Wyjaśnienie form 2K: przewodnik po systemach obrotowych, chowanych i rdzeniowych

Formowanie wtryskowe dwuskładnikowe (2K) pozwala uzyskać doskonałe produkty poprzez połączenie dwóch materiałów w jednym cyklu. Ale w jaki sposób pleśń fizycznie to powoduje? Sekret tkwi w ruchu formy. W tym miejscu omawiamy trzy główne struktury form 2K, które umożliwiają tworzenie złożonych, połączonych części z wielu materiałów.

1. Forma obrotowa: siła robocza w branży

Jak to działa:
Wyobraź sobie rdzeń formy, który wiruje jak karuzela. To jest serce formy obrotowej. Współpracuje z wyspecjalizowaną wtryskarką dwustrzałową z obrotową płytą dociskową.

Cykl 4 kroków:

1. Pierwszy wtrysk (materiał A): Forma zamyka się w pozycji 1 i wtryskuje pierwszy materiał (np. sztywny plastik), tworząc część „podłoża”. Forma otwiera się.

2. Obrót: rdzeń formy utrzymujący podłoże obraca się o 180 stopni do pozycji 2. Część jest teraz idealnie dopasowana do innego gniazda.

3. Drugi strzał (materiał B): Forma ponownie się zamyka. Drugi materiał (np. miękki TPE) jest wtryskiwany do/wokół podłoża w nowej wnęce. Ciepło i ciśnienie tworzą silne wiązanie molekularne na granicy faz.

4. Wyrzucanie i resetowanie: Gotowa część składająca się z dwóch materiałów zostaje wyrzucona. Rdzeń obraca się z powrotem do pozycji 1 i cykl się powtarza.

Najlepsze do: Produkcja wielkoseryjna części wymagających precyzyjnego dopasowania, takich jak uchwyty narzędzi, dwukolorowe klucze, szczoteczki do zębów i obtryskiwana elektronika.

Profesjonaliści:

• Wysoka precyzja i spójność: Mechaniczny obrót zapewnia idealne dopasowanie strzału po strzale.

• Krótkie czasy cykli: wysoce zautomatyzowane i wydajne.

• Elastyczność projektowania: Idealny do większości zastosowań typu overmolding i wielokolorowych.

Wady:

• Wyższy koszt formy: Wymaga skomplikowanych mechanizmów obrotowych i dwóch zestawów rdzeni/form.

• Potrzebna dedykowana maszyna: Należy użyć (droższej) prasy dwustopniowej z obrotową płytą dociskową.

2. Wysuwana forma rdzenia: oszczędność miejsca

Jak to działa:
Ta forma się nie obraca. Zamiast tego po pierwszym strzale określony trzpień lub wkładka rdzenia fizycznie się wycofuje (jak zamykana szuflada), tworząc pustą przestrzeń dla drugiego materiału. Często działa na standardowej wtryskarce.

Cykl 4 kroków:

1. Pierwszy strzał (materiał A): Forma zamyka się, a wszystkie rdzenie są wysunięte. Materiał A jest wtryskiwany w celu utworzenia części z wbudowanymi pustkami lub podcięciami.

2. Wycofanie rdzenia: Forma lekko się otwiera, a uruchomiony kołek rdzenia wycofuje się poziomo lub pionowo z części A.

3. Drugi strzał (materiał B): Forma ponownie się zamyka. Materiał B jest wtryskiwany do przestrzeni wnęki pozostawionej przez cofnięty rdzeń i przepływa wokół części A, aby się z nią związać.

4. Wyrzut: Gotowa część zostaje wyrzucona, a wysuwany rdzeń cofa się do przodu.

Najlepsze do: Części, w których drugi materiał musi całkowicie otaczać określoną sekcję lub krawędź pierwszego materiału, np. uszczelnione uszczelki, formowane uszczelki na złączach lub uchwyty narzędzi.

