสาหกรรมการฉีดขึ้นรูป - การวิเคราะห์เทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปขนาดเล็ก

ตามรายงานของกระบวนการฉีดขึ้นรูป: ภายใต้สมมติฐานที่ว่าตลาดในปัจจุบันมีความหลากหลายมากขึ้นเรื่อย ๆ อุตสาหกรรมการฉีดขึ้นรูปยังมีการพัฒนาและขยายวงกว้างอย่างต่อเนื่องและเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่นการฉีดขึ้นรูปหลายสีการช่วยในการฉีดขึ้นรูป การเคลือบแม่พิมพ์และการฉีดขึ้นรูปร่วมได้เกิดขึ้น ในทำนองเดียวกันข้อกำหนดของเครื่องฉีดพลาสติกยังมีการพัฒนาในสองทิศทาง ได้แก่ เครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดใหญ่และเครื่องฉีดขนาดเล็กกำลังได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

การพัฒนาเทคโนโลยีไมโครฉีดเร็วขึ้น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความต้องการผลิตภัณฑ์ไมโครเพิ่มขึ้น ไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมนาฬิกาหรืออุตสาหกรรมการทหารมีความต้องการชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กจำนวนมาก ผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปเหล่านี้มีความต้องการขนาดและความแม่นยำสูงมาก

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวกระบวนการฉีดไมโครยังเผชิญกับความท้าทายอย่างมาก ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปสามารถตอบสนองความต้องการขนาดระดับไมครอนได้อย่างไรในขณะเดียวกันก็มีลักษณะและประสิทธิภาพที่ดี ต่อไปนี้เราจะแนะนำสั้น ๆ ถึงความแตกต่างระหว่างการฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กและการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิมในแง่ของแม่พิมพ์อุปกรณ์วัสดุและกระบวนการต่างๆ

การแปรรูปแม่พิมพ์และประเด็นสำคัญ

ในแง่ของแม่พิมพ์การฉีดขนาดเล็กต้องใช้อุปกรณ์ในการประมวลผลที่สูงกว่าการฉีดขึ้นรูปแบบเดิมมาก

การฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กมักมีแนวโน้มในการแปรรูปแม่พิมพ์ 2 ประการประการแรกคือการใช้เครื่องจักรกลประกายกระจก เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำสูงควรใช้ขั้วไฟฟ้ากราไฟท์สำหรับ EDM เนื่องจากการสูญเสียขั้วไฟฟ้ากราไฟต์สูงกว่าขั้วไฟฟ้าทองแดงธรรมดา เล็กกว่ามาก

วิธีการประมวลผลที่ใช้กันทั่วไปอย่างที่สองคือการใช้ electroforming กระบวนการผลิตไฟฟ้าสามารถให้ความแม่นยำสูงมาก แต่ข้อเสียคือรอบการประมวลผลยาวแต่ละหลุมจะต้องได้รับการประมวลผลอย่างอิสระและหากมีความเสียหายเล็กน้อยในการผลิตก็ไม่สามารถซ่อมแซมได้ , สามารถเปลี่ยนเฉพาะจุดฝังเข็มที่เสียหาย.

ในแง่ของแม่พิมพ์อุณหภูมิของแม่พิมพ์ก็เป็นตัวแปรที่สำคัญมากสำหรับการฉีดไมโคร ในการเผชิญหน้ากับลูกค้าระดับไฮเอนด์แนวทางปฏิบัติทั่วไปในปัจจุบันคือการยืมแนวคิดของการฉีดขึ้นรูปไฮกลอสและแนะนำระบบทำความร้อนและทำความเย็นที่รวดเร็ว

