Hoàn thiện bề mặt ép phun theo hệ thống phân loại SPI và VDI - Hoàn thiện bề mặt bóng, bán bóng, mờ và có kết cấu.
Nội dung được đề cập trong bài viết này
Hoàn thiện bề mặt ép phun là gì?
Ihoàn thiện bề mặt ép phunrất quan trọng để thiết kế bộ phận thành công và được sử dụng vì lý do thẩm mỹ và chức năng trong các bộ phận ép phun nhựa cho các sản phẩm kỹ thuật.Bề mặt hoàn thiện cải thiện hình thức và cảm giác của sản phẩm khi giá trị cảm nhận và chất lượng của sản phẩm tăng lên với bề mặt hoàn thiện phù hợp.
Vỏ nhựa (Nguồn:XR USA Client)
Tại sao nên sử dụng bề mặt hoàn thiện trong ép phun?
Để tăng tính thẩm mỹ cho bộ phận
Các nhà thiết kế bộ phận có thể sử dụng kết cấu cho nhiều mục đích thẩm mỹ khác nhau.Kết cấu bề mặt mịn hoặc mờ sẽ cải thiện vẻ ngoài của nó và mang lại cho nó vẻ bóng bẩy.Nó cũng bao gồm các lỗi được tạo ra bởi quá trình đúc phun, chẳng hạn như dấu gia công dụng cụ, dấu chìm, đường hàn, đường dòng và dấu bóng.Các bộ phận có chất lượng bề mặt tuyệt vời sẽ thu hút khách hàng hơn từ góc độ kinh doanh.
Để cải thiện chức năng phần
Ngoài những cân nhắc về mặt thẩm mỹ khi lựa chọn lớp hoàn thiện bề mặt ép phun, còn có những cân nhắc thực tế quan trọng.
Thiết kế có thể cần phải có tay cầm chắc chắn để hoạt động tối ưu.Lớp hoàn thiện bằng nhựa có kết cấu cải thiện chất lượng cầm nắm.Do đó, phương pháp xử lý bề mặt ép phun thường được sử dụng trên các sản phẩm chống trơn trượt.Khuôn có kết cấu cũng có thể hỗ trợ thoát khí bị mắc kẹt.
Bề mặt SPI mịn có thể làm bong tróc lớp sơn.Tuy nhiên, bề mặt gồ ghề có thể đảm bảo sơn bám dính tốt hơn vào vật đúc.Việc xử lý bề mặt SPI có kết cấu cũng làm tăng độ bền và độ an toàn của bộ phận.
Kết cấu có một số ưu điểm, bao gồm:
- Dòng chảy nhựa nhăn—Những nếp nhăn này có thể được loại bỏ bằng cách thêm độ dày kết cấu đồng thời tăng độ bền và đặc tính chống trượt.
- Cải thiện độ bám—Thêm kết cấu vào thành phần giúp xử lý dễ dàng hơn, tăng tính hữu dụng và an toàn trong các ứng dụng cụ thể.
- Độ bám dính sơn—Sơn bám chắc vào vật thể có kết cấu trong quá trình đúc tiếp theo.
- Làm undercut—Nếu bạn có một phần không nhất quán tiếp xúc với nửa chuyển động của khuôn, thì việc tạo họa tiết trên bất kỳ bề mặt nào có thể mang lại hiệu quả cần thiết.sẽ.
Thông số kỹ thuật hoàn thiện bề mặt khuôn ép phun
Cách phổ biến nhất để xác định bề mặt ép phun là sử dụngPIA (hoặc SPI), VDIVàCông nghệ khuôn mẫutiêu chuẩn.Các nhà chế tạo công cụ khuôn ép phun, nhà sản xuất và kỹ sư thiết kế trên toàn thế giới công nhận ba tiêu chuẩn này và tiêu chuẩn PIA phổ biến hơn một chút và được biết đến rộng rãi hơn là “cấp SPI”.
