Budowa form wtryskowych jest procesem wieloetapowym, który w zależności od stopnia skomplikowania projektu może trwać od kilku do kilkunastu tygodni. Główne etapy każdego projektu produkcji form wtryskowych to: 1. Analiza DFM produktu, ocena wykonalności 2. Opracowanie założeń do budowy formy wtryskowej 3. Opracowanie koncepcji formy wtryskowej 4. Symulacja wtrysku 5. Konstrukcja formy wtryskowej 6. Produkcja formy wtryskowej 7. Próby formy wtryskowej
Analiza DFM produktu, ocena wykonalności
Ocena geometrii wypraski pod kątem procesu przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz budowy formy wtryskowej. Narzędziem do oceny geometrii wyrobu jest oprogramowanie do symulacji wtrysku, analizy moldflow o nazwie Moldex3D. Dzięki przeprowadzaniu symulacji wtrysku, jesteśmy w stanie ocenić czy detal ma ścianki o jednorodnej grubości , czy dobrany punkt wtrysku zapewni jednolity i wyrównany profil wypełnienia gniazda formującego lub czy będą powstawały pułapki powietrzne. W aspekcie konstrukcji formy wtryskowej, ocenami czy detal posiada wymagane pochylenia technologiczne lub czy zaplanowany sposób formowania jest możliwy do realizacji w formie wtryskowej.
Opracowanie założeń do budowy formy wtryskowej
Równolegle do analizy DFM lub bezpośrednio po niej przeprowadza się opracowanie założeń do budowy formy wtryskowej. Planując rozkład detali w gniazdach formujących, ocenia się czy konieczne jest zastosowanie układu doprowadzenia tworzywa zimno czy gorąco kanałowego. Majac dane wtryskarki, znając jej charakterystykę weryfikujemy czy teoretyczna objętość wtrysku jest wystarczająca aby bezpiecznie wypełnić wszystkie gniazda formujące oraz zapewnić prawidłowy poziom profilu dopakowania.
Opracowanie koncepcji formy wtryskowej
Opracowanie koncepcji formy wtryskowej to etap na którym w sposób koncepcyjny, przy pomocy różnych technik wizualizacji opracowujemy szczegółowe propozycje odnośnie wszystkich funkcjonalnych obszarów formy wtryskowej. Głównie są to:
- definicja materiałów oraz założenia do wartości skurczu
- miejsce oraz rodzaj oznaczeń na detalu
- linia podziału na elementy formujące
- definicja suwaków, wypychaczy skośny czy specjalnych elementów formujących
- definicja punktu wtrysku
- sposób chłodzenia gniazd formujących
- szczegóły odnośnie układu wypychania
Tak opracowana koncepcja jest podstawa do dyskusji z klientem przed etapem konstrukcji 3D narzędzia.
Symulacja wtrysku
Etapem potwierdzającym prawidłowości przyjętych założeń do budowy formy wtryskowej oraz założonej koncepcji formy jest symulacja wtrysku, potocznie zwana „moldflow”. Oprogramowanie Moldex3D umożliwia analizę samej wypraski, a także symulacje formy wtryskowej z uwzględnieniem całego układu doprowadzenia tworzywa jaki i układu chłodzenia.
Analizując samą wypraskę jesteśmy w stanie optymalizować geometrię detalu a także dobrać punkt czy punkty wtrysku tak aby uzyskać równomierne wypełnienie gniazda formującego, zdefiniować orientację włókien w wybranym kierunku czy obniżyć wymaganą siłę zwarcia i ciśnienie wtrysku.
Optymalizacja formy wtryskowej to głównie ocena parametrów procesu technologicznego (prędkość i ciśnienie wtrysku, czas i ciśnienie docisku, siły zwarcia) a także ocena równomierność wypełnienie gniazd formujących w przypadku form wielogniazdowych familijnych.
Symulacj wtrysku w oprogramowaniu Moldex3D daje nam możliwość znacznej redukcji czasu i kosztów wdrożenia formy wtryskowej do produkcji, wększość defektów występujących w wypraskach jesteśmy w stanie wyeliminować korzystając z oprogramowania Moldex3D na początkowych etapach budowy formy wtryskowej.
