Penyusutan cetakan injeksi hanya mengacu pada seberapa banyak polimer akan menyusut selama fase pendinginan. Selama proses cetakan injeksi, bahan plastik cair disuntikkan ke dalam rongga cetakan di bawah tekanan tinggi, dan ketika bahan plastik mendingin, ia menyusut saat mengeras. Penyusutan ini dapat menyebabkan bagian yang dicetak menjadi lebih kecil dari ukuran yang diinginkan, dan memiliki bentuk yang tidak rata yang dikenal sebagai warpage.
Penyusutan cetakan injeksi dapat bervariasi tergantung pada jenis bahan plastik yang digunakan, desain bagian, dan kondisi pemrosesan. Penting untuk memperhitungkan penyusutan yang diharapkan selama tahap desain dan pembuatan alat untuk memastikan bahwa bagian akhir memenuhi spesifikasi yang diperlukan.
Untuk amannya, produsen sering mengkompensasi penyusutan dengan memperbesar rongga cetakan atau menambahkan bahan tambahan pada bagian tersebut, yang kemudian dipangkas atau dimesin setelah pencetakan untuk mencapai dimensi yang diinginkan.
Tingkat Penyusutan Cetakan
Sebelum memulai produksi, tingkat penyusutan cetakan harus diprediksi untuk menghilangkan biaya tambahan dan penyesuaian. Semua bahan plastik memiliki persentase penyusutan minimum dan maksimum, yang membantu Anda mengevaluasi perubahan pada plastik dari saat dicetak hingga saat benar-benar dingin. Ini dan faktor-faktor lain yang mempengaruhi tingkat penyusutan harus dipertimbangkan.
Jenis Penyusutan Cetakan Injeksi Plastik
Ada sekitar empat jenis penyusutan cetakan injeksi plastik, masing-masing disebabkan oleh kondisi unik; mereka termasuk yang berikut.
Penyusutan Regional: Ini terjadi ketika tingkat kontraksi bervariasi pada bagian produk yang berada di antara yang terdekat dengan gerbang cetakan dan daerah yang terdekat dengan area pengisian akhir. Ini menyebabkan bagian yang dekat dengan gerbang menjadi lebih tebal sementara ujung lainnya menjadi sedikit lebih tipis. Oleh karena itu, bagian yang lebih tebal menarik bagian yang lebih tipis, dan ini menyebabkan penyusutan yang melengkung.
Penyusutan Ketebalan: Penyusutan ini terjadi ketika bagian atas dan bawah dari cetakan yang sama berbeda dalam tingkat pendinginan. Ini adalah situasi di mana bagian atas mendingin lebih cepat daripada bagian bawah, dan variasi ini menyebabkan bagian cetakan melengkung ke arah sisi yang dingin, menyusut lebih banyak hingga bentuk baru tersebut membeku.
Penyusutan Arah: Ini adalah hasil dari variasi dalam orientasi molekul dan serat. Penyusutan ini memanifestasikan dirinya sejajar dan tegak lurus dengan orientasi bahan cetakan dan arah aliran. Oleh karena itu, bahan menyusut lebih banyak dalam arah aliran bahan.
Penyusutan Dalam Bidang: Umum bagi polimer untuk menyusut sedikit lebih kuat dalam arah ketebalan daripada bidang permukaan. Ini disebabkan oleh kondisi yang disebut pengekangan cetakan yang pada dasarnya adalah kurangnya pengekangan pada bagian yang lebih tebal. Perbedaan dalam penyusutan ini menyebabkan warping serius dari sudut-sudut, dan dapat membuat produk rusak dan tidak layak digunakan.
Bagaimana Anda Menghitung Penyusutan Cetakan?
Metode yang paling meyakinkan untuk menghitung tingkat penyusutan injeksi plastik adalah dengan mengembangkan alat prototipe untuk meniru persyaratan pendinginan dan pengisian yang digunakan selama produksi. Tidak hanya teknik ini memberikan pengukuran penyusutan yang akurat, tetapi juga memberikan kesempatan untuk mengubah alat sebelum produksi dimulai jika diprediksi ada cacat potensial.