Hoàn thiện bóng – Hạng A – Hoàn thiện kim cương
(Hoàn thiện bề mặt đúc phun SPI-AB)
Những lớp hoàn thiện loại “A” này mịn, bóng và đắt nhất.Những loại này sẽ cần khuôn thép công cụ cứng, được đánh bóng bằng nhiều loại chất đánh bóng kim cương khác nhau.Do sử dụng bột đánh bóng hạt mịn và phương pháp đánh bóng quay theo hướng ngẫu nhiên nên sẽ không có kết cấu rõ ràng và tán xạ các tia sáng, tạo ra lớp sơn hoàn thiện rất bóng.Chúng còn được gọi là "Hoàn thiện kim cương" hoặc "hoàn thiện buff" hoặc "Kết thúc A"
| Hoàn thành | Tiêu chuẩn SPI | Phương pháp kết thúc | Độ nhám bề mặt (Giá trị Ra) |
| Độ bóng rất cao | A1 | Tăng cường kim cương 6000 Grit | 0,012 đến 0,025 |
| Độ bóng cao | A2 | Tăng cường kim cương 3000 Grit | 0,025 đến 0,05 |
| Kết thúc bóng bình thường | A3 | Tăng cường kim cương 1200 Grit | 0,05 đến o,1 |
Cấp độ bóng SPI phù hợp cho các sản phẩm có bề mặt nhẵn vì lý do thẩm mỹ và chức năng.Ví dụ: A2 là loại hoàn thiện kim cương phổ biến nhất được sử dụng trong ngành, mang lại các bộ phận có vẻ ngoài đẹp mắt và khả năng tháo lắp tốt.Ngoài ra, lớp hoàn thiện bề mặt loại “A” được sử dụng trên các bộ phận quang học như thấu kính, gương và tấm che mặt.
Lớp sơn bán bóng – Hạng B
(hình 2.SPI-AB Hoàn thiện bề mặt đúc phun)
Những lớp hoàn thiện bán bóng này rất lý tưởng để loại bỏ các vết gia công, đúc và dụng cụ với chi phí dụng cụ hợp lý.Các lớp hoàn thiện bề mặt này được tạo ra bằng cách sử dụng các loại giấy nhám khác nhau được áp dụng với chuyển động tuyến tính, tạo ra mô hình tuyến tính như trong hình 2.
| Hoàn thành | Tiêu chuẩn SPI | Phương pháp kết thúc | Độ nhám bề mặt (Giá trị Ra) |
| Kết thúc bán bóng mịn | B1 | Giấy nhám 600 | 0,05 đến 0,1 |
| Độ bóng vừa phải | B2 | Giấy 400 Grit | 0,1 đến 0,15 |
| Emi bình thường Bề mặt bóng | B3 | Giấy nhám 320 | 0,28 đến o,32 |
Lớp hoàn thiện bề mặt bán bóng SPI(B 1-3) sẽ mang lại vẻ ngoài đẹp mắt và loại bỏ các dấu vết của dụng cụ khuôn.Chúng thường được sử dụng ở những phần không phải là phần trang trí hoặc hình ảnh quan trọng của sản phẩm.
Lớp sơn mờ – Hạng C
Đây là loại hoàn thiện bề mặt tiết kiệm và phổ biến nhất, được đánh bóng bằng bột đá mịn.Đôi khi được gọi là gia công tinh bằng đá, nó mang lại khả năng giải phóng tốt và giúp che giấu các vết gia công.Lớp C cũng là bước đầu tiên của quá trình hoàn thiện bề mặt lớp A và B.
