Injekcijsko lijevanje proizvodni je postupak koji se široko koristi za izradu predmeta od igračaka i plastičnih sitnica do automobilskih karoserija, boca s vodom i kućišta mobitela. Tekuća plastika se pritisne u kalup i stvrdne - zvuči jednostavno, ali je složen proces. Tekućine koje se koriste variraju od vrućeg stakla do raznih plastičnih materijala - termoplastika i termoplastika.
Povijest
Prvi stroj za injekcijsko lijevanje patentiran je 1872. godine, a celuloid se koristio za izradu jednostavnih predmeta iz svakodnevnog života, kao što su češalj za kosu.
Neposredno nakon Drugog svjetskog rata razvijen je znatno poboljšani postupak injekcijskog lijevanja - 'injekcijsko ubrizgavanje' koji je danas najčešće korištena tehnika. Njegov izumitelj, James Watson Hendry, kasnije je razvio "livenje u kalupu" koji se koristi na primjer za proizvodnju modernih plastičnih boca.
Vrste plastike
Plastika koja se koristi u brizganju su polimeri - kemikalije - ili termoplastične ili termoplastične. Termoreaktivna plastika postavlja se primjenom topline ili katalitičkom reakcijom. Nakon izliječenja ne mogu se ponovo otopiti i ponovo upotrijebiti - postupak sušenja je kemijski i nepovratan. Termoplastika se, međutim, može zagrijati, rastopiti i ponovno upotrijebiti.
Termoreaktivna plastika uključuje epoksi, poliestera i fenolne smole, dok termoplastika uključuje najlon i polietilen. Na raspolaganju je gotovo dvadeset tisuća plastičnih spojeva za brizganje, što znači da postoji savršeno rješenje za gotovo sve potrebe lijevanja.
Staklo nije polimer i stoga ne odgovara prihvaćenoj definiciji termoplastike - iako se može rastopiti i reciklirati.
Plijesan
Izrada kalupa u prošlosti je bila visoko vješt zanat („izrada dieta“). Kalup je obično u dva glavna sklopa spojena zajedno u preši. Izrada kalupa često zahtijeva složeni dizajn, više operacija stroja i visok stupanj vještina.
Alat je obično čelik ili berilijev bakar koji se koristi za izradu kalupa zahtijeva termičku obradu da bi se očvrsnuo. aluminijum Jeftinija je i jednostavnija za obradu, a može se koristiti i za proizvodnju u kraćem vremenu. Danas tehnički glodanje i iskriranje (EDM) s računalnim upravljanjem omogućili su visok stupanj automatizacije procesa proizvodnje kalupa.
Neki su kalupi dizajnirani za proizvodnju nekoliko povezanih dijelova - na primjer, model zrakoplovnog kompleta - i oni su poznati kao obiteljski kalupi. Drugi dizajni kalupa mogu imati nekoliko primjeraka („otisaka“) istog proizvoda izrađenog u jednom „pucanju“ - odnosno jednoj injekciji plastike u kalup.
Kako djeluje injekcijsko prešanje
Tri su glavne jedinice koje čine stroj za injekcijsko lijevanje - spremnik za dovod, cijev za grijanje i ram. Plastika u spremniku je u obliku zrna ili praha, mada neki materijali poput silikonske gume mogu biti tekućina i možda neće trebati zagrijavanje.
Jednom u vrućem tekućem obliku, ram ('vijak') tjera tekućinu u čvrsto stegnuti kalup i skupinu tekućina. Više viskozne rastaljene plastike zahtijevaju veće pritiske (i veća opterećenja preše) kako bi se plastika prisilila u svaki otvor i ugao. Plastika se hladi dok metalni kalup provodi toplinu, a zatim se preša ciklizira kako bi se uklonilo oblikovanje.
Međutim, za termoreaktivnu plastiku, kalup će se zagrijati radi postavljanja plastike.
Prednosti injekcijskog lijevanja
Injekcijsko lijevanje omogućuje izradu složenih oblika, od kojih bi neki mogli biti gotovo nemogući ekonomski način izrade na bilo koji drugi način.
Širok raspon materijala omogućava gotovo točno podudaranje fizičkih svojstava koja se zahtijevaju u proizvodu i višeslojno oblikovanje omogućava prilagođavanje mehaničkih svojstava i atraktivan vizualni izgled - čak iu a četkica za zube
Količinski je to jeftin proces, vjerojatno s minimalnim utjecajem na okoliš. U ovom se procesu stvara malo ostataka, te otpad koji se proizvodi, te se ponovno mljeva i ponovno koristi.
Nedostaci injekcijskog lijevanja
Ulaganje u izradu alata - obično zahtijeva veliku količinu proizvodnje kako bi se uložilo ulaganje, iako to ovisi o konkretnom članku.
Izrada alata iziskuje vrijeme razvoja i neki dijelovi se lako ne daju praktičnom dizajnu kalupa.
Ekonomija injekcijskog lijevanja
Kvalitetni kalup, iako relativno visokih troškova, uspjet će stvoriti stotine tisuća "dojmova".
Sama plastika je prilično jeftina i usprkos energiji potrebnoj za zagrijavanje plastike i pokretanje ciklusa pritisnite (za uklanjanje svakog dojma), postupak može biti ekonomičan i za najosnovnije predmete, poput boce kape.
Jeftino injekcijsko lijevanje u konačnici je dovelo do toga jednokratna upotreba - na primjer britvice i kemijske olovke.
Uz nekoliko stotina novih plastičnih spojeva koji se razvijaju svake godine i modernim tehnikama izrade kalupa, injekcijsko lijevanje sigurno će nastaviti rasti u narednih pedeset godina. Iako se termoreaktivna plastika ne može reciklirati, njihova se upotreba, posebno za visoko precizne komponente, također namjerava povećati.