Sissepritsevormimine on tootmisprotsess, mida kasutatakse laialdaselt esemete tootmiseks mänguasjadest ja plastikust nipsasjadest kuni autokere paneelide, veepudelite ja mobiiltelefonide korpiteni. Vedel plastik surutakse vormi ja kõveneb - see kõlab lihtsalt, kuid on keeruline protsess. Kasutatavad vedelikud varieeruvad kuumast klaasist erinevate plastideni - termoreaktiivne ja termoplastiline.
Ajalugu
Esimene survevalumasin patenteeriti 1872. aastal ja tselluloidi kasutati lihtsate igapäevaste asjade, näiteks juuksekammide tootmiseks.
Vahetult pärast teist maailmasõda töötati välja palju täiustatud survevalu protsess - kruvisüstimine ja on tänapäeval kõige laialdasemalt kasutatav tehnika. Selle leiutaja James Watson Hendry töötas hiljem välja nn puhumisvormi, mida kasutatakse näiteks tänapäevaste plastpudelite tootmiseks.
Plasti tüübid
Survevormimisel kasutatavad plastikud on polümeerid - kemikaalid - kas termoreaktiivsed või termoplastsed. Termoreaktiivsed plastid reguleeritakse kuumuse toimel või katalüütilise reaktsiooni abil. Pärast kõvenemist ei saa neid uuesti sulatada ja uuesti kasutada - kõvenemisprotsess on keemiline ja pöördumatu. Termoplasti saab aga kuumutada, sulatada ja uuesti kasutada.
Termoreaktiivsete plastide hulka kuuluvad epoksü, polüesterand ja fenoolvaigud, samas kui termoplastide hulka kuuluvad nailon ja polüetüleen. Survevormimiseks on saadaval peaaegu kakskümmend tuhat plastühendit, mis tähendab, et peaaegu kõigi vormimisnõuete jaoks on olemas ideaalne lahendus.
Klaas ei ole polümeer ja seetõttu ei sobi see termoplasti aktsepteeritud määratlusega - ehkki seda saab sulatada ja ringlusse võtta.
Hallitus
Vormide valmistamine on ajalooliselt olnud kõrge kvalifikatsiooniga käsitöö (stantsimine). Vorm on tavaliselt kahes põhikomplektis, mis on pressiga kokku kinnitatud. Vormi valmistamine nõuab sageli keerulist disaini, mitut masinaoperatsiooni ja kõrgetasemelisi oskusi.
Tööriist on tavaliselt teras või berüllium vask, mida vormimiseks kasutatakse kuumtöötluseks. Alumiinium on odavam ja hõlpsamini töödeldav ning seda saab kasutada lühema aja tootmiseks. Tänapäeval on arvutijuhtimisega jahvatus- ja sädemerosioonitehnikad (EDM) võimaldanud hallituse valmistamise protsessi suurel määral automatiseerida.
Mõni vorm on mõeldud mitmete omavahel seotud osade tootmiseks - näiteks lennukimudel - ja neid nimetatakse perevormideks. Teistel vormikujundustel võib olla sama toote mitu koopiat (jäljendit), mis on toodetud ühe löögiga - st ühe plastiku süstimisega vormi.
Kuidas survevalu toimub
Survevormimismasinat moodustavad kolm peamist seadet - etteandepunker, küttekeha tünn ja ramm. Punkris olev plastik on graanulitena või pulbrina, kuigi mõned materjalid, näiteks silikoonkummi, võivad olla vedelikud ja ei vaja kuumutamist.
Kuumas vedelas vormis surub ram (kruvi) vedeliku tihedalt kinnitatud vormi ja vedelik koguneb. Viskoossemate sulatatud plastide jaoks on vaja plasti surumiseks igasse pragudesse ja nurka kõrgemat rõhku (ja suuremat pressimiskoormust). Plastik jahtub, kuna metallvorm juhib soojuse ära ja seejärel pressitakse tsükkel vormi eemaldamiseks.
Termoreaktiivse plasti puhul kuumutatakse vormi siiski plasti kinnitamiseks.
Sissepritse eelised
Sissepritsevormimine võimaldab toota keerukaid kujusid, millest mõnda võib olla peaaegu võimatu muul viisil majanduslikult toota.
Lai materjalivalik võimaldab artiklist nõutavate füüsikaliste omaduste peaaegu täpset sobitamist ja mitmekihiline vormimine võimaldab kohandada mehaanilisi omadusi ja atraktiivset visuaalset välimust - isegi a hambahari
Mahult on see odav protsess, vaieldamatult minimaalse keskkonnamõjuga. Selle protsessi käigus tekib vähe jääke ja toodetakse jääke, mis jahvatatakse ja taaskasutatakse.
Sissepritsevormimise puudused
Investeerimine tööriistadesse - vormi valmistamine - nõuab investeeringu taastamiseks tavaliselt suurt mahtu, ehkki see sõltub konkreetsest artiklist.
Tööriistade valmistamine võtab arendusaega ja mõned osad ei ole hõlpsasti kasutatavad praktilisel vormikujundusel.
Pritsevalu ökonoomika
Kvaliteetne vorm, kuigi suhteliselt kõrge hind, suudab saada sadu tuhandeid muljeid.
Plasti ise on üsna odav ja vaatamata plasti kuumutamiseks ja tsükli tsükli soojendamiseks vajalikule energiale vajutage (iga mulje eemaldamiseks), protsess võib olla säästlik ka kõige elementaarsemate asjade, näiteks pudeli puhul mütsid.
Odav survevalu on lõpuks viinud disposability - näiteks pardlid ja pastapliiatsid.
Kuna igal aastal töötatakse välja mitusada uut plastikühendit ja tänapäevaseid vormimismeetodeid, jätkub survevaluvormide kasutamine järgmise viiekümne aasta jooksul veelgi. Ehkki termoreaktiivseid plaste ei saa ringlusse võtta, kasvab ka nende kasutamine, eriti ülitäpsete komponentide osas.