τι είναι η χύτευση με έγχυση

Στην ταινία "The Graduate" του 1967, ο κ. Ρόμπινσον προσέφερε μια μοναδική συμβουλή καριέρας στον Μπέντζαμιν Μπράντοκ, τον χαρακτήρα που υποδυόταν ο Ντάστιν Χόφμαν: "Πλαστικά." Φαίνεται ότι ο Ρόμπινσον είχε τη σωστή ιδέα. Η βιομηχανική επιστήμη της μετατροπής των πλαστικών ρητινών σε χρήσιμα πράγματα μέσω της διαδικασίας της χύτευσης με έγχυση, είχε τεράστιο αντίκτυπο στη βιομηχανία και στις περισσότερες από τις ζωές μας.

Το διαδικασία χύτευσης με έγχυση σχεδιάστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1930 και αρχικά βασίστηκε σε σχέδια χύτευσης μετάλλων. Η χύτευση με έγχυση προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των εναλλακτικών μεθόδων κατασκευής, όπως ελάχιστες απώλειες από απορρίμματα (αφού τα απορρίμματα μπορούν να λιώσουν και να ανακυκλωθούν) και ελάχιστες απαιτήσεις φινιρίσματος. Η χύτευση με έγχυση διαφέρει από τη χύτευση με μέταλλο στο ότι τα λιωμένα μέταλλα μπορούν απλώς να χυθούν- οι πλαστικές ρητίνες πρέπει να εγχυθούν με δύναμη.

Η διαδικασία χρησιμοποιεί μεγάλες μηχανές χύτευσης με έγχυση, οι οποίες προωθούν τις ρητίνες μέσω έξι σημαντικών διεργασιών για την παραγωγή των πάντων, από εξαρτήματα υπολογιστών μέχρι πλαστικές αράχνες για τις Απόκριες. Αν και μια μηχανή χύτευσης με έγχυση είναι ένα πολύπλοκο κομμάτι εξοπλισμού, αποτελείται από δύο βασικά στοιχεία, τη μονάδα έγχυσης και τη μονάδα σύσφιξης.

Η διαδικασία ξεκινά με ένα καλούπι, το οποίο συσφίγγεται υπό πίεση για να φιλοξενήσει τη διαδικασία έγχυσης και ψύξης. Στη συνέχεια, οι σφαιροποιημένες ρητίνες τροφοδοτούνται στη μηχανή, ακολουθούμενες από τις κατάλληλες χρωστικές ουσίες. Οι ρητίνες στη συνέχεια πέφτουν σε ένα βαρέλι έγχυσης, όπου θερμαίνονται σε σημείο τήξης και στη συνέχεια εγχέονται στο καλούπι είτε μέσω βίδας είτε μέσω εμβολισμού.

Στη συνέχεια ακολουθεί η φάση της παραμονής, κατά την οποία τα λιωμένα πλαστικά περιέχονται στο καλούπι και εφαρμόζεται υδραυλική ή μηχανική πίεση για να εξασφαλιστεί ότι όλες οι κοιλότητες στο καλούπι είναι γεμάτες. Στη συνέχεια, τα πλαστικά αφήνονται να κρυώσουν μέσα στο καλούπι, το οποίο στη συνέχεια ανοίγει με το διαχωρισμό των δύο μισών του καλουπιού. Στο τελικό στάδιο, το πλαστικό εξάρτημα εκτοξεύεται από το καλούπι με πείρους εκτίναξης. Το ολοκληρωμένο τεμάχιο μπορεί να περιέχει ξένα κομμάτια που ονομάζονται δρομείς, τα οποία κόβονται και ανακυκλώνονται. Η όλη διαδικασία είναι κυκλική, με χρόνους κύκλου που κυμαίνονται μεταξύ δέκα και 100 δευτερολέπτων, ανάλογα με τον απαιτούμενο χρόνο ψύξης.

Η διαδικασία χύτευσης με έγχυση απαιτεί κάποιους πολύπλοκους υπολογισμούς. Κάθε διαφορετικός τύπος ρητίνης έχει μια τιμή συρρίκνωσης που πρέπει να ληφθεί υπόψη και το καλούπι πρέπει να την αντισταθμίσει. Εάν αυτή η τιμή δεν προσδιοριστεί με ακρίβεια, το τελικό προϊόν θα έχει λανθασμένο μέγεθος ή μπορεί να περιέχει ελαττώματα. Συνήθως, αυτό αντισταθμίζεται γεμίζοντας πρώτα το καλούπι με ρητίνη, κρατώντας το υπό πίεση και προσθέτοντας στη συνέχεια περισσότερη ρητίνη για να αντισταθμιστεί η συρρίκνωση. Άλλες επιπλοκές μπορεί να περιλαμβάνουν καμένα εξαρτήματα που προκύπτουν από την υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία τήξης, στρέβλωση που προκύπτει από ανομοιόμορφη θερμοκρασία επιφάνειας ή ατελή πλήρωση λόγω πολύ αργής διαδρομής έγχυσης.

Καλούπια έγχυσης οι ίδιοι μπορεί να είναι εκπληκτικά ακριβοί, μερικές φορές πάνω από $100.000. Εάν, ωστόσο, η επιθυμητή ποσότητα εξαρτημάτων είναι αρκετά μεγάλη, το κόστος του καλουπιού γίνεται σχετικά ασήμαντο και τα προκύπτοντα πλαστικά εξαρτήματα έχουν πολύ λογικές τιμές. Ορισμένα καλούπια κατασκευάζονται με περισσότερες από μία κοιλότητες- αυτά τα καλούπια πολλαπλών κοιλοτήτων κοστίζουν περισσότερο από τα αντίστοιχα με μία κοιλότητα, αλλά λόγω της αυξημένης αποδοτικότητας της παραγωγής, το κόστος ανά τεμάχιο ελαχιστοποιείται.

Χύτευση με έγχυση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μια ποικιλία πλαστικών ρητινών. Οι πιο δημοφιλείς ρητίνες για αυτόν τον τύπο χύτευσης περιλαμβάνουν: πολυπροπυλένιο (PP), πολυαιθυλένιο (PE) και ABS. Κάθε ρητίνη έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και επιλέγονται με βάση τα επιθυμητά χαρακτηριστικά του τελικού τεμαχίου.