| Hoàn thành | Tiêu chuẩn SPI | Phương pháp kết thúc | Độ nhám bề mặt (Giá trị Ra) |
| Kết thúc mờ trung bình | C1 | Đá Grit 600 | 0,35 đến 0,4 |
| Kết thúc mờ trung bình | C2 | Giấy 400 Grit | 0,45 đến 0,55 |
| Kết thúc mờ thông thường | C3 | Giấy nhám 320 | 0,63 đến 0,70 |
Kết cấu hoàn thiện – Hạng D
Nó mang lại cho bộ phận một vẻ ngoài thẩm mỹ hợp lý và được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận công nghiệp và hàng tiêu dùng.Chúng phù hợp cho các bộ phận không có yêu cầu trực quan cụ thể.
| Hoàn thành | Tiêu chuẩn SPI | Phương pháp kết thúc | Độ nhám bề mặt (Giá trị Ra) |
| Kết cấu Satin | D1 | 600 đá trước khi hạt thủy tinh nổ khô#11 | 0,8 đến 1,0 |
| Kết cấu khô | D2 | 400 viên đá trước khi thổi khô kính #240 oxit | 1,0 đến 2,8 |
| Kết cấu thô | D3 | Đá 320 trước khi phun khô #24 oxit | 3,2 đến 18,0 |
Chưa ai từng nói rằng việc thiết kế và sản xuất các bộ phận đúc là dễ dàng.Mục tiêu của chúng tôi là giúp bạn vượt qua vấn đề đó một cách nhanh chóng và có các bộ phận chất lượng.
Hoàn thiện bề mặt ép phun VDI
Bề mặt hoàn thiện VDI 3400 (thường được gọi là bề mặt hoàn thiện VDI) đề cập đến tiêu chuẩn kết cấu khuôn do Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Hiệp hội Kỹ sư Đức đặt ra.Lớp hoàn thiện bề mặt VDI 3400 chủ yếu được xử lý bằng Gia công phóng điện (EDM) khi gia công khuôn.Nó cũng có thể được thực hiện bằng phương pháp tạo họa tiết truyền thống (như trong SPI).Mặc dù các tiêu chuẩn được đặt ra bởi Hiệp hội Kỹ sư Đức nhưng nó thường được sử dụng bởi các nhà sản xuất công cụ trên toàn thế giới, bao gồm Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á.
Giá trị VDI dựa trên độ nhám bề mặt.Từ hình ảnh, chúng ta thấy các kết cấu khác nhau của bề mặt hoàn thiện với các giá trị độ nhám bề mặt khác nhau.
| Giá trị VDI | Sự miêu tả | Các ứng dụng | Độ nhám bề mặt (Ra µm) |
| 12 | Đá 600 | Các bộ phận đánh bóng thấp | 0,40 |
| 15 | Đá 400 | Các bộ phận đánh bóng thấp | 0,56 |
| 18 | Hạt thủy tinh khô | kết thúc satin | 0,80 |
| 21 | Vụ nổ khô #240 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 1.12 |
| 24 | Vụ nổ khô #240 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 1,60 |
| 27 | Vụ nổ khô #240 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 2,24 |
| 30 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 3,15 |
| 33 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 4,50 |
| 36 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 6h30 |
| 39 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 9 giờ 00 |
| 42 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 12:50 |
| 45 | Vụ nổ khô # 24 Oxit | Kết thúc xỉn màu | 18:00 |
Phần kết luận
Trong số hai loại hoàn thiện bề mặt ép phun, SPI loại A và B được coi là loại mịn nhất với độ nhám bề mặt rất thấp và đắt hơn.Trong khi đó, từ quan điểm độ nhám bề mặt, VDI 12, VDI chất lượng cao nhất, tương đương với cấp SPI C.
Chưa ai từng nói rằng việc thiết kế và sản xuất các bộ phận đúc là dễ dàng.Mục tiêu của chúng tôi là giúp bạn vượt qua vấn đề đó một cách nhanh chóng và có các bộ phận chất lượng.
Làm thế nào để chọn một bề mặt ép phun phù hợp?
Chọn lớp hoàn thiện bề mặt ép phun bằng cách xem xét chức năng của bộ phận, vật liệu được sử dụng và các yêu cầu về hình ảnh.Hầu hết các vật liệu đúc phun nhựa điển hình có thể có nhiều loại bề mặt hoàn thiện.
