Eriydigan yadroli qarshi kalıplama - Fusible core injection molding - Wikipedia

Eriydigan yadroli qarshi kalıplama, shuningdek, nomi bilan tanilgan yo'qolgan yadroli qarshi kalıplama, ixtisoslashgan plastik qarshi kalıplama ichki bo'shliqlarni shakllantirish uchun ishlatiladigan jarayon yoki pastki chiziqlar qolipga solish mumkin emas demolable yadrolar. To'liq aytganda, "eriydigan yadroli qarshi kalıplama" atamasi a-ni ishlatishni anglatadi eruvchan qotishma asosiy material sifatida; asosiy material a dan tayyorlanganida eriydi plastik jarayoni ma'lum eruvchan yadroli qarshi kalıplama. Ushbu jarayon ko'pincha ishlatiladi avtomobilsozlik kabi qismlar qabul qilish manifoldlari va tormoz korpuslari, ammo u uchun ham ishlatiladi aerokosmik qismlar, sanitariya-tesisat qismlar, velosiped g'ildiraklari va poyabzal.[1][2]

Eng keng tarqalgan kalıplama materiallari shisha bilan to'ldirilgan neylon 6 va neylon 66. Boshqa materiallarga to'ldirilmagan neylonlar, polifenilen sulfid, shisha bilan to'ldirilgan poliariletherketon (PAEK), shisha bilan to'ldirilgan polipropilen (PP), qattiq termoplastik uretan va elastomerik termoplastik poliuretan.[3][4]

Tarix

Ushbu turdagi kalıplama jarayoni uchun birinchi patent 1968 yilda chiqarilgan, ammo 1980 yillarga qadar u kamdan-kam ishlatilgan. O'shanda avtomobilsozlik qabul qilish manifoldlarini ishlab chiqish uchun unga qiziqish bildirdi.[5][6]

Jarayon

Jarayon uchta asosiy bosqichdan iborat: yadroni quyish yoki shakllantirish, yadroni qolipga kiritish va qolipni otish va nihoyat qolipni olib tashlash va yadroni eritish.

Asosiy

Birinchidan, yadro kalıplanır yoki o'lish kalıplanmış komponent uchun belgilangan bo'shliq shaklida. Buni a dan qilish mumkin erish nuqtasi past bo'lgan metall, masalan qalay -vismut qotishma yoki a polimer, masalan, eruvchan akrilat. Polimer taxminan 275 ° F (135 ° C) qotishma bilan bir xil eritish haroratiga ega, ammo eritma nisbatlarini o'zgartirish nuqtasini o'zgartirish uchun o'zgartirish mumkin. Metall yadrodan foydalanishning yana bir afzalligi shundaki, bir nechta kichik yadrolarni juft tiqinlar va teshiklar bilan quyish mumkin, shunda ularni oxirgi katta yadroga yig'ish mumkin.[7][8]

Metall yadrolarni quyishdagi kalitlardan biri ularning tarkibida yo'qligiga ishonch hosil qilishdir g'ovaklilik chunki bu kalıplanmış qismga kamchiliklarni keltirib chiqaradi. G'ovakliligini minimallashtirish uchun metall bo'lishi mumkin tortishish kuchi yoki kalıplama bo'shlig'iga bosim o'tkazilishi mumkin. Yana bir tizim quyma plyonkalarni asta-sekin silkitadi, chunki qolip bo'shlig'i havo pufakchalarini "silkitib" to'ldirish uchun to'ldiradi.[9]

Metall yadrolari bir qator past erish temperaturali qotishmalardan tayyorlanishi mumkin, eng ko'p tarqalgani 58% vismut va 42% qalay aralashmasi bo'lib, u neylon 66 ni shakllantirish uchun ishlatiladi. Uning ishlatilishining asosiy sabablaridan biri shundaki qolipni yaxshilab qadoqlaydigan soviganida kengayadi. Boshqa qotishmalarga qalay-qo'rg'oshin-kumush qotishmalari va qalay qo'rg'oshin-antimon qotishmalari kiradi. Ushbu uchta qotishma guruhlari o'rtasida 98 dan 800 ° F (37-425 ° C) gacha bo'lgan erish nuqtasiga erishish mumkin.[3]

