Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Industrial materials >> Samengesteld materiaal

Gebruikelijke oppervlaktebehandelingen voor spuitgieten en hoe u de juiste kiest

Het spuitgietproces is vrij complex. Het gaat om verschillende onderdelen die samenwerken om een ​​plastic product te produceren. Wat echter opvalt, is de mal zelf, waar men het gesmolten plastic injecteert om de vaste en gewenste vorm van het plastic product te vormen. De matrijs is uiteraard een van de belangrijkste functionele onderdelen van spuitgieten, maar ook een van de duurste. Schade aan de mal vertegenwoordigt een aanzienlijke financiële verplichting. Gelukkig is dit een verplichting die u kunt vermijden. Hoe? Door juiste schimmelbehandeling. Hier zullen we enkele oppervlaktebehandelingen van spuitgietgereedschappen bekijken.

Waarom is een spuitgietbehandeling belangrijk?

Misschien is het gemakkelijkste antwoord op deze vraag:kosten besparen. Dit is logisch als je bedenkt hoeveel mallen kosten. Een enkele mal kan honderdduizenden dollars kosten, en dat zijn alleen de kosten om het te kopen. Deze kosten kunnen en moeten worden vermeden, en oppervlaktebehandeling van spuitgietgereedschappen is een manier om dit te bereiken.

Mallen zijn helemaal niet zwak, meestal gemaakt van gehard staal. Het proces van het injecteren van gesmolten harsen bij hoge temperaturen en drukken zal uiteindelijk zijn tol eisen van de spuitgietmatrijzen. Veel van de thermoplastische materialen die tegenwoordig worden gebruikt, zijn ook schurend en zullen na vele injectiecycli slijtage en wrijving op de matrijsoppervlakken veroorzaken. Er is ook het risico van corrosie en vermoeidheid na langdurig gebruik.

Hoewel het eindresultaat meestal schade aan het vormgereedschap is, is de kwaliteit van het werk dat wordt geproduceerd door mallen die zijn aangetast door corrosie, wrijving, slijtage en slijtage meestal lager dan vereist. De malstroom kan ook lijden zonder de juiste malbehandeling. Dit alles kan klanten wegjagen, en het is meestal een uitdaging om ze terug te winnen, zelfs na het vervangen van de mal. Dit benadrukt nog maar eens waarom spuitgieters moeten worden opgeleid in de behandeling van matrijzen en de verschillende gereedschappen voor het afwerken van matrijzen.

Soorten oppervlaktebehandeling voor kunststof spuitgietgereedschap

Staal is hard, ja. Maar is het moeilijk genoeg om spuitgietmatrijzen te beschermen tegen slijtage na langdurige blootstelling aan gesmolten hars van hoge temperatuur en druk? Nee, niet helemaal. Verschillende oppervlaktebehandelingen kunnen de broodnodige extra bescherming bieden. We zullen er hieronder kort een paar bekijken.

Beplating

Plating is een van de meest voorkomende oplossingen voor schimmelslijtage en schaafwonden. Er zijn twee primaire vormen van plating - elektrolytisch en stroomloos. Het verschil tussen de twee komt neer op de aanwezigheid van elektrische stromen of niet. Elektrolytisch plateren vereist een elektrische stroom, terwijl stroomloos plateren dat niet doet.

Verchromen en stroomloos vernikkelen zijn de twee meest typische vormen van beplating voor matrijzen. Verchromen omvat het galvaniseren van een dunne laag chroom op de mal. Het product van verchromen is chroom. In tegenstelling tot vernikkelen, vereist verchromen het gebruik van een conforme anode die in de vormholte gaat. Dit betekent dat het verchromen meer tijd kost, vooral voor gedetailleerde mallen, en, impliciet, meer kan kosten. Een ander nadeel is dat te lang verchromen een uniforme plating kan belemmeren, vooral in gedetailleerde mallen. De oppervlaktestructuur van schimmels is harder met chroom, waardoor ze beter bestand zijn tegen roest. Verchromen is meestal soepel en zeer functioneel.

Stroomloos vernikkelen is een van de meest veelzijdige van alle oppervlaktebehandelingen voor spuitgieten. Stroomloos plateren is afhankelijk van chemische reacties in plaats van elektrische stroom. Het biedt bescherming tegen corrosie, smeerproblemen, slijtage en zelfs chemische aantasting. Deze vorm van plating vereist geen anode, wat een meer uniforme plating impliceert dan verchromen. Zwart nikkel is een van de meest herkenbare stroomloze vernikkeling.

Of het nu chroom of nikkel is, een ding is gegarandeerd duurzaam. Een malbehandeling met plating zorgt ervoor dat de mallen langer meegaan door meer injectiecycli zonder afbreuk te doen aan de productkwaliteit.

