Пластиковая форма - это инструмент, используемый для обработки пластиковых изделий, который придает пластиковым изделиям полную конфигурацию и точный размер. Пластиковые формы имеют различные типы и структуры, в основном зависящие от вида пластика, методов обработки и структуры пластиковых изделий. Пластиковая форма - это вид пластиковой формы, которая широко используется в компрессионном формовании, экструзионном формовании, литьевом формовании, выдувном формовании и формовании с низким вспениванием.
Общая пластиковая форма состоит из двух частей: подвижной формы и неподвижной формы. Подвижная форма устанавливается на подвижной шаблон литьевой машины, а неподвижная форма устанавливается на неподвижный шаблон литьевой машины. Во время литьевого формования подвижная форма и неподвижная форма закрываются, образуя литниковую систему и полость, а при открытии формы подвижная форма и неподвижная форма разделяются для извлечения пластиковых изделий.
1. Классификация пластиковых форм
В зависимости от различных методов формования, типы пластиковых форм, соответствующие различным технологическим требованиям, можно разделить на формы для литьевого формования, формы для экструзионного формования, формы для блистерного формования, формы для формования высокоэкспандированного полистирола и т.д.
1.1 Пластиковая литьевая форма
Пластиковая литьевая форма - это наиболее часто используемая форма для формования термопластичных деталей. Соответствующее оборудование для обработки пластиковых литьевых форм - это машина для литья пластмасс. Пластик сначала нагревается и плавится в нагревательном цилиндре в нижней части литьевой машины. Затем, под действием винта или плунжера литьевой машины, он поступает в форму через сопло литьевой машины и литниковую систему формы, где пластик охлаждается и затвердевает, образуя готовое изделие, которое затем извлекается из формы.
Пластиковые литьевые формы обычно состоят из формующих частей, литниковых систем, направляющих частей, механизмов выброса, систем регулирования температуры, систем выпуска воздуха, опорных частей и т.д. Материалы для изготовления обычно используют модули из пластиковой инструментальной стали. Наиболее часто используемые материалы - это углеродистая конструкционная сталь, углеродистая инструментальная сталь, инструментальная сталь со сплавами, быстрорежущая сталь и т.д.
Метод литьевого формования обычно подходит только для производства термопластичных изделий. Пластиковые изделия, производимые методом литьевого формования, очень разнообразны: от предметов повседневного обихода до различных сложных механизмов, электрических приборов, деталей транспортных средств и т.д., все они формуются с помощью литьевых форм. Это самый широко используемый метод обработки в производстве пластиковых изделий.
1.2 Пластиковые компрессионные формы
Пластиковые компрессионные формы включают два типа структурных форм: компрессионное формование и формование под давлением. Это формы, которые в основном используются для формования термореактивных пластмасс, и их соответствующее оборудование - это пресс-формовочная машина.
Метод компрессионного формования в зависимости от характеристик пластика предполагает нагрев формы до температуры формования (обычно в пределах 103° - 108°), затем в полость формы и зарядную камеру вводится измеренное количество пресс-порошка, форма закрывается, и пластик под действием высокой температуры и высокого давления становится мягким и вязким. Через определенное время он затвердевает и принимает желаемую форму. Формование под давлением отличается от компрессионного формования наличием отдельной зарядной камеры. Форма закрывается перед формованием, пластик в зарядной камере предварительно нагревается до вязкого состояния и под давлением выдавливается в полость формы, где затвердевает и принимает форму.
Форма для формования под давлением в основном состоит из полости, зарядной камеры, направляющего механизма, пусковых частей, системы нагрева и так далее. Формы для формования под давлением широко используются для инкапсуляции электрических компонентов. Материалы, используемые при изготовлении компрессионных форм, в основном такие же, как и для литьевых форм.
1.3 Пластиковая экструзионная форма
Пластиковая экструзионная форма используется для формирования непрерывных пластиковых изделий определенной формы, также известна как головка экструдера, широко используется в производстве труб, стержней, мононитей, листов, пленок, покрытий для проводов и кабелей, профилей и других изделий.
Оборудование, соответствующее пластиковым экструзионным формам, - это экструдер для пластмасс. Принцип заключается в том, что твердый пластик в условиях нагрева и вращательного давления винта экструдера плавится, пластицируется и через определенную форму отверстия формы формируется в непрерывные пластиковые изделия с поперечным сечением и формой, соответствующей форме отверстия формы.
Материалы для изготовления пластиковых экструзионных форм в основном включают углеродистую конструкционную сталь, инструментальные сплавы и т.д. Некоторые экструзионные формы, нуждающиеся в износостойких частях, также могут быть оснащены алмазами и другими износостойкими материалами. Экструзионный процесс обычно подходит только для производства термопластичных изделий, его структура и структура литьевых и компрессионных форм имеют явные различия.
1.4 Пластиковая выдувная форма
Пластиковая выдувная форма используется для формирования пластиковых контейнеров и полых изделий (таких как бутылки для напитков, предметы повседневного обихода и другие упаковочные контейнеры). Форма выдувного формования в соответствии с принципом процесса в основном включает экструзионное выдувное формование, литьевое выдувное формование, литьевое выдувное формование, литьевое растяжное выдувное формование (обычно известное как «литье с вытяжкой»), многослойное выдувное формование, листовое выдувное формование и другие виды выдувного формования. Оборудование, соответствующее выдувному формованию полых изделий, обычно называется машиной для выдувного формования пластмасс, и выдувное формование применимо только для производства термопластичных изделий. Структура выдувных форм относительно проста, и материалы, используемые для их изготовления, в основном состоят из углерода.
