قطعات قالب گیری تزریقی خودرو چیست و چرا غالب هستند؟
قطعات قالب گیری تزریقی خودرو چیست و چرا غالب هستند؟
قطعات قالب گیری تزریقی خودرو اجزای پلاستیکی - از ضربه گیرها و داشبورد گرفته تا محفظه های زیر هود و مخازن سیال - با تزریق پلیمر مذاب به یک قالب فولادی دقیقاً ماشینکاری شده تولید می شوند. یک وسیله نقلیه مسافربری مدرن تقریباً شامل 300 تا 500 قطعات قالب گیری تزریقی 10 تا 15 درصد از وزن کل و درصد بیشتری از سطوح قابل مشاهده آن را تشکیل می دهد. این فرآیند به ستون فقرات تبدیل شده است تولید قطعات پلاستیکی خودرو زیرا هندسههای پیچیده را در زمانهای چرخهای که بر حسب ثانیه اندازهگیری میشوند، ارائه میکند، با تلورانسهایی که به قطعات تامینکنندههای مختلف اجازه میدهد بدون کار مجدد روی خط مونتاژ متحرک با هم قرار گیرند.
مقیاس بسیار زیاد است. یک قالب فاسیای تک سپر ممکن است از بین برود 1 میلیون شات در طول عمر خود، هر شات یک قسمت تمام شده را در کمتر از 60 ثانیه تولید می کند. این ترکیبی از سرعت، تکرارپذیری و آزادی طراحی چیزی است که باعث شد قالب گیری تزریق پلاستیک برای قطعات خودرو از یک فرآیند طاقچه برای تزئینات داخلی در دهه 1970 تا روش تولید اولیه برای اجزای کاربردی، قابل مشاهده و ساختاری امروزی.
فرآیند قالب گیری تزریقی خودرو: از پلت تا قطعه
درک کردن فرآیند قالب گیری تزریقی خودرو توضیح می دهد که چگونه یک مشت گلوله پلاستیکی به یک پوشش کامل کیسه هوا یا محفظه چراغ جلو با ماشینکاری ثانویه صفر تبدیل می شود. توالی با خشک کردن رزین شروع می شود - بیشتر ترموپلاستیک های درجه یک خودرو مانند PA (نایلون) و ABS رطوبت سنجی هستند و باید تا رطوبت زیر خشک شوند. 0.02٪ برای جلوگیری از هیدرولیز و نقص سطح. گلوله های خشک شده به یک بشکه گرم می ریزند که در آن یک پیچ رفت و برگشتی ذوب می شود و مواد را در دماهای معمولاً بین یکسان می کند. 200 درجه سانتیگراد و 300 درجه سانتیگراد بسته به پلیمر.
سپس پیچ به عنوان یک پیستون عمل می کند و مذاب را در یک قالب بسته با فشارهایی که می تواند بیش از حد مجاز باشد تزریق می کند. 1000 بار برای قطعات ساختاری جدار نازک این قالب که معمولاً از فولاد ابزار سخت شده ساخته میشود، حاوی نگاتیو شکل مورد نظر با کانالهای خنککننده است که آب یا روغن را به گردش در میآورند. پس از تزریق، فشار نگهدارنده برای جبران انقباض مواد در هنگام خنک شدن قطعه اعمال می شود. هنگامی که قطعه به اندازه کافی جامد شد - فازی که زمان چرخه را کنترل می کند - قالب باز می شود، پین های اجکتور قطعه را آزاد می کنند و چرخه تکرار می شود. به خوبی بهینه شده است قالب گیری تزریق پلاستیک خودرو خط برای یک جزء داخلی با اندازه متوسط می تواند به یک چرخه زمان برسد 25 تا 45 ثانیه ، ترجمه به بیش از 1500 قسمت در روز از یک ابزار واحد.
مواد قالب گیری تزریقی خودرو: انتخاب پلیمر مناسب
مواد قالب گیری تزریقی خودرو طیفی از پلی پروپیلن کالا تا ترموپلاستیک های مهندسی با کارایی بالا را در بر می گیرد. انتخاب بستگی به بار مکانیکی، محیط حرارتی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و هزینه هر کیلوگرم دارد. جدول زیر پرمصرف ترین مواد و اجزای خودرویی که هر کدام از آنها استفاده می کنند را خلاصه می کند.
مواد متداول قالب گیری تزریقی خودرو و کاربردهای معمول آنها
مواد
ویژگی های کلیدی
قطعات معمولی خودرو
پلی پروپیلن (PP)
کم هزینه، مقاومت شیمیایی خوب، چقرمگی
نمای سپر، سینی باتری، تزئینات داخلی
ABS
استحکام ضربه خوب، پرداخت سطح، سفت و سخت
پانل های ابزار، توری ها، کنسول های مرکزی
پلی آمید (PA 6/66)
مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر سایش، قوی
پانل های درب، ستون های داخلی، تزئینات بیرونی رنگ شده
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT)
عایق الکتریکی عالی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی
اتصالات، محفظه سنسور، جعبه فیوز
هر ماده نیاز به طراحی قالب و پنجره فرآیندی دارد که به دقت مطابقت داشته باشد. الف قالب گیری تزریقی دقیق برای قطعات خودرو برنامه ای مانند قاب چراغ جلو از ترکیب PC/ABS استفاده می کند که به راحتی در دیواره های نازک جریان می یابد و سطح کلاس A را نگه می دارد. یک جزء زیر هود مانند لوله هوای شارژ از یک PA66 تقویت شده با الیاف شیشه استفاده می کند که مقاومت می کند. سرویس مداوم 180 درجه سانتی گراد و در برابر روغن داغ و خنک کننده مقاومت می کند. این ماده بهصورت مجزا انتخاب نمیشود - در کنار هندسه قطعه و استراتژی دروازهبندی قالب انتخاب میشود که بدون حفرهها، علائم سینک یا خطوط جوش قابل مشاهده بر روی سطح رنگشده، پر میشود.