Polimer yadrolari metall tomirlar kabi keng tarqalgan emas va odatda faqat oddiy ichki sirt detallarini talab qiladigan qoliplash uchun ishlatiladi. Odatda ular 0,125 dan 0,25 gacha (3,2 dan 6,4 mm gacha) bo'shliqli kesmalar bo'lib, ular ikkiga bo'lingan va ultratovush bilan payvandlangan birgalikda. Ularning eng katta afzalligi shundaki, ular yangi quyma uskunalarga sarmoya kiritish va undan qanday foydalanishni o'rganish o'rniga kompaniyaning o'zida mavjud bo'lgan an'anaviy qarshi kalıplama mashinalarida shakllantirilishi mumkin. Shu sababli, polimer yadroli materiallar metall yadrolarning qo'shimcha xarajatlarini oqlay olmaydigan kichik ishlab chiqarishlar uchun eng yoqimli. Afsuski, u yadrolarda ishlatiladigan metall qotishmalari kabi qayta ishlanmaydi, chunki qayta ishlangan material bilan 10% yangi material qo'shilishi kerak.[10][11]

Kalıplama

Ikkinchi bosqichda, keyinchalik yadro qolipga kiritiladi. Oddiy qoliplar uchun bu yadroni kiritish va matritsalarni yopish kabi oddiy. Biroq, yanada murakkab vositalar dasturlashtirilgan robotdan bir necha qadamlarni talab qiladi. Masalan, ba'zi bir murakkab vositalar bir nechta an'anaviy bo'lishi mumkin yon tortadi yadroga qattiqlik qo'shish va yadro massasini kamaytirish uchun yadro bilan juftlashadi. Yadro yuklangandan va press yopilgandan keyin plastmassa otiladi.[8]

Eritish

Oxirgi bosqichda, kalıplanmış komponent va yadro ham buziladi, ham yadro eritilgan qolipdan. Bu a issiq hammom, orqali induksion isitish, yoki ikkalasining kombinatsiyasi orqali. Issiq hammomlarda odatda to'ldirilgan vannadan foydalaniladi glikol yoki Lutron, bu a fenol asosli suyuqlik. Hammomning harorati yadro qotishmasining erish nuqtasidan bir oz yuqoriroq, ammo qolipga zarar etkazadigan darajada yuqori emas. Oddiy tijorat dasturlarida ehtiyot qismlar konveyer orqali issiq hammomga tushiriladi. Issiq hammomdan foydalanishning afzalligi shundaki, u induksion isitishga qaraganda sodda va u termoset qoliplarini davolashga yordam beradi. Kamchilik shundaki, u 60 dan 90 minutgacha bo'lgan davrda tejamli ravishda sekin va atrof-muhitni tozalash muammolarini keltirib chiqaradi. Odatda issiq hammom eritmasi har yili yoki har yarim yilda induksion isitish bilan birgalikda ishlatilganda tozalash yoki almashtirishni talab qiladi.[10]

Termoplastik pervazlar uchun asosiy metallni induksion qizdirish talab qilinadi, aks holda issiq hammomdan uzoq muddatli issiqlik uni buzishi mumkin. Induksion isitish eritish vaqtini bir-uch daqiqagacha qisqartiradi. Kamchilik shundaki, induksion isitish barcha asosiy materiallarni olib tashlamaydi, shuning uchun uni issiq hammomda tugatish yoki tozalash kerak. Yana bir noqulaylik shundaki, har bir qoliplash uchun indüksiyon rulonlari maxsus qurilishi kerak, chunki rulmanlar qismdan 1 dan 4 gacha (25 dan 102 mm gacha) bo'lishi kerak. Va nihoyat, indüksiyon isitish tizimlari mavjud bo'lgan kalıplarla foydalanish mumkin emas guruch yoki po'latdir qo'shimchalar chunki induksion isitish jarayoni qo'shimchani yo'q qilishi yoki oksidlashi mumkin.[12]