1.5 Пластиковая блистерная форма
Пластиковая вакуумная форма - это форма, используемая для формирования некоторых простых пластиковых изделий из пластиковых листов и пластин в качестве сырья. Принцип заключается в использовании метода вакуумного формования или метода формования сжатым воздухом для создания фиксированных в вогнутой или выпуклой форме пластиковых листов и пластин, которые при нагревании размягчаются, деформируются и прилегают к форме, чтобы получить необходимые формованные изделия. В основном используется для производства некоторых предметов повседневного обихода, продуктов питания, игрушек, упаковочных изделий. Для формования блистерных форм требуется низкое давление, поэтому материал формы в основном состоит из литого алюминия или неметаллических материалов, структура относительно проста.
1.6 Формы для литья высокопенистого полистирола
Форма для литья высокопенистого полистирола - это вид формы, которая использует сырье из вспенивающегося полистирола (гранулированный материал, состоящий из полистирола и вспенивающего агента) для формования различных упаковочных материалов из пенопласта в требуемые формы. Принцип заключается в том, что испаряемый полистирол может формироваться в паре внутри формы, включая два типа простых ручных форм и гидравлических пресс-форм для прямого вспенивания, которые в основном используются для производства упаковочных изделий для промышленных товаров. Материал для изготовления этой формы - литой алюминий, нержавеющая сталь, бронза и т.д.
2. Принцип работы пластиковой формы
Пластиковая форма обычно состоит из формы-держателя (фиксированная форма), сердечника формы (подвижная форма), выталкивателя, выталкивающего стержня и других компонентов. Принцип ее работы заключается в том, что пластиковый материал нагревается и плавится, вводится в форму, а затем формируется под воздействием давления, температуры и других факторов.
На первом этапе пластиковый материал нагревается до определенной температуры, чтобы он стал расплавленным и мог быть введен в форму.
На втором этапе пластиковый материал в расплавленном состоянии вводится в форму.
На третьем этапе ждем, пока пластиковый материал затвердеет и сформируется, и выгружаем готовое изделие.
3. Процесс изготовления пластиковой формы
Производство пластиковой формы можно разделить на три этапа: проектирование формы, обработка формы и испытание формы. Среди них проектирование формы является одним из самых важных этапов, оно должно полностью учитывать форму, размер, толщину, структуру и другие факторы пластиковых изделий, в соответствии с реальными потребностями проектировать подходящую структуру формы.
Этап обработки формы требует использования оборудования для ЧПУ и различных режущих инструментов. Обычно точность обработки формы очень высока, чтобы обеспечить хорошее качество конечных пластиковых изделий.
Этап испытания формы заключается в проверке правильности работы формы, обычно с использованием пластикового сырья для испытания формы, чтобы проверить, соответствует ли форма реальным производственным потребностям.
4. Требования к материалам пластиковой формы
Условия работы пластиковых форм и форм для холодной штамповки различны, обычно они работают при температуре 150 °C - 200 °C, кроме того, они должны выдерживать определенное давление и воздействие температуры. В соответствии с условиями использования форм для литья пластмасс, различные методы обработки будут обобщены основные требования к характеристикам стали для пластиковых форм.
- достаточная поверхностная твердость и износостойкость
Твердость пластиковой формы обычно ниже 50-60HRC, после термообработки форма должна иметь достаточную поверхностную твердость, чтобы обеспечить достаточную жесткость формы. Форма в работе из-за заполнения и течения пластика подвергается большому сжимающему напряжению и трению, требования к форме - сохранять точность формы и стабильность размеров, чтобы обеспечить достаточный срок службы формы. Износостойкость формы зависит от химического состава стали и твердости термообработки, поэтому повышение твердости формы способствует улучшению ее износостойкости.
- отличная обрабатываемость резанием
Большинство форм для пластмассового формования, помимо обработки ЭМД, также требуют выполнения определенного объема резки и ремонта зажимов. Для увеличения срока службы режущих инструментов, улучшения режущих характеристик и снижения шероховатости поверхности, твердость стали для пластиковых форм должна быть соответствующей.
- хорошие полировочные свойства
Для высококачественных пластиковых изделий требуется низкое значение шероховатости поверхности полости. Например, для полости формы для литья под давлением требуется значение шероховатости поверхности менее Ra0.1 ~ 0.25 уровня, для оптической поверхности требуется Ra<0.01нм, полость должна быть отполирована, чтобы уменьшить значение шероховатости поверхности. По этой причине выбор стали требует минимального количества примесей, однородной микроструктуры, отсутствия волокнистой направленности, при полировке не должно появляться дефектов в виде ямок или апельсиновой корки.
- хорошая термическая стабильность
Детали пластиковой формы для литья под давлением часто имеют сложную форму, трудно обрабатываются после закалки, поэтому следует стараться использовать материалы с хорошей термической стабильностью, когда после термообработки коэффициент линейного расширения мал, деформация при термообработке мала, скорость изменения размеров, вызванная разницей температур, мала, металлургическая структура и размеры формы стабильны, можно уменьшить или вовсе исключить обработку, что позволяет обеспечить точность размеров формы и требования к шероховатости поверхности.
5. Использование пластиковой формы
Пластиковые формы используются в производстве предметов повседневного обихода, промышленном производстве, медицинских приборах, пластиковых упаковочных коробках и других областях.
- Производство предметов повседневного обихода. Пластиковые формы широко используются в производстве предметов повседневного обихода, таких как пластиковые чашки, пластиковые миски, пластиковые палочки для еды и т.д.
- Промышленное производство. Пластиковые формы также играют важную роль в промышленном производстве. Например, в автомобильной промышленности,
