Injection and Injection-Transfer Molding
Injection molding rubber was originally an extension from the plastics industry in the early to mid 1960s. After overcoming the initial issues of temperature (plastics is cooled when molding and rubber is heated) and pressure (rubber injection molding requires significantly more pressure per square inch of cavity surface), the process has become the most efficient way to mold rubber in most cases.
Injection and injection-transfer molding start with more efficient material preparation. The material is mixed, typically in 500 pound batches, and then stripped immediately after being mixed, into continuous strips measuring approximately 1.25" wide and 0.375" thick. This strip is fed into a screw which charges a barrel as needed with a pre-defined amount of material. When the mold is closed, the material in the barrel is injected into the mold cavities and cured.
There are many advantages to this process:
Complete elimination of pre-forms, a labor-intensive step that can introduce variability in pre-form weight and shape resulting in variability of the finished product.
Complete elimination of operator placement of pre-forms. In many cases, the operator has to "strategically" place the pre-forms in either the cavity (compression molding) or the pot (transfer molding) to insure quality output.
The injection screw pre-heats the material before forcing it into the cavities. This decreases the viscosity of the material, allowing it to flow more easily into the cavities. The other advantage is the potential for decreased cure time for two reasons:
more rapid cavity filling due to lower viscosity
the material is well on it's way to being cured as a result of the heat added during the screw charging and shear created during injection.
Injection-transfer molding is a combination of injection and transfer molding that Custom Rubber Corp. uses quite frequently to maximize the number of cavities in a given footprint. The injection machine is used to fill the pot with a pre-defined amount of pre-heated rubber. The one disadvantage with this process is the added material waste in the transfer pad.
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ Injection แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ Injection แสดงบทความทั้งหมด
Injection molding defects
Injection molding defects
แบ่ง จุดบกพร่องออกเป็น 2 แบบ คือ จุลภาค และ มหภาค
- จุดบกพร่องแบบจุลภาค ประกอบด้วยการปนเปื้อนที่เกิดขึ้นในเนื้อชิ้นงาน,ช่องว่างที่เกิดหลังการ Crosslink เนื่องจากการรวมตัวและการกระจายตัวของอนุภาคไม่ถูกต้อง ซึ่งคล้ายๆ กับ จุดบกพร่อง ที่เกิดขึ้นในกระบวนการขึ้นรูปแบบอื่น
- จุดบกพร่องแบบมหภาค สามารถแบ่งเป็น 2 กลุ่มย่อย คือ
(1) mold-filling defects - การฉีดไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดรูพรุน และเป็นรอย โดยมีประเด็นหลักๆ ดังต่อไปนี้
1.1 สาเหตุจากแม่พิมพ์ อันดับแรก ปริมาตรของชิ้นงานไม่สัมพันธ์ กันกับ รูฉีดหรือเล็กเกินไป ทำให้ชิ้นงานไม่เต็มเบ้า
สิ่งต่อไปก็คือ จุดเข้าของ รูฉีด ไม่เหมาะสม สิ่งสุดท้าย ความลึกของเบ้าพิมพ์
1.2 ตัวแปรในการฉีดชิ้นงาน โดยเฉพาะอุณหภูมิแม่พิมพ์ และอัตราความเร็วในการฉีด และที่สำคัญ อุณหภูมิของการอุ่น compound ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป จะทำให้การฉีดจะมีแรงต้านสูง และจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูงขณะฉีดซึ่งมีผลทำใหเกิดแผลที่ชิ้นงาน
กรณีที่อุณหภูมิสูงเกินไป อาจจะทำให้ Compound Scorch ได้ (short shot )ที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับชนิดของชิ้นยาง โดยอยู่ที่ระหว่าง 70-85 องศา C
(2) solidification defects – เกิดช่องว่างรอยร้าวเนื่องจาก ความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นในระหว่างการแข็งตัว
