What is injection molding and how does it work?

Bálint Gosztola

In the article, we explain what the concept of injection molding means and how the process works step by step; we show how a finished product is created from plastic granules.

What is an injection-molded part?

Injection molding is a commonly used process in which we aim to produce a specific shape, form, or geometry from plastic in large quantities, consistently.

Injection molding in brief 

Injection molding requires a few essential components: 

  • injection molding machine 
  • injection mold (tool) 
  • raw material (plastic granulate) 
  • temperature control (conditioning), cooling, electricity 

A polimer granulátumot felmelegítjük egészen addig, amíg ömledék állapotú lesz és ezt a nagy sebességgel és nagy nyomással befecskendezzük a szerszámba, ahol a végleges geometriáját nyeri el a darab. Ezt követően rövid ideig a szerszámban hűtjük, majd, amikor kellően megszilárdul kilökjük a szerszámból. 

Process / cycle 

In injection molding, the production process is called a cycle, which always starts when the mold closes and lasts until the parts are ejected and the system is ready for the next mold closing. 

Mold closing (clamping)

A két szerszámfél az álló és a mozgó oldali medvére van felszerelve, amelyek a ciklus kezdetén még nyitott állapotban vannak. A szerszámzárás során a két fél viszonylag gyorsan közelít egymáshoz – a ciklusidő csökkentése érdekében – majd az utolsó 10-20 milliméteren ez a sebességet lecsökkentjük, hogy elkerüljük az esetleges szerszámsérüléseket, ezt szerszámvédelemnek nevezzük. Ezt követően a két fél eléri egymást és megtörténik a szerszámzárás ezt követően ráadjuk a beállított záróerőt, amely biztosítja, hogy a fröccsnyomás ne nyissa meg a szerszámot. 

Nozzle forward movement 

A szerszám zárása után a fröccsegység előre mozog egészen addig, amíg a fúvóka felfekszik a beömlőperselyen. A fúvókán keresztül tud az ömledék bejutni a szerszámba.

Injection (filling) 

A befröccsöntés során a műanyag ömledéket a fúvókán keresztül rendkívül nagy sebességgel és nyomással a szerszámba nyomjuk. Amikor a szerszámba beáramló ömledék egyre jobban megtölti az üreget a befröccsöntést átkacsoljuk utónyomássá, aminek célja például a zsugorodás kompenzálása, méretpontosság és felületi minőség biztosítása.

Cooling time 

Az utónyomást követő folyamat a hűtés, amely során a szerszámban lévő forró ömledék addig hűl, amíg annyira megszilárdul, hogy a szerszámot maradó alakváltozás vagy deformáció nélkül eltávolítható legyen.  

Plasticizing (melting and preparation) 

Az utónyomást követően a plasztikáló hengerben lévő csigadugattyú forogni kezd, ezáltal az alapanyagtartályból a garaton keresztül műanyag granulátum kerül a hengerbe. A csiga forgómozgása az alapanyagot a fúvóka felé szállítja, eközben a csiga menetei között fellépő súrlódás, az anyagra ható nyomások és a plasztikáló hengeren lévő palást fűtés hatására az alapanyag megolvad és már ömledék állapotban érkezik a csigacsúcs elé. 

Nozzle retraction 

A plasztikálást követően a fúvókát le kell járatni vagy hátra kell húzni a szerszámról, hogy elkerüljük a fúvókában lévő ömledék ledermedését a köztük lévő nagy hőmérséklet különbség miatt. 

Mold opening 

Amikor a hűlési idő véget ér, akkor a két szerszámfél kinyit, a nyitás első szakaszában még nagyon lassan egészen addig, amíg a két fél teljesen kinyit, ezt követően a ciklus idejének csökkentése érdekében kicsit gyorsabban és a beállított végálláshoz közeledve ismét lassabb a mozgás. 

Ejection 

A szerszámnyitás után a darabot a kilökőrendszer kidobói fogják kitolni a szerszámból mechanikus, elektromos vagy hidraulikus módon.

Summary

A fentiekben bemutattuk, hogyan alakul át a műanyag granulátum egy precízen gyártott, kész termékké a fröccsöntési ciklus során. Jól látható, hogy a folyamat minden egyes lépése – a szerszámzárástól kezdve a befröccsöntésen és utónyomáson át egészen a hűtésig és kidobásig – szorosan összefügg, és együttesen határozza meg a gyártott alkatrész minőségét, méretpontosságát és felületi tulajdonságait.

Megosztás:

LinkedIn
Facebook
Twitter