Что такое формование сжатия?

В производственном мире инновации часто происходят из -за сочетания лучших функций существующих технологий. Формование сжатия является ярким примером этого принципа. Объединяя прочность как литья под давлением , так и сжатия , этот гибридный процесс обеспечивает уникальные преимущества для производства высококачественных, размерных точных и механически сильных деталей.

Если вы работаете в автомобильной, аэрокосмической, электронике или производстве потребительских товаров - или просто хотите понять передовые методы формования - запрысное литья для инъекции.

В этой статье будет объяснена, что такое формование сжатия, как она работает, ее преимущества и ограничения, общие применения, используемые материалы и факторы, которые следует учитывать при выборе этого процесса.

1. Понимание формования инъекции сжатия

Литье для инъекции сжатия (CIM) представляет собой гибридный процесс литья, который сочетает в себе высокоскоростную, высокопрофессиональную доставку материала для литья под давлением с преимуществами сжатия сжатия.

В традиционном литью под давлением расплавленное пластик впрыскивается в полностью закрытую форму под высоким давлением, полностью заполняя полость перед охлаждением. При формовании сжатия предварительно измеренное количество материала помещается в открытую форму, а затем плесень закрыта, чтобы сжать материал в форму.

Инъекция сжатия формование объединяет эти шаги:

• Плесень частично открыта во время инъекции, позволяя материалу входить с меньшим сопротивлением и напряжением.

• После того, как материал вводится, плесень полностью закрывается, сжимая материал для достижения конечной формы и допусков.

Это двухэтапное действие формования позволяет производителям производить детали с:

• Снижение внутренних напряжений

• Улучшение выравнивания волокна (в композитах)

• Более последовательная толщина

• Лучшая поверхностная отделка

Он широко используется, когда необходима высокая структурная целостность и размерная точность, особенно для корреспондентов с волокнами.

2. Как работает процесс литья сжатия

В то время как вариации существуют в зависимости от машины и материала, общий процесс CIM следует за этими этапами:

Шаг 1: Приготовление плесени

При необходимости плесень предварительно нагревается (особенно для терморексов или композитных материалов) для улучшения потока и отверждения. Плесень расположена слегка открыта - ее иногда называют зазором сжатия. '

Шаг 2: Инъекция материала

Расплавленный материал (термопластичный или термосет) вводится в полость через систему литника и бегуна, но, поскольку форма частично открыта, материал попадает с более низким давлением впрыска, чем в обычном инъекционном литье.

Шаг 3: Сжатие плесени

Как только начальный заряд материала находится внутри, плесень закрывается к его окончательному положению, сжимая материал и обеспечивая полное заполнение полости. Этот этап сжатия также помогает:

• Устранить пустоты или линии сварки

• Улучшить поверхностную отделку

• Обеспечить равномерное распределение волокон (для армированных материалов)

Шаг 4: Охлаждение или отверждение

Для термопластов плесень охлаждается, чтобы затвердеть деталь. Для термореактивных или композитов нагревается для лечения смолы. Этот этап гарантирует, что часть достигает своей конечной механической прочности.

Шаг 5: Выброс частично

После затвердевания или излечения плесень открывается полностью, а выводы (или ручная система) удаляют деталь.

3. Материалы, используемые в формовании инъекции сжатия

Процесс работает с целым рядом материалов, но он особенно подходит для волокно-армированных материалов и терморексов.

Общие материалы:

• Термопластики

• Полипропилен (стр.)

• Полиамид (Nylon, PA6, PA66)

• Поликарбонат (ПК)

• АБС

• Терморективы

• Эпоксидные смолы

• Фенольные смолы

• Ненасыщенные полиэфирные смолы

• Волокно-армированные композиты

• Тертопластики, усиленные стеклянными волокнами (GF-TP)

• Тертопластики, усиленные углеродным волокном (CF-TP)

• Листовое формовочное соединение (SMC)

• Объемное формовочное соединение (BMC)

Выбор материала зависит от прочности части, термической сопротивления, химической стойкости и требований к размерной стабильности.

4. Ключевые преимущества формования впрыска сжатия

Производители выбирают формование сжатия для его способности сочетать скорость, качество и структурные характеристики.

4.1 Снижение внутреннего напряжения

Поскольку плесень частично открыта во время инъекции, расплавленный материал испытывает более низкое сдвиг и давление впрыска. Это уменьшает остаточный стресс, улучшая прочность части и стабильность размеров.

4.2 Улучшенная ориентация волокна

В материалах с корреспонденными волокнами стадия сжатия помогает волокнам выравниваться более равномерно, улучшая механические свойства и уменьшая слабые точки.

4.3 Улучшенная отделка поверхности

Действие сжатия может подтолкнуть материал в тонкие детали плесени и устранить видимые дефекты, такие как линии сварки, раковины и пустоты.

4.4 Однородная толщина стенки

Комбинация инъекции и сжатия гарантирует, что даже сложные, большие детали имеют постоянную толщину, уменьшая боевую долю и улучшая посадку.

