Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Mikrowtrysk

No description
by

Joanna Forc

on 11 June 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Mikrowtrysk

Mikroelementy często są mniejsze od granulatu tworzywa.
Dlatego o jakości wyprasek decydują: homogeniczność stopionego tworzywa sztucznego, krótki czas jego plastyfikacji i praca według zasady first-in-first-out.
Metody wtrysku
Mikrowtrysk
Zalety jednostki mikrowtrysku


Niedroga produkcja mikrominiaturowych podzespołów o dużej precyzji.

Opłacalna produkcja podzespołów przez zastosowanie standardowych granulatów.

Najwyższa precyzja dzięki ultradźwiękowemu systemowi pomiaru dróg przy aktywnej ochronie formy.



Jednostka plastyfikacji wykonana specjalnie do wtrysków o ciężarze od 5 do 0,1 g. Ślimak o specjalnej geometrii wraz
z integralną blokadą przepływu wstecznego może być stosowany do ciśnień wtrysku rzędu 2700 bar. Najdokładniejsze profile wtrysku i dozowania można z łatwością wykonać zachowując przy tym wymagany czas przebywania tworzywa w cylindrze. Cały system można zintegrować
w maszynach o niższych seriach o sile zamykania do 500 kN.
Wynik – nadzwyczajna precyzyjna i tania produkcja.
Jednostka do mikrowtrysku zamontowana na maszynie 250 kN
Zastosowanie
- wytwarzanie z poliwęglanu płyt CD i DVD
- czujniki ciśnienia i przepływu
- siatkowe rusztowania chipów
- pokrycia pomp
- złączki do wielożyłowych kabli światłowodowych RibCon
- pojemniki na komórki wykorzystywane w metodzie in vitro
- soczewki (PMMA, PC, PS)[4]
- miniaturowe koła zębate
- produkcja opakowań
- naszywki

MATERIAŁY STOSOWANE DO WYTWARZANIA MIKRODETALI
W większości przypadków do mikrowtryskiwania używa się tworzyw termoplastycznych, stosowanych także
w tradycyjnym wtryskiwaniu. Materiały te stanowią bardzo dużą grupę materiałów, obejmujące produkty stabilne w wysokiej temperaturze, również polimery odporne na działanie agresywnych odczynników chemicznych. Są wśród nich materiały zarówno przezroczyste i nieprzezroczyste, dzięki czemu znajduą szerokie zastosowanie o pożądanych właściwościach optycznych.
Przebieg mikrowtryskiwania [4]

— zamknięcie formy zaopatrzonej we wkładkę z gniazdami formującymi, usunięcie powietrza, podgrzanie formy do temperatury wyższej niż temperatura zeszklenia polimeru;
— wtrysk uplastycznionego polimeru do formy;
— ochłodzenie wyrobu do temperatury niższej niż temperatura zeszklenia tworzywa i usunięcie wypraski z formy.
Wtrysk proszków (PIM)
1. efektywna pod względem kosztów seryjna produkcja odpornych na obciążenia
i precyzyjnych elementów
z metalu (MIM) lub ceramiki (CIM)
2. otrzymanie produktów o dowolnych kształtach i o dużej wytrzymałości
3. powtarzalność
4. dobra jakość produktów

Narzędzie formujące [4]
Stosowane w mikrowtryskiwaniu narzędzie formujące składa się
z wkładki z gniazdami formującymi oraz z elementów spełniających funkcje zamknięcia formy i usuwania z niej uformowanego detalu.
Wkładki formujące [4]
Wkładki formujące powinny charakteryzować się następującymi cechami:
— gładką powierzchnią wewnętrzną zmniejszającą tarcie podczas usuwania detalu z formy,
— względnie małym kątem nachylenia ścianek,
— stabilnością kształtu i wymiarów gniazd podczas wielu cykli wtryskiwania
Działanie promieniami
Rentgena na
poli(metakrylan metylu) (PMMA),
"wywołany” fotorezyst umieszczony na bazowej płycie metalowej
naniesione warstwy pośrednie
nałożona warstwa niklu stanowiąca właściwość wkładkę formującą
gotowa wkładka formująca
rozdzielona od miedzi warstwa niklu
Zalety PIM [2]
:
Co można wtryskiwać? [2]
1. ceramika tlenkowa
2. stale
3. węgliki metali oraz metali szlachetnych
Przykłady zastosowań
1. Dźwignia pośrednia - bardziej wytrzymała niż odlew precyzyjny
- wykonywana w technologii MIM
- znajduje zastosowanie w układzie rozrządu silnika samochodu osobowego
-pełna automatyzacja procesu wtrysku

2. Ferrula
Etapy wytwarzania wkładki formującej [4]
http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/pdf/artykuly/article_Polimery2007_Microinjection_molding.pdf
Obecnie na rynku pojawia się też coraz szersza oferta wtryskarek charakteryzujących się małymi objętościami wtrysku oraz niewielkimi siłami zamknięcia formy. [4]
-wykonywane z ceramiki
-łączą one wiązki włókien szklanych służących do transmisji danych
-otwór przelotowy ma średnicę równą jedynie 0,125 mm, w związku z tym decydujące znaczenie ma precyzja jego wykonania
Zalety PIM - c.d.[2]:
5. przy wtrysku proszków osiągana jest tolerancja +/- 10 µm
6. możliwość regulacji położenia ślimaka
7. automatyzacja produkcji
Bibliografia:
1. https://www.arburg.com/
2. http://www.pg.gda.pl/mech/kim/Nowoczesne%20metody%20metalurgii%20proszkow.pdf
3. J. Kaczmar, A. Brzostek, " Aspekty projektowania i wytwarzania mikroelementów oraz zastosowanie technologii mikrowtryskiwania", POLIMERY, 2007.
4. J. Kaczmar, A. Brzostek, "Mikrowtryskiwanie tworzyw polimerowych — technologia, narzędzia i maszyny", POLIMERY, 2007.
5. http://www.inceramics.pl/
6. http://www.ceramit.pl/sptroth_cim.html