Konstrukcja formy wtryskowej
Konstrukcja formy wtryskowej jest ostatnim etapem o charakterze B+R, gdzie konstruktor formy wtryskowej bazując na opracowanych założeniach, koncepcji formy oraz symulacji wtrysku projektuje w pierwszej kolejności elementy formujące (stemple, matryce, suwaki i wypychacze skośne) a w następnej wykorzystując elementy znormalizowane projektuje korpus formy wtryskowej. Proces konstrukcji jest jednym z ważniejszych etapów, gdyż od prawidłowego projektu zależy to czy koszty wykonania formy będą jak najniższe i czy szczegóły konstrukcji poszczególnych elementów funkcjonalnych tj. kształt podziału, konstrukcja przewężki pozwolą uzyskać wyrób o oczekiwanych parametrach jakościowych oraz funkcjonalnych.
Produkcja formy wtryskowej
Aktualnie produkcja formy wtryskowej głównie koncentruje się wykonaniu elementów formujących, które będą obsadzone w korpusie formy wtryskowej. Budową korpusów form zajmują się wyspecjalizowane firmy, dostarczają normalia niezbędę do budowy całej formy wtryskowej. Bez wzgledu na to gdzie budowana jest forma – Europa, Azja, Ameryka Północna proces wygląda tak, samo, istnieją tylko różnice w w dostawcach stali lub elementów znormalizowanych.
Próby formy wtryskowej
Próby formy wtryskowej mają na celu sprawdzenie czy zaprojektowana i wykonana forma wtryskowa daje oczekiwane rezultaty w postaci detali z tworzyw sztucznych o wymaganych parametrach jakościowych i funkcjonalnych. Bardzo często cały projekt nie kończy się na pierwszych próbach, ale musimy powtarzać je kilkukrotnie aż do momentu całkowitego zatwierdzenia detali przez klienta.
Często z przyczyn związanych z samym wykonaniem formy, jej pasowaniem, polerowaniem czy finalnym złożeniem musimy powtórzyć próby, w czasie których zmieniamy parametry procesu, zmieniamy tworzywo lub określamy nowe temperatury dla formy tworzywa czy cylindra wtryskarki. Wszystkie te zmiany mają na celu doprowadzenie produkowanych detali do zgodności z rysunkiem czy wymaganiami klienta.
Równie często to z przyczyn leżących po stronie klienta, konstruktora detalu musimy wykonać kolejne próby, wcześniej modyfikując formę bazując na wynikach wcześniejszych jej prób. Niestety, pomimo zaawansowanych narzędzi CAD nie jesteśmy wszystkiego przewidzieć i dopiero realne próby formy dają możliwość rzeczywiście ocenić jakość zaprojektowanego i wykonanego wyrobu.
Podusmowując, projekt projektowania i budowy formy wtryskowej to skomplikowany, wieloetapowy proces, w czasie którego wiele jego etapów zależy od siebie. Ważne jest aby jak najwięcej problemów wyeliminować na etapie początkowym wykorzystując oprogramowanie do symulacji wtrysku Moldex3D. Dzięki zastosowaniu Moldex3D jesteśmy w stanie obniżyć koszty i skrócić czas wdrożenia każdego nowego wyrobu.
Firma PAWFORM od wielu lat realizuje projekty budowy form wtryskowych, zapraszamy do zapoznania się z materiałami na naszych stronach www, i do kontaktu z nami.
Linki:
https://moldex3d.com.pl/moldex3d-edesign/
https://moldex3d.com.pl/moldex3d-professional/
https://pawform.pl/uslugi/symulacja-wtrysku-moldflow/
https://pawform.pl/uslugi/projektowanie-wyrobow/
https://pawform.pl/uslugi/formy-wtryskowe-produkcja/
https://pawform.pl/uslugi/produkcja-wyrobow-z-tworzyw-sztucznych/