Hver er munurinn á innsetningarmótun og yfirmótun?

Tvö ferli, svipuð nöfn, gjörólík verkfræðileg rökfræði. Við fáum þessa spurningu nógu oft til að hún ábyrgist rétta tæknilega uppskrift frekar en venjulegt markaðsflæði sem þú finnur annars staðar.

 

Settu mótun setur tilbúnum-hluta (málmi, keramik, stundum for-mótuðu plasti) í mótið fyrir inndælingu. Ofmótun setur annað plastlag yfir núverandi plasthluta. Þetta er eina-setningaútgáfan. Allt annað-verkfæraákvarðanir, efnislegur höfuðverkur, bilunaraðferðir-rennur frá þessum grundvallarmun.

Hvaðan kemur ruglið

Bæði ferlarnir búa til marga-efnishluta. Báðir nota sprautumótunarbúnað. Báðir verða settir saman í hæfileikalista birgja. En verkfræðileg sjónarmið víkja nánast strax.

Innsetningarmótun fjallar um málm-við-plastviðmót. Ekkert efnatengi er til. Þú treystir algjörlega á rúmfræði-hnúða, holur, undirskurðir-til að læsa innlegginu vélrænt á sínum stað. Plastið minnkar í kringum málminn þegar hann kólnar, sem skapar grip en skapar líka vandamál sem við munum koma inn á síðar.

Yfirmótun fjallar um plast-til-plastviðmót. Þegar efnissamhæfi er til staðar færðu raunverulegt sameindablóðflæði á mörkunum. TPE keðjurnar og undirlagskeðjurnar blandast saman á meðan báðir fletirnir eru fyrir ofan glerskipti. Gert rétt, bindingarstyrkurinn er meiri en efnisstyrkurinn-þú rífur TPE áður en þú fjarlægir það.

Hitaveruleiki fjölliðamóta

Áður en farið er í vinnsluatriði er bakgrunnur þess virði að skilja um hitaflutning í þessum forritum.

Rannsóknir frá Bielefeld háskólanum sýndu eitthvað sem kemur fólki sem ekki þekkir fjölliðaverkfæri á óvart: þegar þú sprautar ABS inn í ABS moldhol nær snertihitastigið um það bil 145 gráður. Sama innspýting í stálverkfæri? Snertihitastig helst um 62-70 gráður.

Hvers vegna þetta skiptir máli: kælitími mælist verulega með holrúmsefni. Kæling á stálmótum tekur um það bil 12 sekúndur fyrir dæmigerða vegghluta. Polymer hola? 680 sekúndur. Hitinn hefur einfaldlega hvergi að fara-varmaleiðni er of lág til að hefðbundnar kælirásir virki.

Þessar rannsóknir leiddu til ytri kælingaraðferðar með því að nota vatnsbað í kaf eftir útkast, sem minnkaði hringrásartímana í um 62 sekúndur með hitafalli um 16-39 gráður. SPM (Space Puzzle Mould) tæknin gerir kleift að kasta innskotum í holrúm í mörgum hlutum með vinnustykkinu, kæla að utan, síðan hjóla aftur inn. Framleiðslukeyrslur á 165 hlutum með 80 lotum í hverri lotusetti sýndu engar ytri skemmdir á verkfærum.

Við nefnum þetta vegna þess að hitauppstreymi verkfæra hefur áhrif á bæði mótun og ofmótun, og flestar tæknilegar umræður sleppa algjörlega undirliggjandi eðlisfræði.

Innsetningarmótun: hvað gerist í raun og veru

Málminnskot fara í mótið. Plast flæðir í kringum þá. Hluti kastar út. Nógu einfalt í hugmyndafræði.

Sex-stiga sundurliðunin:

Undirbúningur.Innskot verða skoðuð, hreinsuð, stundum yfirborðsmeðhöndluð.- Brass er ríkjandi fyrir snittari notkun -góða vinnsluhæfni, ágætis tæringarþol, fyrirsjáanleg hegðun. Ryðfrítt fyrir erfiðar aðstæður. Ál þegar þyngd skiptir máli. Yfirborðseiginleikar (hnúður, hringlaga rifur, gegnum-göt) eru hannaðar til að hámarka vélræna festingu.

Hleðsla. Handvirk staðsetning virkar fyrir lítið magn. Lóðrétt pressa gerir þetta auðveldara þar sem þyngdarafl hjálpar frekar en slagsmál. Hærra magn réttlætir sjálfvirka hleðslu-vélmenna, skálmatara, plokkunar--og-staðsetningarkerfi. Festingin verður að halda stöðu gegn innspýtingarþrýstingi, sem verður verulegur.

Forhitun. Oft sleppt, oft eftirsjá. Málmur leiðir hita árásargjarnan. Herbergis-eir sem sleppt er niður í mót virkar sem hitaupprennsli, kælir bræðsluna á staðnum, eykur seigju og skapar veikar suðulínur. Forhitun í ~100 gráður tekur á þessu. En það er önnur ástæða fyrir því að fólk saknar: hitauppstreymi. Upphitaða innleggið stækkar. Þegar samsetningin kólnar dregst innsetning og plast saman og dregur úr afgangsálagsmuninum.

