החלק המרכזי של התבנית ב טכנולוגיית הזרקת פלסטיק ,  נמצא בין שתי פלטות העבודה (צד זכר וצד נקבה).
כאשר התבנית נסגרת – הפלטות הללו נצמדות זו לזו. המרווח שנותר ביניהן הוא למעשה הצורה של המוצר.
אל המרווח הזה מזריקים חומר מותך בלחץ גבוה, שממלא את המוצר העתידי.
בעקבות התהליך הזה החומר הפלסטי מקבל את הצורה הסופית של המוצר.

בשלב הבא החומר מתקרר והופך למוצק. כאשר החומר מספיק קשיח התבנית נפתחת, ומערכת חליצה (זרקנים) משחררת אותו החוצה.

במקרים רבים שותלים בתוך פלטות העבודה אינסרטים שבהם נמצאת הצורה של המוצר.
השתלת האינסרטים מאפשרת לבצע טיפולים שונים כמו חיסום וציפוי עליהם בלבד וזאת מבלי לגרום לעיוותים בכל התבנית.
בתהליך מהסוג הזה גם יותר נוח לעבוד על חלקים קטנים, ואין צורך לעבוד על כל הפלטה.

מרכיבי תבנית ההזרקה

כל חלק בתבנית עשוי מפלדה שמתאימה לתפקיד שלו:

• אינסרטים:

האינסרטים בפלטות העבודה ועגלות הצד מיוצרים בדרך כלל מפלדת כלים קשה. זאת במטרה למנוע בלאי מהיר ולשמירת איכות המוצר.

• זרקנים

אלה עשויים מחומרים קשים במיוחד, כדי שיחליקו היטב בתעלות שלהם ולא יימעכו.

• פלטות

פלטות נוספות של התבנית ויתר חלקי התבנית עשויים בדרך כלל מפלדות רכות יותר.

המורכבות, הדיוק והפרטים הרבים שחייבים לעבוד בתיאום מושלם, מהווים הוכחה נוספת לגאונות התהליך של טכנולוגיית הזרקת פלסטיק לתבנית.

אנו תקווה שהמבט מבפנים על החלקים הקטנים שמרכיבים את התבנית יסייעו לכם להבין טוב יותר את התהליך כולו וגם להעריך עוד קצת את הגאונות שעומדת מאחורי מוצרים רבים כל כך שתפגשו במדפי החנויות.

The post טכנולוגיית הזרקת פלסטיק appeared first on אלון פלסטיק.

מכונות ההזרקה והציוד הקיים בתחום נרחב ומגוון

קיימות מספר סוגי מכונות אשר נבדלות בניהם בשיטת הערבוב, התכת חומר הגלם והזרקתו לתבנית.
ההבדלים בין סוגי המכונות מתבטאים ב

• טווח מידות המכונה
• כוח הסגירה של היחידה שאחראית על נעילת התבנית
• תפוקת המכונה וסוג הבורג וייעודו.

איכות החלק בתהליך ההזרקה תלוי במספר משתנים:
מכונת ההזרקה, תכונות החומר ותכנון החלק.

יחד עם זאת, איכות המוצר תלויה באופן מכריע בחמישה פרמטרים נוספים בעלי חשיבות הניתנים לשינוי במשך תהליך ההזרקה:

1. מהירות ההזרקה
2. טמפרטורת הפלסטיק
3. הלחץ בתהליך
4. טמפרטורת הקירור
5. זמן התהליך.

השליטה על חמשת הפרמטרים הללו במשך כל אחד מארבעת שלבי התהליך עשויה להביא לקבלת חלק איכותי יותר ובנוסף לאחידות טובה יותר בתהליך.
השאיפה בשיטת הזרקת פלסטיק היא להוריד את כמות השונות בין החלקים לאורך התהליך ובמקביל להגדיל את תפוקת הייצור.

מכונת ההזרקה מחולקת לשני חלקים ראשיים יחידת ההזרקה ויחידת הסגירה.

יחידת ההזרקה

תפקיד יחידת ההזרקה מתחלק לשני חלקים, חימום השרף הפולימרי והזרקה לתבנית. לאחר שהשרף נכנס ליחיד ההזרקה הוא מתחיל בשלב של חימום וגזירה המתבצעים במקביל. פעולת החימום נעשית באמצעות יחידות חימום הנמצאות לאורך כל יחידת ההזרקה, פעולת הגזירה מתבצעת כתוצאה מחיכוך הנוצר במשך התקדמות השרף לאורך הקנה על ידי סיבוב הבורג. בשלב מסוים השרף הפולימרי עובר ממצב מוצק למצב של התך, במצב זה ניתן להזריקו אל התבנית. הזנת השרף ליחידת ההזרקה מתבצע באמצעות מיכל הזנה (הופר) המחובר בקצה הקנה.

