Povrchová úprava vstrekovaním podľa klasifikačných systémov SPI a VDI – lesklá, pololesklá, matná a štruktúrovaná povrchová úprava.
Obsah uvedený v tomto článku
Aké sú povrchové úpravy vstrekovaním?
Ipovrchová úprava vstrekovanímje rozhodujúca pre úspešný dizajn dielov a používa sa z estetických a funkčných dôvodov pri vstrekovaní plastových dielov pre strojárske výrobky.Povrchová úprava zlepšuje vzhľad a dojem z produktu, pretože s vhodnou povrchovou úpravou sa zvyšuje vnímaná hodnota a kvalita produktu.
Plastové puzdro (Zdroj: XR USA Client)
Prečo používať povrchové úpravy pri vstrekovaní plastov?
Na zvýšenie estetiky dielov
Dizajnéri dielov môžu použiť textúry na rôzne estetické účely.Hladká alebo matná textúra povrchu zlepšuje jeho vzhľad a dodáva mu leštený vzhľad.Zahŕňa tiež chyby spôsobené vstrekovaním, ako sú značky po obrábaní nástrojov, značky prepadov, čiary zvarov, čiary toku a značky tieňov.Diely s vynikajúcou kvalitou povrchu oslovujú zákazníkov viac z obchodného hľadiska.
Na zlepšenie funkčnosti dielov
Okrem estetických hľadísk, ktoré sa týkajú výberu povrchovej úpravy vstrekovaním, existujú aj dôležité praktické hľadiská.
Konštrukcia môže vyžadovať pevné uchopenie pre optimálne fungovanie.Textúrované plastové povrchy zlepšujú kvalitu uchopenia.Preto sa povrchové úpravy vstrekovaním často používajú na protišmykových výrobkoch.Textúrovaná forma môže tiež pomôcť pri úniku zachytených plynov.
Hladká povrchová úprava SPI môže spôsobiť odlupovanie farby.Hrubý povrch však môže zabezpečiť, že farba lepšie priľne k tvarovanému predmetu.Textúrovaná povrchová úprava SPI tiež zvyšuje pevnosť a bezpečnosť dielu.
Textúra má niekoľko výhod, vrátane:
- Plastové splývavé záhyby—Tieto záhyby je možné odstrániť pridaním textúrovanej hrúbky a zároveň zvýšiť pevnosť a protišmykové vlastnosti.
- Vylepšená priľnavosť— Pridanie textúry do komponentu uľahčuje manipuláciu, zvyšuje užitočnosť a bezpečnosť v špecifických aplikáciách.
- Priľnavosť farby— Farba pevne priľne na textúrovaný predmet počas následného tvarovania.
- Vytváranie podrezaní— Ak máte časť, ktorá sa neustále nedostáva k pohyblivej polovici formy, textúrovanie na akomkoľvek povrchu môže poskytnúť potrebné pull.
Špecifikácie povrchovej úpravy nástroja na vstrekovanie foriem
Najbežnejším spôsobom špecifikácie vstrekovacích plôch je použitiePIA (alebo SPI), VDIaMold-techštandardy.Výrobcovia nástrojov na vstrekovanie foriem, výrobcovia a konštruktéri na celom svete uznávajú tieto tri normy a normy PIA sú o niečo bežnejšie a všeobecne známe ako „triedy SPI“.
Lesklý povrch – stupeň A – diamantový povrch
(Povrchová úprava SPI-AB vstrekovaním)
Tieto povrchové úpravy triedy „A“ sú hladké, lesklé a najdrahšie.Tieto triedy by potrebovali formy z kalenej nástrojovej ocele, ktoré sú brúsené pomocou rôznych tried diamantového leštenia.Kvôli jemnozrnnej leštiacej paste a metóde náhodného smerového rotačného leštenia nebude mať jasnú textúru a rozptýli svetelné lúče, čo poskytne veľmi lesklý povrch.Nazývajú sa aj „Diamantový povrch“ alebo „Buff finish“ alebo „Afiniš“
| Skončiť | Štandard SPI | Metóda dokončenia | Drsnosť povrchu (hodnota Ra) |
| Veľmi vysoký lesklý povrch | A1 | Diamantový buff so zrnitosťou 6000 | 0,012 až 0,025 |
| Vysoko lesklý povrch | A2 | Diamantový buff so zrnitosťou 3000 | 0,025 až 0,05 |
| Normálny lesklý povrch | A3 | Diamantový buff so zrnitosťou 1200 | 0,05 až 0,1 |
Stupne lesku SPI sú vhodné pre výrobky s hladkou povrchovou úpravou z kozmetických a funkčných dôvodov.Napríklad A2 je najbežnejšia diamantová povrchová úprava používaná v priemysle, výsledkom čoho sú dobré vizuálne príjemné diely s dobrým uvoľňovaním.Okrem toho sa povrchové úpravy triedy „A“ používajú na optické časti, ako sú šošovky, zrkadlá a priezory.