Profesjonaliści:

• Działa na standardowych maszynach: Nie ma potrzeby stosowania specjalistycznej prasy dwustopniowej.

• Dobre do kapsułkowania: doskonałe do tworzenia szczelnych, wodoodpornych uszczelek.

• Koszt formy (względnie): dla niektórych geometrii może być niższy niż w przypadku systemu obrotowego.

Wady:

• Złożoność projektu: Czas i uszczelnienie ruchomego rdzenia mają kluczowe znaczenie, aby zapobiec wypływowi.

• Ograniczone zastosowania: Mniej idealne w przypadku sąsiadujących ze sobą dwukolorowych części.

• Potencjalne słabe punkty: Może wymagać otworów lub podcięć w części A w celu umożliwienia ruchu rdzenia.

3. Forma rdzenia i pleców: specjalista

Jak to działa:
jest to dramatyczna wersja wycofania. Tutaj cały rdzeń (lub jego większa część) cofa się na dużą odległość po pierwszym strzale, tworząc znacznie większą wnękę dla drugiego strzału. Zwykle wykorzystuje również standardową maszynę.

Cykl 4 kroków:

1. Pierwszy strzał (materiał A): Forma zamyka się z rdzeniem w pozycji do przodu. Wstrzykuje się materiał A, tworząc podłoże wyjściowe.

2. Główny ruch rdzenia: Forma otwiera się, a cały rdzeń jest cofany o kilka centymetrów lub więcej za pomocą dużego cylindra hydraulicznego.

3. Drugi strzał (materiał B): Forma zamyka się na wycofanym rdzeniu, tworząc znacznie większą objętość wnęki. Wtryskiwany jest materiał B, często tworzący główny korpus lub grubą warstwę otaczającą część A.

4. Wyrzucanie: Ostatnia część — znacznie większa niż początkowa część A — zostaje wyrzucona. Rdzeń powraca do swojej pozycji do przodu.

Najlepsze do: dużych części o znacznych różnicach w grubości ścianek pomiędzy materiałami lub części wymagających grubej, miękkiej warstwy zewnętrznej na sztywnym szkielecie wewnętrznym, takich jak uchwyty przemysłowe, panele samochodowe ze zintegrowanymi uszczelkami lub produkty konsumenckie o grubym chwycie.

Profesjonaliści:

• Umożliwia unikalne geometrie: pozwala na grube formy obtryskowe i duże zmiany wymiarowe.

• Doskonała uszczelka: umożliwia tworzenie kompletnych uszczelek obwodowych.

• Używa standardowych maszyn: Działa na konwencjonalnej prasie o wystarczającym tonażu i skoku.

Wady:

• Najwyższa złożoność i koszt: System uruchamiania o dużym skoku jest złożony i kosztowny.

• Dłuższe czasy cykli: Ruch rdzeń-powrót wydłuża każdy cykl.

• Potencjalne wady: wymaga precyzyjnej kontroli, aby uniknąć linii płynięcia lub śladów opadania w grubym materiale B.

Szybki przewodnik porównawczy

Jak wybrać?

• W przypadku większości projektów wymagających wydajności, precyzji i objętości, forma rotacyjna jest domyślnym mistrzem.

• Jeśli masz istniejące standardowe maszyny, a Twój projekt obejmuje wyraźną, zlokalizowaną formę obtryskową, zapoznaj się z opcją wysuwanego rdzenia.

• Formę rdzeniową należy rozważyć wyłącznie w przypadku specjalistycznych zastosowań, w których grubość materiału znacznie się różni lub gdy głównym celem jest pełne uszczelnienie, a koszt i czas cyklu są kwestiami drugorzędnymi.

Zrozumienie tych systemów umożliwi Ci prowadzenie mądrzejszych rozmów z partnerem zajmującym się formowaniem i wybranie odpowiedniej technologii, aby wydajnie i niezawodnie wprowadzić w życie innowacyjny produkt wielomateriałowy.