הקדמה לCompression מול בחירת חומרים

עובש קומפרספרסוני עומד כאחד התהליכים הייצור המבוססים והאמין ביותר לייצור חלקים גבוהים בתעשיות תובעניות, כולל רכב, אוויר, מכשירים רפואיים, ואלקטרוניקה צרכנית.התהליך עצמו הוא מטעה באופן פשוט, אבל ההצלחה של כל חלק מבודק שיטות תעשייה אחת קריטיות: בחירת החומר הלא נכון יכול להוביל לאי יציבות, לפני זמן, כישלונות מופרזים, מחסומים, מספק קריטריונים מעשיים במיוחד עבור עיבוד חומרים בסיסיים, אופטימיזציה של יעילות, ובדיקה טכנית, אופטימיזציה של יעילות של יעילות, אופטימיזציה של חומרים, אופטימיזציה של יעילות, אופטימיזציה של יעילות של ביצועים.

תהליך ההדבקה: A Material-Centric View

הבנת מכניקת התהליך חיונית לפני הערכת אפשרויות החומריות.בעיצוב דחיסה, מטען טרום-מחוש של חומר, לעתים קרובות אבקה, גרפינרית או צורה preform, ממוקם ישירות לתוך חלל עובש פתוח מחומם.התבנית סגורה קרוב תחת לחץ הידראולי, בדרך כלל החל מ 500 עד 5,000 psi, מה מכריח את החומר לזרום למלא את העמידות.

החומר חווה היסטוריה תרמית ומכנית ייחודית במהלך מחזור זה.זה חייב לזרום כראוי תחת לחץ על שערי הרהר בינוני, רטוב משטח עובש כדי לשכפל פרטים יפים, ולאחר מכן מגניב (עבור thermoplastics) או חצול כימי (עבור thermosets) בתוך זמן מחזור מוגדר.בחירת חומרית משפיעה ישירות על זמן מחזור, עובש, חלק איכות, ופעולות לאחר גיל המעבר.

מפתחי בחירה חומרית ל Compression מוליד

דרישות מכניות ופיזיות

נקודת המוצא של כל בחירה חומרית היא הגדרה ברורה של העומסים המכניים וחשיפה סביבתית החלק ייפגש בשירות.חשב חוזק רבייה, מודלוסים גמישים, התנגדות השפעה והתנהגות מצמררת תחת עומסים מוגזמים. עבור יישומים טמפרטורה גבוהה, טמפרטורה דה-הדקה תחת עומס (DTUL) ודירוגי טמפרטורה רציפה של שירות רצופים הופכים מכריעים בסביבות כימיות, כגון תחת הרכב או ציוד כימי, הדורשים, חומרים כימיים, או מאומתים, או מחוסנים, כדי לפתור חומרים כימיים.

יציבות ממדית היא גורם קריטי נוסף.חומרים עם אפקטיביות גבוהה של התרחבות תרמית יכולים לגרום דפי מלחמה או להתאים בעיות באסיפות. עבור רכיבים מדויקים, התכווצויות לאחר לידה נמוכה וקליטת לחות הם לעתים קרובות דרישות לא ניתנות להשגה כי לצמצם את השדה החומרי באופן משמעותי.

עיבוד מאפיינים המניעים בחירה חומרית

מעבר לנכסים לשימוש קצה, החומר חייב לפעול באופן אמין על ציוד זמין. פרמטרים לעיבוד מפתח כוללים:

  • (FLT:0)Flowability: 1 (FLT) החומר חייב למלא את העשב עובש לחלוטין לפני ריפוי או קירור. חומרים בעלי עוצמה נמוכה לזרום בקלות רבה יותר לתוך חלקי קיר דקים, אך עלול לגרום לפלאש בקווים נפרדים.חומרים עם זרימה ירודה דורשים לחץ גבוה יותר או למלא יותר זמן, עלייה בעלויות מחזור.
  • (FLT:0) קינטיקה של קינטיקה (אתרמוסטים): ראט'רמב 1 (קצב החצוי קובע את זמן מחזורי וחייב להתאים את הפרופיל התרמי של התבנית. מהר מדי תרופה לא שלמה או ג'ליזציה מוקדמת; איטי מדי תרופה מפחיתה את הפרודוקטיביות.
  • שיעור ההסתה (Smi-crystalline thermoplastics): veFLT:1 קוליינג שיעור משפיע על גבישיות, אשר משפיע ישירות על תכונות מכניות וכווץ קירור עשוי להיות הכרחי כדי להשיג ממדים עקביים.
  • (FLT:0) רגישות ממאיסטית: 1FLT:1 פולימרים הנדסיים רבים, במיוחד ניילון ופוליסטרים, דורשים ייבוש יסודי לפני עיבוד. inadequate מייבש גורם הידרוליזה, פגמים על פני השטח, ונכסים מכניים מופחתים.

עלויות ושיקולים כלכליים

בחירה חומרית היא תמיד אופטימיזציה של עלות-תועלת.עלויות חומריות רול ל-Klogram היא רק נקודת ההתחלה.עלות מלאה חייבת לקחת בחשבון עבור זמן מחזור (חומרים עם ריפוי מהיר יותר או מחזורים מגניבים להפחית עלויות של שעות), פסולת ושערות, עובש (מלאים מוחלטים יכולים להפחית באופן משמעותי את חיי הכלי), וכל פעולות משניות כגון הפחתה, לאחר, או ציור גבוה יותר, זמינות גבוהה יותר, אפילו עבור עלויות חומר, לעתים קרובות יותר, שיפורי משקל נמוך יותר.

גורמי איכות הסביבה והחבירה

יותר ויותר, בחירה חומרית חייבת לקחת בחשבון תקנות סביבתיות, שיקולי סוף החיים, ומטרות קיימות תאגידיות. הגבלת חומרים מסוכנים (RoHS), רישום, הערכה, אישור והגבלות של כימיקלים (REACH), ותקנות אזוריות אחרות מגבילות את השימוש בפלסטיקנים מסוימים, רטיבות, ומתכות כבדות.

חומרים נפוצים בשימוש ב Compression מוליד

Thermoplastics

התרמופלסטיקה נותרה הכיתה החומרית הנפוצה ביותר בתבנית דחיסה בשל יכולת המחזור שלהם, גמישות עיבוד וטווח רחב של נכסים.חומרים אלה לרכך שוב ושוב כאשר הם מחוממים ומקשים על קירור, המאפשר עיבוד של גרוטאות ו reregrind.

פוליפרופילן (PP)

Polypropylene מציעה איזון מצוין של עלות נמוכה, התנגדות כימית טובה, ונכסים מכניים בינוניים.זה נפוץ טרים פנים רכב, מקרים סוללה, ורכיבי הסתמכות נמוכה שלה ועייפות טובה להפוך אותו מתאים עיצובים של hinge חי. עם זאת, הנוקשות הנמוכה יחסית שלה וחום דה השתקפות טמפרטורה להגביל את השימוש שלה ביישומים מבניים או גבוהים.

ניילון (Polyamide, PA)

ניילון, במיוחד PA6 ו- PA66, מספקים כוח גבוה, קשיחות, והתנגדות לביש מעולה.הם מבצעים היטב בהילוך, שיחים, ורכיבי רכב מתחת לגילה. ניילון סופגים לחות, אשר מפלסטיק את החומר ואת השינויים ממדים, כך החלקים חייבים להיות מעוצבים עם זה בראש.

פוליאתילן (PE)

פוליאתילן גבוהה (HDPE) ופוליאתילן משקל מולקולרי גבוה (UHMWPE) משמשים בדחיסה של חלקים הדורשים התנגדות השפעה יוצאת דופן, חיכוך נמוך ואינטונציה כימית. יישומים כוללים חיתוך לוחות, ללבוש פסים, וציפוי טנקים כימיים. UHMWPE לא יכול להיות מעובד על ידי הזרקת דפוסים קונבנציונליים בשל ההיתוך הגבוה ביותר שלה, מה שהופך את שיטת הדחיסה המועדפת על ידי הדחיסה.

