ציפוי TiN על כלי עובש. כל כלי הייצור נתונים לתנאי עבודה קשים להפליא וחייבים לעמוד בפני בלאי רב. כלים המשמשים להזרקת פלסטיק אינם יוצאי דופן, כאשר שרפים קורוזיביים וסיבים שוחקים, המוזרקים תחת טונות של לחץ, יכולים להרוס במהירות מתכת רכה או לא מטופלת.
אם אתה מייצר כלי ייצור, אתה יכול בקלות לראות מדוע זה חשוב לך. כלים וקוביות מייצגים השקעה כספית משמעותית. אם תבנית נשחקת בטרם עת בגלל חיכוך פני השטח ויש לתקן פירוש הדבר הוא אובדן זמן ייצור ואובדן הכנסות.
לכן, אנו רוצים לחקור כמה אסטרטגיות בהן משתמשים היצרנים כדי להאריך את חיי הכלים תוך שיפור הביצועים.
מהי טריבולוגיה?
טריבולוגיה היא חקר החיכוך והאינטראקציה של משטחים בתנועה יחסית. מחקר טריבולוגיה משמש כדי לגלות דרכים חדשות וטובות יותר למשטחים לקיים אינטראקציה מבלי להיהרס בתהליך. אבל אין פתרון אחד המתאים לכולם. הכל תלוי ביישום הספציפי שלך.
כמות הבלאי שחווה תבנית תלויה בגורמים רבים כולל המתכת הבסיסית, נפח הייצור, מעגלי הקירור, סוג השרף, מורכבות העיצוב, מרקם פני השטח ועוד רבים.
מכיוון שיש כל כך הרבה משתנים, ישנם פתרונות טיפול שונים שיסייעו לעמוד בחום, להגביר את הקשיות, להתנגד לקורוזיה ולהפחית חיכוך לשחרור חלק טוב יותר. להלן מבט מקרוב על ארבעת הסוגים הכלליים המובילים לכלי ייצור.
ציפוי
אחת הצורות המוקדמות ביותר של טיפול בעובש היא ציפוי כרום. זה מגדיל את קשיות הכלים כדי להתנגד לשחיקה בעת שימוש בשרף מלא בזכוכית. כרום עוזר למנוע חלודה אך אינו עמיד בפני גז כימי בעת שימוש בשרף קורוזיבי כמו PVC.
כמו כן, ציפוי כרום דורש שימוש באנודה נפרדת. האנודה מוסיפה הוצאות למבנה, ובגלל גודלה וצורתה, היא לא יכולה להגיע לחללים עמוקים או לתכונות דקות בתבנית.
ציפוי ניקל ללא אלקטרו אינו זקוק לאנודה כך שניתן להשתמש בו כדי לצפות את כל המאפיינים בתוך התבנית בצורה אחידה. זה עוזר לעובש להתנגד להתקפה כימית אבל זה לא כל כך טוב בטיפול בסיבים שוחקים.
ניקל-בורון ניטריד, ציפוי נפוץ נוסף, משפר גם הוא עמידות בפני שחיקה וקורוזיה מבלי להשפיע לרעה על תכונות העברת החום. אבל היתרון העיקרי שלו הוא שהוא מפחית מאוד את החיכוך עבור המחוונים הנעים, ליבות ואזורי שחיקה גבוהים אחרים בכלי.
שקיעת אדים פיזית
PVD משתמש במקור כגון קרמיקה או מתכת אשר לאחר מכן נפגע באמצעות אלומת יונים עתירת אנרגיה כדי לגרום לה לקרטט לתוך פלזמה. פלזמה זו נקשרת לקיר הכלי בשכבות דקות מאוד עם חוזק הדבקה רב.
כמה דקות השכבות האלה? חלקם ננומטרים, או פחות ממיקרון אחד, כך שלא מספיקים כדי להשפיע על מידות החלק הסופי ברוב המקרים.
אחד היישומים הנפוצים ביותר בכלים הוא טיטניום ניטריד (TiN). זה עמיד במיוחד ומגביר את הקשיות מאוד, תוך שהוא מציע עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מכרום. זה יכול לעמוד במתקפה הכימית של שרפי PVC תוך שיפור הסיכה. חסרון פוטנציאלי אחד הוא שהוא מיושם בטמפרטורות של 800 מעלות. C, כך שזה עשוי להשפיע על טיפול החום של הכלי. מגבלה נוספת היא שמדובר באפליקציית קו ראייה ולכן לא ניתן להחיל אותה על אזורים נסתרים.
שקיעת אדים כימית
שלא כמו PVD, שקיעת אדים כימית משתמשת בתגובה כימית לייצור סרט דק גזי. ציפויים CVD עבים יותר מ-PVD ומיושמים בטמפרטורות גבוהות אף יותר. היתרון הוא שניתן ליישם ציפוי יהלום, המציע את עמידות הבלאי הגבוהה ביותר האפשרית וקשיות הכלים מוגברת לחיי הכלי ארוכים במיוחד. ציפוי CVD גם לא צריך להיות מיושם בקו ראייה, כך שניתן לטפל בכלי כולו.
חיסרון אחד של CVD הוא שבגלל טמפרטורות היישום הגבוהות, כלי עובש חייבים לעבור טיפול בחום פעם שנייה לאחר הציפוי.
ציפוי ריסוס
דרך נוספת לשנות את הטריבולוגיה של השטח של עובש היא באמצעות חומר שחרור עובש בריסוס. אלה אינם משפרים את הקשיות או העמידות אך נועדו להוריד את מקדם החיכוך כך שניתן להסיר חלקים ביתר קלות. חיכוך נמוך יותר מסייע גם לזמן אריזה מהיר יותר.
סוג השרף שייצוק יקבע את סוג הציפוי הטוב ביותר לשימוש, אם כי רובם מבוססים על ניסוחים של סיליקון, מוליבדן, ליתיום או PTFE (כלומר, טפלון).
ציפויים חדשים יותר להתזה משתמשים בננוטכנולוגיה כדי ליצור סרטים דקים קבועים למחצה שהם עמידים יותר ומפחיתים מאוד את החיכוך. זה עוזר לשפר את יעילות הייצור על ידי הקטנת זמני המחזור והארכת חיי הכלי.
מוכן להתחיל?
אנו מקווים שמידע זה היה שימושי עבורך. אנו יכולים להציע הצעה כיצד לחסוך זמן וכסף בפרויקט הזרקת הפלסטיק הבא שלך כאשר אתה מעלה את קבצי ה-CAD שלך היום לסקירת עיצוב והצעת מחיר בחינם.
