Dobór i obróbka materiałów do form wtryskowych

Wiadomo, że około siedemdziesiąt pięć procent pracy związanej z procesami formowania tworzyw sztucznych to procesy formowania wtryskowego. Sukces tego procesu zależy od pracy, która została wykonana nad projektem i funkcjonalnością formy, a także od materiału, który został użyty do wykonania formy. Ale przyjęcie odpowiedniego materiału do wykonania formy znacznie przyczynia się do upewnienia się, że forma jest mocna, dokładna i wydajna, jeśli chodzi o proces formowania, szczególnie gdy stosowane są tryby operacji produkcji masowej. W niniejszej pracy omówiono dobór i obróbkę materiałów do form wtryskowych, a jako studium przypadku potraktowano HSM, dominującego gracza w branży formowania wtryskowego.

Konieczność doboru materiału do form wtryskowych

Na żywotność formy, użytkowanie, opłacalność, wymianę ma wpływ materiał, który został użyty do produkcji form wtryskowych. Używane formy są zawsze poddawane ekstremalnym temperaturom, ciśnieniom i tarciu, a oczywiste jest, że niektóre materiały muszą być wybrane, które mogą wytrzymać tak trudne warunki. Oto niektóre z czynników, które należy wziąć pod uwagę, gdy wybór materiału jest w perspektywie. 

1. Wytrzymałość i zużycie: Ze względu na liczbę wykonywanych cykli wtrysku, nie jest niczym niezwykłym, że formy doświadczają wielokrotnego użytkowania, co powoduje pewne zużycie. Z tego powodu do produkcji form stosuje się materiały o wysokiej twardości i odporności na zużycie, takie jak stale narzędziowe.

2. Przewodność cieplna: Jednym z najważniejszych wymagań dotyczących uzyskania pożądanych czasów cyklu i uzyskania równomiernego chłodzenia jest wydajność wymiany ciepła. Następuje skrócenie czasu cyklu, a takie materiały są dobrej jakości produktami końcowymi, ponieważ dobrze przewodzą ciepło. Inżynierowie regularnie korzystają z energii cieplnej, która pomaga im sprawnie wykonywać swoje zadania. 

Odporność na korozję: Ze względu na wilgoć i chemikalia formy są narażone na kontakt z korozją. Dlatego części, które są złożone i wykonane z dużą precyzją, powinny być wykonane z materiałów o wysokiej odporności na korozję. 

Główne materiały stosowane w formach wtryskowych

1. Stal narzędziowa:Formy wtryskoweskładają się ze stali narzędziowych, takich jak P20, H13, S7 i innych ze względu na ich stosunkowo wyższą zdolność do zachowywania twardości oraz odporność na zużycie i temperaturę. Właśnie dlatego HSM często korzysta z tych wysokowydajnych stali, które pomagają w tworzeniu narzędzi o bardzo trwałych formach w sektorze formowania wtryskowego. 

2. Stal nierdzewna: Formy wykonane ze stali nierdzewnej można stosować w sektorach takich jak przemysł medyczny i spożywczy, gdzie istnieje duża higiena i wymagana jest odporność na trudniejsze warunki, ponieważ materiał ten jest wytrzymały i nie koroduje łatwo. 

3. Aluminium: Formy wtryskowe wykonane z aluminium nie są tak wytrzymałe, ale czasami są stosowane, szczególnie w formach wtryskowych o małej objętości produkcji, ponieważ aluminium zapewnia dobrą przewodność cieplną dla krótszych czasów cyklu i umożliwia lepszą skrawalność niż stal.

Strategia doboru materiałów w HSM

HSM, jako jedna z wiodących firm zajmujących się formowaniem wtryskowym, wie, że do każdego konkretnego zastosowania należy dobrać odpowiedni materiał. Ich bogaci, doświadczeni inżynierowie biorą pod uwagę różne aspekty, takie jak rodzaj materiału, który ma być wtryskiwany, poziom skomplikowania projektu formy lub wielkość celu rynkowego dla proponowanych materiałów.

HSM stosuje jednak ogólną praktykę stosowania narzędzia ze stali wysokiej jakości typu H13 do większych, bardziej złożonych form, które wymagałyby wysokiej odporności na zużycie i temperaturę. W przypadku tych zastosowań, w których takie właściwości nie są wystarczająco wysokie, mogą sugerować użycie stali nierdzewnej lub zapewnić specjalne powłoki na formę, które skutecznie chroniłyby ją przed chemikaliami i wilgocią. Ponadto HSM wykorzystuje najnowsze technologie w produkcji, aby zapewnić kontrolowaną i zrównoważoną obróbkę procesową, która przyczynia się do poprawy jakości form i oczekiwanej żywotności.

Utylizacja pleśni i ekologia

Po wybraniu optymalnego materiału, forma poddawana jest następnie bardzo dokładnym operacjom wytwarzania i wykańczania form, takim jak frezowanie, szlifowanie i polerowanie, tak aby odpowiadała wymaganej geometrii. Ponieważ HSM posiada zaawansowaną technologię, firma koncentruje się również na poprawie warunków każdej formy, co zwiększy wytrzymałość i trwałość każdej formy ze względu na zużycie.