Ce este turnarea prin injecție?

Prezentare generală a procesului de turnare prin injecție

Turnarea prin injecție este o metodă de producție extrem de eficientă concepută pentru piese de producție în masă. Procesul implică injectarea materialului topit într-o matriță. Este utilizat pe scară largă în serii de producție la scară largă, ceea ce îl face ideal pentru producerea a mii sau chiar milioane de articole identice. În timp ce materiale precum metalele, sticla, elastomerii și chiar produsele de cofetărie pot fi utilizate, turnarea prin injecție este cel mai frecvent aplicată polimerilor termoplastici și termorigide.

Procesul de turnare prin injecție

Primul pas în turnarea prin injecție este crearea matriței în sine. Aceste matrițe sunt de obicei realizate din metal - de obicei aluminiu sau oțel - și sunt prelucrate cu precizie pentru a se potrivi cu caracteristicile detaliate ale produsului pe care îl vor produce. Odată ce matrița este gata, materialul pentru piesă este alimentat într-un butoi încălzit, unde este amestecat printr-un șurub rotativ. Elementele de încălzire din jurul butoiului topesc materialul, care este apoi injectat în cavitatea matriței, unde se răcește și se solidifică, formând forma finală a piesei. Timpul de răcire este adesea redus la minimum prin încorporarea canalelor de răcire în matriță, prin care apa sau uleiul circulă de la un regulator de temperatură extern.

Ansamblul matriței este montat pe plăci și, odată ce materialul se solidifică, plăcile se separă, permițând pinii ejectorului să împingă piesa în afara matriței. Pentru modele mai complexe, o tehnică cunoscută sub numele de turnare prin injecție cu două lovituri sau cu mai multe materiale poate fi utilizată pentru a combina diferite materiale într-o singură piesă. Această metodă poate adăuga o suprafață moale la atingere, poate încorpora diverse culori sau poate produce piese cu proprietăți funcționale diferite.

Tipuri de matrițe și aplicațiile lor

Formele pot fi proiectate cu o singură cavitate sau cu mai multe cavități. Formele cu mai multe cavități pot fie să producă piese identice în fiecare cavitate, fie să creeze diferite geometrii simultan. Formele din aluminiu, deși sunt mai ieftine și mai rapide de produs, nu sunt potrivite pentru producția de volum mare sau piesele care necesită toleranțe strânse din cauza rezistenței lor mecanice mai mici. Ele tind să se uzeze, să se deformeze sau să se deterioreze sub forțele repetate de injecție și de strângere. Pe de altă parte, matrițele din oțel sunt mai durabile și mai potrivite pentru cicluri lungi de producție, deși sunt mai costisitoare de fabricat.

Considerații cheie în turnarea prin injecție

Succesul unui proiect de turnare prin injecție depinde de mai mulți factori. Designul piesei, selecția materialelor și performanța mașinii de turnat prin injecție joacă toate roluri cruciale. Designul trebuie să asigure că materialul curge fără probleme în matriță, îl umple complet și se răcește într-un mod care menține forma și dimensiunile dorite.

Când să folosiți turnarea prin injecție?

Turnarea prin injecție este ideală pentru producerea unei game largi de produse utilizate în mod obișnuit, de la articole mici din plastic, cum ar fi capace de sticle și carcase pentru telecomandă, până la dispozitive medicale, cum ar fi seringile. Procesul este, de asemenea, utilizat pentru fabricarea de componente mai mari, cum ar fi panourile caroseriei auto. Turnarea prin injecție este deosebit de avantajoasă atunci când se produc mii sau milioane de piese consistente, de înaltă calitate.

Materiale utilizate în turnarea prin injecție

Cu peste 85.000 de materiale plastice disponibile comercial și 45 de familii de polimeri, există multe opțiuni pentru turnarea prin injecție. Acești polimeri se împart în general în două categorii: materiale plastice termorigide și termoplastice. Printre cele mai frecvente materiale plastice utilizate se numără polietilena de înaltă densitate și polietilena de joasă densitate. Aceste materiale oferă mai multe beneficii, inclusiv flexibilitate ridicată, rezistență bună la tracțiune, rezistență la impact, absorbție scăzută de umiditate și reciclabilitate.

Alte materiale plastice turnate prin injecție utilizate în mod obișnuit includ:

Acrilonitril Butadien Stiren (ABS)

Policarbonat (PC)

Poliamide alifatice (PPA)

Polioximetilenă (POM)

Polimetil metacrilat (PMMA)

Polipropilenă (PP)

Tereftalat de polibutilenă (PBT)

Polifenilsulfonă (PPSU)

Polieter eter cetona (PEEK)

Polieterimidă (PEI)

Concluzie

Turnarea prin injecție rămâne o metodă de producție dominantă pentru producția de masă datorită preciziei, eficienței și capacității sale de a produce piese complexe la scară. Fie pentru piese mici sau ansambluri mai mari, turnarea prin injecție oferă o soluție fiabilă pentru producerea de componente consistente și de înaltă calitate în diverse industrii.