Грађевински материјали
Одговарајући челик калупа треба изабрати на основу захтева примене. За израду прототипа, каљени челик за калупе није неопходан. У већини случајева, унапред-каљени челик или алуминијум се користи за смањење трошкова и олакшавање прилагођавања калупа током фазе израде прототипа. Ови меки метали такође могу обликовати довољно тестних комада и префабрикованих делова. Претходно каљени челици за калупе (као што су П-20 или НАКР-55) се често користе за велике калупе јер је очвршћавање челика за калупе непрактично за велике примене.
За веће количине производње, за језгро и шупљину потребан је каљени челик за калупе. С-7, Х-13 и нерђајући челик 420 су најчешће коришћени челици. С-7 је одличан челик за калупе који се може користити за продужене производне операције. Ако су потребне веома високе температуре топљења и калупа, треба изабрати Х-13 челик. Х-13 се такође може користити за производњу топловодних колектора. Х-13 има веома високу температуру каљења и може да издржи веома високе температуре обраде калупа без утицаја на његову тврдоћу.
Нерђајући челик је најбољи избор за челике за калупе где је потребна висока отпорност на хабање или где долази до значајне кондензације у окружењу. -Уметци са шупљинама калупа за велико хабање могу се направити помоћу челика типа А2, АСП23 или Д-2.
Сви челици за калупе могу бити заштићени од хабања и корозије неком врстом премаза. Само нерђајући челик се може поправити заваривањем и машинском обрадом. За челике са постојећим премазима, поправка је могућа тек након уклањања премаза. Након поправке, премаз се мора поново нанети.
Слика
Завршна обрада
Површинска обрада профилисаних делова може да варира у зависности од естетских захтева, потреба купаца и функционалности. Од огледала-попут завршне обраде високог-сјаја СПИ #1 до текстурираних површина које се постижу нагризањем, ЛНП композити могу постићи практично било коју врсту завршне обраде обликованих делова. Важно је разумети да неки материјали показују побољшане перформансе са одређеним завршним обрадама површине калупа. На пример, полипропилен показује знатно боља својства ослобађања у мат калупима него у калупима високог - сјаја. Постизање завршне обраде високог сјаја је тешко са-смолама са високим пунилом. Вентинг
Вентилација је кључни део циклуса обликовања како би се максимизирале перформансе калупа. Када термопластични материјал уђе у шупљину калупа, потребно је избацити ваздух. Вентилациони отвори се обично налазе на последњим попуњеним подручјима, у близини линије шавова и на систему водилица. Додатни отвори за вентилацију распоређени око линије раздвајања могу значајно побољшати укупне перформансе вентилације. Заостали гас у калупу се појављују као трагови сагоревања на обликованом делу. Основно правило је да гас из калупа мора бити у стању да изађе истом брзином као и пластика која улази у шупљину.
Дубина шупљина варира у зависности од материјала који се користи – генерално, аморфни термопласти захтевају већу дубину шупљина због њиховог већег вискозитета.
Слика
Једна-шупљина и више{1}}шупљина
У индустрији се најчешће користе три основна типа калупа, посебно за калупе који користе ЛНП композите.
Најчешћи тип је конфигурација хладних клизника са две{0}}плоче приказана на слици 1. Материјал се убризгава у део кроз чахуру клизача и систем вођица. Након хлађења, сви обликовани делови се избацују (укључујући капије, вођице и изливнице). Делови се затим уклањају, а преостале вођице и спрудови се одбацују или рециклирају.
Слика 2 приказује калуп са три-плоче са хладним клизачима. Са овим дизајном, материјал се убризгава у шупљину дела кроз систем клизача и излива. Након хлађења, калуп се отвара, одвајајући део од капија и вођица. Део природно отпада са клизача. Водичи, капије и изљеви и даље морају бити рециклирани или одбачени.
Слика 3 приказује електрично загрејани колектор са топлом водом. Канали разводника и сонде гејта се загревају до или близу температуре топљења полимера, одржавајући материјал растопљеним. Ово елиминише потребу за руковањем отпадом од водилица, капија и изливника. Ови системи су скупљи од конвенционалних дизајна са две{4}}плоче или три{5}}плоче, али нуде бољу термичку контролу материјала и стварају мало отпада.