Pololesklý povrch – stupeň B
(obrázok 2. Povrchová úprava SPI-AB vstrekovaním)
Tieto pololesklé povrchové úpravy sú skvelé na odstraňovanie stôp po obrábaní, formovaní a nástrojoch s primeranými nákladmi na nástroje.Tieto povrchové úpravy sa vyrábajú s použitím rôznych druhov brúsnych papierov nanášaných lineárnym pohybom, čím vzniká lineárny vzor, ako je znázornené na obrázku 2.
| Skončiť | Štandard SPI | Metóda dokončenia | Drsnosť povrchu (hodnota Ra) |
| Jemný pololesklý povrch | B1 | Papier s hrubosťou 600 | 0,05 až 0,1 |
| Stredne lesklý povrch | B2 | Papier s hrubosťou 400 | 0,1 až 0,15 |
| Normálny emi lesklý povrch | B3 | Papier so zrnitosťou 320 | 0,28 až o,32 |
SPI(B 1-3) pololesklé povrchové úpravy by poskytli dobrý vizuálny vzhľad a odstránili stopy po nástrojoch.Často sa používajú v častiach, ktoré nie sú dekoratívnou alebo vizuálne dôležitou súčasťou produktu.
Matný povrch – stupeň C
Ide o najhospodárnejšie a najpopulárnejšie povrchové úpravy, leštené jemným kamenným práškom.Niekedy sa nazýva aj povrchová úprava kameňom, poskytuje dobré uvoľnenie a pomáha skryť stopy po obrábaní.Stupeň C je tiež prvým krokom povrchových úprav stupňov A a B.
| Skončiť | Štandard SPI | Metóda dokončenia | Drsnosť povrchu (hodnota Ra) |
| Stredne matný povrch | C1 | Kameň zrnitosti 600 | 0,35 až 0,4 |
| Stredne matný povrch | C2 | Papier s hrubosťou 400 | 0,45 až 0,55 |
| Normálny matný povrch | C3 | Papier so zrnitosťou 320 | 0,63 až 0,70 |
Textúrovaný povrch – stupeň D
Dodáva dielu primeraný estetický vzhľad a je široko používaný v priemyselných dieloch a spotrebnom tovare.Sú vhodné pre diely bez špecifických vizuálnych požiadaviek.
| Skončiť | Štandard SPI | Metóda dokončenia | Drsnosť povrchu (hodnota Ra) |
| Povrchová úprava saténovou textúrou | D1 | 600 kameň pred suchým otryskaním sklenenej guľôčky #11 | 0,8 až 1,0 |
| Povrchová úprava suchej textúry | D2 | 400 kameň pred suchým otryskaním skla #240 oxid | 1,0 až 2,8 |
| Povrchová úprava s drsnou textúrou | D3 | 320 kameň pred suchým otryskaním #24 oxid | 3,2 až 18,0 |
Nikto nikdy nepovedal, že navrhovanie a výroba lisovaných dielov je jednoduchá.Naším cieľom je dostať vás cez to rýchlo a s kvalitnými dielmi.
Povrchová úprava VDI vstrekovaním
Povrchová úprava VDI 3400 (bežne známa ako povrchová úprava VDI) sa vzťahuje na štandard textúry formy stanovený Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Spoločnosť nemeckých inžinierov.Povrchová úprava VDI 3400 sa pri obrábaní foriem spracováva hlavne elektroerozívnym obrábaním (EDM).Dalo by sa to urobiť aj tradičnou metódou textúrovania (ako v SPI).Hoci normy stanovuje spoločnosť nemeckých inžinierov, bežne sa používajú medzi výrobcami nástrojov na celom svete vrátane Severnej Ameriky, Európy a Ázie.