ตามทฤษฎีแล้วอุณหภูมิของแม่พิมพ์ที่สูงจะมีประโยชน์มากสำหรับการฉีดขนาดเล็กเช่นสามารถป้องกันปัญหาการอุดผนังบางและการขาดวัสดุ แต่อุณหภูมิของแม่พิมพ์ที่สูงเกินไปจะทำให้เกิดปัญหาใหม่เช่นการยืดตัวของวงจรและการหดตัวหลังจากการเปิดแม่พิมพ์ . ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องแนะนำระบบควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์ใหม่ ในระหว่างขั้นตอนการฉีดขึ้นรูปอุณหภูมิของแม่พิมพ์สามารถเพิ่มขึ้นได้ (ซึ่งอาจเกินจุดหลอมเหลวของพลาสติกที่ใช้) เพื่อให้การหลอมสามารถเติมเต็มโพรงได้อย่างรวดเร็วและป้องกันไม่ให้อุณหภูมิของการหลอมลดลงในระหว่างกระบวนการบรรจุ เร็วและทำให้การบรรจุไม่สมบูรณ์ และเมื่อทำการถอดแม่พิมพ์อุณหภูมิของแม่พิมพ์จะลดลงอย่างรวดเร็วโดยเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนรูปทางความร้อนของพลาสติกเล็กน้อยจากนั้นแม่พิมพ์จะเปิดและดีดออก

นอกจากนี้เนื่องจากการฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพของมิลลิกรัมหากใช้ระบบ gating ธรรมดาในการฉีดผลิตภัณฑ์แม้หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพและการปรับปรุงอัตราส่วนมวลของผลิตภัณฑ์และวัสดุในระบบ gating ยังคงอยู่ 1: 10 เพียงไม่ถึง 10% ของวัสดุเท่านั้นที่ถูกฉีดเข้าไปในผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กทำให้เกิดการรวมระบบเกตติ้งจำนวนมากดังนั้นการฉีดไมโครควรใช้ระบบเกตติ้งแบบวิ่ง

จุดเลือกวัสดุ

ในแง่ของการเลือกใช้วัสดุขอแนะนำให้เลือกใช้พลาสติกวิศวกรรมทั่วไปบางชนิดที่มีความหนืดต่ำและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนา

การเลือกใช้วัสดุที่มีความหนืดต่ำเนื่องจากความหนืดของการหลอมต่ำในระหว่างกระบวนการบรรจุความต้านทานของระบบ gating ทั้งหมดค่อนข้างน้อยความเร็วในการบรรจุเร็วขึ้นและการหลอมสามารถเติมเข้าไปในโพรงได้อย่างราบรื่นและ อุณหภูมิในการหลอมจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ มิฉะนั้นจะเกิดรอยต่อเย็นบนผลิตภัณฑ์ได้ง่ายและการวางแนวของโมเลกุลจะน้อยลงในระหว่างกระบวนการบรรจุและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจะค่อนข้างสม่ำเสมอ

หากคุณเลือกพลาสติกที่มีความหนืดสูงไม่เพียง แต่การบรรจุจะช้าลง แต่ยังใช้เวลาในการป้อนนานขึ้นด้วย กระแสเฉือนที่เกิดจากการให้อาหารจะทำให้โมเลกุลของโซ่อยู่ในทิศทางของการไหลเฉือนได้อย่างง่ายดาย ในกรณีนี้สถานะการวางแนวจะเป็นเมื่อทำให้เย็นลงต่ำกว่าจุดที่อ่อนตัว มันถูกแช่แข็งและการวางแนวแช่แข็งในระดับหนึ่งนั้นง่ายที่จะทำให้เกิดความเครียดภายในของผลิตภัณฑ์และยังทำให้เกิดการแตกร้าวหรือการบิดงอของผลิตภัณฑ์

สาเหตุของความเสถียรทางความร้อนที่ดีของพลาสติกคือวัสดุจะอยู่ในทางวิ่งที่ร้อนเป็นเวลานานหรือสลายตัวจากความร้อนได้ง่ายจากการเฉือนของสกรูโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพลาสติกที่ไวต่อความร้อนแม้ในรอบเวลาสั้น ๆ เนื่องจากการฉีดวัสดุจำนวนน้อยและเวลาที่อยู่อาศัยในระบบ gating ค่อนข้างนานซึ่งทำให้เกิดการย่อยสลายของพลาสติกในระดับมาก ดังนั้นพลาสติกที่ไวต่อความร้อนจึงไม่เหมาะสำหรับการฉีดไมโคร