MIM - Formowanie wtryskowe
Pozwala na wytwarzanie wyrobów:
-o złożonych kształtach
-o zróżnicowanych wymiarach (dużych oraz małych)
-z wykorzystaniem różnorodnych materiałów: metali, ceramiki,
a nawet kompozytów
Wtryskarki [4]
Do mikrowtryskiwania stosuje się obecnie wtryskarki
z przystosowanymi dyszami
o małych średnicach. Niestety powoduje to powstawanie dużych wlewków, zatem znacznych strat materiału. Przedłuża się także czas chłodzenia.
W celu uzyskania elementów
o lepszych właściwościach mechanicznych, coraz częściej napełniane są niektórymi stopami metali oraz materiałami ceramicznymi.
Stosuje się termoplasty o małej lepkości oraz o wysokiej czystości chemicznej. [4]
Metoda reaktywnego mikrowtryskiwania [3]
Do formy wprowadza się dwa reaktywne składniki, dzięki czemu można uzyskać połączenie polimer termoutwardzalny + elastomer.
W wyniku stosowania sieciowania przy użyciu UV znajduje ona coraz więcej zastosowań.
Metoda reaktywnego mikrowtryskiwania [3]
Materiały:
- akrylowe
- amidowe
- silikonowe
MIKROWTRYSK
Przygotowanie tworzywa do wtrysku [2]:
*opracowanie składu proszku
*dobór termoplastyfikatora
*urabianie tworzywa do wtrysku
*rozdrobnienie tworzywa
MIM -proces wytwarzania
Surowiec
Mieszanie
Formowanie
Usuwanie lepiszcza
Spiekanie
Gotowy wyrób

• Złożone kształty wyrobów;
• Większe możliwości niż przy odlewaniu precyzyjnym lub klasycznej technologii MP
• Niższe koszty;
• Eliminacja procesów obróbki mechanicznej;
• Wysoka dokładność wykonania;
• Wysoka gęstość 97.5-9.5%;
• Wysokie własności mechaniczne: wytrzymałość, wydłużenie, twardość.

http://www.plastech.pl/wiadomosci/Technologia-Engel-X-%E2%80%93-Melt,n2922
http://www.cerel.eu/pliki/Wtrysk_wysokocisnieniowy_rdzeni.pdf
http://www.arburg.com/pl/pl/zakres-dzialalnosci/produkcja-wtryskowa/wypraski/
http://www.seo-peace.com/
what-is-micro-molding/
Zalety MIM [2]
http://www.arburg.com/pl/
http://www.arburg.com/pl/
http://www.arburg.com/pl
Wtrysk proszków (PIM) [1]
Wtrysk proszków (PIM) umożliwia efektywną pod względem kosztów seryjną produkcję odpornych na obciążenia i precyzyjnych elementów z metalu (MIM) lub ceramiki (CIM).
CIM
Wtrysk wysokociśnieniowy ceramiki (CIM - Ceramic Injection Molding, Ceramic Injection Moulding) jest technologią, która umożliwia wielkoseryjną produkcję elementów ceramicznych
o skomplikowanych kształtach i wąskich tolerancjach wymiarowych bez stosowania obróbki wykańczającej. [5]
Do wtrysku ceramiki stosuje się zaadaptowane wtryskarki tego samego typu, co do wtrysku tworzyw termoplastycznych. Konstrukcja form wtryskowych i zasady projektowania wyrobów przeznaczonych do produkcji w tej technologii również pozostają takie same, jak dla tworzyw sztucznych.
Budowa wtryskarki i formy[5]
ZASTOWANIE CIM
Części ceramiczne wykonane metodą wtrysku często znajdują zastosowanie w przemyśle:
• tekstylnym - prowadniki
• elektronicznym - kapilary, dysze, prowadniki, izolatory, wkręty
• chemicznym - dysze, mieszacze, inne
• medycznym - bio-kompatybilne części sprzętu medycznego i implantów
• stomatologicznym - transparentne mocowania koron zębów, wkręty
• zegarmistrzowskim - odporne na zużycie mikroczęści mechaniczne [6]

Najważniejszymi cechami ceramicznych części są [6]:

• wysoka precyzja
• powtarzalność
• trwałość
• bio-kompatybilność
• wysoka twardość
• odporność chemiczna
• stabilność fizyczna
• wysoka wytrzymałość
• bardzo gładka powierzchnia
• izolacyjność elektryczna

Etapy procesu technologicznego [5]
1) Wtrysk materiału do formy w temperaturze 150 - 170°C, według parametrów technologicznych zalecanych przez producenta granulatu
2) Wypłukiwanie części plastyfikatora z materiału ceramicznego wyprasek w kąpieli wodnej (możliwe jest usunięcie do ok. 50% plastyfikatora)
3) Usunięcie pozostałej części plastyfikatora
w procesie obróbki cieplnej w temperaturze 300°C
4) Wypalenie wyprasek ceramicznych pozbawionych plastyfikatora w temperaturze 1300 - 1700°C.
Przykłady elementów [6]
Materiały [5]
Full transcript