Langkah-langkah berikut menguraikan cara menghitung Penyusutan Cetakan:
Pertama, tentukan dimensi asli dari cetakan.
Selanjutnya, tentukan dimensi dari bagian yang dicetak.
Ketiga, kurangi dimensi bagian yang dicetak dari dimensi asli cetakan.
Akhirnya, bagi perbedaan dimensi dengan dimensi asli dari cetakan dan kalikan dengan 100 untuk mendapatkan persentase Penyusutan Cetakan.
Setelah menghitung persentase Penyusutan Cetakan, periksa jawaban Anda dengan spesifikasi yang diberikan.
Apa yang menyebabkan penyusutan cetakan
Dalam pembuatan bagian plastik, penyusutan adalah proses normal dalam cetakan injeksi yang mengacu pada seberapa banyak polimer akan menyusut selama fase pendinginan. Penyebab utama penyusutan adalah transisi dari kepadatan plastik cair ke kepadatan keadaan kaku yang didinginkan. Meskipun terjadi selama tahap pendinginan, penyusutan minimal dapat terus berlanjut setelah bagian tersebut dikeluarkan karena kelembaban dan suhu stabil. Jika area bagian menyusut tidak merata – dikenal sebagai warpage – dapat menyebabkan cacat bagian yang parah. Selain pergeseran kepadatan polimer, faktor lain juga memfasilitasi penyusutan variabel.
Penyebab Lain dari Penyusutan Cetakan Injeksi
Penyusutan dipengaruhi oleh komposisi plastik dan sifat bahan, serta kondisi pemrosesan – seperti laju aliran dan suhu – dan desain bagian juga dapat berkontribusi. Mari kita tinjau beberapa penyebab ini:
Komposisi Plastik: Plastik semi-kristalin seperti polietilena memiliki tingkat penyusutan yang lebih tinggi daripada plastik amorf, seperti ABS. Susunan molekul plastik semi-kristalin membentuk kristalit – struktur yang lebih kecil dan lebih padat daripada polimer amorf, seperti polikarbonat.
Berat Molekul: Resin dengan berat molekul tinggi cenderung memiliki viskositas yang lebih tinggi saat mengisi cetakan injeksi dan penurunan tekanan yang lebih tinggi saat berada di dalam rongga. Tekanan rendah ini dapat menyebabkan tingkat penyusutan yang lebih tinggi pada bagian akhir.
Aditif: Pengisi, seperti serat kaca dan keramik, memiliki ekspansi termal yang rendah, sehingga selama proses pendinginan, mereka cenderung menyusut lebih sedikit.
Tingkat Stres: Selama proses pencetakan, waktu dan suhu di mana bagian tersebut ditempatkan di bawah tekanan dapat menyebabkan jumlah cairan yang berlebihan yang dapat mengakibatkan terlalu banyak penyusutan dan kerapuhan.
Selain penyebab-penyebab ini, variabel lain termasuk tekanan injeksi, suhu leleh dan cetakan, serta geometri bagian. Karena ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi penyusutan, sangat penting untuk bekerja dengan produsen yang dapat menghitung tingkat penyusutan bagian dengan akurat untuk menghindari cacat.
Bagaimana mengontrol penyusutan selama pencetakan injeksi?
Setiap material memiliki tingkat penyusutan yang diberikan oleh produsennya. Ini dapat digunakan untuk membantu memprediksi perubahan pada plastik dari saat dicetak hingga setelah benar-benar dingin. Setiap material mengembang saat dipanaskan dan menyusut saat mendingin kembali ke suhu kamar. Setiap dimensi produk plastik akan menyusut sejumlah tertentu selama periode pendinginannya. Mengontrol penyusutan ini bisa menjadi kunci untuk menyempurnakan produk akhir Anda. Mari kita bicara tentang beberapa cara penyusutan dapat dikontrol selama proses pencetakan injeksi.
