Sissejuhatus
Plastiku ja kummi survevaluvormimine on tänapäeva tootmistööstuses väga oluline. Olenemata sellest, kas tegemist on igapäevaelus tavaliste plasttoodete või tööstuses laialdaselt kasutatavate kummitoodetega, mängib survevaluvormimise tehnoloogia võtmerolli. Selle artikli eesmärk on süveneda plasti ja kummi survevaluvormimise erinevustesse, et aidata lugejatel paremini mõista neid kahte olulist tootmisprotsessi.
Plastist survevalu on protsess, mille käigus sulatatud plast süstitakse vormi, mis seejärel jahutatakse ja tahkestatakse, et moodustada kindla kujuga toode. Statistika kohaselt on maailmas igal aastal plastist survevalu teel toodetud plasttoodete arv tohutu. Näiteks paljud autotootjate kasutatavad plastesemed, nagu salongi osad, kaitserauad jne, valmistatakse plastist survevalu teel.
Kummi survevaluon kummimaterjalide sissepritsimine vormi pärast vulkaniseerimist ja muid protsesse, et valmistada mitmesuguseid kummitooteid. Kummitooteid kasutatakse laialdaselt ka autotööstuses, masinatööstuses, elektroonikas ja muudes valdkondades. Näiteks autorehvid, tihendid jne on kummist survevalu tüüpilised tooted.
Kahe survevaluvormimisprotsessi olulisus ei seisne mitte ainult selles, et need võimaldavad tõhusalt toota keeruka kujuga tooteid, vaid ka selles, et need tagavad toodete täpsuse ja kvaliteedi. Täpse temperatuuri, rõhu ja aja juhtimise abil survevalu ajal saab toota suure mõõtmete täpsusega ja hea pinnakvaliteediga tooteid. Samal ajal on neil kahel protsessil ka eelised kõrge tootmistõhususe ja madalate kulude näol ning need suudavad rahuldada suurtootmise vajadusi.
Plastist survevaluvormide ülevaade
(1) protsessi põhimõte ja voog
Plastist survevaluvormimise protsessi põhimõte on lisada granuleeritud või pulbriline plastmaterjalid survevaluvormi punkrisse, toorained kuumutatakse ja sulatatakse voolavas olekus, mida juhib survevaluvormi kruvi või kolb, läbi düüsi ja vormi valamissüsteemi vormiõõnsusse ning jahutatakse ja tahkestatakse vormiõõnsuses.
Spetsiifiline protsess hõlmab peamiselt järgmisi samme: esiteks tooraine ettevalmistamine, mille käigus valitakse vastavalt toote nõuetele sobivad plastmaterjalid, näiteks tavaline polüstüreen, polüetüleen, polüpropüleen jne. Neil toorainetel on tavaliselt erinevad omadused, nagu tugevus, sitkus, kuumakindlus jne, et rahuldada erinevate toodete vajadusi. Seejärel lisatakse tooraine kuumutamiseks ja sulatamiseks survevaluseadmesse. Selles protsessis on vaja kuumutamistemperatuuri rangelt kontrollida. Üldiselt on erinevatel plastmaterjalidel erinevad sulamistemperatuuri vahemikud. Näiteks polüetüleeni sulamistemperatuur on tavaliselt vahemikus 120–140 °C ja polüstüreeni sulamistemperatuur on umbes 180–220 °C.
Kui toormaterjal on sulanud ja voolav, surutakse see sissepritsemasina kruvi või kolvi abil läbi düüsi ja vormi valamissüsteemi vormiõõnde. Selles protsessis on sissepritserõhk võtmeparameeter, mis peab olema piisavalt suur, et ületada sulami takistus voolamise ajal ja tagada, et sula täidab vormiõõnsuse. Üldiselt võib sissepritserõhk olla kümneid kuni sadu MPa.
Lõpuks jahutamisetapis jahutatakse ja tahkestatakse plastik vormi õõnsuses vormi jahutussüsteemi abil. Jahutusaja pikkus sõltub plasti tüübist, toote paksusest ja muudest teguritest. Üldiselt on õhemate toodete jahutusaeg lühem, mis võib olla kümnete sekundite ja mõne minuti vahel; paksemate toodete jahutusaeg pikeneb vastavalt.