Việc lựa chọn độ hoàn thiện bề mặt phải được thiết lập ở giai đoạn thiết kế phương án ban đầu của thiết kế sản phẩm vì bề mặt quyết định việc lựa chọn vật liệu và góc nghiêng, ảnh hưởng đến chi phí dụng cụ.Ví dụ, lớp hoàn thiện hoặc lớp hoàn thiện có kết cấu cần có góc nghiêng lớn hơn để chi tiết có thể được đẩy ra khỏi khuôn.
Vì vậy, các yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn độ hoàn thiện bề mặt cho nhựa ép phun là gì?
Độ bóng hoàn thiện loại A (Nguồn:Khách hàng XR Hoa Kỳ)
Chi phí dụng cụ
Bề mặt hoàn thiện và vật liệu ảnh hưởng đáng kể đến thiết kế và chi phí của dụng cụ, vì vậy hãy xem xét và đánh giá chức năng về mặt bề mặt sớm trong thiết kế phương án.Nếu lớp hoàn thiện bề mặt đóng vai trò quan trọng đối với chức năng của nó, hãy xem xét lớp hoàn thiện bề mặt ở giai đoạn khái niệm của thiết kế sản phẩm.
Nhiều phần của quá trình ép phun đã được tự động hóa, nhưng đánh bóng là một ngoại lệ.Chỉ những hình dạng đơn giản nhất mới có thể được đánh bóng tự động.Những người đánh bóng hiện có thiết bị và vật liệu tốt hơn để làm việc, nhưng quá trình này vẫn tốn nhiều công sức.
Góc nháp
Hầu hết các bộ phận đều yêu cầu góc nghiêng từ 1½ đến 2 độ
Đây là quy tắc chung áp dụng cho các bộ phận đúc có độ sâu lên tới 2 inch.Với kích thước này, một góc nghiêng khoảng 1½ độ là đủ để dễ dàng tháo các bộ phận ra khỏi khuôn.Điều này giúp ngăn ngừa hư hỏng các bộ phận khi vật liệu nhựa nhiệt dẻo co lại.
Vật liệu làm khuôn
Công cụ khuôn ảnh hưởng rất lớn đến độ mịn bề mặt của khuôn ép phun.Khuôn có thể được làm từ nhiều kim loại khác nhau, mặc dù thép và nhôm là phổ biến nhất.Tác động của hai kim loại này lên các thành phần nhựa đúc là rất khác nhau.
Nhìn chung, thép công cụ cứng có thể tạo ra lớp hoàn thiện bằng nhựa mịn so với các công cụ hợp kim nhôm.Do đó, hãy xem xét khuôn thép nếu các chi tiết có chức năng thẩm mỹ đòi hỏi độ nhám bề mặt thấp.
Vật liệu đúc
Một loạt các loại nhựa ép phun có sẵn để bao gồm tất cả các loại bộ phận và chức năng.Tuy nhiên, không phải tất cả các loại nhựa đều có thể đạt được bề mặt ép phun giống nhau.Một số polyme phù hợp hơn với việc hoàn thiện mịn, trong khi một số polyme khác phù hợp hơn với việc làm nhám để có bề mặt có kết cấu hơn.
Chất lượng hóa học và vật lý khác nhau giữa các vật liệu ép phun.Ví dụ, nhiệt độ nóng chảy là yếu tố quan trọng quyết định khả năng tạo ra chất lượng bề mặt nhất định của vật liệu.Phụ gia cũng có tác động đến kết quả của một sản phẩm hoàn chỉnh.Do đó, điều quan trọng là phải đánh giá các vật liệu khác nhau trước khi quyết định kết cấu bề mặt.
Hơn nữa, các chất phụ gia vật liệu như chất độn và bột màu có thể ảnh hưởng đến độ hoàn thiện bề mặt của vật đúc.Các bảng trong phần tiếp theo minh họa khả năng ứng dụng của một số vật liệu ép phun cho các chỉ định hoàn thiện SPI khác nhau.
