Interpretatie van de belangrijkste punten van micro-spuitgiettechnologie

Onder de premisse van een steeds meer gediversifieerde markt, ontwikkelt en breidt de spuitgietindustrie zich ook voortdurend uit, met de opkomst van nieuwe processen zoals meerkleuren spuitgieten, gasondersteund spuitgieten, in vormfilmtoepassing en co-spuitgieten. Wat de specificaties van spuitgietmachines betreft, ontwikkelen ze zich ook in twee richtingen: grote tonnage spuitgietmachines en micro-spuitgietmachines worden voortdurend bijgewerkt. Dit artikel richt zich op het introduceren van de opvattingen van de auteur over micro-spuitgietprocessen.
De laatste jaren is er een toenemende vraag naar microproducten. Of het nu gaat om de elektronica-industrie, de horloge-industrie of de militaire industrie, er is een grote vraag naar micro-spuitgegoten onderdelen, die hoge eisen stellen aan afmetingen en nauwkeurigheid.
Onder zo'n uitgangspunt staat het micro-spuitgietproces ook voor enorme uitdagingen. Hoe kunnen we ervoor zorgen dat de spuitgegoten onderdelen voldoen aan de maatvereisten van micrometerniveau, terwijl ze er ook goed uitzien en goed presteren? Hieronder zullen we kort de verschillen tussen micro-spuitgieten en traditioneel spuitgieten introduceren op het gebied van matrijzen, apparatuur, materialen, processen en andere aspecten.
De vraag naar microproducten neemt toe en de afbeelding toont de micromedische chirurgische clipproducten die worden getoond door Weimeng Bartenfield.
Vormverwerking en kernpunten
In termen van matrijzen vereist micro-spuitgieten veel hogere verwerkingsapparatuur in vergelijking met traditioneel spuitgieten.
Er zijn meestal twee trends in micro-spuitgieten bij matrijsverwerking: de eerste is het gebruik van vonkbewerking met spiegeloppervlak. Om hoge precisie te garanderen, is het het beste om grafietelektroden te gebruiken voor elektrische vonkbewerking, aangezien het verlies van grafietelektroden veel kleiner is dan dat van gewone koperelektroden.
De tweede veelgebruikte verwerkingsmethode is het gebruik van elektroformeermatrijzen, die een zeer hoge nauwkeurigheid kunnen garanderen. Het nadeel is echter dat de verwerkingscyclus lang is en dat elk gat afzonderlijk moet worden verwerkt. Bovendien, als er lichte schade is die tijdens de productie niet kan worden gerepareerd, kan het beschadigde gat alleen worden vervangen.
Wat betreft matrijzen is de matrijstemperatuur ook een zeer belangrijke parameter voor micro-spuitgieten. De meest gebruikte aanpak voor high-end klanten is om het concept van hoogglans spuitgieten te lenen en snelle verwarmings- en koelsystemen te introduceren.
In theorie is een hoge matrijstemperatuur zeer nuttig voor micro-spuitgieten, zoals het voorkomen van moeilijkheden bij dunwandige vulling en materiaaltekort. Een te hoge matrijstemperatuur kan echter nieuwe problemen met zich meebrengen, zoals een verlengde cyclustijd en krimpvervorming na het openen van de matrijs. Daarom is de introductie van een nieuw matrijstemperatuurcontrolesysteem vrij belangrijk. Tijdens het spuitgietproces kan de matrijstemperatuur worden verhoogd (wat het smeltpunt van de gebruikte kunststof kan overschrijden), waardoor de smelt de vormholte snel vult en voorkomt dat de smelt tijdens het vulproces te snel afneemt, wat resulteert in onvolledige vulling; Bij het ontvormen kan de vormtemperatuur snel dalen en op een iets lagere temperatuur worden gehouden dan de plastische thermische vervormingstemperatuur, waarna de vorm kan worden geopend en uitgeworpen.
Bovendien, vanwege het feit dat bij micro-spuitgieten producten met een massa van milligrammen betrokken zijn, is bij gebruik van een conventioneel poortsysteem voor spuitgieten, zelfs na optimalisatieverbeteringen, de materiaalmassaverhouding tussen het product en het poortsysteem nog steeds 1: 10. Minder dan 10 procent van de materialen wordt geïnjecteerd in microproducten, wat resulteert in een grote mate van stolling in het gietsysteem. Daarom moet bij micro-spuitgieten een hotrunner-gietsysteem worden gebruikt.
Kernpunten voor materiaalkeuze
Wat de materiaalkeuze betreft, wordt aanbevolen om in de vroege stadia van ontwikkeling enkele algemene technische kunststoffen te kiezen met een lage viscositeit en goede thermische stabiliteit.
