플라스틱 성형 방법 및 금형 설계
가스 보조 성형: 가스 보조 성형은 새로운 기술이 아니지만, 최근 몇 년 동안 발전이 매우 빨라서 몇 가지 새로운 방법이 나타났다. 액화 가스 보조 주사는 예열된 특수 기화 가능한 액체를 플라스틱 용융물에 주입하는 것으로, 액체는 캐비티 내에서 열을 받아 증발하여 팽창하여 속이 비어 있고 용융물을 캐비티 표면으로 밀어 넣는 것이다. 이 방법은 모든 열가소성 플라스틱에 사용할 수 있습니다. 진동 가스 보조 주사는 진동 제품의 압축 가스를 통해 플라스틱 용융물에 진동 에너지를 가하여 제품의 미시 구조를 제어하고 제품의 성능을 높인다. 일부 제조업체는 가스 보조 성형용 가스를 더 얇은 제품으로 변환하거나, 품질이 높고 비용이 저렴한 대형 중공품을 생산할 수 있지만, 중요한 것은 물이 새는 것이다.
슬라이딩 다이 형상: 캐비티 주위에 두 개 이상의 채널을 설정하고 두 개 이상의 왕복 동작이 가능한 사출 장치 또는 피스톤에 연결합니다. 사출 후 용융물이 굳기 전에 사출 장치의 나사나 피스톤이 슬라이딩 캐비티에서 용융물을 앞뒤로 이동합니다. 이 기술을 동적 압력 유지 기술이라고 하며, 기존의 성형 방법으로 두꺼운 제품을 성형할 때 수축이 크게 발생하는 문제를 방지하기 위한 것입니다. 얇은 쉘 제품은 고압을 통해 성형된다. 쉘 제품은 일반적으로 긴 유량비 제품으로 다중점 게이트의 금형을 많이 사용합니다. 그러나 다중점 주조는 용접 선을 만들어 일부 투명 제품의 시각적 효과에 영향을 줄 수 있습니다. 단일 점 주입은 금형 중공을 충전하기 쉽지 않으며 고압 성형 기술을 사용하여 성형할 수 있습니다. 예를 들어 F 16 전투기 조종석은 PC 자동차 바람막이 유리를 생산하는 데 이미 사용된 이 기술로 제작되었습니다. 고압 성형의 사출 압력은 일반적으로 200MPA 이상이므로 금형 재질에도 높은 강도와 높은 영률의 강성이 있어야 합니다. 고압 성형의 관건은 금형 온도 조절이며, 금형 중공 배기의 원활함에 주의해야 한다. 그렇지 않으면 고속 사출 성형으로 인해 배기가 원활하지 않고 플라스틱이 타 버릴 수 있습니다.
핫 러너 금형: 핫 러너 기술은 금형 기술의 하이라이트인 다중 캐비티 금형에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 즉, 핀 밸브를 통해 플라스틱의 흐름을 조절하면 각 게이트에 대한 사출 시간, 사출 압력 등의 매개변수를 설정하여 균형 잡힌 주사를 달성하고 최상의 품질 보증을 받을 수 있습니다. 니들 밸브는 유압 구동 피스톤을 통해 동적 무단 동작을 수행할 수 있으며 니들 밸브의 위치에 따라 사출 흐름과 압력이 결정됩니다. 채널 내에 압력 센서가 있어 채널 내의 압력을 지속적으로 기록하여 핀 밸브 위치를 제어하고 용융 압력을 조절할 수 있습니다.
용융 코어 사출 성형 금형: 이 방법은 용융점이 낮은 합금으로 만든 용융코어를 금형에 사출 성형의 삽입으로 넣는 것입니다. 그런 다음 용융 코어가 포함된 제품을 가열하여 용융 코어를 제거합니다. 이 성형 방법은 자동차 유관, 배기관 등 복잡한 모양의 중공제품 (예: 자동차 유관, 배기관 등 복잡한 중공플라스틱 부품) 에 사용됩니다. 이 몰드로 성형한 제품에는 테니스 라켓 손잡이, 자동차 펌프, 원심식 온수펌프, 우주선 오일 펌프 등도 포함된다.
사출/압축 성형 금형: 사출/압축 성형은 낮은 응력을 생성할 수 있습니다. 광학 성능이 좋은 제품의 경우 프로세스는 클램핑 (그러나 다이와 금형이 완전히 닫히지 않아 사후 압축에 틈이 있음), 사출 용융, 2 차 클램핑 (즉, 용융물이 금형 내에서 촘촘하게 압축됨), 냉각, 개방, 스트리핑입니다. 금형 설계에서 클램핑 초기 금형이 완전히 닫히지 않았기 때문에 사출 시 유출을 방지하기 위해 금형에서 유출을 방지하는 구조를 설계해야 합니다.
