Koszmary związane z formami wtryskowymi: 5 sposobów na awarię sworzni i wkładek rdzenia (i jak je naprawić)

Wprowadzenie: Najmniejsze części powodują największy ból głowy

Możesz mieć idealną podstawę formy, doskonałe wyważenie wlewu i najnowocześniejszą wtryskarkę. Jednak zatrzymanie produkcji jest zwykle spowodowane drobnym elementem — pękniętym kołkiem rdzenia, przesunięciem płytki lub pojawieniem się przebłysku tam, gdzie nie powinno nic być.

Sworznie i wkładki rdzeniowe to „materiały eksploatacyjne” w świecie formowania wtryskowego. Są zaprojektowane tak, aby można je było wymieniać, ale jeśli wymieniasz je na każdej zmianie, oznacza to wadę konstrukcyjną.

Przyjrzyjmy się 5 najczęstszym trybom awarii wkładek formowych, pierwotnej przyczynie i rozwiązaniu technicznemu.

Błąd nr 1: Sworzeń rdzenia „Banan” (zginanie i deformacja)

Objaw: Wyrzucone części mają otwory, które nie są już proste. Po wyjęciu trzpień rdzenia wygląda jak banan.

Podstawowa przyczyna: boczne (boczne) ciśnienie wtrysku. Kiedy plastik wpływa do wnęki, nie naciska równomiernie na sworzeń. Jeśli szpilka jest długa i niepodparta, strumień uderza w nią z boku i wygina ją jak flagę na wietrze.

Poprawka:

• Filary wsporcze: Dodaj żebro wsporcze lub tuleję w pobliżu końcówki sworznia (jeśli pozwala na to geometria).

• Przekierowanie przepływu: Przesuń lokalizację bramki tak, aby plastik nie uderzał prostopadle w sworzeń.

• Ulepszenie materiału: przejście ze standardowej stali narzędziowej (np. H13) na materiał o wysokim module sprężystości, taki jak stal wytwarzana metodą metalurgii proszków (PM) (np. ASP23), która ma wyższą odporność na zginanie przy tej samej średnicy.

Błąd nr 2: Błysk „Piórkowy” (przerywane miganie)

Objaw: Czasami na linii podziału wkładki na części występuje cienkie pióro z tworzywa sztucznego; czasami tak nie jest. Kontrola jakości wariuje.

Podstawowa przyczyna: niedopasowanie rozszerzalności cieplnej. Wkładkę wykonałeś z S136 (stal nierdzewna), a płytkę formy z P20 (węgiel). W temperaturze pokojowej dopasowanie wynosi H7/m6 (idealne). W temperaturze roboczej 80°C rozszerzają się w różny sposób, tworząc szczelinę podczas wtrysku.

Poprawka:

• Obliczenia wstępnego nagrzania: Oblicz dopasowanie w temperaturze roboczej , a nie w temperaturze pokojowej.

• Konstrukcja „Step”: Wykonaj „polę” o wysokości 5 mm (ciasne dopasowanie) u góry płytki i odciąż resztę korpusu o 0,05 mm na stronę. Zapewnia to uszczelnienie na powierzchni bez zatykania się poniżej.

Błąd nr 3: „Brakujący” kołek (złamanie korzenia)

Objaw: Pin zniknął. Zauważysz, że utknął wewnątrz plastikowej części. Podstawa formy ma płaskie dno w miejscu, gdzie kiedyś znajdował się kołek.

Główna przyczyna: Brak promienia narożnika. Spójrz na złamaną szpilkę. Czy powierzchnia pęknięcia jest całkowicie płaska? Czy to wygląda na przerwę „kredową”? To jest pęknięcie naprężeniowe.

• Ostry narożnik 90° na łbie szpilki działa jak koncentrator naprężeń.

• W każdym cyklu wtrysku wywierany jest nacisk (jak młot hydrauliczny), popychający sworzeń do tyłu.

• Pęknięcie -> Pęknięcie rośnie -> Pęknięcie.

Poprawka:

• Obowiązkowy promień: Dodaj minimalny promień R0,2 mm (0,008 cala) na styku korpusu sworznia i głowicy ustalającej.

• Grubość łba: Zwiększ grubość łba z 2 mm do 3 mm, aby rozłożyć obciążenie na większą powierzchnię ścinania.

Błąd nr 4: „Wirujący” okrągły kołek (utrata orientacji)

Objaw: Część wygląda dobrze, ale płaski element na dnie otworu jest obrócony o 5 stopni.

Podstawowa przyczyna: przepływ tworzywa sztucznego ma moment obrotowy. Nawet „prosty” przepływ może wirować wokół okrągłego trzpienia. Jeśli sworzeń jest idealnie okrągły i utrzymuje się jedynie na skutek tarcia, będzie się powoli obracał przez tysiące cykli.

Poprawka:

• „D-Cut”: Zeszlifuj płaską powierzchnię na trzpieniu montażowym sworznia.

• Kołek: Użyj osobnego kołka ustalającego, aby zablokować wkładkę na płycie.

• Kwadratowe ramię: Zaprojektuj nieformującą część wkładki jako kwadratowy blok, a nie okrągły cylinder.

Błąd nr 5: „Przyklejona” wkładka (nie można jej wyjąć w celu konserwacji)

Objaw: Próbujesz wymienić uszkodzoną wkładkę, ale ona ani drgnie. Podgrzewasz go, młotkujesz i ostatecznie niszczysz płytę formy, próbując ją wyciągnąć.

Podstawowa przyczyna: rdza, zatarcie lub pełzanie plastiku. Cząsteczki tworzyw sztucznych (zwłaszcza nylonu/PA) wkradły się w mikroskopijne rysy i połączyły lub różne metale uległy korozji galwanicznej.

Poprawka:

• Konstrukcja umożliwiająca demontaż: Każda wkładka musi posiadać funkcję usuwania.

  • Opcja A: Gwintowany otwór (M3 lub M4) w dnie. Wkręć śrubę, wyciągnij ją.

  • Opcja B: „Szczelina do podważania” z boku pod głowicą.

  • Opcja C: Otwór na kołek wypychacza w płycie formy za wkładką.

• Powłoka: Na korpus wkładki Zapobiega zacieraniu się i przyleganiu tworzyw sztucznych. nałożyć powłokę DLC (węgiel diamentopodobny) lub TiN (azotek tytanu) .

Reguła „Nie wstawiaj” (Kiedy ich unikać)

Chociaż wkładki są świetne, nie używaj ich do:

1. Powierzchnie o wysokiej estetyce (Błyszczące wykończenie. Linia szwu wkładki będzie zawsze widoczna jako linia pomocnicza).

2. Formy o bardzo wysokiej kawitacji (ponad 32 gniazda). Zarządzanie 32 małymi wkładkami to logistyczny bałagan. Jeśli to możliwe, bezpośrednio na maszynie.

3. Prototypy o małej objętości (< 1000 strzałów). Koszt wykonania mocowania wkładanego nie jest tego wart.

Ściągawka podsumowująca (Zapisz to)

Ostatnia myśl: myśl jak mechanik

Projektując sworzeń lub wkładkę rdzenia, nie zadawaj sobie pytania: „Czy to pasuje?” Zadaj sobie pytanie: „Jeśli to zepsuje się o 2 w nocy w piątek, czy technik nocnej zmiany może go wymienić w 15 minut bez dzwonienia do mnie?”

Jeśli odpowiedź brzmi „Nie”, wróć i dodaj otwór na ściągacz, promień lub płaski punkt. Twoje przyszłe ja będzie ci wdzięczne.