Polye Theretherketone (PEEK)

עבור האפליקציות העתירות ביותר הדורשות בטמפרטורה גבוהה, יישומים גבוהים, PEEK מציע טמפרטורות שירות רציף מעל 250 מעלות צלזיוס, התנגדות כימית יוצאת דופן, ונכסים מכניים מצטיינים שלה, את העלות הגבוהה שלה שימוש ב-Aerospace, השתל רפואי, ורכיבי עיבוד למחצה שבהם אין חלופה בעלות נמוכה מספיק.

פלסטיק Thermosetting

חומרים מזיקים עוברים תגובה כימית בלתי הפיך במהלך עובש, שינוי נוזל זרימה לתוך מוצק נוקשה, בלתי אפשרי.פעם לרפא, הם לא יכול להיות remeled, אשר מספק עמידות חום מעולה ויציבות ממדית בהשוואה למרבית התרמופלסטים.

משככי דעת (Phenolics)

Phenolics הם החומרים העתיקים ביותר בשימוש נרחב ביותר תרכובות עובש דחיסה.הם מציעים עמידות חום מעולה, יציבות ממדית, בידוד חשמלי, ועלות נמוכה יחסית. תרכובות עובש Phenolic, לעתים קרובות מלא קמח עץ, מלא מינרלים, או סיבי זכוכית, משמשים מחברים חשמליים, רכיבי בלם, מטפלים, חלקי יישומים, צבע כהה שלהם מוגבל הם מגבלות.

תגית: Eoxy Resins

אפיקסים מספקים כוח מכני עליון, תכונות דבקיות, והתנגדות כימית בהשוואה פנולקטים.הם בשימוש נרחב בכלי מורכב, מכבשים חשמליים, ורכיבי חלל מבניים. תרכובות עובש אפיקסי ניתן לנסח עם מגוון רחב של מלאנים וריפוי סוכנים כדי להתאים מהירות, קשיחות והתנגדות חום. הם יקרים יותר מאשר פנוליסטים המאפשרים ביצועים גבוהים יותר.

סיליקון ריבינס

תרכובות עובש הסיליקון מציעות יציבות תרמית יוצאת דופן, עם טמפרטורות שירות החל מ -60 מעלות צלזיוס ליותר מ -300 מעלות צלזיוס, הם גם מספקים עמידות מזג אוויר מעולה, בידוד חשמלי, רעילות נמוכה.סיליקון הם החומר של בחירה עבור insulators במתח גבוה, אטימות אוויר, ורכיבים רפואיים הדורשים ביו-תחרותיות נמוכה יחסית שלהם ועלות גבוהה השימוש שלהם ליישומים ייחודיים שלהם.

Polyester ו-Vineyl Ester Resins

מעכבי פוליסטר ו-vinyl ester משמשים בתבנית דחיסה, לעתים קרובות בשילוב עם חיזוק סיבי זכוכית, עבור חלקים מבניים גדולים כגון לוחות גוף רכב, דוכנים מקלחת, ורכיבים ימיים. הם מציעים תכונות מכניות טובות, עמידות קורוזיה, ועלויות נמוכות יותר מאשר epoxies. וינס לגשר על הפער בין פוליסטרים ו- epoxies, מתן שיפור קשיחות והתנגדות כימית.