적층 금형: 동일한 평면에 여러 중공을 배치하는 대신 클램핑 측면에 여러 중공을 배치하면 사출 성형기의 가소화 기능을 최대한 활용할 수 있습니다. 이 금형은 일반적으로 핫 러너 금형에 사용되며 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
계층화 된 제품 사출 금형: 계층화 된 제품 사출 금형은 * * * 압출 성형 및 사출 성형의 특성을 가지고 있으며, WIP 에서 모든 두께의 재료의 다층 조합을 구현할 수 있으며, 각 층의 두께는 0. 1 ~ 10 mm 로 작을 수 있으며, 층수는 수천 층까지 올라갈 수 있습니다. 이 금형은 실제로 사출 금형과 다단 돌출 금형의 조합입니다.
금형 슬립 성형 (DSI): 이 방법은 중공 제품 또는 다양한 재질의 복합 제품을 성형하는 데 사용할 수 있습니다. 공정은 다음과 같습니다. 클램핑 (중공 제품의 경우 두 중공이 서로 다른 위치에 있음), 각각 사출, 금형을 두 중공으로 이동, 중간에 두 중공이 결합된 수지를 주사합니다. 이 방법으로 성형한 제품은 블로우 성형 제품에 비해 표면 정밀도, 치수 정밀도, 균일한 벽 두께 및 설계가 우수합니다.
알루미늄 금형: 플라스틱 제조 기술의 두드러진 점은 알루미늄 소재의 응용이다. Corus 가 개발한 알루미늄 합금 플라스틱 금형은 수명이 30 만 회 이상이며, PechineyRhenalu 는 MI-600 알루미늄 제조 플라스틱을 사용하며, 수명은 50 만 회 이상입니다.
몰드 제조
고속 밀링: 현재 고속 컷은 정밀 가공 분야에 진입하여 위치 정확도가 {+25UM} 으로 향상되었습니다. 정압 베어링 고속 스핀들의 회전 정밀도는 0.2um 이하이고 공작 기계 스핀들 속도는 100.000r/min 에 달합니다. 공기 정압 베어링이 있는 고속 스핀들이 200 도까지 회전합니다. 00r/min 의 빠른 이송 속도는 30 ~ 60m/min 에 이를 수 있으며, 대형 레일과 볼 스크류, 고속 서보 모터, 직선 모터 및 정밀 직선 레일을 사용하면 60 ~ 120m/min 까지 이송 속도를 높일 수 있습니다. 공구 교환 시간을 12s 로 줄여 거칠기 Ra
레이저 용접: 레이저 용접 장비로 금형이나 클래딩 금속층을 복구하여 금형의 내마모성을 높이고 레이저 클래딩 후 금형 표면 경도는 62HRC 까지 높일 수 있습니다. 마이크로 용접 시간은 10-9 초밖에 되지 않으므로 열이 솔더 조인트의 인접 영역으로 전달되지 않습니다. 일반 레이저 용접 공정을 채택하다. 작동 시 거리 솔더 조인트 15mm 의 온도는 150~200C 에 달하고 미세 용접 기술을 사용할 경우 온도는 36C 에 불과합니다. 이렇게 하면 재질의 김상 조직과 성능의 변화를 일으키지 않으며 뒤틀림이나 균열 등의 문제도 발생하지 않습니다.
Edm 밀링: EDM 가공 기술이라고도 합니다. 고속 회전 단순 관형 전극을 사용하여 2 차원 또는 3 차원 윤곽 가공을 수행하므로 복잡한 모양의 전극을 만들 필요가 없습니다.
3 차원 미세 가공 (DEM) 기술: DEM 기술은 LIGA 기술 가공주기가 길고 가격이 높은 단점을 극복하고 깊은 부식, 마이크로전기 주조, 마이크로복제의 세 가지 주요 공정을 하나로 통합했습니다. 두께가 100 μm 인 기어와 같은 마이크로 부품의 금형을 생산할 수 있습니다.
3 차원 캐비티 정밀 성형 및 미러 스파크 가공 통합 기술: 일반 등유 작업액에 고체 분말을 추가하는 방법을 사용하여 광 전체 전극 간격을 늘리고 전기-가스 효과를 낮추고 방전 채널의 분산도를 높입니다. 부스러기가 양호하고 방전이 안정적이며 가공 효율을 높이고 가공 표면 거칠기를 효과적으로 낮춥니다. 또한 혼합 분말 작업액은 금형 작업 표면에 경도가 높은 코팅을 형성하여 금형 중공 표면의 경도와 내마모성을 높입니다.
금형 표면 처리 및 강화
금형의 수명을 높이기 위해 일반적인 열처리 방법 외에 일반적으로 사용되는 금형 표면 처리 및 강화 기술은 다음과 같습니다.
화학 처리: 그 발전 추세는 단일 원소에서 다원 침투, 다원 침투 및 복합침투, 일반 확산과 확산에서 화학기상침착 (PVD) 과 물리화학기상침착 (PCVD) 에 이르기까지 다양하다.
이온 침투, 이온 주입 등.
