Хорошо, с возвращением все. Сегодня мы собираемся заняться тем, о чем вы, возможно, не думаете каждый день.
Определенно не повседневная тема.
Да, это немного ниша. Верно. Мы собираемся рассмотреть дефекты усадки в деталях, отлитых под давлением.
Ага.
Знаете, вы прислали действительно классное исследование по этому поводу, и я должен сказать, что я отчасти очарован им.
Ага. Это одна из тех вещей, о которых вы, вероятно, даже не задумываетесь.
Верно.
Но это влияет практически на каждый продукт, который вы используете.
Да, именно. Я имею в виду, подумай о чехле для телефона.
Ага.
Или, например, запчасти для вашей машины. Верно. Получить эти гладкие пластиковые детали идеальной формы не так просто, как кажется.
Существует много научных исследований, посвященных предотвращению этих недостатков.
Ага. Итак, прежде чем мы перейдем к тому, как это сделать. Верно. Можете ли вы просто подготовить для нас немного почву? О чем именно мы имеем в виду, когда говорим о дефектах усадки?
Хорошо, представьте, что у вас есть идеально спроектированная форма для пластиковой детали.
Верно.
И на бумаге все выглядит великолепно, но когда реальная деталь выходит из формы, она не совсем правильная. Возможно, он немного меньше, чем должен быть.
Хорошо.
Или на поверхности есть странная вмятина. Или все это деформировано.
Хорошо. Ага.
Так что это дефекты усадки.
Так что мы как будто детективы, да? У нас есть место преступления, эти дефекты сжатия, и теперь нам нужно выяснить, кто обычные подозреваемые.
Точно. Мол, и есть три главных виновника, на самом деле.
Хорошо.
Обычно мы смотрим на сам материал, конструкцию формы, а затем на фактические параметры процесса, используемые при литье под давлением.
Попался. Так что каждый из них мог бы помешать работе.
Ага. Каждый из них может сыграть большую роль в поведении пластика при охлаждении и затвердевании.
Хорошо. Итак, начнем с материала.
Хорошо.
Как может, например, выбрать неправильный тип пластика?
Таким образом, разные пластики сжимаются с разной скоростью при охлаждении. Некоторые из них естественным образом более склонны к усадке, чем другие. Так, например, полиэтилен и полипропилен имеют более высокую степень усадки.
Хорошо.
Что может быть непросто.
Ага. Так что, если вы делаете что-то, что вам действительно нужно, например, с точностью до размеров.
Верно.
Знаешь, типа, это должно во что-то вписываться.
Ага.
Вы не хотите их использовать.
В таких случаях вам, возможно, лучше использовать что-то вроде поликарбоната или АБС-пластика, поскольку они меньше дают усадку.
Попался. Так что все дело в выборе подходящего пластика для работы. Верно. Но что, если вы застряли в использовании чего-то, что имеет высокую степень усадки? Есть ли что-нибудь, что вы можете сделать? Чтобы обойти это?
Абсолютно. Таким образом, вы действительно можете модифицировать сам материал, чтобы уменьшить усадку. Вы можете добавить наполнители, например стекловолокно. Подумайте об этом. Как армирование бетона.
Верно. Как арматура.
Да, арматура. Точно. Таким образом, это добавляет прочности и стабильности, но в данном случае также помогает ограничить степень усадки пластика.
Это круто. Итак, с выбором материала мы разобрались. Что дальше?
Дизайн пресс-формы.
Хорошо.
И здесь все становится по-настоящему интересно, потому что сама форма может либо помочь предотвратить дефекты усадки, либо сделать их намного хуже. Подумайте о том, как испечь пирог на шаткой сковороде. Ты ведь знаешь, что идеальный торт у тебя не получится?
Верно. Все будет в беспорядке.
Таким образом, даже при использовании подходящего пластика плохая конструкция формы может действительно все испортить.
Хорошо. Таким образом, даже, казалось бы, мелкие детали в форме могут иметь большое значение.
О да, определенно. Так, например, положение и количество литников в форме, то есть каналов, по которым течет расплавленный пластик.
Хорошо.
Они могут оказать огромное влияние на то, насколько равномерно пластик заполняет полость.
Хорошо.
А если оно неравномерное, на поверхности останутся вмятины.
Верно, верно. Так что это своего рода стратегическое направление пластика, чтобы он попал туда, куда должен.
Ага.
Что еще?
Толщина стенок – еще один немаловажный вопрос. Если стенки детали неровные, скорость охлаждения будет разной, что может привести к короблению и изменению размеров.
Хорошо.
Кроме того, у вас есть контроль температуры внутри самой формы. Вам не нужны горячие или холодные места, потому что это может привести к неравномерной усадке и искажениям.
Ух ты. Похоже, что каждая мелочь должна быть идеально спланирована, чтобы избежать этих проблем.
Да, это так. И все становится еще сложнее, если учесть, что разные типы пластиков ведут себя по-разному на молекулярном уровне. Так, например, у вас есть аморфные полимеры, такие как АБС и поликарбонат. У них более хаотичная молекулярная структура, поэтому они имеют тенденцию охлаждаться и затвердевать более предсказуемым образом. И это делает их менее склонными к неожиданностям сокращения.