חומרים משותפים ומערכות ממולאות

חלקים רבים של עובש להשתמש מלא או מחזק חומרים כדי להשיג תכונות כי חזרות מסודרות לא יכול לספק. Common מלא וחיזוקים כוללים:

  • סיבי גללס:0 (Glass סיבים: FLT:1ir 1 קצר או ארוך סיבי זכוכית להגדיל באופן דרמטי את הנוקשות, כוח, והתנגדות חום. חלוקת אורך סיבי וכיוון משפיעים באופן משמעותי על תכונות סופיות ויש לשלוט בהם במהלך עיבוד.
  • (FLT:0) סיבי קארבון: 1FLT משמש עבור יחס נוקשה גבוה למשקל ולהתנהגות חשמלית, תרמופלסטים ותרמומנטים פחמן הם סטנדרטיים בחלל ויישומים באיכות גבוהה של רכב.
  • (ב) ⁇ :0 (ממלאי): ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) פלאים: FOVALT:1) מערכות הלהבות המפוכחות והלא-הלגן מובנות מתווספות כדי לעמוד ב-UL 94 ותקני יכולת אחרים הנדרשים באלקטרוניקה ובהסעה.

שיטות בחירה

דרישות יישום

החל על ידי מסמך של דרישות מקיף: עומסים מכניים (סטטיים ודינמיים), טווח טמפרטורה, חשיפה כימית, סובלנות ממדית, פיגור להבה, תכונות חשמל, יציבות UV וכל מגבלות רגולטוריות.

יצירת חומרים מועמדים

באמצעות מטריקס דרישות, לזהות משפחות חומריות העומדות במגבלות הקריטיות ביותר.גלי נתונים חומריים מספקים נתונים ראשוניים של נכסים, אך תמיד לוודא כי בדיקות נערכו בתנאים המייצגים את היישום שלך.לדוגמה, ערך כוח רב-ile נמדד ב 2 °C ו-50% לחות יחסית אינו חל על 120 מעלות צלזיוס בסביבה חמצמה.

תאימות לעיבוד

חומרים מועמדים חייבים להיות תואמים עם ציוד דפוס דחיסה זמין.שאלות מפתח כוללות: האם החומר דורש חימום או הכנה מראש? איזה טווח טמפרטורה עובש נדרש? האם החומר נוטה להבזק או לדבוק?מה הוא זמן מחזור הצפוי, והאם זה מתאים מטרות קצב הייצור? חומרים הדורשים טמפרטורות עובש מעבר ליכולת של עיתונות קיימת יחייב השקעה הון כי יש לקחת בחשבון את ההחלטה.

Prototype ומבחן

שום גיליון נתונים לא יכול לחזות באופן מלא כיצד חומר יבצע בגיאומטריה מסוימת של עובש ובתנאי עיבוד ספציפיים. בנה אבטיפוס כלי או להשתמש בכלים הקיימים כדי לעצב חלקי מבחן. העריך מילוי עובש, סימני כיור, דף מלחמה ואיכות פני השטח. לבצע בדיקות מכניות על חלקים מעוצבים, לא על פי ברים סטנדרטיים במבחן.אם אפשרי, להפעיל בדיקות חיים מואצות שמשכפלות את תנאי השירות הגרועים ביותר.

אימות עם תקני התעשייה

(ב) תעשיות רבות הקימו תקני כישורים חומריים.לדוגמה, FLT:0ASTM D2000FLT:1 מספק מערכת סיווג לחומרי גומי, FLT:2UL 74603FLT 3 מכסה חומרים פולימרים עבור ציוד חשמלי, ו-FLT:4 ISO 9000FLT:5 או FLT:6AS 71003, עשוי לדרוש מעקבים סבירים ובדיקה מדויקת של שיטות התייעצות.

שיקולים מיוחדים לCompression מול בחירת חומרי

שרינקאז' ו-WarPage control

כל פולימרים מתכווץ על קירור או ריפוי, אבל הגודל והכיוון של התכווצות משתנים באופן נרחב בין חומרים. Semi-crystalline thermoplastics כמו ניילון ופוליפרופילן להראות כווץ גבוה יותר ורגישות גדולה יותר להורדת קצב קירור מאשר תרמופלסטיקה amorphous כמו פוליקרבונט או thermoss.FLT:0Filled חומרים בדרך כלל פחות ופחות מטיפוסים מאשר חומרים לא מקודמים, אשר לעתים קרובות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, יש צורך רק חלבונים מדויקים עבור תכונות מדויקות.