قالب گیری تزریقی دقیق برای قطعات خودرو: تحمل هایی که مهم هستند
قالب گیری تزریقی دقیق برای قطعات خودرو یک فناوری جداگانه نیست - این همان فرآیند قالب گیری تزریقی است که با کنترل دقیق تر روی هر متغیر اجرا می شود. در جایی که یک ظرف کالا ممکن است تغییرات ابعادی 0.5± میلی متر را تحمل کند، یک نمونه معمولی جزء قالب گیری تزریقی خودرو مانند محفظه اتصال دهنده یا محفظه چرخ دنده باید تلورانس داشته باشد 0.05 ± میلی متر تا 0.10 ± میلی متر . این تلورانسها بسیار مهم هستند زیرا قطعه باید در یک قطعه جفتگیری که در کارخانه دیگری مونتاژ شده است بچسبد و هرگونه انحراف باعث ایجاد صدای جیر، شکاف یا خرابی تماس الکتریکی میشود.
دستیابی به این تکرارپذیری مستلزم اصول قالب گیری علمی است. دمای قالب با مدارهای متعدد و ترمولاتور کنترل می شود که تغییرات کمتر از آن را حفظ می کند ± 2 درجه سانتی گراد . سرعت تزریق پروفیل شده است تا حفره را با سرعت جلوی مذاب ثابت پر کند و از جت و هوای به دام افتاده جلوگیری کند. فشار نگهدارنده از یک مطالعه یخ زدگی دروازه تعیین می شود و اطمینان حاصل می شود که گیت قبل از جدا شدن قطعه از دیواره حفره آب بندی می شود. هر شات توسط سنسورهای فشار درون قالب نظارت میشود که جابجایی را تشخیص میدهند 1-2 بار از نمایه مرجع، علامت گذاری یک قطعه مشکوک قبل از خروج از دستگاه. برای ایمنی بسیار مهم است قطعات خودرو قالب گیری تزریقی مانند بوشهای پدال ترمز یا نگهدارندههای کیسه هوا، این سطح از کنترل فرآیند در فرآیند تأیید بخش تولید (PPAP) تأیید شده و قفل میشود که فضایی را برای تغییرات کنترل نشده پارامتر باقی میگذارد.
قطعات خودرو قالب گیری تزریقی: اجزای شکل دادن به خودرو
محدوده از قطعات خودرو قالب گیری تزریقی به اندازه خود ماشین عریض است. از نظر خارجی، نمای سپر، مجموعههای توری، و محفظههای آینه، همگی از پلیپروپیلن یا ABS قالبگیری میشوند که اغلب با روکشهای رنگشده یا متالیز شدهاند. در داخل کابین، پانل ابزار، تزئینات درها، کنسول وسط و پره های دریچه هوا همگی قرار دارند جزء قالب گیری تزریقی خودروs . در زیر کاپوت، منیفولد ورودی، پوشش سوپاپ، تابه روغن و روکش موتور از کاهش وزن نایلون تقویتشده با شیشه نسبت به آلومینیوم ریختهگری استفاده میکنند - معمولاً وزن قطعه را کاهش میدهند. 30% تا 50% برای تابع معادل سیستمهای الکتریکی متکی به اتصالات قالبگیری تزریقی، جعبه فیوز و محفظه حسگر ساخته شده از مواد PBT یا PA هستند که در برابر دمای زیر هود و نمک جاده مقاومت میکنند.
تغییر از فلز به قالب گیری تزریق پلاستیک خودرو تنها با وزن هدایت نمی شود. قالبگیری تزریقی امکان ادغام چندین عملکرد را در یک قسمت واحد فراهم میکند. یک حامل جلویی که از پلی پروپیلن پر شده با شیشه ساخته شده است میتواند پایه رادیاتور، براکتهای چراغهای جلو، تکیهگاه قفل کاپوت و ضربهگیر عابر پیاده را در یک قطعه ترکیب کند و جایگزین مجموعه فولادی جوششده شود. 12 تا 18 مهر . این یکپارچه سازی قطعات اتصال دهنده ها را حذف می کند، ایستگاه های خط مونتاژ را کاهش می دهد و دقت ابعادی در جلوی خودرو را بهبود می بخشد. همانطور که پلت فرم های وسایل نقلیه الکتریکی بالغ می شوند، تقاضا برای وزن سبک می شود قطعات قالب گیری تزریقی خودرو فقط سرعت میگیرد - محفظههای باتری، کانالهای مدیریت حرارتی و کانکتورهای ولتاژ بالا همگی بهعنوان اجزای قالبگیری تزریقی با حجم بالا ظاهر میشوند که باید همان تلرانسها و استانداردهای مواد را مطابق با پیشینیان موتور احتراق خود داشته باشند.
