Utforskning av strategi for valg av injektorstift for støpeformer
Innholdsfortegnelse
Den mest brukte komponenten i utstøpersystemet er utstøperstiften, inkludert medbringersylinderen og den flate utstøperstiften. Størrelsen på delene, trekkvinkelen, formens kompleksitet, den vertikale vegghøyden og typen plast som formes, er alle med på å bestemme riktig type, plassering og antall utstøterpinner. På grunn av den utbredte bruken blir valget av utkasterpinner ofte oversett. Det finnes imidlertid ingen "én type ejektorpinne som passer i alle situasjoner"-løsning, så det er viktig å forstå strategien for valg av ejektorpinne riktig for å unngå mange problemer i den påfølgende støpeprosessen, inkludert dårlig ejektor, bøying av ejektorpinne, brudd, produktdeformasjon og så videre.
Grunnleggende kunnskap om injektorstiften
For å oppnå optimal ytelse må utstøterbolten ha visse grunnleggende egenskaper, blant annet god styrke, seighet og slitestyrke. Mer applikasjonsspesifikke egenskaper inkluderer termisk herding (materialets evne til å opprettholde hardheten ved høye temperaturer), samt korrosjonsbestandighet og smøreevne, som varierer avhengig av type støpeapplikasjon. Geometrisk nøyaktighet er et annet grunnleggende krav for utkasterboltens ytelse og levetid. Produksjonen av toppstifter må overholde strenge toleranser og spesifikasjoner. Rundhet, retthet og overflatefinish av høy kvalitet er avgjørende for funksjonaliteten - dårlig geometrisk nøyaktighet kan for eksempel føre til for tidlig flamming eller riper i produktet. Kombinasjonen av materialer, bearbeidingsteknikker og overflatebehandling avgjør om utkasterbolten egner seg for et bestemt bruksområde. Hvis en eller flere av disse egenskapene forbedres, kan det imidlertid være nødvendig å ofre andre egenskaper.
Materielle fordeler
Kjennskap til materialene og egenskapene som brukes til å produsere ejektorpinner, vil hjelpe formdesignere og produsenter med å gjøre bedre valg. Her er noen av de mest brukte materialene og deres egenskaper
H13 stål
H13 er et varmbearbeidet verktøystål av krom-molybden med utmerket styrke og seighet. Blant de mest brukte materialene har stålet de høyeste verdiene for termisk herding og motstand mot termisk sjokk, med en hardhetsverdi på opptil 54 HRC (litt lavere enn enkelte andre fullherdede stål). Stålets mangler når det gjelder slitestyrke og korrosjonsbestandighet kan imidlertid kompenseres ved hjelp av overflatebehandling. På grunn av den unike kombinasjonen av nødvendige egenskaper er H13 kanskje et av de mest brukte materialene i den globale produksjonen av pinner.
Fullherdet kaldbearbeidet verktøystål
Utkasterbolten, utkasterstykket og utkasterrøret kan også lages av O1, A2 og andre kaldbearbeidede verktøystål med høyt karboninnhold. Denne typen materiale kan nå en hardhet på ca. 60 HRC etter full herdingsbehandling, med god slitestyrke, og er egnet for støping av generell plast og forskjellige materialer som ikke krever høye formtemperaturer.
Fullherdet verktøystål med høy temperatur
M2-stål tilhører kategorien høyhastighetsstål (HSS), med utmerket styrke og moderat seighet. I likhet med H13 har det høy termisk herding og motstand mot termisk sjokk. Etter full herdingsbehandling kan hardheten til M2-stål nå 64 HRC, med utmerket slitestyrke. En annen egenskap er at den kan opprettholde skarpe kanter.
Rustfritt stål
Ved forming av svært korrosive materialer er ejektorpinner i rustfritt stål et gjennomførbart valg. I henhold til forskjellige stålkvaliteter kan hardhetsverdien etter full herdingsbehandling nå 50-60 HRC. For å oppnå høy hardhet og slitestyrke brukes ofte martensittisk rustfritt stål (merk: korrosjonsbestandigheten er ikke den høyeste i den rustfrie stålfamilien). På grunn av sin omfattende ytelse av styrke, seighet og hardhet, er det imidlertid mer egnet som et toppstiftmateriale.