Inndæling.Staðlaðar innspýtingarfæribreytur eiga við-bræðsluhitastig, inndælingarhraða, pakkningarþrýsting, kælitíma. Staðsetning hliðs skiptir meira máli en venjulega vegna þess að þú beinir flæði í kringum hindrun.

Kæling. Ójafn í eðli sínu. Málmur kólnar hraðar en plast. Viðmótið sér varmahalla sem eru ekki til í mótun eins-efnis.

Úrkast og skoðun.Staðsetningarstaðfesting, draga-út prófun ef tilgreint er, víddarprófanir. Sjónræn skoðun veiðir augljós vandamál; hinar fíngerðu birtast síðar.

The Hoop streitu vandamál

Þetta á skilið sinn hluta vegna þess að það er bilunarhamurinn sem grípur fólk.

Plast minnkar þegar það storknar. Dæmigert rýrnunarhlutfall: ABS 0,4-0,7%, PP 1,0-2,5%, POM 1,8-2,5%. Þegar plast skreppur saman í kringum málminnlegg sem minnkar ekki á sama hraða myndast togspenna í ummáli í plastinu. Þetta stress slakar ekki á. Það er innbyggt í hlutann til frambúðar.

Útreikningurinn er einfaldur:

Fyrir asetal (POM) með 2,5% rýrnun og ~2.600 MPa stuðul ertu að horfa á hringspennu í kringum 52 MPa. Það er um það bil 75% af endanlegum togstyrk POM. Ekki þægileg framlegð. (kaysun.com/blog/material-hegðun-stress-stress-og-hríð)

Þetta útskýrir seinkað sprungufyrirbæri-hlutar standast fyrstu skoðun, senda til viðskiptavina og sprunga síðan vikum eða mánuðum síðar þar sem efnið skríður undir stöðugu álagi.

Hönnunaraðlögun: fullnægjandi veggþykkt í kringum innlegg (e. OD ætti að vera 1,5-2× OD), efnisval sem stuðlar að minni rýrnun og stuðli, spennuafléttandi rúmfræði og forhitunarþrepið sem nefnt var áðan.

CTE misræmi og hitauppstreymi

Skylt en aðgreint frá hringspennu: mismunur á varmaþenslu.

Dæmigert gildi:

• Plast: 50-80 ppm/gráðu
• Brass: ~19 ppm/gráðu
• Ál: ~24 ppm/gráðu
• Stál: 10-13 ppm/ gráðu

Mismunur á 40+ ppm/gráðu þýðir að plastið stækkar og dregst verulega saman en málmurinn við hverja hitalotu. Í forritum sem sjá hitauppstreymi-undirhlífar fyrir bíla, útibúnað, allt sem er með kveikt/slökkt á upphitun- skapar þessi mismunur hringlaga viðmótsálag.

Skjalfest tilfelli frá verkfræðivettvangi (eng-tips.com): koparinnlegg í 30% gleri-fylltu næloni, stóðust upphafsþrýstingsprófun við 120 psi, leki eftir hitastig í 80 gráður. Misræmi í hitauppstreymi opnaði viðmótið. Eftir-prófunargreining sýndi sprungubyrjun við streitustyrk á yfirborði innleggsins.

Lagfæringin í því tilviki var ekki aðlögun ferlis-það var hönnunarbreyting. Önnur þétting (O-hringur, teygjuþétting) eða endurhönnuð rúmfræði viðmóts. Innleggsmótun ein og sér getur ekki tryggt gas-þétt þéttingu þegar hitauppstreymi er í gangi, óháð því hversu fullkomið mótunarferlið er.

Yfirmótun: ferli afbrigði

Þrjár aðferðir eru til, hver með mismunandi hagfræðilegum og gæðaáhrifum.

Setjið yfirmótun (flutningsmótun).For-mótað undirlag er sett í annað mót. TPE eða annað ofmótað efni sprautar yfir það. Notar venjulegan-einskotabúnað. Vinnsla-frek vegna handvirkrar hleðslu undirlags. Hagkvæmt undir ~250.000 árseiningar eftir launakostnaði. Gæði bindingarinnar eru mjög háð hitastigi undirlagsins við innspýtingu yfirmóts-kalt undirlag þýðir veikari viðloðunartengingu.

Tveggja-skot mótun (fjöl-skot).Sérhæfður búnaður með mörgum tunnum. Fyrsta efnið sprautar inn, mygla snýst eða rennur, annað efni sprautast í sömu lotu. Undirlagið helst heitt á milli mynda og hámarkar innbyrðis milli sameinda við viðmótið. Bestu skuldabréfagæði. Hár verkfæra- og tækjakostnaður. Hagkvæmt yfir ~250.000 árseiningar.

Sam-innspýting.Samtímis inndæling beggja efnanna. Takmarkaðar umsóknir. Ekki almennt notað til yfirmótunar í hefðbundnum skilningi.

250.000 eininga þröskuldurinn er áætlaður. Vinnuhlutfall hefur veruleg áhrif á útreikninginn. Fyrir $ 4/klst vinnu, er yfirmótun innleggs enn hagkvæm við meira magn. Á $30/klst. verða tvö-skot aðlaðandi fyrr.

