Şişirme Kalıpları için Malzeme Seçimi
Şişirmeiçi boş plastik ürünlerin imalatına yönelik bir şekillendirme işlemi olup, cam kap üfleme tekniklerinden gelişmiş ve 1930'larda plastik üfleme kalıplama teknolojisine dönüşmüştür. Üfleme kalıplama, bir kalıp içine alınmış sıcak hamurun hava basıncıyla içi boş bir ürüne şişirildiği bir plastik şekillendirme yöntemidir.
Şişirme kalıpları genellikle parison şekillendirme prosesine bağlı olarak iki ana tipe ayrılır: ekstrüzyon şişirme kalıpları ve enjeksiyon şişirme kalıpları. Ayrıca, germenin söz konusu olup olmadığına bağlı olarak sıradan üfleme kalıpları ve gerdirmeli üfleme kalıpları olarak da sınıflandırılabilirler.
Ekstrüzyon şişirmetermoplastik malzemenin eritilmesini ve plastikleştirilmesini, bir hamurun bir ekstruder kafasından çıkarılmasını, bu hamurun bir kalıba yerleştirilmesini ve ardından onu şişirmek için basınçlı hava verilmesini içerir. Şişirilmiş parison soğutulur ve nihai ürüne yerleştirilir.Enjeksiyon şişirmeParison'u oluşturmak için erimiş malzemeyi bir kalıba enjekte etmek için bir enjeksiyonlu kalıplama makinesi kullanır. Bu hamur daha sonra sıcakken şişirmek için havanın verildiği bir üfleme kalıbına aktarılır.Streç şişirmeönceden hazırlanmış bir hamurun uygun bir sıcaklığa ısıtılmasını, bir kalıba yerleştirilmesini, bir gerdirme çubuğuyla eksenel olarak gerilmesini ve ardından enine gerilmeyi sağlamak için hava üflenmesini içerir. Streç üfleme kalıpları, ön kalıbın nasıl yapıldığına bağlı olarak ayrıca bir-adımlı (sıcak hamur) ve iki-adımlı (soğuk hamur) işlemlere ayrılabilir.
Bir ekstrüzyon üfleme kalıbı, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi esas olarak iki dişi kalıp yarısından oluşur. Şişirme kalıpları seri üretim sırasında yüksek yükler altında çalıştığı için ağız, boyun ve kesme bölgeleri gibi aşınmaya ve hasara yatkın alanlar sıklıkla kesici uç olarak yapılır. Bu, bu parçaların değiştirilmesini kolaylaştırır, kalıbın dayanıklılığını sağlar ve aynı zamanda karmaşık görünüme sahip ürünler için kalıp imalatını ve ürün boyut ayarlamalarını basitleştirir.
1. Ağız Ek Parçası; 2. Boyun Eklemesi; 3. Şişe Gövdesi; 4. Gövde Havalandırması;
Alt Ekleme; 6. Alt Flaş Oluğu; 7. Soğutma Sistemi.
Şişirme Kalıpları için Malzeme Seçimi
1. Alüminyum Alaşımlı Malzemeler
Alüminyumdan yapılan şişirme kalıpları hafiflik, hızlı ısı transferi, iyi ısı iletkenliği, mükemmel işlenebilirlik ve düşük yoğunluk gibi avantajlar sunar. Bununla birlikte, alüminyumun sertliği daha düşüktür, aşınmaya eğilimlidir, hasar sonrasında kaynaklanabilirliği zayıftır ve nispeten daha yüksek malzeme maliyetine sahiptir. Ayrıca, soğutma kanalları doğrudan alüminyum alaşımlı kalıplarda oluşturulduğunda, soğutma suyu için daha yüksek kalite gereksinimlerine ihtiyaç duyulur ve dişli bağlantıların mukavemeti nispeten daha zayıf olur.
2. Yapısal Çelik Malzemeler
Tipik olarak, büyük üretim adetleri, uzun üretim süreleri ve kalıp kesme alanlarında yüksek mukavemet ve sertlik ihtiyacı göz önüne alındığında, yapısal çeliğin kullanılması daha etkilidir. Isı iletkenliği alüminyum ve berilyum bakır alaşımlarından daha düşük olmasına rağmen, etkili soğutma kanalı tasarımı ısı transferini önemli ölçüde artırabilir.
(a) Düşük-Karbonlu Çelik
Kalıp boşluğu için düşük-karbonlu çelik kullanmak, işleme ekipmanı kapasitesi sınırlı olduğunda benzersiz avantajlar sunar. Düşük-karbonlu çeliğin kaynaklanabilirliği iyidir ve kaynak işlemlerini kolaylaştırır. Gerekli soğutma kanallarının derin ve uzun olduğu ve delme yoluyla oluşturulmasının zor olduğu önemli hacimli bazı büyük veya çok büyük üfleme kalıpları için, soğutma kanallarını ve hatta boşluğun kendisini oluşturmak için düşük- karbonlu çelik kullanan lamine ve kaynaklı bir yapı kullanılabilir. Bu, yüksek kalıp hassasiyetinin kritik olmadığı ürünler için teknik gereksinimleri karşılayabilir. Düşük-karbonlu çelikten yapılan üfleme kalıplarının yüzeyi karbürleme veya nitrürleme ile işlenebilir. Kullanılmış düşük-karbonlu çelik kalıplara karbürleme/nitrürleme yapılması kalıpların servis ömrünü uzatabilir.