Kobberlegering
Kobberlegeringer brukes hovedsakelig til produksjon av kjernepinner. Under visse ekstreme forhold, når rask varmeledningsevne blir en prioritet, kan det også brukes til å produsere ejektorpinner (inkludert berylliumkobber og berylliumfrie kobberlegeringer [til medisinske formål]). Kobberlegeringer har imidlertid visse begrensninger på grunn av sin myke tekstur og lave styrke.
Diamantlignende belegg (DLC) på utkasterpinnen
Toppstifter med diamantlignende belegg (DLC) er et ideelt valg for renrom og medisinske bruksområder, ettersom de kan fungere uten smøring. Denne typen utkasterpinner er vanligvis laget av kaldbearbeidet verktøystål og har en hardhet på ca. 60 HRC etter full herdebehandling. Belegget har utmerket slitestyrke og adhesjonsmotstand, med en ekstremt lav friksjonskoeffisient (0,1-0,15) og en arbeidstemperatur på opptil 350 °C. I tillegg er overflatehardheten til DLC-utkasterbolten ca. 3000 HV, noe som langt overgår alle andre typer utkasterbolter som er omtalt i denne artikkelen. Alle disse egenskapene gjør den til et valg med høy ytelse og lang levetid.
Utkasterpinne i rustfritt stål
Toppstifter i rustfritt stål er det beste valget for støping av svært korrosive materialer som PVC, og er også svært godt egnet for medisinsk bruk og andre renromsapplikasjoner. Utvalget av stålkvaliteter fra ulike leverandører kan variere, så det er nødvendig å evaluere andre egenskaper for å velge den typen som er best egnet for det aktuelle bruksområdet. Ved bruk i høytemperaturområder er det nødvendig å avklare med produsenten om dette er mulig, ettersom høye temperaturer kan redusere korrosjonsbestandigheten og hardheten.
Valg av injektorstift
Å forstå egenskapene og materialtypene til utkasterpinnen legger et solid grunnlag for materialvalg i formkonstruksjonen. Men med tanke på de mange alternativene som tilbys av leverandørene i dag, er det fortsatt mer informasjon å lære seg, noe som også kan være forvirrende. Nedenfor følger en klassifisering av de vanligste produktene for ejektorstifter, inkludert deres ingredienser og fordeler:
H13 fullherdet nitridutkasterpinne
Kjernehardheten til denne typen ejektorstift er vanligvis 48-55 HRC, og overflatehardheten når 65-74 HRC. Ionisk nitrering er en av de vanligste overflatebehandlingsprosessene. Denne ejektorstiften har et bredt spekter av bruksområder og kan brukes i høy- og lavtemperaturscenarier, med en arbeidstemperatur nær 1112 ° F (600 ° C), noe som gjør den også egnet for sprøytestøping av metall (MIM) og støpeformer. Det bør bemerkes at ved bearbeiding av nitridbehandlede toppstifter bør mikroavflisning unngås, og sliping og elektrisk utladningsmaskinering (EDM) er å foretrekke. Fullherdet utstøterpinne av kaldherdet verktøystål
Denne typen utstøterpinner i stål har god slitestyrke og egner seg svært godt til bruk i støpeformer med middels og lav temperatur. Ubehandlede eller ubelagte pinner er et økonomisk valg som kombinerer god ytelse og lang levetid. Det er verdt å merke seg at toppstifter av denne typen stål begynner å gløde eller mykne ved høye temperaturer.
Utkasterpinne i M2-stål med høy hardhet
Denne typen multifunksjonelle ejektorpinner krever vanligvis ikke ekstra belegg eller behandling, men er et høytytende og slitesterkt alternativ som egner seg for alle typer harpiksstøping. Stålets høye termiske hardhet gjør det egnet for kald- og varmformingsscenarier, og dets evne til å opprettholde skarpe kanter sikrer at det kan formes uten grader i lang tid i former med høy presisjon (for eksempel kontaktformer). På grunn av den høye styrken kan ejektorstiften lages i mindre diametre eller størrelser, noe som gjør den egnet til støping av mikrodeler. Den har jevn hardhet fra kjernen til overflaten og kan brukes sammen med topprøret som en kjernetapp.
