Plastik kalıp, plastik ürünleri işlemek için kullanılan bir tür araçtır, plastik ürünlere tam bir yapı ve hassas boyutlar verir. Plastik kalıplar çeşitli tür ve yapılara sahiptir, esas olarak plastik türlerine, işleme yöntemlerine ve plastik ürünlerin yapısına bağlıdır. Plastik kalıp, sıkıştırma kalıplama, ekstrüzyon kalıplama, enjeksiyon kalıplama, üfleme kalıplama ve düşük köpüklü kalıplamada yaygın olarak kullanılan bir tür plastik kalıptır.
Genel plastik kalıp, hareketli kalıp ve sabit kalıp olmak üzere iki parçadan oluşur, hareketli kalıp enjeksiyon kalıplama makinesinin hareketli şablonuna, sabit kalıp ise enjeksiyon kalıplama makinesinin sabit şablonuna monte edilir. Enjeksiyon kalıplama sırasında, hareketli kalıp ve sabit kalıp kapanarak döküm sistemi ve boşluk oluşturur, kalıp açıldığında ise hareketli kalıp ve sabit kalıp ayrılarak plastik ürünler çıkarılır.
1. Plastik kalıpların sınıflandırılması
Farklı kalıplama yöntemlerine göre, plastik işleme kalıp türleri, farklı işlem gereksinimlerine karşılık gelen kalıplar olarak ayrılabilir, esas olarak enjeksiyon kalıplama kalıpları, ekstrüzyon kalıplama kalıpları, blister kalıplama kalıpları, yüksek genleşmeli polistiren kalıplama kalıpları vb. içerir.
1.1 Plastik enjeksiyon (plastik) kalıbı
Plastik enjeksiyon kalıbı, termoplastik parçaların üretiminde en yaygın kullanılan kalıplama kalıbıdır. Plastik enjeksiyon kalıplarına karşılık gelen işleme ekipmanı plastik enjeksiyon kalıplama makinesidir. Plastik, enjeksiyon makinesinin altındaki ısıtma varilinde önce ısıtılır ve eritilir. Daha sonra, enjeksiyon makinesinin vidası veya pistonu tarafından yönlendirilerek, enjeksiyon makinesinin ağzı ve kalıbın döküm sistemi aracılığıyla kalıp şekline girer, plastik soğur ve sertleşir, bitmiş ürün kalıptan çıkarılır.
Plastik enjeksiyon kalıpları genellikle kalıplama parçaları, döküm sistemleri, kılavuz parçalar, çıkarma mekanizmaları, sıcaklık ayarlama sistemleri, egzoz sistemleri, destek parçaları vb. içerir. İmalat malzemeleri genellikle plastik kalıp çelik modülleridir. Yaygın olarak kullanılan malzemeler esas olarak karbon yapısal çelik, karbon takım çeliği, alaşımlı takım çeliği, yüksek hızlı çelik vb.'dir.
Enjeksiyon kalıplama işleme yöntemi genellikle sadece termoplastik ürünlerin üretimine uygundur. Enjeksiyon kalıplama işlemiyle üretilen plastik ürünler çok geniş bir yelpazeye sahiptir, günlük ihtiyaçlardan çeşitli karmaşık makine, elektrikli aletler, ulaşım parçalarına kadar her şey enjeksiyon kalıplarıyla kalıplanır. Plastik ürünlerin üretiminde en yaygın kullanılan işleme yöntemidir.
1.2 Plastik sıkıştırma kalıpları
Plastik sıkıştırma kalıpları, sıkıştırma kalıplama ve basınç enjeksiyon kalıplama olmak üzere iki tür yapısal kalıp içerir. Bunlar esas olarak termoset plastiklerin kalıplanmasında kullanılan kalıplardır ve bunlara karşılık gelen ekipman basınç kalıplama makinesidir.
Sıkıştırma kalıplama yöntemi, plastiğin özelliklerine göre, kalıbı kalıplama sıcaklığına (genellikle 103 ° - 108 °) ısıtır, ardından ölçülen basınç plastik tozunu kalıp boşluğuna ve şarj odasına yerleştirir, kalıbı kapatır, plastik yüksek ısı ve yüksek basınç altında yumuşak viskoz akış haline gelir, belirli bir süre sonra sertleşir ve şekillenir, istenen şekle sahip ürün haline gelir. Basınç enjeksiyon kalıplama ve sıkıştırma kalıplama, ayrı bir şarj odası ile farklıdır, kalıplama öncesi kalıp kapatılır, plastik şarj odasında ön ısıtma tamamlanır, viskoz akış haline gelir, basınç altında kalıp boşluğuna sıkıştırılır, sertleşir ve şekillenir.
Basınç enjeksiyon kalıbı esas olarak boşluk, şarj odası, yönlendirme mekanizması, fırlatma parçaları, ısıtma sistemi vb. bileşenlerden oluşur. Basınç enjeksiyon kalıpları, elektrik bileşenlerinin kapsüllenmesinde yaygın olarak kullanılır. Sıkıştırma kalıplarının imalatında kullanılan malzemeler, enjeksiyon kalıplarıyla temelde aynıdır.