Het kiezen van materialen met een lage viscositeit is omdat tijdens het vulproces de viscositeit van de smelt laag is, wat resulteert in een relatief kleine weerstand in het gehele gietsysteem. De vulsnelheid is hoog, waardoor de smelt de vormholte soepel vult en er geen significante daling van de smelttemperatuur is. Anders worden er gemakkelijk koude verbindingen op het product gevormd en is de moleculaire oriëntatie minder tijdens het vulproces, wat resulteert in relatief uniforme prestaties van het product.
Als kunststoffen met een hoge viscositeit worden geselecteerd, zal niet alleen het vulproces langzamer zijn, maar zal ook de toevoertijd langer zijn. Vanwege de afschuifstroom die wordt veroorzaakt door de voeding, kunnen de kettingachtige moleculen zich gemakkelijk langs de afschuifstroomrichting oriënteren. In dit geval zal de oriëntatietoestand worden bevroren wanneer deze wordt afgekoeld tot onder het verwekingspunt. Deze bevriezingsoriëntatie kan tot op zekere hoogte gemakkelijk interne spanningen in het product veroorzaken en zelfs spanningsscheuren of kromtrekken van het product veroorzaken.
De reden voor het eisen van een goede thermische stabiliteit van kunststoffen is dat materialen die lang in de hotrunner blijven of vatbaar zijn voor thermische degradatie als gevolg van schroefafschuiving. Vooral bij warmtegevoelige kunststoffen is, zelfs in een korte cyclustijd, vanwege het kleine injectievolume van het materiaal, de verblijftijd in het gietsysteem relatief lang, waardoor de kunststof aanzienlijk achteruitgaat. Thermogevoelige kunststoffen zijn daarom niet geschikt voor micro-spuitgieten.
Belangrijkste punten voor materiaalkeuze
Wat betreft de selectie van apparatuur, aangezien de grootte van micro-spuitgegoten onderdelen op micrometerniveau ligt, is het raadzaam om een ​​injectiemachine te kiezen met een injectievolume van milligrammen.
De injectie-eenheid van dit type injectiemachine gebruikt over het algemeen een combinatie van een schroefplunjercombinatie, waarbij het schroefgedeelte de weekmaking van het materiaal voltooit en de plunjer de smelt in de vormholte injecteert. De spuitgietmachine met schroefplunjer kan de hoge precisie van de schroef combineren met de hoge snelheid van de plunjerapparatuur, waardoor de nauwkeurigheid en vulsnelheid van het productieproces worden gegarandeerd.
Bovendien bestaat dit type injectiemachine meestal uit een vormsluitgeleidingsmechanisme, een injectiesysteem, een pneumatisch ontvormmechanisme, een kwaliteitscontrolemechanisme en een automatisch verpakkingssysteem. Een inspectiesysteem van goede kwaliteit kan de opbrengst van spuitgegoten producten met microprecisie garanderen en parameterfluctuaties gedurende het hele proces bewaken.
Kernpunten van het spuitgietproces
Laten we tot slot eens kijken naar de vereisten van micro-spuitgieten in termen van spuitgietproces. In het spuitgietproces moeten we rekening houden met de problemen van luchtvlekken en spanning in de poort, meestal met behulp van meertraps spuitgieten om ervoor te zorgen dat het materiaal in een stabiele stroomtoestand kan worden gevuld.
Daarnaast is het ook noodzakelijk om rekening te houden met de grootte van de bewaartijd. Een te kleine houddruk kan leiden tot krimp van het product, maar een te hoge houddruk kan leiden tot spanningsconcentratie en maatvergroting.
Daarnaast moet ook de verblijftijd van het materiaal in de materiaalbuis strikt worden gecontroleerd. Als het materiaal te lang in de materiaalbuis blijft, kan dit leiden tot materiaaldegradatie en de functionaliteit van het product beïnvloeden. Het verdient aanbeveling om standaard parametercontrole te implementeren in procesparameterbeheer. Het is het beste om DOE-verificatie uit te voeren voor elk product vóór massaproductie, en alle veranderingen tijdens de productie moeten opnieuw worden getest op grootte en functionaliteit.
Micro-spuitgieten, als tak van het spuitgietveld, ontwikkelt zich naar een hoge maatnauwkeurigheid, hoge functionele eisen en hoge eisen aan het uiterlijk. Alleen door strikte controle en continue verbetering van verschillende processen zoals matrijzen, apparatuur, materialen en processen kan aan de marktontwikkeling worden voldaan.