Plettering (pansring eller forkromming) H13 utkasterpinne
Forkrommingsprosessen kan øke overflatehardheten til H13-ejektorstiften til rundt 70 HRC. Belegget er ekstremt tynt, men har en tett struktur, som ikke bare har utmerket slitestyrke, men også forbedret korrosjonsbestandighet. Friksjonskoeffisienten er ekstremt lav (ca. 0,20-0,25), noe som gjør ejektorstiften slitesterk. Disse egenskapene gjør den H13-belagte ejektorstiften til et ideelt valg for støpeformer med høyt utbytte og renromsmiljøer. Det skal bemerkes at arbeidstemperaturen til belegget kan være lavere enn for H13-kjernematerialet, for eksempel er arbeidstemperaturen til en bestemt type ejektorstift ca. 842 ° F (450 ° C), og belegget er kanskje ikke egnet for PVC-støping. På grunn av mulige forskjeller i beleggprosesser blant forskjellige leverandører, er det best å bekrefte om disse faktorene er gjeldende.
Svart nitrid H13 utkasterpinne
Som en relativt ny produkttype er kjernehardheten til den svarte nitrid H13-ejektorstiften 50 HRC, og overflatehardheten er omtrent 70 HRC. I tillegg har den også forbedret slitestyrke og korrosjonsbestandighet. Nitreringsbehandling forbedrer også utmattelseslevetiden, slik at den kan opprettholde høy ytelse selv under tøffe forhold. Arbeidstemperaturen er nær 600 ° C, egnet for støpeformer (spesielt i scenarier med klebeproblemer) og sprøytestøping av metall (MIM). På grunn av den forbedrede antiadhesjonsytelsen forlenges levetiden til ejektorstiften betydelig, og hullslitasjen på formen eller hulrommet reduseres også betydelig. Denne typen ejektortapp er slitesterk og kan brukes uten smøring, noe som gjør den ideell for renromsmiljøer, som for eksempel støpeformer for medisinske produkter, matvarer og emballasjeprodukter. Vær forsiktig under bearbeiding for å unngå mikrosprekker.
Ytterligere forholdsregler for injektorstifter
Det er verdt å merke seg at mange vanlige utkasterpinner har et avvik i diameter nær hodet på grunn av produksjonsprosessen, og området nær hodet er mykere på grunn av glødebehandling. Dette er vanlig praksis i bransjen, så denne typen ejektorpinner egner seg ikke til bruk som korte kjernepinner.
Standard kjernetapp laget av H13 har ulike hardhetsalternativer og brukes noen ganger som toppstift. De har ikke gjennomgått noen belegg- eller nitreringsbehandling, så de kan maskinbearbeides, belegges eller nitreres senere. Toleransene for kjernepinnen og utkasterpinnen i tommestørrelse er imidlertid forskjellige, så hullstørrelsen må justeres for å tilpasses.
Toppstifter med lavere kjernehardhet er utsatt for preging, noe som kan skade stifthullene i kjernen eller hulrommet. Fullt herdede toppstifter kan bidra til å lindre dette problemet. En fornuftig utforming av formutstøtingssystemet er avgjørende for produksjonseffektiviteten, levetiden og ytelsen (inkludert støpehastighet og jevn, uavbrutt drift). Informasjonen i denne artikkelen kan tjene som en pålitelig guide for å hjelpe deg med å gjøre det riktige valget av ejektorstift.
Siste innlegg
Relaterte blogger
Senyos blogg fokuserer på å dele vår omfattende kunnskap om produksjon av prototyper. Gjennom artiklene våre ønsker vi å hjelpe deg med å forbedre produktdesignet ditt og navigere mer effektivt gjennom kompleksiteten ved hurtig prototyping.