(2) Omadused ja eelised
Plastist survevaluvormil on palju omadusi ja eeliseid. Esiteks, see võimaldab luua keerukaid kujundeid. Kuna plastikul on sulas olekus hea voolavus, saab seda täita keeruka kujuga vormiõõnsustega, et toota erineva keeruka kujuga plasttooteid, näiteks sisemiste õõnsuste ja vastupidise struktuuriga tooteid.
Teiseks on täpsus suurem. Täppiskontrolli abil, nagu temperatuur, rõhk ja aeg sissepritseprotsessi ajal, saab toota suure mõõtmete täpsusega tooteid ning mõõtmete tolerantse saab kontrollida mõne kuni kümnete juhtmete vahel. Näiteks mõnede täppis-elektroonikatoodete kestad saavad saavutada kõrgeid mõõtmete täpsuse nõudeid plastvormimise abil.
Lisaks on plastvormid mitmekesised ja sobivad mitmesugusteks töötlemisviisideks. Erinevate toodete jaoks saab kujundada erinevaid survevaluvorme vastavalt nende kujule, suurusele ja jõudlusnõuetele. Lisaks saab survevaluvorme masstootmises kasutada, need on suure tootmistõhususega ja sobivad mitmesugusteks töötlemisviisideks, näiteks OEM (originaalseadmete tootja) ja ODM (originaaldisaini tootja) jaoks.
Samal ajal on plastmassist survevaluvormil lai valik rakendusi. Seda saab kasutada mitmesuguste plasttoodete tootmiseks, alates igapäevastest tarbekaupadest, nagu lauanõud ja mänguasjad, kuni tööstustoodeteni, nagu elektrikilbid, autoosad jne. Statistika kohaselt toodetakse umbes 70% maailma plasttoodetest survevalu abil.
Kummi survevaluvormimise masina ülevaade
(1) protsessi põhimõte ja voog
Kummi survevalu vormimise masinon omamoodi töötlemistehnoloogia, mis saadab materjalid vormimisvormi läbi suure jõudlusega kummist ekstruuderi ning pärast teatud rõhku ja temperatuuri moodustavad kummist toorained vormis vajaliku kuju ja suuruse.
Konkreetne protsess on järgmine:
Ettevalmistustööd: sealhulgas kummist tooraine sõelumine, kuivatamine, eelsoojendamine ja muud toimingud, samuti vormide projekteerimine, tootmine ja veatuvastus. Kummist tooraine sõelumine on ülioluline, et tagada tooraine kvaliteedi ja toimivuse vastavus toote nõuetele. Näiteks mõnede kõrgjõudlusega kummitoodete, näiteks autorehvide, tihendite jms puhul on vaja valida kvaliteetseid kummist tooraineid, et tagada toodete tugevus, kulumiskindlus ja vananemiskindlus. Kuivatamis- ja eelsoojendamisprotsessis tuleks temperatuuri ja aega rangelt kontrollida, et vältida kummist toorainete liigset kuivatamist või ebapiisavat eelsoojendamist. Vormi projekteerimine ja tootmine tuleb hoolikalt läbi mõelda vastavalt toote kujule, suurusele ja toimivusnõuetele, et tagada vormi täpsus ja kvaliteet.
Materjali tootmine: Kuivad kummiosakesed lisatakse kummist ekstruuderisse ja materjali eeltöödeldakse mitmete protsesside, näiteks kuumutamise ja ekstrusiooni abil. Selles protsessis on kummist ekstruuderi jõudlus ja parameetrite sätted väga olulised. Näiteks ekstruuderi temperatuur, kruvi kiirus ja muud parameetrid mõjutavad otseselt kummimaterjali plastifitseerivat toimet ja kvaliteeti. Üldiselt võib ekstruuderi temperatuur olla vahemikus 100 °C kuni 150 °C ja kruvi kiirus kümnete kuni sadade pöörete vahel minutis ning spetsiifilisi parameetreid tuleks kohandada vastavalt kummimaterjali tüübile ja jõudlusnõuetele.
Vormimine: Eeltöödeldud kummimaterjal juhitakse vormimiseks survevaluvormi abil. Sel ajal tuleb kummist tooraine soovitud kuju ja suurusega toote saamiseks ühendada teatud rõhk ja temperatuur. Vormimisprotsessi rõhk ja temperatuur on võtmeparameetrid, rõhk võib üldiselt olla kümneid kuni sadu MPa ja temperatuur võib olla vahemikus 150 °C kuni 200 °C. Erinevatel kummitoodetel on erinevad rõhu- ja temperatuurinõuded, näiteks mõnede suurte kummitoodete, näiteks kummist trummelsõelte, silla amortisaatorite jms puhul on toodete vormimiskvaliteedi tagamiseks vaja kõrgemat rõhku ja temperatuuri.