Hodnoty VDI sú založené na drsnosti povrchu.Z obrázku vidíme rôzne textúry povrchovej úpravy s rôznymi hodnotami drsnosti povrchu.
| Hodnota VDI | Popis | Aplikácie | Drsnosť povrchu (Ra µm) |
| 12 | 600 kameňov | Diely s nízkym leskom | 0,40 |
| 15 | 400 kameňov | Diely s nízkym leskom | 0,56 |
| 18 | Sklenená perla na suché otryskávanie | Saténový povrch | 0,80 |
| 21 | Dry Blast # 240 Oxid | Matný záver | 1.12 |
| 24 | Dry Blast # 240 Oxid | Matný záver | 1,60 |
| 27 | Dry Blast # 240 Oxid | Matný záver | 2.24 |
| 30 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 3.15 |
| 33 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 4,50 |
| 36 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 6.30 |
| 39 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 9:00 |
| 42 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 12,50 |
| 45 | Dry Blast # 24 Oxid | Matný záver | 18:00 |
Záver
Z dvoch kategórií povrchových úprav vstrekovaním sú SPI triedy A a B považované za najhladšie s veľmi nízkou drsnosťou povrchu a sú drahšie.Zatiaľ čo z hľadiska drsnosti povrchu sa VDI 12, VDI najvyššej kvality, rovná triede SPI C.
Nikto nikdy nepovedal, že navrhovanie a výroba lisovaných dielov je jednoduchá.Naším cieľom je dostať vás cez to rýchlo a s kvalitnými dielmi.
Ako si vybrať vhodnú povrchovú úpravu vstrekovaním?
Vyberte si povrchovú úpravu vstrekovaním s ohľadom na funkciu dielu, použitý materiál a vizuálne požiadavky.Väčšina typického plastového vstrekovaného materiálu môže mať rôzne povrchové úpravy.
Voľba povrchovej úpravy musí byť stanovená v počiatočnej fáze návrhu dizajnu produktu, pretože povrch určuje výber materiálu a uhol úkosu, čo ovplyvňuje náklady na nástroje.Napríklad vrstva alebo textúrovaná povrchová úprava potrebuje výraznejší uhol ponoru, aby bolo možné diel vysunúť z formy.
Aké sú teda hlavné faktory, ktoré treba zvážiť pri výbere povrchovej úpravy plastov na vstrekovanie?
Lesklý povrch stupeň A (Zdroj:Klient XR USA)
Náklady na nástroje
Povrchová úprava a materiál výrazne ovplyvňujú dizajn nástroja a náklady, preto zvážte a vyhodnoťte funkčnosť z hľadiska povrchu už na začiatku návrhu vyhotovenia.Ak je povrchová úprava rozhodujúca pre jej funkčnosť, zvážte povrchovú úpravu v koncepčných fázach návrhu produktu.
Mnohé časti procesu vstrekovania boli automatizované, ale leštenie je výnimkou.Len tie najjednoduchšie tvary je možné automaticky leštiť.Leštičky majú teraz lepšie vybavenie a materiály na prácu, ale tento proces zostáva náročný na prácu.
Uhol ponoru
Väčšina dielov vyžaduje uhol ponoru 1½ až 2 stupne
Toto je orientačné pravidlo, ktoré platí pre lisované diely s hĺbkou do 2 palcov.Pri tejto veľkosti stačí na ľahké uvoľnenie dielov z formy ťah asi 1½ stupňa.To pomáha predchádzať poškodeniu dielov, keď sa termoplastický materiál zmršťuje.
Materiál nástroja na výrobu foriem
Formovací nástroj vo veľkej miere ovplyvňuje hladkosť povrchu vstrekovania.Forma môže byť vyrobená z rôznych kovov, hoci oceľ a hliník sú najobľúbenejšie.Účinky týchto dvoch kovov na lisované plastové komponenty sú výrazne odlišné.
Vo všeobecnosti môže kalená nástrojová oceľ vytvárať hladké plastové povrchy v porovnaní s nástrojmi z hliníkovej zliatiny.Preto zvážte oceľové formy, ak kusy majú estetickú funkciu, ktorá vyžaduje nízku úroveň drsnosti povrchu.
Formovacia hmota
K dispozícii je široká škála vstrekovaných plastov na pokrytie všetkých druhov dielov a funkcií.Nie všetky plasty však môžu dosiahnuť rovnakú povrchovú úpravu vstrekovaním.Niektoré polyméry sú vhodnejšie na hladké povrchové úpravy, zatiaľ čo iné sú vhodnejšie na zdrsnenie, aby sa dosiahol textúrovanejší povrch.