1.3 Plastik Ekstrüzyon Kalıbı
Plastik ekstrüzyon kalıbı, sürekli şekilli plastik ürünlerin üretimini şekillendirmek için kullanılan bir tür kalıptır, aynı zamanda ekstrüder başlığı olarak da bilinir, borular, çubuklar, monofilament, levha, film, tel ve kablo kaplamaları, profiller ve diğer işlemlerde yaygın olarak kullanılır.
Plastik ekstrüzyon kalıbına karşılık gelen üretim ekipmanı plastik ekstrüderdir, prensip, katı plastiğin ısıtma ve ekstrüder vidasının dönen basınç koşullarında erimesi, plastikleşmesi, kalıbın belirli bir şekline sahip ağzından geçmesi ve kalıbın ağzının şekliyle aynı şekle sahip sürekli plastik ürünler yapılmasıdır.
Plastik ekstrüzyon kalıbı imalat malzemeleri esas olarak karbon yapısal çelik, alaşımlı takım çeliği vb.'dir. Aşınmaya dayanıklı parçalara ihtiyaç duyan bazı ekstrüzyon kalıplarında elmas gibi aşınmaya dayanıklı malzemeler de yerleştirilecektir. Ekstrüzyon işlemi genellikle sadece termoplastik ürünlerin üretimine uygulanır, yapısı enjeksiyon kalıpları ve sıkıştırma kalıplarından belirgin farklılıklar gösterir.
1.4 Plastik Üfleme Kalıbı
Plastik üfleme kalıbı, plastik kapların içi boş ürünlerini (örneğin içecek şişeleri, günlük ihtiyaçlar ve diğer ambalaj kapları) şekillendirmek için kullanılan bir kalıp türüdür. Üfleme kalıplama işleminin prensibine göre formlar esas olarak ekstrüzyon üfleme kalıplama, enjeksiyon üfleme kalıplama, enjeksiyon üfleme kalıplama, enjeksiyon uzatma üfleme kalıplama (genellikle 'enjeksiyon çekme üfleme' olarak bilinir), çok katmanlı üfleme kalıplama, sac üfleme kalıplama ve diğer üfleme kalıplama olarak ayrılır. İçi boş ürünlerin üfleme kalıplamasına karşılık gelen ekipman genellikle plastik üfleme kalıplama makinesi olarak adlandırılır ve üfleme kalıplama sadece termoplastik ürünlerin üretimine uygulanabilir. Üfleme kalıplarının yapısı nispeten basittir ve kullanılan malzemeler çoğunlukla karbon malzemelerden yapılmıştır.
1.5 Plastik Blister Kalıbı
Plastik emme kalıbı, bazı basit plastik ürünlerin kalıplanmasında hammadde olarak plastik levha, sac malzeme kullanan bir kalıptır, prensip, vakum şişirme yöntemi veya basınçlı hava şekillendirme yöntemi kullanarak, ısıtma yumuşatma deformasyonu ve kalıp boşluğuna yapışma durumunda konkav veya konveks kalıpta sabitlenmiş plastik levha, sac malzeme ile istenen kalıplanmış ürünleri elde etmektir, esas olarak bazı günlük ihtiyaçlar, gıda, oyuncaklar, ambalaj ürünlerinin üretiminde kullanılır. Blister kalıbı için şekillendirme basıncı düşüktür, bu nedenle kalıp malzemesi çoğunlukla dökme alüminyum veya metalik olmayan malzemeler kullanılır, yapısı nispeten basittir.
1.6 Yüksek köpüren polistiren kalıplama kalıpları
Yüksek köpüren polistiren kalıbı, genişletilebilir polistiren (polistiren ve üfleme ajanından oluşan boncuk malzeme) hammaddesini kullanarak çeşitli köpük ambalaj malzemelerini istenilen şekillerde kalıplayan bir kalıp türüdür. Prensip, buharlaşabilir polistirenin kalıp içinde buhar haline getirilebilmesidir, basit el ile çalışan kalıplar ve hidrolik pres doğrudan geçişli köpük kalıpları olmak üzere iki türü içerir, bunlar esas olarak endüstriyel ürünlerin ambalaj ürünlerinin üretiminde kullanılır. Bu tür kalıbın üretim malzemesi dökme alüminyum, paslanmaz çelik, bronz vb. olabilir.
2. Plastik kalıbın çalışma prensibi
Plastik kalıp genellikle kalıp yuvası (sabit kalıp), kalıp çekirdeği (hareketli kalıp), itici pim, itici çubuk ve diğer bileşenlerden oluşur. Çalışma prensibi, plastik malzemenin ısıtılıp eritilmesi ve kalıba enjekte edilmesi, ardından basınç, sıcaklık ve diğer faktörlerle şekillendirilmesidir.
İlk adımda, plastik malzeme belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılır, böylece eriyik hale gelir ve kalıba enjekte edilebilir.
İkinci adımda, eriyik haldeki plastik malzeme kalıba enjekte edilir.