Survevormist eemaldamine: Pärast vormimise lõpetamist tuleb kummitoodete vormist eemaldamiseks lasta neil jahtuda ja vormist eemaldada. Jahutusprotsess peaks toimuma aeglaselt, et vältida toodete deformeerumist või pragunemist kiire temperatuurimuutuse tõttu. Vormist eemaldamisel tuleb olla ettevaatlik, et toodet mitte kahjustada.
(2) Omadused ja eelised
Ühekordne tootmisvõimsus: kummist survevaluvormimismasina ühekordne tootmisvõimsus on üldiselt kümnete grammide ja mitme kilogrammi vahel, mis parandab oluliselt valmistoodete toodangut.
Suur toote täpsus: Kummi survevaluvormimismasin suudab vormimisprotsessi ajal täpselt reguleerida materjali temperatuuri, rõhku ja muid parameetreid, parandades seeläbi oluliselt toote täpsust.
Lühike vormimistsükkel: Kuna kummist survevaluvormimine võimaldab samaaegselt moodustada mitu toodet ja tootmisvõimsus on suur, on vormimistsükkel suhteliselt lühike. Näiteks mõnede autoosade tootmisel võib kummist survevaluvormimise protsessi kasutamine oluliselt parandada tootmise efektiivsust ja lühendada tootmistsüklit.
Valmistoote kõrge kvaliteet: kummist survevaluvormimine võib toote ebaühtlase vormimise, mullide ja muude probleemide tõttu halvendada, parandades oluliselt toote kvaliteeti. Näiteks kummist survevaluvormimise teel toodetud autotihenditel on hea tihendus- ja kulumiskindlus, mis aitab tõhusalt parandada auto jõudlust ja kasutusiga.
Erinevus plasti ja kummi survevalu vahel
(1) Tooraine omaduste erinevused
Plastiku toorainena kasutatakse tavaliselt termoplastset või termoreaktiivset vaiku, millel on kõrge kõvadus ja jäikus, ning erinevatel plastmaterjalidel on erinevad omadused, nagu tugevus, sitkus, kuumakindlus jne. Näiteks polüetüleenil on hea keemiline vastupidavus ja elektriisolatsioon, kuid selle tugevus ja kuumakindlus on suhteliselt madalad; polüstüreenil on kõrge läbipaistvus ja kõvadus, kuid see on habras. Need omadused määravad, et plastik vajab survevalu ajal kindlat temperatuuri ja rõhu vahemikku, et tagada tooraine täielik sulamine ja vormiõõnsuse täitmine.
Kummi tooraineks on looduslik kautšuk või sünteetiline kautšuk, millel on kõrge elastsus ja painduvus. Vulkaniseerimata olekus on kumm tavaliselt pehme ja kergesti deformeeritav, samas kui vulkaniseerimise järel on sellel suurem tugevus ja kulumiskindlus. Kummi elastsed omadused tingivad vajaduse arvestada materjali kokkutõmbumiskiiruse ja vastupidavusega survevaluvormimise protsessis, et tagada toote mõõtmete täpsus ja kuju stabiilsus. Näiteks kummitoodete vormi projekteerimisel tuleb arvestada, et kummi kokkutõmbumiskiirus on suur, tavaliselt 1–5%, samas kui plasti kokkutõmbumiskiirus on üldiselt 0,5–2%.
(2) Protsessiparameetrite erinevused
Temperatuuri osas on plastvormimise temperatuur tavaliselt kõrgem ja erinevatel plastmaterjalidel on erinevad sulamistemperatuuri vahemikud. Näiteks polüetüleeni sulamistemperatuur on tavaliselt vahemikus 120–140 °C ja polüstüreeni sulamistemperatuur on umbes 180–220 °C. Kummi vormimise temperatuur on suhteliselt madal, tavaliselt vahemikus 100–200 °C ja spetsiifiline temperatuur sõltub kummi tüübist ja jõudlusnõuetest. Näiteks loodusliku kautšuki vulkaniseerimistemperatuur on tavaliselt vahemikus 140–160 °C ja sünteetilise kautšuki vulkaniseerimistemperatuur võib olla erinev.