פלאש ו Deflashing

עובש קומפרספרסציה בהכרח לייצר כמה פלאש בקו המחלק.חומרים, לחץ עובש, וניקוי עובש כל השפעה עובי פלאש ועקביות. Thermosets, במיוחד פנוליטי, לייצר פלאש קשיח, גלימה קשה, כי יש להסיר על ידי deflashing פעולות כגון ttning, חול, או defogenic defing. כמה חניכיים לייצר קשיח, פלאשיבי כי יש צורך קשה יותר כדי להסיר את זה קשה כדי להפחית את זה אפשרי על ידי בחירה נכונה.

השפעות של אוריינטציה

חומרים עמידים-reinforceed לפתח תכונות anisotropic בשל נטייה סיבים במהלך מילוי עובש.ב עובש דחיסה, סיבים נוטים אוient perpendicular לכיוון של זרימה, אשר ניתן לחזות באמצעות סימולציה מילוי עובש.הנכסים המכניים וכתוצאה מכך יהיו תלויים כיוון. עבור חלקים עמוסים בכיוונים מרובים, סיבים אקראיים או שכבתיים מונדסים עשוי להיות הכרחי.

פעולות חדשות ומפגשים

כמה חומרים קלים יותר לצייר, אג"ח, או לקשט אחרים.פוליפרופילן, למשל, יש אנרגיה על פני השטח נמוכה ודורש טיפול על פני השטח (דאם, כלואה או פלזמה) לפני ציור או אג"ח דבק.התרמוסים בדרך כלל יש יותר צבע דבק והתנגדות כימית עבור תהליכים ציפוי מאוחר.אם החלק דורש פעולות משניות כגון מאצ'ין, ריתוך, מתכת או התקנת, חומרים סבירות, והופכים לקריטריונים נוספים של בחירה.

מגמות מתפתחות ב Compression מול חומרים

(ב) כמה חידושים חומריים מרחיבים את היכולות של עובש דחיסה (FLT:0) ייצור מולקולרי של חומרים ממוחזרים, שמקורם במקורות מתחדשים, כגון חומצה פולילאקטית (PLA) ופולימידמנטים המבוססים על ביולוגית, מוצאים את השימוש בסחורות ובאריזות, כאשר תכונות של אנדלוסיה של ימינו אינן מבוססות על חומרים (FLT) ו-Vide (DValphicial) של LT5 (Fide) הן בעלות מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של LT5 (RIFLT) LT) ו-FLT5) הן בעלות מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של מטבוליזם של LT5 (Fide (מתקני פחמן (D)

מסקנה

בחירה חומרית בתבנית דחיסה היא החלטה הנדסית רב-פנים הקובעת ישירות ביצועים, יעילות הייצור והצלחה כוללת של הפרויקט.שום חומר יחיד אינו אופטימלי עבור כל יישום.המבחרים המצליחים ביותר מגיעים מתהליך ממושמע: דרישות יישום יסודיות, הערכת חומרי המועמד נגד תכונות שימוש קצה ומגבלות עיבוד, אימות באמצעות כוונון ובדיקה, ושמירה על מודעות לאפשרויות חומריות חדשות שעשויות להציע יתרונות תחרותיים בין המידות ותכונות חומריות להתאמה בין חומרים, לבין תכונות עיבוד יעילות, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות יעילות, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות יעילות, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות יעילות של חומרים, החלטיות והתאמה בין תכונות עיבוד, לבין תכונות עיבוד, החלטיות והתאמה בין חומרים יעילים בין תכונות עיבוד, לבין תכונות עיבוד, לבין תכונות יעילות.

(ב) לעיין בפרוטוקולים של בדיקות חומרים, להתייעץ עם EF:0.10.2015TM D20000303GREFLT:2FLT 3 עבור סיווג גומי או FLT:4ureFLT:5UL 746 סדרה 746 סדרה 746 סדרה 6FLT 7 עבור הערכה חומרית.