Guía de diseño DFM para moldeo por extrusión de plástico y piezas extruidas
Proceso de moldeo por extrusión
Introducción al proceso de 1.1
El moldeo por extrusión es un campo de procesamiento de materiales plásticos con muchos cambios, alta productividad, gran adaptabilidad y amplio uso. el método de moldeo con mayor proporción.
El moldeo por extrusión es un moldeo continuo de polímero fundido o fluido viscoso a través de un molde de una determinada forma bajo la extrusión del tornillo o émbolo del extrusor. Las piezas resultantes son continuas con perfiles de sección transversal sin cambios.
El moldeo por extrusión de caucho suele denominarse extrusión. El moldeo por extrusión de caucho se aplicó anteriormente y el equipo y la tecnología son relativamente maduros. La extrusión es un proceso en el que los materiales de caucho se convierten continuamente en productos semiacabados de diferentes formas a través de una extrusora. Se utiliza ampliamente en la fabricación de bandas de rodadura de neumáticos, cámaras de aire, mangueras de caucho y productos semiacabados con secciones complejas, huecas o sólidas, y también se puede utilizar en operaciones de recubrimiento de caucho. Este es un proceso importante en la producción industrial del caucho.
1.2 Ventajas y desventajas del proceso
Ventajas del moldeo por extrusión:
Funcionamiento sencillo, fácil control del proceso, producción continua, industrializada, automatizada, alta eficiencia productiva Calidad alta y estable.
Tiene una amplia gama de usos y es muy utilizado en el moldeado y procesamiento de plásticos, caucho y materiales compuestos. También se utiliza habitualmente en la coloración, mezcla, plastificación, granulación y * * * mezcla. y modificación de plásticos.
Los troqueles de extrusión son fáciles de procesar y reemplazar.
El equipamiento es sencillo, la inversión es pequeña y los resultados rápidos.
El entorno de producción es higiénico y la intensidad de mano de obra es baja.
El coste de las piezas es bajo y adecuado para la producción en masa.
Desventajas del moldeo por extrusión:
Solo se pueden producir piezas de la línea de producción y la geometría es simple.
Las partes (o secciones) de las piezas no se pueden cambiar.
Las piezas son menos precisas que el moldeo por inyección.
1.3 Aplicaciones
El moldeo por extrusión es adecuado para películas plásticas, materiales de malla, productos recubiertos, tuberías, placas, varillas, láminas, películas, monofilamentos, revestimiento de cables, perfiles diversos, etc. También se puede utilizar para granulación de polvo, teñido, mezcla de resina, etc. También se utiliza ampliamente en la producción de diversos tubos, varillas, perfiles de formas especiales, etc. de plástico reforzado.
Guía de diseño DFM para piezas extruidas
2.1 Selección de materiales
No todos los termoplásticos se pueden procesar mediante extrusión.
Los materiales básicos comunes incluyen materiales duros y materiales elásticos.
Materiales duros: PVC, PC, PETG, ABS, PP, HIPS, PMMA, LDPE, HDPE, POM, ASA, PA, AS, EVA, PC+ABS, etc.
Materiales elásticos: PVC, TPU, TPE, POE, TPR, TPV, TPEE, etc.
2.2 Espesor de pared uniforme
Al igual que con el diseño de piezas moldeadas por inyección y extrusiones de aluminio, el espesor de pared uniforme es muy importante.
Si el espesor de la pared de la pieza de extrusión de plástico es desigual, algunas piezas son gruesas y otras delgadas, el caudal del plástico extruido en el molde es desigual, lo que da como resultado diferentes velocidades de enfriamiento y, en última instancia, deformación de la pieza.
Si es necesario controlar la deformación, es necesario añadir procedimientos de enfriamiento adicionales, lo que reducirá la eficiencia de la línea de producción y aumentará los costos de producción.
2.2 Evitar estructuras huecas complejas
(1) Evitar estructuras huecas complejas.
Dado que la extrusión de plástico es un proceso continuo, la resistencia de las piezas extruidas es baja cuando se extruyen por primera vez, requieren presión de aire, mandril y otros soportes para mantener la forma y evitar la deformación, y la parte hueca. no puede proporcionar soporte, por lo que las estructuras huecas complejas sólo se pueden lograr con secciones abiertas.
(2) Evitar los agujeros en el aire.
Las cavidades en el aire no pueden proporcionar soporte antes de enfriarse y solidificarse, e inevitablemente se deformarán.
(3) Proporcionar aberturas para elementos internos
Si el diseño de extrusión tiene aberturas y ranuras, se pueden diseñar hebillas u otras características en el interior.
2.3 Diseño de esquinas redondeadas
Las esquinas afiladas de las piezas extruidas se convertirán en los puntos débiles de las piezas extruidas debido a la concentración de tensiones, que se agrietarán o fallarán fácilmente y reducirán la Resistencia al impacto de las piezas extruidas.
En las piezas extruidas, se deben evitar las esquinas afiladas tanto como sea posible y se deben agregar esquinas redondeadas. El radio de las esquinas redondeadas es igual al espesor de la pared del producto, lo que ayuda a que el material fluya suavemente. durante la extrusión y reduce la tensión en las esquinas del contorno.
2.4 Diseño para evitar la contracción
En la intersección de varias paredes, generalmente hay un área de pared más gruesa y luego la superficie exterior extruida es propensa a defectos de apariencia de contracción, lo cual es muy similar al moldeo por inyección.
Si la pieza extruida es una pieza de apariencia, la contracción se puede evitar o enmascarar optimizando el diseño, como se muestra en la figura siguiente.
2.5 Evite establecer tolerancias estrictas en la dirección longitudinal.
Si es posible, trate de evitar establecer tolerancias estrictas a lo largo de la longitud. Los termoplásticos se contraen y expanden con la temperatura, y cortar las extrusiones de plástico en longitudes muy críticas puede aumentar los costos innecesariamente.
En términos generales, la tolerancia para una extrusión de 1000 mm de largo es de +/-5 mm.
Por supuesto, la precisión de la tolerancia está relacionada con la longitud. Cuanto más corta sea la longitud, mayor será la precisión que se puede lograr.
2.6 ***Aglomeración
* * *La extrusión es cuando dos o más materiales se extruyen simultáneamente y se combinan en el mismo extruido antes de que éste se enfríe.
Se pueden combinar dos colores diferentes en un mismo extruido, o bien se puede producir un extruido bicolor con franjas del color primario y un segundo color.
También es posible combinar materiales duros y elásticos en una misma extrusión, lo que permite que una extrusión rígida tenga labios o alas flexibles, o permite conectar dos extrusiones rígidas mediante una bisagra flexible.