Efnissamhæfi-hlutinn sem veldur bilunum

Efnafræðileg tenging á milli yfirmóts og undirlags krefst sameindasamhæfis. Samhæfistöflur eru til en segja ekki alla söguna.

Vinnslubreytur hafa veruleg áhrif á gæði skuldabréfa. Ráðleggingar um TPE bræðsluhitastig frá efnisbirgjum (teknorapex.com):

• Yfir PP undirlag: 170-190 gráður
• Yfir ABS undirlag: 220 gráður
• Yfir PA undirlag: 240 gráður

Hærra bræðsluhitastig stuðlar að hitaflutningi og sameindahreyfanleika. Inndælingarhraði ætti að vera hratt til að viðhalda hitastigi meðan á fyllingu stendur. Yfirmyglaþykkt undir 1,5 mm skapar vandamál- að efni frjós áður en fullnægjandi tenging myndast.

Bilunarhamsgreining:Þegar viðloðun er prófuð (flögnunarpróf, klippupróf) skal athuga bilunaryfirborðið. Hreinn aðskilnaður við viðmótið=límbilun=tengi er veiki punkturinn=ferli eða efnisvandamál. TPE rifnar í sjálfu sér, skilur eftir leifar á báðum flötum=samloðandi bilun=tengi fer yfir efnisstyrk=ásættanlegt.

Tilviksrannsókn um mengun

PlasticsToday skráði bilanagreiningu sem vert er að vita um. Hnappar úr 30% gleri-fylltu PP undirlagi með elastómer yfirmóti. Framleiðslan hafði gengið vel, þá sýndi lotu núll viðloðun-TPE losnaði alveg af.

DSC greining leiddi í ljós að "PP" undirlagið innihélt 40-60% nylon 6 mengun. Efni blandaðist á einhverjum tímapunkti andstreymis. Teygjuefnið sem var samsett fyrir PP hafði enga efnafræðilega sækni í nylon.

Þyngd hlutar. 30% GF nylonþéttleiki er 1,35 g/cm³. 30% GF PP þéttleiki er 1,13 g/cm³. Þyngdarathugun hefði náð þessu áður en það var ofmótað.

Sannprófun á innkomnu efni skiptir máli. Sérstaklega með endurunnið efni eða marga birgja.

Hönnunarreglur sem verða hunsaðar

Frá ýmsum aðilum iðnaðarins og framleiðslureynslu:

Fyrir innleggsmótun:

• Boss OD Stærri en eða jafn og 1,5× þvermál innleggs (2× æskilegt fyrir mikla-álagsnotkun)
• Settu útskot inn í holrúm sem er stærra en eða jafnt og 0,4 mm (0,016")
• Mótað dýpt fyrir neðan innlegg Stærra en eða jafnt og 1/6 þvermál innleggs (kemur í veg fyrir vaskmerki)
• Forðastu skörp horn á innleggjum-spennuþykkni flýtir fyrir sprungu
• Íhugaðu að setja inn forhitun sem staðlaða framkvæmd, ekki valfrjálsa

Fyrir yfirmótun:

• TPE lágmarksþykkt 1,5 mm fyrir áreiðanlega tengingu
• Innra hornradíus Stærri en eða jafn og 0,5× veggþykkt
• Forðist þunna hluta sem frjósa áður en fyllt er
• Áferð undirlagsyfirborðs bæta vélræna viðloðun
• Staðsetning hliðs til að lágmarka endurhitun undirlags á viðkvæmum svæðum

Þetta er skjalfest, sett í hönnunarleiðbeiningar, síðan hunsað þegar áætlunarþrýstingur lendir. Vandamálin koma fram í framleiðslu eða þaðan af verra, á sviði.

Spurningar um hæfi birgja

Þegar birgjar eru metnir fyrir þessi ferli segir almenna ISO vottunarathugunin þér ekki mikið. Sérstakar spurningar skipta meira máli.

Fyrir innleggsmótun:

• Hvaða staðsetningarþol Cpk nærðu á innskotsstaðsetningu? (Allt undir 1,33 hefur áhyggjur)
• Lýstu forhitunarferli innskotsins. Hvaða hitastig? Hvernig staðfest?
• Hefur þú átt við seinkuð sprunguvandamál að stríða? Hver var undirrót og upplausn?
• Hvernig meðhöndlar þú mismunandi CTE efni?

Fyrir yfirmótun:

• Hvernig hæfir þú nýjar samsetningar undirlags/yfirmóta?
• Hver er samskiptareglan þín um styrkleikaprófun? Sýna gögn.
• Hvernig stjórnar þú undirlagshitastiginu við innspýtingu yfirmóts?
• Hver er aðferðin til að koma í veg fyrir yfirborðsmengun?

Fyrir bæði:

• Lestu mér í gegnum DFM umsögn sem þú ýttir aftur á. Hvað veiddirðu?
• Lýstu framleiðsluvandamáli sem þú leystir. Hvað breyttist?
• Hver er nálgun þín þegar tilvitnuð hönnun virkar ekki?