Так что, поскольку это случайно, на самом деле это более последовательно.
Точно. Но есть и кристаллические полимеры, такие как полипропилен и полиэтилен. У них более упорядоченная молекулярная структура, поэтому они фактически сжимаются сильнее при охлаждении, потому что эти молекулы очень плотно выравниваются и упаковываются вместе.
Итак, с этими кристаллическими полимерами у вас есть совершенно другой уровень усадки, о котором вам следует беспокоиться.
Точно.
Удивительно, как что-то такое крошечное может иметь такое большое значение.
Это действительно так. И это становится еще интереснее, потому что условия окружающей среды, такие как температура и влажность, также могут влиять на поведение материала. Все эти факторы необходимо учитывать при проектировании формы, чтобы попытаться предотвратить дефекты усадки.
Так это действительно похоже на гигантскую головоломку, да? У вас есть материал, форма, окружающая среда, и все это должно работать вместе.
Вы поняли. И каждый из них играет решающую роль.
Хорошо. Итак, мы поговорили о выборе материала и конструкции формы. Какой последний кусок?
Последняя часть головоломки — это параметры процесса, то есть настройки и корректировки, которые выполняются во время реального процесса литья под давлением. Попался. Это что-то вроде приготовления пищи.
Хорошо.
У вас могут быть лучшие ингредиенты, идеальный рецепт, но вы напутали с температурой духовки или временем приготовления.
Ага. Вы не добьетесь хорошего результата.
Вы вообще не добьетесь хорошего результата.
Верно. Так что у меня такое ощущение, что именно здесь и начинается вся тонкая настройка.
Это так.
Так с чего же нам начать со всеми этими параметрами процесса? Их должно быть около тонны.
Их много, но есть несколько ключевых, на которых мы концентрируемся. Давление впрыска, время выдержки, температура впрыска и время охлаждения.
Хорошо. Похоже, нам нужно многое раскрыть.
Мы делаем.
Давайте. Давайте углубимся в каждый из них и выясним, как они все сочетаются.
Звучит отлично. Давай сделаем это.
Итак, мы вернулись и готовы углубиться в эти параметры процесса.
Хорошо.
Вы говорили, что они похожи на ручки, которые вы настраиваете, знаете ли, чтобы процесс литья под давлением был правильным.
Ага. Вы можете точно настроить результат, регулируя эти параметры. Точно так же, как вы регулируете температуру духовки и время приготовления, чтобы что-нибудь испечь.
Хорошо. Итак, начнем с давления впрыска и времени выдержки.
Верно.
Как они влияют на усадку?
Представьте, что вы наполняете воздушный шар водой.
Хорошо.
Если у вас недостаточно давления, он не наполнится полностью.
Верно. У тебя появятся все эти морщины и...
Точно. То же самое происходит и при литье под давлением.
Хорошо.
Если давление впрыска недостаточно высокое, пластик может не полностью заполнить форму.
И тогда вы получите эти вмятины и тому подобное.
Точно.
Попался. Ладно, хватит давления. Убедитесь, что пластик попадает туда, куда ему нужно. Верно.
А как насчет времени выдержки?
Таким образом, время удержания означает поддержание этого давления.
Хорошо.
Как только форма заполнится. Так что подумайте о том, чтобы держать руку на шарике с водой.
Хорошо.
Даже после того, как он заполнится, чтобы убедиться.
Оно не выплескивается.
Точно. Таким образом, при литье под давлением время выдержки сохраняет давление на пластик во время его охлаждения и затвердевания.
Поэтому он держит форму.
Верно.
Хорошо. Так что это похоже на двухэтапный процесс. Вы взрываете его давлением.
Ага.
И затем вы держите его там, пока он не застынет.
Точно.
Что произойдет, если вы не будете удерживать его достаточно долго?
Тогда пластик может сжиматься при остывании.
Тогда вы получите деталь неправильного размера.
Ага.
Удивительно, сколько точности во всем этом.
Ага. Это точно не просто плавить пластик и запихивать его в форму.
Нисколько. Хорошо, давайте перейдем к температуре впрыска.
Хорошо.
Это параметр Златовласки.
Верно.
Не слишком жарко, не слишком холодно.
Точно. Расплавленный пластик должен иметь правильную температуру для этого конкретного материала.
Хорошо, можете ли вы привести нам пример того, как это будет на самом деле? Ага. Допустим, мы работаем с АБС-пластиком, который используется во самых разных вещах, от кубиков LEGO до приборных панелей автомобилей.
Ох, вау.
Теперь, если температура впрыска слишком высока, АБС может фактически начать ухудшаться.
Хорошо.
И в конечном итоге вы можете изменить цвет или деталь может стать слабее.
Таким образом, у вас может получиться кирпичик LEGO, который слишком легко крошится.
Точно. Но с другой стороны, если температура слишком низкая, пластик может не затекать в форму должным образом.