Chemické a fyzikálne vlastnosti sa medzi materiálmi na vstrekovanie líšia.Napríklad teplota topenia je rozhodujúcim faktorom v schopnosti materiálu poskytnúť určitú kvalitu povrchu.Aditíva majú tiež vplyv na výsledok hotového produktu.V dôsledku toho je dôležité zhodnotiť rôzne materiály pred rozhodnutím o štruktúre povrchu.
Okrem toho materiálové prísady, ako sú plnivá a pigmenty, môžu ovplyvniť povrchovú úpravu lisovaného predmetu.Tabuľky v ďalšej časti ilustrujú použiteľnosť niekoľkých vstrekovacích materiálov pre rôzne označenia povrchovej úpravy SPI.
Vhodnosť materiálu pre povrchovú úpravu Grade SPI-A
| Materiál | A-1 | A-2 | A-3 |
| ABS | Priemerná | Priemerná | Dobre |
| Polypropylén (PP) | Neodporúčané | Priemerná | Priemerná |
| Polystyrén (PS) | Priemerná | Priemerná | Dobre |
| HDPE | Neodporúčané | Priemerná | Priemerná |
| Nylon | Priemerná | Priemerná | Dobre |
| Polykarbonát (PC) | Priemerná | Dobre | Výborne |
| Polyuretán (TPU) | Neodporúčané | Neodporúčané | Neodporúčané |
| Akryl | Výborne | Výborne | Výborne |
Vhodnosť materiálu pre povrchovú úpravu Grade SPI-B
| Materiál | B-1 | B-2 | B-3 |
| ABS | Dobre | Dobre | Výborne |
| Polypropylén (PP) | Dobre | Dobre | Výborne |
| Polystyrén (PS) | Výborne | Výborne | Výborne |
| HDPE | Dobre | Dobre | Výborne |
| Nylon | Dobre | Výborne | Výborne |
| Polykarbonát (PC) | Dobre | Dobre | Priemerná |
| Polyuretán (TPU) | Neodporúčané | Priemerná | Priemerná |
| Akryl | Dobre | Dobre | Dobre |
Vhodnosť materiálu pre povrchovú úpravu Grade SPI-C
| Materiál | C-1 | C-2 | C-3 |
| ABS | Výborne | Výborne | Výborne |
| Polypropylén (PP) | Výborne | Výborne | Výborne |
| Polystyrén (PS) | Výborne | Výborne | Výborne |
| HDPE | Výborne | Výborne | Výborne |
| Nylon | Výborne | Výborne | Výborne |
| Polykarbonát (PC) | Priemerná | Neodporúčané | Neodporúčané |
| Polyuretán (TPU) | Dobre | Dobre | Dobre |
| Akryl | Dobre | Dobre | Dobre |
Vhodnosť materiálu pre povrchovú úpravu Grade SPI-D
| Materiál | D-1 | D-2 | D-3 |
| ABS | Výborne | Výborne | Dobre |
| Polypropylén (PP) | Výborne | Výborne | Výborne |
| Polystyrén (PS) | Výborne | Výborne | Dobre |
| HDPE | Výborne | Výborne | Výborne |
| Nylon | Výborne | Výborne | Dobre |
| Polykarbonát (PC) | Výborne | Neodporúčané | Neodporúčané |
| Polyuretán (TPU) | Výborne | Výborne | Dobre |
| Akryl | Priemerná | Priemerná | Priemerná |
Parametre tvarovania
Rýchlosť vstrekovania a teplota ovplyvňujú povrchovú úpravu z niekoľkých dôvodov.Keď skombinujete vysoké rýchlosti vstrekovania s vyššími teplotami taveniny alebo formy, výsledkom bude zvýšený lesk alebo hladkosť povrchu dielu.V skutočnosti vysoká rýchlosť vstrekovania zlepšuje celkový lesk a hladkosť.Navyše rýchle vyplnenie dutiny formy môže produkovať menej viditeľné zvarové línie a silnú estetickú kvalitu pre vašu časť.
Rozhodovanie o povrchovej úprave dielu je neoddeliteľnou súčasťou celkového vývoja produktu a malo by sa zvážiť počas procesu návrhu, aby sa dosiahli požadované výsledky.Uvažovali ste o konečnom použití vášho vstrekovaného dielu?
Nechajte Xiamen Ruicheng, aby vám pomohol rozhodnúť sa o povrchovej úprave, ktorá zlepší estetiku a funkčnosť vašej časti.
Čas odoslania: 22. mája 2023