คะแนนสำหรับการเลือกอุปกรณ์

ในแง่ของการเลือกอุปกรณ์เนื่องจากขนาดของชิ้นส่วนที่ฉีดขนาดเล็กเป็นผลิตภัณฑ์ระดับไมครอนจึงแนะนำให้ใช้เครื่องฉีดที่มีปริมาณการฉีดมิลลิกรัม

หน่วยฉีดของเครื่องฉีดประเภทนี้โดยทั่วไปจะใช้การรวมกันของลูกสูบสกรู ส่วนสกรูทำให้วัสดุเป็นพลาสติกและลูกสูบจะฉีดสารหลอมเข้าไปในโพรง เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบสกรูลูกสูบสามารถรวมความแม่นยำสูงของสกรูเข้ากับความเร็วสูงของอุปกรณ์ลูกสูบเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของกระบวนการผลิตและความเร็วในการบรรจุ

นอกจากนี้เครื่องฉีดชนิดนี้มักประกอบด้วยกลไกการจับยึดระบบฉีดกลไกการถอดแบบนิวเมติกกลไกการตรวจสอบคุณภาพและระบบบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติ ระบบตรวจสอบคุณภาพที่ดีสามารถรับประกันผลผลิตของผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปที่มีความแม่นยำระดับไมโครและตรวจสอบความผันผวนของพารามิเตอร์ในระหว่างกระบวนการทั้งหมด

ประเด็นสำคัญของกระบวนการฉีดขึ้นรูป

สุดท้ายเรามาดูข้อกำหนดของการฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กในแง่ของกระบวนการฉีดขึ้นรูป ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปเราจำเป็นต้องพิจารณาเครื่องหมายแก๊สและความเค้นของประตูโดยปกติจะต้องใช้การฉีดขึ้นรูปหลายขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเติมวัสดุในสภาวะการไหลที่มั่นคง

นอกจากนี้คุณยังต้องพิจารณาระยะเวลาในการถือครอง ความดันในการจับยึดที่น้อยเกินไปจะทำให้ผลิตภัณฑ์หดตัว แต่ความดันในการจับยึดที่มากเกินไปจะทำให้เกิดความเค้นและขนาดที่ใหญ่

นอกจากนี้ยังต้องมีการตรวจสอบเวลาพักอาศัยของวัสดุในท่อวัสดุอย่างเคร่งครัด หากวัสดุอยู่ในท่อวัสดุนานเกินไปจะทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของวัสดุและส่งผลต่อการทำงานของผลิตภัณฑ์ ขอแนะนำให้ดำเนินการควบคุมพารามิเตอร์มาตรฐานในการจัดการพารามิเตอร์กระบวนการ ที่ดีที่สุดคือทำการตรวจสอบ DOE สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ก่อนการผลิตจำนวนมาก การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในการผลิตต้องได้รับการทดสอบขนาดและฟังก์ชันอีกครั้ง

ในฐานะสาขาหนึ่งของสาขาการฉีดขึ้นรูปการฉีดขนาดเล็กกำลังพัฒนาไปในทิศทางของความแม่นยำในมิติสูงความต้องการในการใช้งานสูงและความต้องการด้านรูปลักษณ์ที่สูง ผ่านการควบคุมอย่างเข้มงวดของแม่พิมพ์อุปกรณ์วัสดุกระบวนการและกระบวนการอื่น ๆ และการปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องเท่านั้นที่จะทำให้ตลาดพึงพอใจได้ การพัฒนาภาคสนาม. (บทความนี้เป็นต้นฉบับโดยการฉีดขึ้นรูปโปรดระบุแหล่งที่มาเพื่อพิมพ์ซ้ำ!)