Nitreren

Nitreren is een thermochemisch diffusieproces. Samen met carbureren is deze vorm van schimmelbehandeling de meest voorkomende warmtebehandelingspraktijk. Dit proces maakt de diffusie van stikstofatomen in het matrijsoppervlak mogelijk bij lage temperaturen zonder enige verandering in de fasestructuur van het matrijsoppervlak. Geen faseverandering betekent minimale vervorming van het staal van de mal.

Er zijn verschillende vormen van nitreren, waaronder ionennitreren, paknitreren, zoutbadnitreren en gasnitreren, allemaal met hetzelfde doel om de textuur en prestaties van het vormoppervlak te verbeteren.

Voor dit proces worden de matrijsdelen blootgesteld aan actieve stikstof tussen 925 en 985F. Een goede temperatuurregeling is van cruciaal belang voor het nitreerproces voor minimale vervorming van het staal. Bovendien worden de onderdelen van de spuitgietmatrijs die met nitreren worden behandeld, doorgaans ontlast voordat ze worden bewerkt om verwaarloosbare maatveranderingen te garanderen.

In de loop van de tijd is het nitreerproces ontwikkeld en verbeterd van de traditionele gasnitreringstechnieken naar meer gecontroleerd nitreren met behulp van een computer om de nitreerparameters te regelen.

Nitreren leidt tot de ontwikkeling van een harde mal, maar onderdelen die zacht moeten blijven, kunnen in het nitreerproces worden gemaskeerd. De harde mal maakt het bestand tegen slijtage en slijtage.

Carbureren

Een andere praktijk voor het behandelen van schimmels die warmte vereist, is carboneren. Dit proces is vergelijkbaar met nitreren. Het belangrijkste verschil is de diffusie van koolstofatomen in het oppervlak van de spuitgietcomponenten die worden verwerkt in plaats van stikstofatomen bij nitreren.

Carbureren leidt vaak tot slijtvaste en taaie mallen. Bij dit proces worden de onderdelen van de spuitgietmatrijs verwarmd in een putoven. Vervolgens worden de carbonerende gassen geïntroduceerd om diffusie in het matrijsoppervlak mogelijk te maken.

Net als bij nitreren zijn er verschillende vormen van carboneringsprocessen, waaronder gascarbureren, vacuümcarboneren, gepulseerd plasmacarboneren en carboneren bij hoge temperatuur.

Carbureren is een betere oppervlaktebehandeling van spuitgietgereedschap dan nitreren voor zwaardere en meer belaste matrijscomponenten, zoals grote tandwielen en lagers. In tegenstelling tot nitreren, vereist carboneren een nawarmtebehandeling. Dit komt door de aanzienlijk hogere temperatuur die carburatie optreedt bij.

PVD-coating

PVD is een acroniem voor Physical Vapour Deposition. Dit type matrijsbehandeling, ook bekend als dunnefilmcoating, is een proces waarbij een vast materiaal, bekend als een bron, in vacuüm wordt verdampt en op het oppervlak van een matrijscomponent wordt afgezet. De bron is meestal een keramische of metalen staaf.

De meest voorkomende PVD-coatingprocessen zijn verdamping en sputteren. Bij verdamping maakt het proces gebruik van een kathodische boog- of elektronenstraalbron. Aan de andere kant houdt sputteren het gebruik van magnetische versterkte bronnen in.

Het principe achter dit proces is de vorming van matrijsoppervlakken met een hoge dichtheid door het bombardement van de matrijscomponent met energetische, positief geladen ionen. Het bronmateriaal is gemaakt om in plasma te sputteren en vormt een sterke binding met het matrijsoppervlak en vormt een dunne kleeflaag.

Het is ook mogelijk om samengestelde coatingsamenstellingen te maken door tijdens het bombardement reactieve gassen, zoals zuurstof en stikstof, in de vacuümkamer te brengen.

PVD-coating helpt de sterkte van de mal te verbeteren. Omdat de gevormde lagen ook erg dun zijn, heeft de coating weinig invloed op de uiteindelijke afmetingen van de matrijscomponenten. De oppervlaktebehandeling van PVD-spuitgietgereedschap is tegenwoordig een van de meest acceptabele in de industrie; het wordt echter alleen gebruikt voor materialen die bestand zijn tegen de zeer hoge temperatuur die dit proces met zich meebrengt. Dit proces is ook niet ideaal voor zeer gedetailleerde mallen met veel verborgen onderdelen.