ผลจากข้อ (1) คือ ได้ชิ้นส่วนรายละเอียดไม่ครบ สาเหตุ จากการออกแบบ Runner ไม่ดีจึงทำให้เกิดผลข้อ (2) ด้วย เช่นการแข็งตัวที่ทางเข้าสู่ mold (freeze-off) ทำให้ไม่สามารถฉีดเข้า mold ได้อย่างสะดวก
+++ ความพรุนของมุมชิ้นงาน เกิดจากอากาศขังอยู่ข้างใน (อาจจะ Under Cure ก็ได้ )
+++ knit line เกิดเนื้อไม่เชื่อมกันดี เป็นจุดที่อ่อนแอในชิ้นงาน
รูปแสดงการ flow เข้าสู่ mold คล้ายๆ สปาแกตตี้ ส่วนแรกที่สัมผัส mold จะ Scorch และแข็งตัว ถ้า Scorch ตัวเร็วก็จะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างขั้นและเกิด knit line
รูปแสดงผลของการออกแบบทางเข้าสู่ mold ในรูป a ทางเข้าอยู่ที่ปลาย และในรูป b ทางเข้าตั้งฉากและอยู่ตรงกลางของ mold จะเกิดการไหลแบบ plug flow และเกิด knit line น้อย
“short shot” ต่อการ fill เข้า mill ที่มีประตูเข้า 2 แนวแตกต่างกัน
หลังจากการเผาที่อุณหภูมิสูงแล้ว knit line ยังคงเป็นรอยร้าวขนาดใหญ่ ช่องว่างหรือเป็นชิ้นๆ ซึ่งจะมีผลต่อความแข็งแรงของชิ้นงาน
วิธี short shot จะแก้ปัญหานี้ได้โดยการแก้การไม่ฉีดเข้าทางด้านบน (มีแนวโน้มที่จะเกิด knit line ขึ้นที่ใกล้กับ backface ซึ่งนำไปทดสอบการหมุนจะเสียหายที่ความเร็ว 80,500 rpm. ซึ่งต่ำกว่าค่าที่ออกแบบไว้ และพบว่าจะเกิดรอบตำหนิใกล้ผิวของ backface จึงได้เปลี่ยนจากการฉีดจากด้าน nose end เป็นด้าน shaft end ปรากฏว่าไม่มี knit line เกิดขึ้น
แบ่ง จุดบกพร่องออกเป็น 2 แบบ คือ จุลภาค และ มหภาค
- จุดบกพร่องแบบจุลภาค ประกอบด้วยการปนเปื้อนที่เกิดขึ้นในเนื้อชิ้นงาน,ช่องว่างที่เกิดหลังการ Crosslink เนื่องจากการรวมตัวและการกระจายตัวของอนุภาคไม่ถูกต้อง ซึ่งคล้ายๆ กับ จุดบกพร่อง ที่เกิดขึ้นในกระบวนการขึ้นรูปแบบอื่น
- จุดบกพร่องแบบมหภาค สามารถแบ่งเป็น 2 กลุ่มย่อย คือ
(1) mold-filling defects - การฉีดไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดรูพรุน และเป็นรอย โดยมีประเด็นหลักๆ ดังต่อไปนี้
1.1 สาเหตุจากแม่พิมพ์ อันดับแรก ปริมาตรของชิ้นงานไม่สัมพันธ์ กันกับ รูฉีดหรือเล็กเกินไป ทำให้ชิ้นงานไม่เต็มเบ้า
สิ่งต่อไปก็คือ จุดเข้าของ รูฉีด ไม่เหมาะสม สิ่งสุดท้าย ความลึกของเบ้าพิมพ์
1.2 ตัวแปรในการฉีดชิ้นงาน โดยเฉพาะอุณหภูมิแม่พิมพ์ และอัตราความเร็วในการฉีด และที่สำคัญ อุณหภูมิของการอุ่น compound ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป จะทำให้การฉีดจะมีแรงต้านสูง และจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูงขณะฉีดซึ่งมีผลทำใหเกิดแผลที่ชิ้นงาน
กรณีที่อุณหภูมิสูงเกินไป อาจจะทำให้ Compound Scorch ได้ (short shot )ที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับชนิดของชิ้นยาง โดยอยู่ที่ระหว่าง 70-85 องศา C
(2) solidification defects – เกิดช่องว่างรอยร้าวเนื่องจาก ความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นในระหว่างการแข็งตัว
ผลจากข้อ (1) คือ ได้ชิ้นส่วนรายละเอียดไม่ครบ สาเหตุ จากการออกแบบ Runner ไม่ดีจึงทำให้เกิดผลข้อ (2) ด้วย เช่นการแข็งตัวที่ทางเข้าสู่ mold (freeze-off) ทำให้ไม่สามารถฉีดเข้า mold ได้อย่างสะดวก
+++ ความพรุนของมุมชิ้นงาน เกิดจากอากาศขังอยู่ข้างใน (อาจจะ Under Cure ก็ได้ )
+++ knit line เกิดเนื้อไม่เชื่อมกันดี เป็นจุดที่อ่อนแอในชิ้นงาน
รูปแสดงการ flow เข้าสู่ mold คล้ายๆ สปาแกตตี้ ส่วนแรกที่สัมผัส mold จะ Scorch และแข็งตัว ถ้า Scorch ตัวเร็วก็จะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างขั้นและเกิด knit line
รูปแสดงผลของการออกแบบทางเข้าสู่ mold ในรูป a ทางเข้าอยู่ที่ปลาย และในรูป b ทางเข้าตั้งฉากและอยู่ตรงกลางของ mold จะเกิดการไหลแบบ plug flow และเกิด knit line น้อย
“short shot” ต่อการ fill เข้า mill ที่มีประตูเข้า 2 แนวแตกต่างกัน
หลังจากการเผาที่อุณหภูมิสูงแล้ว knit line ยังคงเป็นรอยร้าวขนาดใหญ่ ช่องว่างหรือเป็นชิ้นๆ ซึ่งจะมีผลต่อความแข็งแรงของชิ้นงาน
วิธี short shot จะแก้ปัญหานี้ได้โดยการแก้การไม่ฉีดเข้าทางด้านบน (มีแนวโน้มที่จะเกิด knit line ขึ้นที่ใกล้กับ backface ซึ่งนำไปทดสอบการหมุนจะเสียหายที่ความเร็ว 80,500 rpm. ซึ่งต่ำกว่าค่าที่ออกแบบไว้ และพบว่าจะเกิดรอบตำหนิใกล้ผิวของ backface จึงได้เปลี่ยนจากการฉีดจากด้าน nose end เป็นด้าน shaft end ปรากฏว่าไม่มี knit line เกิดขึ้น
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)
