Formsprutning är en process för att forma plast genom att smälta den och injicera den i en fördesignad form. Processen designades först på 1930-talet och baserades ursprungligen på formgjutning av metall. Det erbjuder många fördelar med alternativa tillverkningsmetoder, inklusive minimala förluster från skrot (eftersom skrotbitar kan smältas och återvinnas) och minimala efterbehandlingskrav. Denna process skiljer sig från formgjutning av metall genom att smälta metaller helt enkelt kan hällas; plasthartser måste injiceras med kraft.
Processen använder stora formsprutningsmaskiner, som för fram hartserna genom sex stora processer för att producera allt från datordelar till Halloween-spindlar i plast. Även om denna maskin är en komplex utrustning, består den av två grundelement: insprutningsenheten och spännenheten.
Processen börjar med en form, som kläms fast under tryck för att rymma insprutnings- och kylningsprocessen. Därefter matas pelletiserade hartser in i maskinen, följt av lämpliga färgämnen. Hartserna faller sedan in i en injektionscylinder, där de värms upp till en smältpunkt och sprutas sedan in i formen genom antingen en skruv eller stampanordning.
Sedan kommer uppehållsfasen, där den smälta plasten finns i formen, och hydrauliskt eller mekaniskt tryck appliceras för att se till att alla håligheter i formen är fyllda. Plasten får sedan svalna i formen, som sedan öppnas genom att de två halvorna av formen separeras. I det sista steget kastas plastdelen ut ur formen med utmatningsstift. Den färdiga delen kan innehålla främmande bitar som kallas löpare, som trimmas av och återvinns. Hela processen är cyklisk, med cykeltider på mellan tio och 100 sekunder, beroende på vilken kyltid som krävs.
Formsprutningsprocessen kräver en del komplexa beräkningar. Varje typ av harts har ett krympningsvärde som måste tas med i beräkningen, och formen måste kompensera för det. Om detta värde inte bestäms exakt, kommer slutprodukten att vara felaktigt dimensionerad eller kan innehålla brister. Vanligtvis kompenseras detta genom att först fylla formen med harts, hålla den under tryck och sedan tillsätta mer harts för att kompensera för sammandragning. Andra komplikationer kan inkludera brända delar till följd av att smälttemperaturen ställts in för högt, skevhet till följd av en ojämn yttemperatur eller ofullständig fyllning på grund av ett för långsamt insprutningsslag.
Själva formsprutningsformarna kan vara förvånansvärt dyra, ibland uppemot 100,000 XNUMX USD (USD). Om den önskade delmängden är tillräckligt stor blir dock formkostnaden relativt obetydlig, och de resulterande plastdelarna är mycket rimliga. Vissa formar är gjorda med mer än ett hålrum; dessa multikavitetsformar kostar mer än sina motsvarigheter med enstaka kaviteter, men på grund av ökad produktionseffektivitet minimeras kostnaden per del.
Denna formningsmetod kan användas med en mängd olika plasthartser. De mest populära hartserna för denna typ av formning inkluderar polypropen (PP), polyeten (PE) och ABS. Var och en har sin egen uppsättning fördelar och nackdelar, och de väljs utifrån de önskade egenskaperna hos den sista delen.