تفسیر نکات کلیدی فناوری قالب گیری تزریقی میکرو

تحت فرض بازار متنوع‌تر، صنعت قالب‌گیری تزریقی نیز به طور مداوم در حال توسعه و گسترش است، با ظهور فرآیندهای جدیدی مانند قالب‌گیری تزریقی چند رنگ، قالب‌گیری تزریقی به کمک گاز، در کاربرد فیلم قالب و قالب‌گیری تزریقی هم‌زمان. از نظر مشخصات ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی، آنها نیز در دو جهت در حال توسعه هستند - ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی با تناژ بالا و ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی میکرو به طور مداوم در حال به‌روزرسانی هستند. این مقاله بر معرفی دیدگاه نویسنده در مورد فرآیندهای قالب گیری تزریقی میکرو تمرکز دارد.
در سال های اخیر، تقاضای فزاینده ای برای محصولات خرد وجود داشته است. چه در صنعت الکترونیک، صنعت ساعت یا صنایع نظامی، تقاضای زیادی برای قطعات قالب‌گیری تزریقی میکرو وجود دارد که نیازهای بالایی برای اندازه و دقت دارند.
تحت چنین فرضی، فرآیند قالب گیری تزریقی میکرو نیز با چالش های عظیمی مواجه است. چگونه می توانیم قطعات قالب گیری تزریقی را مطابق با نیازهای اندازه سطح میکرومتر و در عین حال داشتن ظاهر و عملکرد خوب انجام دهیم؟ در زیر به طور خلاصه به معرفی تفاوت های قالب تزریق میکرو با قالب گیری تزریقی سنتی از نظر قالب، تجهیزات، مواد، فرآیندها و سایر جنبه ها می پردازیم.
تقاضا برای محصولات میکرو در حال افزایش است و تصویر محصولات گیره جراحی میکرو پزشکی را نشان می دهد که توسط Weimeng Bartenfield نمایش داده شده است.
پردازش قالب و نکات کلیدی
از نظر قالب، قالب‌گیری تزریقی میکرو به تجهیزات پردازش بسیار بالاتری در مقایسه با قالب‌گیری تزریقی سنتی نیاز دارد.
معمولاً دو روند در قالب‌گیری تزریقی میکرو در پردازش قالب وجود دارد: اولین مورد استفاده از ماشینکاری جرقه‌ای سطح آینه است. برای اطمینان از دقت بالا، بهتر است از الکترودهای گرافیتی برای ماشینکاری جرقه الکتریکی استفاده کنید، زیرا اتلاف الکترودهای گرافیتی بسیار کمتر از الکترودهای مسی معمولی است.
دومین روش پردازش رایج استفاده از قالب های الکتروفرمینگ است که می تواند دقت بسیار بالایی را تضمین کند. با این حال، نقطه ضعف این است که چرخه پردازش طولانی است و هر سوراخ باید به طور مستقل پردازش شود. علاوه بر این، اگر آسیب جزئی وجود داشته باشد که در حین تولید قابل تعمیر نباشد، سوراخ آسیب دیده فقط می تواند جایگزین شود.
از نظر قالب، دمای قالب نیز یک پارامتر بسیار مهم برای قالب گیری تزریقی میکرو است. رویکرد رایج مورد استفاده برای مشتریان رده بالا، قرض گرفتن مفهوم قالب‌گیری تزریقی براق بالا و معرفی سیستم‌های گرمایش و سرمایش سریع است.
در تئوری، دمای قالب بالا برای قالب‌گیری تزریقی میکرو بسیار مفید است، مانند جلوگیری از مشکلات در پر کردن دیواره نازک و کمبود مواد. با این حال، دمای بیش از حد قالب می تواند مشکلات جدیدی مانند زمان چرخه طولانی مدت و تغییر شکل انقباض پس از باز شدن قالب را به همراه داشته باشد. بنابراین، معرفی یک سیستم کنترل دمای قالب جدید بسیار مهم است. در طول فرآیند قالب‌گیری تزریقی، دمای قالب را می‌توان افزایش داد (که می‌تواند از نقطه ذوب پلاستیک مورد استفاده فراتر رود)، به مذاب اجازه می‌دهد تا به سرعت حفره قالب را پر کند و از کاهش سریع مذاب در طول فرآیند پر کردن و در نتیجه ناقص شدن جلوگیری شود. پر كردن؛ هنگام قالب‌گیری، دمای قالب می‌تواند به سرعت کاهش یابد و در دمای کمی پایین‌تر از دمای تغییر شکل حرارتی پلاستیک نگه داشته شود و سپس قالب را باز کرده و بیرون بیاورید.
علاوه بر این، با توجه به این واقعیت که قالب‌گیری تزریقی میکرو شامل محصولاتی با جرم میلی‌گرم می‌شود، اگر از یک سیستم دروازه‌ای معمولی برای قالب‌گیری تزریقی استفاده شود، حتی پس از بهبود بهینه‌سازی، نسبت جرم مواد بین محصول و سیستم گیت همچنان 1 است: 10. کمتر از 10 درصد از مواد به محصولات میکرو تزریق می‌شوند و در نتیجه مقدار زیادی انجماد در سیستم ریختن ایجاد می‌شود. بنابراین، قالب‌گیری تزریقی میکرو باید از سیستم ریختن دونده داغ استفاده کند.