4.5.

Поскольку инъекция происходит с частично открытой плесенью, требования к силе зажима зажима уменьшаются - это обеспечивает меньшие и менее дорогие формовочные машины.

5. Ограничения формования впрыска сжатия

В то время как CIM предлагает много преимуществ, это не идеально для каждого приложения.

5.1 Сложность оборудования

Машины, способные к точному контролю от частичного открытия и синхронизированных циклах инъекции/сжатия, являются более сложными и дорогими, чем стандартные формованные машины для инъекций.

5.2 Соображения времени цикла

Хотя инъекция быстрая, стадия сжатия и отверждения/охлаждения может продлевать время цикла по сравнению с высокоскоростной литья впрыска.

5.3 Материальные ограничения

Некоторые очень низкие термопластики могут значительно выиграть от стадии сжатия. Кроме того, некоторые чувствительные к теплу материалы могут ухудшаться, если этап нагрева плесени не контролируется должным образом.

5.4 Ограничения дизайна

Конструкции деталей, которые требуют экстремальных подрезков или очень сложной геометрии, могут по -прежнему требовать вторичных операций или альтернативных процессов литья.

6. Применение формования впрыска сжатия

Уникальные характеристики CIM делают его хорошо для промышленности, где прочность, точность размеров и поверхностная отделка имеют решающее значение.

6.1 Автомобильная промышленность

• Бамперы

• Приборные панели

• Структурные кронштейны

• Дверные панели,

Легкие детали с корреспондентами волокна помогают снизить вес автомобиля и повысить эффективность использования топлива.

6.2 Аэрокосмическая и защита

• Внутренние панели

• Структурные опоры

• Композитные обтекатели
  здесь, CIM используется для высокопроизводительных композитов, которые выдерживают температуру и изменения нагрузки.

6.3 Электроника и электрическая

• Корпуса выключателя

• Изоляционные чехлы

• Компоненты распределительных устройств
  Терморежные материалы, отлитые через CIM, предлагают отличные диэлектрические свойства и теплостойкость.

6.4 потребительские товары

• Спортивные товары (например, теннисные ракетки, велосипедные компоненты)

• Высококачественные багажные раковины.
  Эти детали извлекают выгоду из способности процесса производить легкие, но прочные оболочки с отличной отделкой.

7. Фленинг из инъекции сжатия по сравнению с традиционным литьем инъекции

Особенность	Традиционное литья	Компрессия впрыска
Давление впрыска	Высокий	Ниже во время начальной инъекции
Закрытие плесени	Полностью закрытый во время инъекции	Частично открыт во время инъекции, затем сжал
Стресс в частях	Выше	Ниже
Ориентация волокна	Менее равномерный	Более униформа
Поверхностная отделка	Хорошо, но может показать линии сварки	Отличные, меньше сварных линий
Стоимость оборудования	Ниже	Выше из -за специализированных контролей
Время цикла	Обычно короче	Немного дольше

8. Советы по оптимизации процессов

Производители могут улучшить результаты CIM, сосредоточившись на управлении процессами и дизайном плесени:

• Точный контроль зазора плесени.
  Разрыв с частичным открытым должен быть согласованным, чтобы обеспечить повторяемое качество.

• Оптимизированная скорость впрыска
  слишком быстро может вызвать вспышку; Слишком медленно может вызвать неполное наполнение.

• Управление температурой
  поддерживает стабильную температуру плесени и материала для предотвращения дефектов.

• Управление скоростью сжатия
  гладкое, контролируемое сжатие предотвращает захваченные недостатки воздуха и поверхности.

• Материал, кондиционирующий
  сухие материалы, когда это необходимо, чтобы избежать пустот или пузырьков.

9. Будущее формования сжатия сжатия

Ожидается, что благодаря растущему спросу на легкие композиты в автомобильной, аэрокосмической и возобновляемой энергетической промышленности, формование инъекции сжатия будет видеть более широкое внедрение.

Достижения в области мультиматериального литья, автоматизации и мониторинга процессов в реальном времени делают CIM более экономически эффективным и точным. Кроме того, материалы с переработанными волокнами могут извлечь выгоду из способности CIM обрабатывать более короткую длину волокна при сохранении структурной целостности.

Заключение

Литье для инъекции сжатия представляет собой мощную эволюцию в технологии литья, сочетающая точность и скорость литья под давлением с качественными и прочтившимися преимуществами формования сжатия. Тщательно контролируя как этапы впрыска, так и сжатия, производители могут производить детали, которые являются более легкими, более сильными и более размерными, квалификацией, все более важными в современном производстве.

Несмотря на то, что ему требуется специализированное оборудование и немного более длительное время цикла, его способность производить без дефектов, высокоэффективные детали делают его убедительным выбором для отраслей, от автомобилей до аэрокосмической промышленности.

В производственном ландшафте, который оценивает эффективность, производительность и качество, формование инъекции сжатия является ярким примером того, как гибридные процессы могут раздвинуть границы того, что возможно.