Üçüncü adımda, plastik malzemenin katılaşması ve kalıplanması beklenir ve bitmiş ürün çıkarılır.
3. Plastik Kalıp Yapım Süreci
Plastik kalıp üretimi üç aşamaya ayrılabilir: kalıp tasarımı, kalıp işleme ve kalıp denemesi. Bunlar arasında, kalıp tasarımı en önemli bağlantılardan biridir, plastik ürünlerin şekli, boyutu, kalınlığı, yapısı ve diğer faktörleri tam olarak dikkate alması gerekir, gerçek ihtiyaçlara göre uygun bir kalıp yapısı tasarımı yapılmalıdır.
Kalıp işleme aşamasında, CNC işleme ekipmanlarına ve çeşitli kesici takımlara ihtiyaç vardır. Genellikle, kalıp işleme hassasiyeti çok yüksektir, bu da üretilen plastik ürünlerin nihai kalitesinin iyi olmasını sağlar.
Kalıp deneme aşaması, kalıbın düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için kullanılır, genellikle kalıbın gerçek üretim ihtiyaçlarını karşılayıp karşılamadığını kontrol etmek için plastik hammaddeler kullanılarak kalıp denemesi yapılır.
4. Plastik kalıbın malzeme gereksinimleri
Plastik kalıpların çalışma koşulları ve soğuk zımbalama kalıplarının çalışma koşulları farklıdır, genellikle 150 °C - 200 °C'de çalışmak zorundadırlar, belirli bir basınca ek olarak, sıcaklığın etkilerine de dayanmalıdırlar. Plastik kalıplama kalıbı kullanım koşullarına göre, farklı işleme yöntemleri plastik kalıp çeliğinin temel performans gereksinimlerini aşağıda özetleyecektir.
- yeterli yüzey sertliği ve aşınma direnci
Plastik kalıp sertliği genellikle 50-60HRC'nin altındadır, kalıbın ısıl işlemden sonra yeterli yüzey sertliğine sahip olması, kalıbın yeterli sertliğe sahip olmasını sağlamak için gereklidir. Kalıp, plastik dolumu ve akışı nedeniyle iş sırasında büyük basınç gerilmesi ve sürtünmeye maruz kalır, kalıbın şekil hassasiyetini ve boyutsal doğruluğunu koruması, kalıbın yeterli hizmet ömrüne sahip olmasını sağlamak için gereklidir. Kalıbın aşınma direnci, çeliğin kimyasal bileşimine ve ısıl işlem sertliğine bağlıdır, bu nedenle kalıbın sertliğinin artırılması, aşınma direncinin artırılmasına yardımcı olur.
- mükemmel kesme işlenebilirliği
Çoğu plastik şekillendirme kalıbı, EMD işlemenin yanı sıra belirli bir miktarda kesme işlemi ve kelepçe onarımı gerektirir. Kesici takımların ömrünü uzatmak, kesme performansını artırmak ve yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için plastik kalıplar için çelik sertliği uygun olmalıdır.
- iyi parlatma performansı
Yüksek kaliteli plastik ürünler, boşluk yüzeyi pürüzlülük değerinin küçük olmasını gerektirir. Örneğin, enjeksiyon kalıbı boşluk yüzeyi pürüzlülük değeri Ra0.1 ~ 0.25 seviyesinden küçük olmalıdır, optik yüzey Ra<0.01nm gerektirir, boşluk parlatılmalıdır, yüzey pürüzlülük değerini azaltmalıdır. Bu nedenle, çelik seçimi daha az malzeme safsızlığı, doku mikro ince homojen, lif yönlülüğü olmamalıdır, parlatma sırasında çukurlaşma veya portakal kabuğu kusurları ortaya çıkmamalıdır.
- iyi termal stabilite
Plastik enjeksiyon kalıp parçaları genellikle karmaşık şekillidir, sertleştikten sonra işlenmesi zordur, bu nedenle iyi bir termal stabilite kullanılmalıdır, kalıp şekillendirme işlemi ısıl işlemden sonra lineer genişleme katsayısı küçük olduğunda, ısıl işlem deformasyonu küçüktür, sıcaklık farkının neden olduğu boyut değişim oranı küçüktür, metalurjik organizasyon ve kalıp boyutları stabildir, işlenmesi azaltılabilir veya artık işlenmez, kalıp boyutsal doğruluğu ve yüzey pürüzlülüğü gereksinimlerini karşılayabilir.
5. Plastik kalıbın kullanımı
Plastik kalıplar, günlük ihtiyaçların üretiminde, endüstriyel üretimde, tıbbi cihazlarda, plastik ambalaj kutularında ve diğer alanlarda kullanılır.
- Günlük ihtiyaçların üretimi. Plastik kalıplar, plastik bardaklar, plastik kaseler, plastik çubuklar gibi günlük ihtiyaçların üretiminde yaygın olarak kullanılır.
- Endüstriyel Üretim. Plastik kalıplar, endüstriyel üretimde de önemli bir rol oynar. Örneğin, otomobil üretimi,