نکات کلیدی برای انتخاب مواد
از نظر انتخاب مواد، توصیه می شود چند پلاستیک مهندسی عمومی با ویسکوزیته کم و پایداری حرارتی خوب در مراحل اولیه توسعه انتخاب کنید.
انتخاب مواد با ویسکوزیته کم به این دلیل است که در طول فرآیند پر کردن، ویسکوزیته مذاب کم است و در نتیجه مقاومت نسبتاً کمی در کل سیستم ریختن ایجاد می شود. سرعت پر شدن سریع است و اطمینان می دهد که مذاب به آرامی حفره قالب را پر می کند و کاهش قابل توجهی در دمای مذاب وجود ندارد. در غیر این صورت، اتصالات سرد به راحتی روی محصول ایجاد می شود و جهت گیری مولکولی در طول فرآیند پر کردن کمتر است و در نتیجه عملکرد نسبتاً یکنواختی از محصول حاصل می شود.
اگر پلاستیک های با ویسکوزیته بالا انتخاب شوند، نه تنها فرآیند پر کردن کندتر می شود، بلکه زمان تغذیه نیز طولانی تر می شود. با توجه به جریان برشی ناشی از تغذیه، مولکول های زنجیره مانند به راحتی می توانند در جهت جریان برشی جهت گیری کنند. در این حالت، هنگامی که در زیر نقطه نرم شدن سرد شود، حالت جهت منجمد خواهد شد. این جهت انجماد تا حدی می تواند به راحتی باعث ایجاد تنش داخلی در محصول شود و حتی باعث ترک خوردگی تنش یا تغییر شکل تاب برداشتن محصول شود.
دلیل نیاز به پایداری حرارتی خوب پلاستیک ها این است که موادی که برای مدت طولانی در رانر داغ می مانند یا در اثر برش پیچ در معرض تخریب حرارتی هستند. به خصوص برای پلاستیک های حساس به حرارت، حتی در یک چرخه کوتاه، به دلیل حجم تزریق کم مواد، زمان ماندن در سیستم ریختن نسبتا طولانی است و باعث تخریب قابل توجه پلاستیک می شود. بنابراین، پلاستیک های حساس به حرارت برای قالب گیری تزریقی میکرو مناسب نیستند.
نکات کلیدی برای انتخاب تجهیزات
از نظر انتخاب تجهیزات، از آنجایی که اندازه قطعات تزریقی میکرو در سطح میکرومتر است، بهتر است دستگاه تزریق با حجم تزریق میلی گرم انتخاب شود.
واحد تزریق این نوع ماشین تزریق معمولاً از نوع ترکیبی پیستون پیچی استفاده می کند که در آن قسمت پیچ پلاستیک سازی مواد را تکمیل می کند و پیستون مذاب را به داخل حفره قالب تزریق می کند. دستگاه قالب گیری تزریق پیستون پیچ می تواند دقت بالای پیچ را با سرعت بالای تجهیزات پیستون ترکیب کند و از دقت و سرعت پر شدن فرآیند تولید اطمینان حاصل کند.
علاوه بر این، این نوع دستگاه تزریق معمولاً از یک مکانیسم راهنمای بسته شدن قالب، یک سیستم تزریق، یک مکانیسم قالب‌گیری پنوماتیک، یک مکانیسم بازرسی کیفیت و یک سیستم بسته‌بندی خودکار تشکیل شده است. یک سیستم بازرسی با کیفیت خوب می‌تواند از بازده محصولات قالب‌گیری شده با تزریق دقیق اطمینان حاصل کند و نوسانات پارامترها را در کل فرآیند نظارت کند.
نکات کلیدی فرآیند قالب گیری تزریقی
در نهایت، بیایید نگاهی به الزامات قالب‌گیری تزریقی میکرو از نظر فرآیند قالب‌گیری تزریقی بیندازیم. در فرآیند قالب گیری تزریقی، ما باید مسائل مربوط به علائم هوا و تنش در دروازه را در نظر بگیریم، معمولاً از قالب گیری تزریقی چند مرحله ای استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل شود که مواد می توانند در حالت جریان پایدار پر شوند.
علاوه بر این، در نظر گرفتن اندازه زمان برگزاری نیز ضروری است. فشار نگه‌داری خیلی کم می‌تواند باعث انقباض محصول شود، اما فشار نگه‌داری بیش از حد می‌تواند منجر به تمرکز تنش و بزرگ‌تر شدن اندازه شود.
علاوه بر این، زمان ماندن مواد در لوله مواد نیز نیاز به نظارت دقیق دارد. اگر مواد برای مدت طولانی در لوله مواد باقی بماند، می تواند منجر به تخریب مواد شود و بر عملکرد محصول تأثیر بگذارد. توصیه می شود در مدیریت پارامترهای فرآیند، کنترل پارامتر استاندارد را اجرا کنید. بهتر است قبل از تولید انبوه، تأیید DOE برای هر محصول انجام شود و همه تغییرات در طول تولید باید از نظر اندازه و عملکرد دوباره آزمایش شوند.
قالب گیری تزریقی میکرو، به عنوان شاخه ای از زمینه قالب گیری تزریقی، به سمت دقت ابعادی بالا، الزامات عملکردی بالا و الزامات ظاهری بالا در حال توسعه است. تنها از طریق کنترل دقیق و بهبود مستمر فرآیندهای مختلف مانند قالب ها، تجهیزات، مواد و فرآیندها می توان به توسعه بازار دست یافت.