Murakkab qismlar uchun har ikkala eritma jarayonida ham barcha yadro suyuqligi chiqib ketishi qiyin bo'lishi mumkin. Buni bartaraf etish uchun ehtiyot qismlar bir soatgacha aylantirilishi mumkin. Suyuq yadroli metall isitiladigan vannaning pastki qismida yig'iladi va yangi yadro uchun yaroqlidir.[12]

Uskunalar

An'anaviy gorizontal qarshi kalıplama mashinalari 1980-yillarning o'rtalaridan beri ishlatilgan, ammo 100 dan 200 funtgacha (45 dan 91 kg gacha) yadrolarni yuklash va tushirish qiyin, shuning uchun ikkitasi robotlar talab qilinadi. Bundan tashqari, tsikl vaqti juda uzoq, taxminan 28 soniya. Ushbu muammoni rotatsion yoki transport vositalariga qarshi qarshi qarshi kalıplama mashinalari yordamida engib chiqamiz. Ushbu turdagi mashinalar yadrolarni yuklash va tushirish uchun faqat bitta robotni talab qiladi va aylanish davri 30% ga qisqaradi. Biroq, ushbu turdagi mashinalar gorizontal mashinalarga qaraganda taxminan 35% ko'proq xarajat qiladi, ko'proq joy talab qiladi va ikkita pastki qolipni talab qiladi (chunki bitta tsikl davomida mashinada, ikkinchisi esa tushirilib, yangi yadro bilan yuklanadi) asbobsozlik narxiga taxminan 40%. Kichik qismlar uchun gorizontal qarshi plyonkali mashinalar hanuzgacha ishlatiladi, chunki yadro aylanadigan mashinadan foydalanishni oqlash uchun etarli emas.[13]

To'rt silindrli kollektorlar uchun 500 tonnalik press zarur; olti dan sakkiz silindrli kollektor uchun 600 dan 800 tonnagacha press zarur.[13]

Afzalliklari va kamchiliklari

Ushbu jarayonning eng katta afzalligi shundaki, ikkilamchi operatsiyalarsiz juda murakkab ichki geometriya bilan bitta qismli qarshi plyonkalarini ishlab chiqarish qobiliyatidir. Xuddi shunday shakldagi buyumlar odatda alyuminiy to'qimalardan tayyorlanadi, ular solishtirish mumkin bo'lgan kalıplamadan 45% dan 75% gacha og'irlik qilishi mumkin. Asbob shuningdek, kimyoviy moddalarning etishmasligi sababli metall quyish uchun asboblarga qaraganda uzoqroq ishlaydi korroziya va kiying. Boshqa afzalliklarga quyidagilar kiradi:[4]

  • Qo'shimchalar yoki choklar tufayli zaif joylarsiz juda yaxshi sirt sifati
  • Yuqori o'lchov aniqligi va tizimli yaxlitligi
  • Zarur bo'lgan bir necha ikkinchi darajali operatsiyalar tufayli ko'p mehnat talab qilmaydi
  • Kichik chiqindilar
  • Qo'shimchalar kiritilishi mumkin

Ushbu jarayonning asosiy kamchiliklaridan ikkitasi - bu yuqori narx va uzoq rivojlanish muddati. Avtomobil qismining rivojlanishi to'rt yil davom etishi mumkin; prototip bosqichida ikki yil va ishlab chiqarishga erishish uchun ikki yil. Barcha mahsulotlar bu qadar uzoq vaqt talab qilmaydi, masalan, ishlab chiqarilgan ikki tomonlama valf Jonson nazorati faqat 18 oy davom etdi. To'rt silindrli dvigatel kollektorini ishlab chiqarish uchun dastlabki xarajatlar 8 million AQSh dollarini tashkil qilishi mumkin. Biroq, kompyuter oqimini tahlil qilish vaqtni va xarajatlarni kamaytirishga yordam berdi.[1][14]