(b) Orta-Karbon Çelik veya Orta-Karbon Alaşımlı Çelik
Bu malzemeler genellikle doğrudan kalıp boşluklarını, kalıp taban plakalarını ve diğer bileşenleri oluşturmak için kullanılır. Soğutma kanallarının doğrudan işlenebildiği şişirme kalıpları için uygundurlar.
(c) Yüksek-Karbonlu Çelik veya Yüksek-Karbon Alaşımlı Çelik
Yüksek-karbonlu çelikler veya yüksek-karbonlu alaşımlı çelikler, şişirme kalıplarının bileşenlerinin kılavuzlanması ve yerleştirilmesinin yanı sıra aşınmaya-dirençli özel parçalar için yaygın olarak kullanılır.
3. Paslanmaz Çelik Malzemeler
Paslanmaz çelik genellikle yüksek yüzey kalitesi ve büyük partiler gerektiren küçük ve orta-boyutlu üflemeli-kalıplamalı ürünler üreten kalıplar için kullanılır. Paslanmaz çelikten yapılan kalıplar, boşluğun iyi boyutsal stabilitesini, yüksek yüzey kalitesini ve mükemmel korozyon direncini sunarak, yüksek yüzey kalitesi ve büyük üretim hacimleri gerektiren ürünler için benzersiz avantajlar sağlar.
4. Berilyum Bakır Alaşımlı Malzemeler
Berilyum bakır alaşımları mükemmel kapsamlı özelliklere sahiptir, bu da onları özellikle küçük ve orta-boyutlu üflemeli-kalıplanmış ürünler ve yüksek-hacimli üretim kalıpları için uygun kılar. Şu anda, alüminyum üfleme kalıplarında, iyi sonuçlar veren kesme-bıçaklar yapmak için sıklıkla berilyum bakır kullanılıyor. Berilyum bakır alaşımları tipik olarak yaklaşık %2,75 berilyum ve %0,5 kobalt içerir, geri kalanı esas olarak bakırdır. Berilyum içeriğinin değiştirilmesi alaşımın gücünü, sertliğini, termal iletkenliğini, korozyon direncini ve aşınma direncini ayarlayabilir. Ancak berilyum bakır alaşımlı malzeme maliyeti nispeten yüksektir. Berilyum bakır tozu sağlığa zararlıdır ve işleme sırasında önlem alınmasını gerektirir.
Malzeme Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler
1. Üretim Hacmine Göre Malzeme Seçin
Yüksek yüzey kalitesi gereksinimleri, büyük üretim hacmi: Yüksek-kaliteli kalıp çeliklerini tercih edin.
Düşük yüzey kalitesi gereksinimleri, büyük üretim hacmi: Sıradan karbon çeliklerini seçebilir.
Düşük yüzey kalitesi gereksinimleri, küçük/orta üretim hacmi: Alüminyum alaşımı veya sıradan karbon çeliği gibi genel malzemeleri kullanabilir.
2. Kalıp Üretim Yöntemine Göre Malzeme Seçin
CNC ile işlenmiş kalıp boşluğu: Kaliteli karbon çelikleri veya diğer kalıp çelikleri kullanılabilir.
Lamine/kaynaklı yapıyla oluşturulan kalıp: Düşük-karbonlu çelik kullanılabilir.
Döküm ve işleme ile yapılan kalıp: Dökme alüminyum alaşımı kullanılabilir.
3. Kalıp Yapısal Bileşenlerine Göre Malzeme Seçin
Kalıp Boşluğu: Mukavemet gereksinimlerinin yüksek olmadığı durumlarda alüminyum alaşımı seçilebilir.
Kesici Kenarlar ve Diş Alanları: Yüksek mukavemetin gerekli olduğu yerlerde, uç olarak-berilyum bakır alaşımı veya kaliteli karbon çeliği gibi yüksek kaliteli malzemeler kullanın.
Havalandırma Bileşenleri ve Ek Parçaları: Yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi gereksinimleri için berilyum bakır alaşımı veya paslanmaz çelik gibi yüksek-kaliteli kalıp malzemeleri kullanın.
Kılavuz ve Tespit Parçaları: Yüksek mukavemet ve aşınma direnci gereksinimleri için, yüksek-karbonlu çelik gibi daha yüksek sertliğe sahip malzemeler kullanın.
Kalıp Malzemelerinin Isıl İşlemi
Üfleme kalıplarının ısıl işlemi çok önemlidir. Çelikten yapılmış kalıplar için, bozulmayı en aza indirmek için genellikle kaba işlemeden sonra temperleme yapılır. Temperlemeden sonra, işlemeyi bitirmeden önce kalıbın 24-48 saat dinlenmesine izin verilmesi tavsiye edilir. Kesilen bölgelerin sertliğini arttırmak için lokal sertleştirme uygulanabilir.
Kılavuz ve yerleştirme parçaları söndürme yöntemleri kullanılarak işlenebilir. Alüminyum dökümle yapılan kalıpların servis ömrünü uzatmak için eskitme işlemine tabi tutulması gerekir.
Uzun servis ömrü gerektiren ve çok büyük üretim partileri için tasarlanan şişirme kalıpları için, dayanıklılığı sağlamak amacıyla başarılı deneme kalıplamanın ardından nitrürleme işlemi uygulanabilir.