Formowanie mikrowtryskowe

Formowanie mikrowtryskowe
	Mała część formowana mikrowtryskowo
Typ procesu	Proces formowania wtryskowego

Mikrowtrysk to proces formowania służący do wytwarzania elementów z tworzyw sztucznych o masie wtrysku od 1 do 0,1 grama z tolerancjami w zakresie od 10 do 100 mikronów. Ten proces formowania umożliwia wytwarzanie skomplikowanych małych geometrii z maksymalną możliwą dokładnością i precyzją.

Podstawowy pomysł

Podstawowa koncepcja procesu formowania mikrowtryskowego jest dość podobna do zwykłego procesu formowania wtryskowego . W tym procesie jednostka mikrowtrysku jest zintegrowana z wtryskarką . Jeśli chodzi o produkcję mikrokomponentów, technologia maszyny i procesu zależy głównie od poniższych punktów: ^{[ potrzebne źródło ]}

Krótki czas przebywania
Niskie naprężenie ścinające w stopionym polimerze
Jednorodne przygotowanie materiału przed formowaniem
Precyzyjny wtrysk i wyrzut
Dokładność wymiarów

Czynniki krytyczne

Kwestia linii podziału

Linia podziału (PL) to linia podziału na części, w której spotykają się dwie połówki formy. Dopasowanie linii podziału dla mikroczęści jest dużym problemem. Zazębiające się cechy wnęki formy i rdzenia do precyzyjnego łączenia są wykorzystywane do zmniejszenia takich problemów. ^{[ potrzebne źródło ]}

Problem z degeneracją

Innym ważnym krytycznym czynnikiem technologii mikrowtrysku jest to, że mniejszy rozmiar części powoduje problemy z odgazowywaniem (usuwaniem bramek). ^{[ potrzebne źródło ]}

Rozmiar wlewu i prowadnicy

Uproszczony schemat formowania wtryskowego z układem zasilania (wlewki, prowadnice i bramki) oraz wypraskami

Kolejnym problemem są średnice prowadnic i wlewów. Całkowita objętość systemu podawania (wlew, prowadnice i bramki) może przekraczać objętość części o czynnik 100 lub więcej. ^{[ potrzebne źródło ]}

Materiały i zastosowania do mikrowtrysku

najczęstsze polimery stosowane w formowaniu mikrowtryskowym

Materiały i zastosowania do mikrowtrysku
Rodzina polimerów	Aplikacja
Polioksymetylen (POM)	Mikroprzekładnie i filtry
Polimer ciekłokrystaliczny (LCP)	Złącza, tulejki i mikroelektronika urządzenia
Poliamid (PA lub Nylon)	Koła zębate mikro
polisulfon (zasilacz)	Obudowa do urządzeń mikroprzepływowych
Poliwęglan (PC)	Soczewki i czujniki do zastosowań optycznych urządzenia
Keton polieteroeterowy (PEEK)	Mikrołożyska i tłoki
Poli(metakrylan metylu) (PMMA)	Złącze światłowodowe
Polietylen (PE)	Części potomne mikrosiłowników
Kwas polimlekowy (PLA)	Implanty biodegradowalne

Maszyna używana do mikrowtrysku

W latach 80. techniki mikroformowania wtryskowego wykorzystywały tradycyjne formowanie wtryskowe, ale do połowy lat 90. nie były dostępne żadne dedykowane maszyny. Obecnie komercyjne systemy mikrowtryskiwania są produkowane przez firmy Milacron , Arburg i Sumitomo Demag jako jednostki mikrowtrysku do zwykłych maszyn. Jednocześnie Wittmann Battenfeld, Babyplast i Desma są producentami dedykowanych mikrowtryskarek.

Firma Milacron opracowała dwa rodzaje jednostek mikrowtrysku:

Dwustopniowa i całkowicie elektryczna jednostka wtryskowa realizowana przez wytłaczarkę i tłok wtryskowy
Całkowicie elektryczna jednostka wtryskowa ze śrubą 14 mm do wtryskiwania stopionego polimeru do formy

Firma Arburg opracowała mikrowtryskarkę z wtryskiem 8 mm, aby zapewnić wysoki stopień precyzji dozowania. Ten typ maszyny połączony jest z drugim ślimakiem, który odpowiada za topienie i jednorodne wymieszanie materiału.

Firma Sumitomo Demag opracowała zindywidualizowaną jednostkę wtryskową do mikroformowania, odpowiednią dla mikroczęści o wadze od 5 g do 0,1 g.

Perspektywy rynkowe

Miniaturyzacja urządzeń motoryzacyjnych, medycznych, elektronicznych, telekomunikacyjnych napędza potrzebę mikroformowania mniejszych elementów. Globalny rynek mikroformowania polimerów i tworzyw termoplastycznych obejmujący medycynę, motoryzację, elektronikę i telekomunikację został wyceniony na 308 mln USD w 2012 roku. Oczekuje się, że rozwój tej technologii będzie kontynuowany, a naukowcy przewidują, że wartość mikroformowania wtryskowego osiągnie 763,6 mln USD do 2019 roku i 897,3 mln USD do 2020 r.

Zobacz też