Ushbu uzoq rivojlanish vaqtlari va yuqori xarajatlar natijasida yuzaga keladigan qiyinchiliklardan biri aniq yadrolarni takrorlashdir. Bu juda muhimdir, chunki yadro qolipning ajralmas qismi hisoblanadi, shuning uchun har bir o'q yangi qolip bo'shlig'iga kiradi. Yana bir qiyinchilik shundaki, plastmassa qolipga otilganda yadroni eritib yubormaslik kerak, chunki plastmassa yadro materialining erish haroratidan taxminan ikki baravar yuqori. Uchinchi qiyinchilik - yadroning past kuchliligi. Bo'sh plastmassa tomirlari qulashi mumkin, agar tortishish plastmassasida juda ko'p bosim ishlatilsa. Metall tomirlar (eritish harorati past) qattiq, shuning uchun ular qulab tusha olmaydi, lekin buzilib ketishi uchun po'lat yadrolardan atigi 10% kuchliroqdir. Bu, ayniqsa, kollektorlarni shakllantirishda muammo tug'diradi, chunki to'lqinlanish yadro yuguruvchilar ichidagi havo oqimiga zarar etkazishi mumkin.[7]

Yana bir kamchilik - bu qarshi kalıplama mashinalari, quyish mashinalari, eritilgan uskunalar va robotlarni joylashtirish uchun katta maydonga ehtiyoj.[4]

Ushbu kamchiliklar tufayli, ushbu jarayon orqali amalga oshiriladigan ba'zi qoliplar an'anaviy qarshi kalıplama mashinasida ikki yoki undan ortiq qismlarni qarshi kalıplama yo'li bilan amalga oshiriladi va keyin payvandlash ularni birgalikda. Ushbu jarayon arzonroq va juda kam mablag 'talab qiladi, ammo dizayndagi ko'proq cheklovlarni keltirib chiqaradi. Dizayn cheklovlari tufayli, ba'zida ikkala tomonning afzalliklariga erishish uchun qismlar ikkala jarayon bilan amalga oshiriladi.[15]

Ilova

Eriydigan yadro jarayonini qo'llash faqat in'ektsiya bilan cheklanmaydi termoplastikalar, lekin tegishli yadro qotishmalari bilan ham termoset plastik qoliplash materiallari (duroplast ). Eriydigan yadro jarayoni, masalan, inyeksion kalıplanmış yo'lovchi avtoulovi dvigatelining assimilyatsiya manifoldlari uchun dasturni topadi. Uskunani o'zgartirib, kichik kalıplanmış qismlar kabi vanalar yoki nasos korpuslarni ishlab chiqarish mumkin, chunki eruvchan yadrolarni va AOK qilingan qismlarni ishlab chiqarish qarshi kalıplama mashinasida amalga oshirilishi mumkin.

Adabiyotlar

  1. ^ a b Schut 1991 yil, p. 1.
  2. ^ Ossvald, Turng va Gramann 2007 y, p. 385.
  3. ^ a b Schut 1991 yil, p. 7.
  4. ^ a b v Ossvald, Turng va Gramann 2007 y, p. 388.
  5. ^ Erxard 2006 yil, p. 283.
  6. ^ GB 1250476, Stivens, E. S., "Bo'sh maqolalarni shakllantirish", 1971-10-20 yillarda nashr etilgan .
  7. ^ a b Schut 1991 yil, p. 5.
  8. ^ a b Schut 1991 yil, p. 6.
  9. ^ Schut 1991 yil, p. 8.
  10. ^ a b Schut 1991 yil, p. 10.
  11. ^ Schut 1991 yil, p. 9.
  12. ^ a b Schut 1991 yil, p. 11.
  13. ^ a b Schut 1991 yil, p. 4.
  14. ^ Schut 1991 yil, p. 2018-04-02 121 2.
  15. ^ Ogando, Jozef (1997 yil sentyabr), Yo'qotilgan yadroli kalıplama: uni hali hisoblamang, olingan 2009-08-12[doimiy o'lik havola ].

Bibliografiya

Tashqi havolalar