יחידת הסגירה

תפקיד יחידת הסגירה לדאוג לסגירת התבנית ולהחזיקה במצב סגור, בכוח גבוהה כדי לעמוד בכוחות שמתפתחים במשך זמן הזרקת השרף לתבנית. בסיום תהליך לדאוג לפתיחת התבנית וסגירתה שוב להזרקת מוצר נוסף. קיימות שני סוגי יחידות סגירה, האחת נקראת "טוגל", פועלת על עקרון של בריח והשנייה הידראולית המופעלת באמצעות בוכנה הידראולית.

הבורג

תפקיד הבורג, להתיך ולהעביר את השרף הפולימרי מנקודת ההזנה בתחילת הקנה אל המאגר שנמצא בסוף הקנה הנקרא אזור המטרינג לפני ההזרקה לתבנית. התכת השרף מתבצעת על ידי פעולה משולבת של חימום השרף וגזירה כתוצאה מחיכוך. קיים מספר רב של סוגי ברגים במתאפיינים בגיאומטריה ובאורך שונים הנקבעת בהתאם לסוג התהליך ולחומר הגלם.

חומרים

סוג החומר ניתן לבחירה מתוך מגוון רחב של חומרי פלסטיק הקיימים בתעשייה ומיועדים לתהליך הזרקת פלסטיק , סוג החומר נבחר בהתאם לתכנון תהליך הייצור והדרישות שחלק עמוד לעמוד בהם.
סוג חומר הגלם משפיע באופן ישיר על הפרמטרים בתהליך הייצור, לרוב כאשר ישנו שינוי בחומר הגלם נדרש להתאים את התהליך מחדש, לעיתים גם כאשר מדובר בחומר גלם מאותה משפחה.

תאור ארבעת שלבים מרכזיים בתהליך הזרקת פלסטיק:

שלב 1-

שלב המילוי, תנועת הבורג/בוכנה קדימה הגורמת לזרימת הפלסטיק אל תוך התבנית. אופי הזרימה נקבע על ידי טמפרטורת ההתך, הלחץ, וקצב הגזירה. מהירות הזרימה נקבעת בהתאם לתנועת הבורג, אשר הינו ערך קריטי במשך זמן מילוי התבנית. חומר הגלם זורם ביתר קלות כאשר מהירות ההזרקה גודלת. למרות זאת מהירות הזרקה גבוהה מערך מסוים עלולה לגרום לקצב גזירה מוגזם ולתוצאות כמו התפשטות ופריצות. במקרים חמורים יותר קצב גזירה גבוהה יכול לגרום להרס והתפרקות הפולימר.
צורת זרימת החומר במשך מילוי התבנית מושפעת מצמיגות החומר או ההתנגדות של החומר לזרימה, פולימרים אשר מתאפיינים בצמיגות גבוהה סמיכים וזורמים בצורה קשה, פולימרים בעלי צמיגות נמוכה דלילים וזורמים בצורה קלה. טמפרטורת ההתך משפיעה באופן ישיר על הצמיגות תוצאת הזרימה הטובות ביותר מתקבלות בטווח הטמפרטורות המומלץ ע"י היצרן.

שלב 2 –

האריזה, חומר הפלסטיק המותך נדחס אל תוך התבנית כאשר חומר נוסף מתווסף על מנת לפצות על התכווצות החומר שמתחילה במשך זמן הקירור (בתלות בסוג הפולימר). ניתן לומר באופן מקורב ש- % 95 מחומר הגלם נכנס לתבנית במשך שלב המילוי וה – % 5 הנותרים מוספים בשלב האריזה. משתנה הלחץ הינו הגורם הראשוני במשך שלב האריזה, הבורג שומר על ערך של לחץ המופעל על ההתך לצורך פיצוי הנוצר מאפקט ההתכווצות ולמנוע מצב של היווצרות שקעים ובועות בחלק. שינוי בלחץ התבנית הינו הגורם העיקרי להיווצרות סטיות החלק.

שלב 3 –

אחיזה, הינו השלב המושפע מכל חמשת המשתנים שתוארו מוקדם יותר, מהירות ההזרקה, טמפרטורת ההתך, הלחץ, טמפרטורת הקרור והזמן. לאחר שלב האריזה הפלסטיק מוחזק בתוך התבנית עד לשלב בו הוא מתחיל להתמצק באופן חלקי בשלב זה אזור כניסת ההתך לתבנית קופא. הירידה בפרמטר הלחץ לפני הזמן המתאים עשויה להשפיעה באופן ישיר על נתון ההתכווצות המתרחש בזמן הקרור, לכן בשלב זה נדרש להגיע לזמן אופטימאלי כדי לשמר את המידות ומשקל החלק.

