Zabawki, części motoryzacyjne, przedmioty codziennego użytku – większość z nich powstaje przy użyciu form wtryskowych. Aby cieszyć się efektem finalnym, czyli konkretnym przedmiotem, tworzywo musi przejść długą drogę, która zaczyna się w formie wtryskowej. O tej drodze opowiemy w tym wpisie.
Formę wtryskową można porównać do naczynia o określonym kształcie, który zależy oczywiście od projektu. Dokładny opis przedmiotu jest bazą do powstania takiej formy.
Etapy projektowania form wtryskowych
Projektowanie form wtryskowych można podzielić na kilka kluczowych etapów:
- Analiza Koncepcyjna
W tej fazie najważniejsze są założenia klienta, który we współpracy z nami określa wygląd przedmiotu. Cechy są zmienne, jednak jasno określone. Mowa tu o:
- Kształcie i wymiarach produktu.
- Materiale, z jakiego będzie wykonany produkt.
- Funkcjonalności i estetyce produktu.
- Ilości podanej w sztukach.
- Projektowanie CAD
Po zebraniu wszystkich wymagań, przystępuje się do projektowania formy w oprogramowaniu CAD (Computer-Aided Design). To etap, w którym powstaje szczegółowy model 3D formy oraz rysunek w wersji 2D. Projektant musi uwzględnić:
- Podział formy na dwie połowy: stałą (matryca) i ruchomą (stempel).
- Układ wtryskowy, czyli miejsce, przez które tworzywo będzie wstrzykiwane do formy.
- System chłodzenia, który zapewni równomierne chłodzenie formy.
- Wzmacniające elementy strukturalne, aby forma była wytrzymała i stabilna.
- Mechanizmy wyrzucania, które pomogą w usunięciu gotowego produktu z formy.
- Analiza i Symulacja CAE
To chyba najciekawszy z etapów produkcji form. Tutaj, razem z klientem, oceniamy szanse na powodzenie projektu, uwzględniając określone wcześniej cechy. W tej fazie mogą wychodzić na jaw wszystkie błędy: deformacje, zagęszczenie tworzywa, niska wytrzymałość. Jest to ostatni moment na wprowadzenie ewentualnych zmian. Symulacje te mogą pomóc w wykryciu potencjalnych problemów.
- Optymalizacja Projektu
Na podstawie wyników symulacji, projektanci dokonują niezbędnych poprawek i optymalizacji. Może to obejmować:
- Zmiany w układzie chłodzenia.
- Przeprojektowanie układu wtryskowego.
- Dodanie lub usunięcie materiału w określonych miejscach formy.
- Wykonanie Formy
Jeśli symulacje nie wykazują błędów, przechodzimy do ostatniego etapu pracy, czyli wykonania formy. Proces ten składa się z dwóch bardzo ważnych etapów:
- Obróbki CNC (Computer Numerical Control), gdzie precyzyjne maszyny wykonują formę na podstawie projektu CAD.
- Testowania formy, aby upewnić się, że spełnia ona wszystkie wymagania i działa prawidłowo. Tutaj liczy się jakość i wytrzymałość na czynniki zewnętrzne, a także takie cechy jak kolor, wielkość i kształt.
Produkt na tym etapie naszej pracy musi być zgodny z oczekiwaniami klienta.
Podsumowanie
Złożoność procesu projektowania form wtryskowych wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Rozwój technologii, w tym druku 3D, pozwala na tworzenie przedmiotów o dowolnym kształcie i wielu właściwościach.
Projektowanie form wtryskowych to fascynujący proces, który łączy w sobie precyzję i innowacyjność. Dzięki niemu powstają produkty, które na co dzień ułatwiają nam życie.