Слика
Хот Руннер
Калупи са пуним врућим клизачима или калупи „без тркача“ нуде многе предности, али захтевају пажљив дизајн како би се осигурала правилна контрола растапања који тече у шупљину калупа. Док калупи без клизача практично не стварају отпад током операција обликовања, они су склони проблемима при покретању, посебно код полу-кристалних ЛНП композита, који су склони брзом очвршћавању. Принципи које треба следити укључују:
• Користите само добро{0}}избалансиране системе топловодних колектора посебно дизајнираних за ту примену.
• У зависности од материјала који се користи, врући клизач може да буде дизајниран тако да омогући директно изливање на део помоћу основне плоче отворене капије, или капије вентила за калуповање-без остатака, или капија може да се налази на малој површинској водилици.
• Загрејана путања клизника и врућа основна плоча треба да обезбеде глатку путању протока у шупљину калупа и да се загревају споља.
• Када користите смоле ојачане дугим стакленим влакнима, остаци капије су неизбежни.
• Користите комплетан систем од једног произвођача врућих тркача, уместо да користите различите компоненте различитих произвођача.
• Величина капије зависи од количине и врсте доданог материјала, величине/односа дела и дебљине зида.
• За више информација о дизајну топловода, консултујте техничко особље ГЕ Пластицс Гроуп.
2. Водич за уобичајене методе побољшања површине калупа у индустрији прераде пластике
Табела испод пружа оператерима и произвођачима калупа различите уобичајене третмане челика за калупе за побољшање отпорности на корозију или отпорност на хабање. Могу постојати и друга решења.
Слика
3. Руннерс, Спруес, анд Гатес
Спруе Бусхингс
Када се користе конвенционални калупи, врући материјал улази у калуп кроз чахуру спруда. Систем водилица води материјал кроз капију у шупљину калупа. Одговарајући дизајн и димензионисање цевне чауре су кључни за правилну дистрибуцију талине и правилно избацивање обликованог дела. Пречник излива „О“ треба да буде приближно 20% већи од пречника излаза млазнице да би се спречило зачепљење излива када се калуп отвори. Шематски дијаграм димензија спруда је приказан испод. Димензија "О" је такође уско повезана са величином делова и вођица. Загрејане клизне чауре се могу користити уместо конвенционалних чаура. Почетни трошак загрејане чауре (или „вруће“ чауре) може бити већи од цене „хладне“ чауре, али значајно смањује отпад јер елиминише клизач који се креће дуж сваког дела или система вођица. Са загрејаном чахуром, контрола температуре талине која улази у систем клизача може бити много прецизнија.
Слика
Руннер Десигн
Тркачи треба да буду што краћи да би се смањили непотребни падови притиска. Пожељнији је кружни попречни пресек{1}}. Ако клизач мора бити постављен до пола у калуп, користите трапезоидну клизач са заобљеним дном. Полу{4}}полукружне и равне стазе су неефикасне и не препоручују се. Траке треба да омогуће материјалу да тече равномерно и неограничено у један или више делова (ако се користи више шупљина). Типично, клизач треба да се смањи у пречнику за 20% за сваких 90 степени ротације. Ово треба узети у обзир при пројектовању система тркача. Пречници кружних водилица су обично 0,125" – 0,375" (3,2 – 9,5 мм). Слика
Гате |
Дизајн капије за ЛНП композитне делове треба да обезбеди велике маргине обраде без стварања-напрезања у калупу. У зависности од типа капије која се користи (тј. подморница, ивица, ушица, итд.), неке основне димензије капије контролишу брзину пуњења, количину материјала који тече у шупљину калупа и брзину очвршћавања дела.
Дебљина зида одређује величину капије, док геометрија дела одређује локацију капије на делу. Постоје три кључне димензије капије: дубина, ширина и лице. Специфични дизајни за неколико типова капија приказани су на следећој страници.
Величина/Локација капије
• Минимална величина капије је 0,040" (1мм), 0,100" (2,5мм) за Вертон композите са дугим влакнима - округле или трапезоидне - 50–60% дебљине зида (за кристалне композите) - 50–75% дебљине зида (за аморфне композите)
• У идеалном случају, капија треба да буде постављена тамо где је део зида најдебљи - поравнајте капију директно са зидом или чахуром да бисте спречили затрпавање и „млаз“ (осим за Вертон композите са дугим влакнима) - тунелске капије се не препоручују за Вертон композите.