שלב 4 –

קירור ופלסטיקציה, הינו השלב הארוך ביותר במשך מחזור תהליך הזרקת פלסטיק . שלב בו מתרחשות שתי פעולת במקביל קרור והכנת מנת חומר חדשה להזרקה. קירור אופטימלי של החלק יכול להשיג רווחים ניכרים מההיבט היצרני. המשתנים היחידים הרלוונטים במשך זמן הקרור הם הזמן וטמפרטורת הקרור הסיבה לכך היא שכניסת התבנית אטומה. זמן קרור אופטימאלי מתקבל על ידי איזון בין מהירות הקרור הקצרה ביותר הניתנת להגעה ולמאמצים שהחלק מסוגל לסבול ולעמוד בהם מבלי לפגוע באיכות.

The post תהליכי עיבוד- הזרקת פלסטיק appeared first on אלון פלסטיק.

הזרקת פלסטיק מבוססת על עיקרון של יציקה לתבניות, תהליך ייצור הקיים אלפי שנים, אך בשונה מיציקת מתכות, הצמיגות של הפלסטיק אינה מאפשרת יציקה פשוטה לתבנית ומצריכה לחץ רב.

מכונות הזרקת פלסטיק נבדלות זו מזו ב-

• גודלן
• באופן בו הן מערבבות את חומרי הגלם
• באופן בו הן מזריקות אותו לתבנית הייצור ועוד.

מבנה מכונת הזרקה מתחלק לשני חלקים:

יחידת הזרקה:

• משפך – ממוקם מעל המכונה ומזין את יחידת ההזרקה בחומר גלם על ידי כוח הכבידה.
• מנוע מילוי – מסובב את הבורג.
• בורג – תפקידו להתיך את חומר הגלם על ידי חיכוך, ולקדם את ההיתך (הפלסטיק המותך) לקדמת הבורג.
• גופי חימום – עוזרים בהפיכת חומר הגלם להיתך.
• בוכנת הזרקה – מזריקה את ההיתך לחלל התבנית.

גוף המכונה:

• פלטת רתימה צד קבוע – משמש לרתימת חצי תבנית. לצד זה מוצמדת יחידת ההזרקה.
• פלטת רתימה צד נע – משמש לרתימת חצי התבנית השני. צד זה נע קדימה ואחורה ומאפשר פתיחת התבנית.
• בוכנת הנעת הצד הנע – מניעה את הצד הנע.
• מערכת נעילה – משמשת לנעילה התבנית בכוח גדול.

מחזור הפעולות

1. סגירת התבנית– זו לרוב הפעולה הראשונה במחזור ההזרקה.
   יוצאות מהכלל תבניות אשר להן בוכנות או מנועי שמן אשר חוזרים למצב הראשוני לקראת המחזור הבא.
2. נעילה– לאחר סגירת התבנית והצמדת שני החלקים, המכונה לוחצת את התבנית בכוח רב (החל מ 25 טון למוצר בגודל גפרור, 1000 טון למוצר בגודל ארגז).
3. הזרקת חומר– יחידת ההזרקה במכונה מפעילה את בוכנת ההזרקה ומחדירה חומר מותך לתוך חלל התבנית דרך מעבר המיועד לכך, עד למילוי כל החלל.
   לאחר המילוי ממשיכה המכונה לדחוף חומר עד לקפיאת הפלסטיק הנמצא במעבר הצר.
4. קירור– לאחר שחלל המוצר מלא ומעבר הפלסטיק קפא ואין חשש לחזרת ההיתך אחורנית, מתחיל זמן קירור המוצר.
   בזמן זה המוצר קופא בתוך חלל התבנית ומקבל את צורתו.
5. מילוי– במקביל לזמן הקירור מתבצע מילוי מחדש של יחידת ההזרקה לקראת המחזור הבא.
   יחידת ההזרקה מעוצבת כבורג המסתובב ומוביל את חומר הגלם (גרגירי פלסטיק קטנים) בין כריכותיו.
   במהלך הסיבוב נוצר חיכוך רב בין גרגירי חומר הגלם. החיכוך יוצר חום גבוה אשר מתיך את חומר הגלם.
   ככל שמנת ההזרקה גדולה יותר כך החומר המותך ידחוף אחורנית את הבורג וההיתך יתרכז בקדמת הבורג.
6. פתיחה– המכונה משחררת את כוח הנעילה ופותחת את התבנית.
   בתבניות עם מנוע (לשחרור מוצר עם הברגה) או בוכנה (לשחרור חריר או תעלה במוצר) מתבצעת לאחר הפתיחה פעולה הידראולית.
7. חליצה– בתבנית מצויים זרקנים אשר תפקידם לחלוץ את המוצר ממקומו בתבנית. המכונה מפעילה את הבוכנת החליצה קדימה.
   לאחר החליצה הבוכנה חוזרת למקומה לקראת המחזור הבא. לאחר חזרת בוכנת החליצה המכונה מתחילה מחזור חדש.

The post הזרקת פלסטיק – מהי? appeared first on אלון פלסטיק.