PVD-coating kan functioneel of decoratief zijn, afhankelijk van of de nadruk ligt op respectievelijk het verbeteren van de algehele prestaties of het verbeteren van de esthetiek. Titaannitride (TiN) is een voorbeeld van een functionele PVD-coating, terwijl een op Zr gebaseerde film een ​​voorbeeld is van een decoratieve PVD-coating.

CVD-coating

CVD is een acroniem voor Chemical Vapour Deposition. Het principe achter deze coating is vergelijkbaar met die van PVD's, met als belangrijkste verschil het gebruik van een chemische reactie om de dunne film te produceren die de mal in CVD-coating bedekt.

Het CVD-coatingproces wordt meestal uitgevoerd in een CVD-reactor. Een van de problemen met PVD-coating is de hoge temperatuur waarbij het wordt uitgevoerd; Nou, CVD-coating wordt uitgevoerd bij nog hogere temperaturen (rond 1925F). Dit, zoals u zich kunt voorstellen, beperkt deze matrijsbehandeling tot componenten die bestand zijn tegen verhoogde temperaturen.

De dunne film die bij dit coatingproces wordt gevormd, is het gevolg van reacties tussen gasfasen en het hete vormoppervlak in de reactoren.

Net als PVD zorgt CVD-coating voor een stevige mal, bestand tegen slijtage en slijtage. De gevormde film is ook erg dun, meestal in het nanometerbereik, zodat de uiteindelijke afmetingen van de mal niet significant worden gewijzigd.

CVD-coating is nuttig voor een breed scala aan matrijscomponenten, met name die waarbij veel wordt geschoven. Vanwege de gasafhankelijke aard van dit proces kan het maskeren van sommige gebieden echter moeilijk of zelfs onmogelijk zijn.

Het is opmerkelijk dat veel van deze processen naar behoren worden overwogen tijdens rapid tooling. En u vindt de beste rapid tooling-services bij RapidDirect.

Overwegingen voor schimmelbehandeling

Er zijn verschillende factoren waarmee u rekening moet houden voordat u de verschillende gereedschappen voor het afwerken van mallen toepast. Hier zijn er enkele.

  1. Het type matrijsonderdeel of onderdeel dat het matrijsbehandelingsproces ondergaat, moet goed worden onderzocht. Kies niet zomaar een gereedschap voor het afwerken van mallen. Houd in plaats daarvan rekening met de hittetolerantie van de matrijscomponent, aangezien verschillende processen verschillende warmte-invloeden op het matrijsoppervlak zullen hebben. Ook moet de speelruimte die u zich kunt veroorloven met de laatste dimensiewijzigingen een rol gaan spelen. Sommige matrijscomponenten hebben extreem dunne films nodig, terwijl andere relatief dikke coatings kunnen opnemen.
  2. De prijs van de matrijsbehandeling is een andere essentiële factor om te overwegen. De beste processen kosten meestal meer, maar er zijn momenten waarop het voordeliger is om voor goedkopere opties te gaan, vooral wanneer de spuitgietmatrijs slechts voor sporadisch gebruik is.
  3. Je moet er ook voor zorgen dat het proces compatibel is met je mal. Sommige processen laten bijvoorbeeld maskeren toe; anderen niet. Dus als het maskeren van sommige matrijscomponenten essentieel is voor uw matrijsbehandeling, moet u processen selecteren die maskeren mogelijk maken. Hetzelfde principe is van toepassing op de uniformiteit van de coating.

RapidDirect-spuitgietdiensten

Bij RapidDirect hebben we tonnen ervaring aan onze kant met spuitgietontwerp en matrijsbehandeling. Ons team van experts staat klaar om u te helpen met al uw spuitgietproblemen. Er is meer. We bieden vormdiensten van de hoogste kwaliteit, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over de juiste oppervlaktebehandeling en toch het potentieel en de levensduur van uw matrijscomponenten maximaliseert.


Samengesteld materiaal

  1. Hoe u de juiste stelvoeten kiest
  2. Hoe u de juiste ladegeleiders kiest
  3. 3 soorten pasvormen en hoe kies je de juiste?
  4. Het belang van spuitgiettechniek
  5. Wat is een compactor en hoe kies ik de juiste?
  6. Een kraan kopen:hoe u de juiste kiest?
  7. Hoe u het juiste CNC-draaicentrum kiest om opdrachten snel en nauwkeurig uit te voeren
  8. Hoe u de juiste plasmasnijder kiest om de klus goed (en snel) te klaren
  9. Hoe kies je de juiste frees en programmering voor CNC?
  10. Algemene spuitgiettermen uitgelegd:meerdere holtes, familie, inzetstukken en meer 
  11. Hoe werken CNC-machinewerkplaatsen en hoe kiest u de juiste?