Wnęka i rdzeń w formowaniu wtrysku: Precyzyjna inżynieria dla złożonych geometrii
1. Podstawowe role i zasady projektowania
Wnęka (połowa pleśni żeńskiej) i rdzeń (połowa pleśni męskiej) są podstawowymi elementami definiującymi wewnętrzne i zewnętrzne geometrie części. Wnęka kształtuje zewnętrzne powierzchnie i cechy kosmetyczne, podczas gdy rdzeń tworzy podcięcie, żebra, nici i wewnętrzne puste przestrzenie. Ich precyzyjne wyrównanie na linii rozbijającej zapewnia dokładność wymiarową (± 0,001 „tolerancja dla elementów krytycznych). Projekt zaczyna się od kompensacji skurczowej - wymiary wnęki/rdzenia oparte na zachowaniu materialnym (np. +2,0% dla PP, +0,5% dla ABS). Przeciągnij kąty (1 ° –3 °) są krytyczne dla wydajności materialnej, ponowne zapobieganie deszczowi i dla ABS. Rdzenie lub podnośniki przesuwane mechanicznie cofają się, aby uwolnić podcięcia, zsynchronizowane z otwieraniem pleśni za pomocą pinów CAM.
2. Wybór materiału i optymalizacja trwałości
Długość jamy/rdzenia zależy od odporności materialnej z zużyciem, korozją i zmęczeniem termicznym. Stale narzędziowe (H13, P20) dominują w produkcji o dużej objętości (> 500 tys. Cykli), opierając się ścieraniu z wypełnionych szkłem polimerami. W przypadku szybkiego prototypowania stopy aluminium (7075-T6) skracały czasy realizacji o 40%, ale poświęcenie trwałości. Wkładki miedzi berylu zwiększają przewodność cieplną w cienkich rdzeni, zapobiegając przedwczesnemu zestalaniu. Zabiegi powierzchniowe, takie jak azotowanie (twardość: 60–65 HRC) i powłoki PVD (TiALN) zmniejszają przyklejanie klejów, takimi jak TPU. Gniazda wentylacyjne (głębokość 0,015–0,025 mm) wzdłuż linii podziału lub w rdzeniach pułapowanych gazy spalin, eliminując ślady oparzenia i krótkie ujęcia.
3. Zarządzanie termicznie i innowacje
Nierówne chłodzenie między wnęką a rdzeniem indukuje wypaczenie, ślady zlewu i stres resztkowy. Konformalne kanały chłodzenia –3D wydrukowane w odległości 5 mm od powierzchni pleśni-jednolitość temperatury (± 5 ° C), czasy cyklu cięcia o 30% i wypażenie o 50%. W przypadku rdzeni otoczonych przez izolację plastiku sekwencyjne chłodzenie priorytetowo traktuje chłodzenie wnęki, aby zminimalizować różnicowy skurcz. W aplikacjach motoryzacyjnych (np. Kolektorstwo dolotowe PP/GF30), temperatury pleśni są wystawiane:
Wnęka: 80 ° C dla wykończenia powierzchni
Rdzeń: 60 ° C w celu przyspieszenia wyrzucania
Termopary osadzone w rdzeniach monitorują ekstrakcję ciepła w czasie rzeczywistym, a rurki przegrody przekierowują przepływ płynu chłodzącego do hotspotów.
4. Zaawansowane aplikacje i rozwiązania dla branży
Automotive: Multi-Cavity Forms wytwarzają identyczne komponenty (np. Kapiaty paliwa PE). Zamczepione rdzenie tworzą wątki wewnętrzne bez operacji wtórnych.
Medyczne: wnęki lustrzane (RA ≤ 0,05 μm) Zapewnij biokompatybilność narzędzi chirurgicznych. Systemy odpowietrzania zapobiegają pułapkom gazowym w implantach PEEK.
Elektronika: Wstaw wiązania formowania styki metalowe w jamach zdefiniowanych przez rdzeń dla złączy. Cienkie rdzenie ściany (<0,5 mM) umożliwiają obudowy mikro-USB z czasami cyklu poniżej 10 sekund.
Opakowanie: Ustaw formy podwójne wyjściowe przy użyciu naprzemiennych zestawów rdzeń, podczas gdy systemy Hot Runner eliminują odpady sprue dla preform PET.
5. Przyszłe trendy: inteligentne formy i zrównoważony rozwój
Integracja IoT: Czujniki w rdzeniach monitorują ciśnienie/temperaturę, podawanie danych do systemów AI, które automatyczne parametry sformułowane (np. Ciśnienie trzymające), aby zapobiec krótkim ujęciom.
Produkcja addytywna: hybrydowe rdzenie z nadrukiem 3D obejmują chłodzenie konformalne i zmniejszoną masę, a czasy prowadzenia obniżały o 60%.
Eko-design: rdzenie z modułowymi wkładkami umożliwiają swapy materiałowe (np. Żywowe bio) bez pełnego reolowania. Stale kompatybilne się z potrącającymi polimerami z recyklingu.
Formowanie wielomaterialne: rdzenie obrotowe umożliwiają sekwencyjne wtryskowanie materiałów sztywnych/miękkich (np. Uchwytów TPE-OVER-PP) w jednym cyklu.