Rõhu osas nõuab plasti survevalu kõrget survet, tavaliselt kümneid kuni sadu MPa, et ületada sulami takistus voolamisprotsessis ja tagada, et sulamiga saaks vormiõõnsus täita. Kummi survevalu rõhk on suhteliselt madal, tavaliselt kümneid kuni sadu MPa, kuid mõnede suurte kummitoodete puhul võib vaja minna kõrgemat rõhku. Näiteks suurte kummitoodete, näiteks kummist trummelsõelte ja silla amortisaatorite tootmisel on toodete vormimiskvaliteedi tagamiseks vaja kõrget rõhku.
(3) Toote omaduste erinevused
Kuju poolest saab plastvormimise abil toota mitmesuguseid keeruka kujuga tooteid, näiteks sisemiste õõnsustega plasttooteid, vastupidiseid struktuure jne. Tänu oma suurele elastsusele ja paindlikkusele on kummist tooted tavaliselt suhteliselt lihtsa kujuga, enamasti tihendid, rehvid jne.
Täpsuse osas saab plastmassist survevalu abil toota tooteid, millel on suur mõõtmete täpsus ja mõõtmete tolerantsi saab reguleerida mõnest juhtmest kümnete juhtmeteni. Kummist survevaluvormide täpsus on suhteliselt madal, kuid mõnede suure jõudlusega kummitoodete, näiteks autotihendite jms puhul on võimalik saavutada ka kõrgemaid täpsusnõudeid.
Kasutuse osas kasutatakse plasttooteid laialdaselt igapäevastes tarbekaupades, tööstustoodetes ja muudes valdkondades, näiteks lauanõudes, mänguasjades, elektriseadmetes, autoosades jne. Kummitooteid kasutatakse peamiselt autotööstuses, masinates, elektroonikas ja muudes valdkondades, näiteks rehvides, tihendites, amortisaatorites jne.
Kokkuvõte
Plastikust ja kummist survevaluvormide vahel on ilmseid erinevusi tooraine omaduste, protsessiparameetrite ja tooteomaduste osas.
Tooraine omaduste seisukohast on plastmaterjalid tavaliselt termoplastsed või termoreaktiivsed vaigud, millel on kõrge kõvadus ja jäikus, ning erinevatel plastidel on erinevad omadused. Kummi tooraineks on looduslik kautšuk või sünteetiline kautšuk, millel on kõrge elastsus ja paindlikkus.
Protsessiparameetrite osas on plasti survevaluvormimise temperatuur kõrgem, erinevate plastide sulamistemperatuuride vahemik on erinev ja survevaluvormi õõnsuse täitmiseks on vaja kõrgemat survet. Kummi survevaluvormimise temperatuur on suhteliselt madal ja rõhk on samuti suhteliselt madal, kuid suured kummist tooted võivad vajada kõrgemat rõhku.
Toote omadused, plastist survevaluvormimine võimaldab toota keeruka kujuga tooteid, on väga täpne ja seda kasutatakse laialdaselt igapäevaelus ja tööstuses. Tänu suurele elastsusele on kummist tooted tavaliselt suhteliselt lihtsa kujuga ja suhteliselt madala täpsusega, kuid ka kõrgjõudlusega kummist tooted vastavad kõrgetele täpsusnõuetele ja neid kasutatakse peamiselt autotööstuses, masinate, elektroonika ja muudes valdkondades.
Need kaks survevaluvormimisprotsessi on seotud tööstusharude jaoks kriitilise tähtsusega. Plasttoodete tööstuses on plasti survevaluvormimine tõhus, odav, suudab rahuldada suurtootmise vajadusi ja pakub laia valikut tooteid erinevatele valdkondadele. Kummitoodete tööstuses on kummi survevaluvormide ühekordne tootmisvõimsus suur, toote täpsus on kõrge, vormimistsükkel on lühike ja valmistoode on kõrge kvaliteediga, mis pakub olulisi osi ja tihendeid ning muid tooteid auto-, masina- ja teistele tööstusharudele, tagades nende tööstusharude stabiilse arengu. Lühidalt öeldes mängib plasti ja kummi survevalu tänapäevases tootmises asendamatut rolli ning nende vastavad omadused ja eelised pakuvad tugevat tuge ka erinevate tööstusharude arengule.
Postituse aeg: 08.11.2024