Suhu material
Menyesuaikan suhu resin plastik saat dipanaskan penting untuk mengontrol penyusutan. Semakin tinggi material dipanaskan sebelum dituangkan, semakin banyak molekul yang mengembang. Saat mendingin, molekul-molekul ini menyusut kembali. Semakin rendah suhu plastik pada saat dituangkan, semakin sedikit penyusutan yang akan terjadi selama proses pendinginan.
Suhu cetakan
Mengontrol suhu cetakan dapat mengontrol penyusutan. Menggunakan cetakan dingin memungkinkan tepi luar bagian mengering sebelum dapat mengisi dan memampatkan seluruh ruang dengan benar. Menggunakan cetakan panas akan menciptakan penyusutan yang lebih sedikit daripada cetakan dingin. Ini memungkinkan molekul material plastik untuk terus bergerak bebas saat mengisi cetakan dan mencapai tekanan yang benar sebelum mulai mendingin.
Penyesuaian tekanan
Gaya tekanan yang digunakan untuk menyuntikkan material plastik membuat perbedaan langsung dalam hal tingkat penyusutan. Ini adalah tekanan yang diperlukan untuk mengemas material ke tempatnya. Semakin rapat material dikemas, semakin sedikit ruang gerak yang ada saat mendingin. Semakin tinggi tekanan saat injeksi, semakin sedikit plastik yang akan menyusut.
Selama tekanan diterapkan hingga plastik mengeras, penyusutan akan terbatas. Jika tekanan dilepaskan sebelum plastik benar-benar dingin, penyusutan akan memburuk. Menjaga plastik tetap di tempatnya saat mendingin untuk membalikkan pola penyusutan biasanya mengontrol penyusutan tetapi proses ini memakan waktu lebih lama dan lebih mahal. Memaksa udara di atas bagian plastik juga membantu menstabilkannya.
Perendaman air dingin
Cara lain untuk mendinginkan bagian plastik dengan cepat adalah dengan menjatuhkannya ke dalam air yang bersuhu kamar. Ini mendinginkan material di bawah titik lelehnya dan menghentikan penyusutan pasca-cetakan. Ini membantu dinding bagian dalam plastik mengeras lebih cepat karena area ini membutuhkan waktu lebih lama untuk mendingin dan mengeras daripada dinding luar. Ini agak berisiko karena tekanan yang ditimbulkannya pada produk. Ini dapat menyebabkan retak atau pecah jika plastik terkena suhu ekstrem di kemudian hari.
Menentukan bagaimana produk plastik akan menyusut dan melengkung saat mendingin penting untuk mendapatkan produk akhir yang sempurna. Menemukan cara untuk mengontrol cara material mendingin membantu memastikan bahwa bagian Anda keluar seperti yang seharusnya setiap saat. Anda menginginkan hasil yang konsisten dalam proyek pencetakan injeksi. Formulasi material, dimensi cetakan, dan detail pemrosesan semuanya akan mempengaruhi penyusutan. Mari kita temukan cara terbaik untuk mengontrol penyusutan dan membantu Anda mencapai hasil terbaik untuk proyek pencetakan injeksi Anda berikutnya.
Kesimpulan
Penyusutan pencetakan injeksi adalah masalah umum dalam pembuatan bagian plastik. Namun, ini dapat dihindari dengan mengikuti beberapa langkah, yang meliputi penilaian tingkat penyusutan resin untuk memastikan keandalan polimer, komposisi polimer, proses pencetakan injeksi, dan bentuk bagian plastik. Semua elemen ini memainkan peran penting dalam mencegah terjadinya penyusutan.
Secara keseluruhan, memahami penyebab dan cara mengatasi penyusutan dalam pencetakan injeksi plastik adalah penentu besar keberhasilan setiap proses pencetakan injeksi.