Sự phù hợp của vật liệu để hoàn thiện bề mặt cấp SPI-A
| Vật liệu | A-1 | A-2 | A-3 |
| ABS | Trung bình | Trung bình | Tốt |
| Polypropylen (PP) | Không được khuyến khích | Trung bình | Trung bình |
| Polystyrene (PS) | Trung bình | Trung bình | Tốt |
| HDPE | Không được khuyến khích | Trung bình | Trung bình |
| Nylon | Trung bình | Trung bình | Tốt |
| Polycarbonate (PC) | Trung bình | Tốt | Xuất sắc |
| Polyurethane (TPU) | Không được khuyến khích | Không được khuyến khích | Không được khuyến khích |
| Acrylic | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
Sự phù hợp của vật liệu để hoàn thiện bề mặt cấp SPI-B
| Vật liệu | B-1 | B-2 | B-3 |
| ABS | Tốt | Tốt | Xuất sắc |
| Polypropylen (PP) | Tốt | Tốt | Xuất sắc |
| Polystyrene (PS) | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| HDPE | Tốt | Tốt | Xuất sắc |
| Nylon | Tốt | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Polycarbonate (PC) | Tốt | Tốt | Trung bình |
| Polyurethane (TPU) | Không được khuyến khích | Trung bình | Trung bình |
| Acrylic | Tốt | Tốt | Tốt |
Sự phù hợp của vật liệu để hoàn thiện bề mặt cấp SPI-C
| Vật liệu | C-1 | C-2 | C-3 |
| ABS | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Polypropylen (PP) | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Polystyrene (PS) | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| HDPE | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Nylon | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Polycarbonate (PC) | Trung bình | Không được khuyến khích | Không được khuyến khích |
| Polyurethane (TPU) | Tốt | Tốt | Tốt |
| Acrylic | Tốt | Tốt | Tốt |
Sự phù hợp của vật liệu để hoàn thiện bề mặt cấp SPI-D
| Vật liệu | D-1 | D-2 | D-3 |
| ABS | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt |
| Polypropylen (PP) | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Polystyrene (PS) | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt |
| HDPE | Xuất sắc | Xuất sắc | Xuất sắc |
| Nylon | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt |
| Polycarbonate (PC) | Xuất sắc | Không được khuyến khích | Không được khuyến khích |
| Polyurethane (TPU) | Xuất sắc | Xuất sắc | Tốt |
| Acrylic | Trung bình | Trung bình | Trung bình |
Thông số đúc
Tốc độ phun và nhiệt độ ảnh hưởng đến độ bóng bề mặt vì một số lý do.Khi bạn kết hợp tốc độ phun nhanh với nhiệt độ nóng chảy hoặc nhiệt độ khuôn cao hơn, kết quả sẽ là độ bóng hoặc độ mịn của bề mặt bộ phận được tăng cường.Trong thực tế, tốc độ phun nhanh giúp cải thiện độ bóng và độ mịn tổng thể.Ngoài ra, việc lấp đầy khoang khuôn nhanh chóng có thể tạo ra các đường hàn khó nhìn thấy hơn và chất lượng thẩm mỹ cao cho sản phẩm của bạn.
Quyết định độ hoàn thiện bề mặt của một bộ phận là một yếu tố không thể thiếu trong quá trình phát triển sản phẩm tổng thể và cần được cân nhắc trong quá trình thiết kế để đạt được kết quả mong muốn.Bạn đã cân nhắc mục đích sử dụng cuối cùng của bộ phận đúc phun của mình chưa?
Hãy để Hạ Môn Thụy Thành giúp bạn quyết định cách hoàn thiện bề mặt giúp cải thiện tính thẩm mỹ và chức năng của bộ phận của bạn.
Thời gian đăng: 22-05-2023