레이저 표면 처리: 1 레이저 빔을 이용하여 매우 높은 가열 속도를 얻어 금속 재질의 표면을 담금질한다. 표면은 매우 작은 고탄소 마르텐 사이트 결정체를 얻어 경도가 기존 급화층보다15 ~ 20% 높지만 중심 조직은 변하지 않습니다. 2. 고성능 표면 경화층은 레이저 표면 재융해나 표면 합금화를 통해 얻어진다. 예를 들어, CrWMn 복합가루로 합금한 후 볼륨 마모는 CrWMn 의110 으로 수명이 14 배 증가했습니다. 3. 레이저 용융 처리는 높은 에너지 밀도의 레이저 빔을 이용하여 금속 표면을 녹이고, 조직 담금질을 하여 금속 표면에 액체 금속의 격냉 조직을 형성하는 것이다. 표면층이 매우 빠르게 가열되고 냉각되기 때문에 얻은 구조는 매우 섬세하다. 외부 매체를 통해 냉각 속도를 충분히 높이면 결정화 과정을 억제하여 무정형을 형성할 수 있으므로 레이저 용융-비결정화 처리, 레이저 유약이라고도 합니다.
희토원소 표면 강화: 강철의 표면 구조와 물리적, 화학적, 기계적 성능, 침투율 25 ~ 30% 향상, 처리 시간 단축 1/3 이상 향상. 흔히 볼 수 있는 것은 희토탄소질소공침, 희토탄소질소공침, 희토탄소질소공침, 희토알루미늄 공침 등이다.
무전 해 도금: 침전 된 Ni-P, Ni-B 등을 환원하는 것입니다. 화학 테스터로 금속 표면의 용액에서 Ni-P, Ni-B 등의 합금 도금을 얻다. 금속 표면에 있습니다. 금속의 기계적 성능, 내초성 및 공예 성능을 향상시키기 위해 자체 촉매 복원 도금 및 무전 도금이라고도 합니다.
나노 표면 처리: 고체 표면 재질은 나노 재질 등 저차원 불균형 재질을 기반으로 특정 가공 공정을 기반으로 특정 가공 공정을 통해 고체 표면을 강화하거나 새로운 기능을 제공합니다. (1) 나노 복합 코팅은 기존의 전기 이동 용액에 0 차원 또는 1 차원 나노 입자 분말 재료를 추가하여 형성된다. 나노 소재는 내마모성 복합 코팅에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, NI-W-B 비정질 복합 코팅에 N-ZrO _ 2 나노 분말 재질을 추가하면 550-850 C 에서 도금의 산화 성능을 향상시킬 수 있으며 코팅의 내식성이 2-3 배 높아지고 내마모성과 경도도 크게 향상됩니다. (2) 나노 구조 코팅은 강도, 인성, 내식성, 내마모성, 내열 피로성 등에서 크게 향상되었으며, 코팅은 이러한 성능을 동시에 가질 수 있습니다.
신속한 프로토 타이핑 및 신속한 프로토 타이핑
신속한 성형과 신속한 몰딩은 신제품 개발의 중요한 기술이다. 과거에는 빠른 몰딩이 소량 시제품으로 제한되었다고 늘 생각했다. 그러나 최근 몇 년 동안 빠른 금형도 중간 로트 크기, 심지어 대량의 준 내구성 금속 금형을 만들기 위해 노력하고 있습니다.
스프레이 성형 공정은 원형 표면에 금속 스프레이 레이어를 형성한 다음 스프레이 레이어를 강화하여 스프레이 레이어를 제거하고 금속 금형을 얻습니다. 용융점이 높은 스프레이 재질로 금형 표면의 경도가 63HRC 에 달할 수 있습니다.
금속 몰드 직접 고속 제조 (DRMT) 방법은 주로 레이저를 열원으로 하는 선택적 레이저 소결 (SLS), 레이저 용융 퇴적 (LENS), 플라즈마 호를 열원으로 하는 퇴적 (PDM), 스프레이 성형 3DP (3D), 판금 LOM 기술 등이 있습니다. SLS 성형의 정확도가 향상되었습니다. 수축률이 1% 에서 0.2% 이하로 떨어졌습니다. 렌즈로 만든 부품 밀도와 기계적 성능은 SLS 방법보다 크게 향상되었지만 여전히 5% 정도의 틈새가 있습니다. 단순한 형상 부품 또는 금형을 만드는 데만 적합합니다. 용융되지 않은 입자의 부착으로 인해 표면 품질이 높지 않습니다.
모양 퇴적 제조 (SDM) 는 용접 원리를 이용하여 용접 재료 (실크) 를 녹이고, 열 스프레이 원리를 이용하여 초고온 방울을 층별로 퇴적시켜 층간 금속화 결합을 실현한다. 위에서 언급한 적층 원리에 기반한 RT 기술의 정확도가 낮고, 표면 품질이 나쁘며, 종합 역학 성능이 낮은 문제를 피할 수 있습니다.
신속한 몰딩 기술은 기존 가공 기술과의 경쟁에서 생성되고 발전하지만 밀링 속도는 100.000r/min 에 이릅니다. 표면 정밀도의 우수한 고속 밀링 기술은 이미 DRMT 기술의 최대 경쟁자가 되었다.