Ох, ладно.
И тогда у вас может получиться неполная или, как бы деформированная деталь.
Итак, речь идет о том, чтобы найти ту золотую середину, где она течет, но не становится слишком горячей.
Точно. И, наконец, у нас есть время охлаждения, которое, вероятно, является одним из наиболее важных параметров, когда речь идет об усадке.
Хорошо, а как время охлаждения влияет на усадку?
Поэтому, если вы ускорите процесс охлаждения и слишком рано вытащите деталь из формы, пластик все равно может остаться мягким.
Ох, ладно.
И он может продолжать сжиматься за пределами формы.
Так что даже если все остальное пойдет идеально, в конце все равно можно все испортить.
Точно. И здесь все становится немного сложнее, потому что более длительное время охлаждения означает более медленное производство.
Верно. Так что это баланс качества и эффективности.
Точно. И здесь на помощь приходят навыки инженера. Им необходимо сбалансировать все эти вещи для производства высококачественных деталей, не жертвуя при этом скоростью и эффективностью.
Верно, верно. Они словно дирижируют оркестром, следя за тем, чтобы все работало вместе.
Это отличная аналогия. Это показывает, сколько опыта уходит на создание этих продуктов.
Знаете, я никогда особо не задумывался обо всем, что входит в простую пластиковую крышку от бутылки.
Верно.
Или, знаете, легко не заметить кубик LEGO, но там так много всего.
Ага.
Это потрясающе.
И в этом красота этих глубоких погружений. Верно. Мы можем отодвинуть слои и увидеть скрытые чудеса, и это так.
Совершенно новый мир. Знаешь, мне кажется, что я теперь вижу все по-другому.
В2.
Итак, куда нам идти дальше? Итак, мне кажется, что мы уже многое рассмотрели, знаете ли, в отношении усадки, но я уверен, что это еще не все. Верно. Что еще вы нашли интересного в присланном вами исследовании?
Что ж, одна вещь, которая меня поразила, это то, насколько важно подумать о том, для чего на самом деле будет использоваться эта деталь.
Хорошо.
Когда вы пытаетесь предотвратить усадочные дефекты.
Когда вы говорите, для чего он используется, что вы имеете в виду?
Мол, его применение.
Хорошо.
Итак, вы знаете, он должен быть очень прочным и жестким или он должен быть гибким? Будет ли он подвергаться воздействию высоких температур или химикатов? Все это влияет на выбор материала, конструкции пресс-формы и даже параметров процесса, о которых мы только что говорили.
Итак, вы говорите, что речь идет не только о знании науки об усадке, но и о понимании того, как деталь на самом деле будет использоваться в реальном мире.
Точно. Итак, например, мы раньше говорили о бутылках с водой, верно?
Ага.
Вероятно, вы захотите использовать гибкий материал, например полипропилен, для бутылки с водой.
Верно.
Но если бы вы проектировали каску, вам понадобится что-то гораздо более прочное и жесткое, например поликарбонат.
Верно. И эти два материала потребуют совершенно разных подходов для предотвращения усадки.
Точно. Таким образом, полипропилен имеет гораздо более высокую степень усадки, чем поликарбонат.
Хорошо.
Поэтому вам необходимо соответствующим образом скорректировать конструкцию пресс-формы и параметры процесса. Итак, для бутылки с водой вам, возможно, придется сделать форму немного больше, чтобы учесть усадку и компенсировать усадку.
Ага.
Возможно, вам придется использовать более низкое давление впрыска и более длительное время выдержки.
Хорошо. А что касается каски, вы бы, знаете ли, сосредоточились на разных вещах, просто следя за тем, чтобы она, ну знаете, правильно садилась и сохраняла свою форму.
Верно. Так что это не один размер, подходящий всем. Верно.
Все дело в приложении.
Ага. Вам необходимо понимать конкретные требования применения, если вы хотите предотвратить дефекты усадки.
Это как портной шьет костюм. Знаете, вы не будете использовать одни и те же шаблоны и методы для каждого отдельного человека. Вам придется адаптировать его. По их, знаете ли, меркам и все такое.
Точно. И, как портной, инженеры, работающие в области литья под давлением, должны иметь очень глубокое понимание того, как предотвратить эти дефекты усадки.
Верно. И судя по тому, о чем мы говорили сегодня, это звучит очень сложно.
Это. Но это также очень полезно.
Ага.
Когда видишь идеально отлитую пластиковую деталь.
Ага.
Удивительно думать обо всем. Все мастерство и точность, которые были вложены в это создание.
Я сейчас смотрю вокруг своего дома на все эти пластиковые вещи и думаю: я знаю. Ух ты. Я понятия не имел.
Это совершенно новая оценка.
В этом и прелесть этих глубоких погружений, не так ли?
Ага.
Мы узнаем обо всем этом, о чем даже не задумываемся.
Точно.
Я чувствую, что ухожу с совершенно новым взглядом на мир.
Да, я тоже. И, надеюсь, в следующий раз, когда вы воспользуетесь пластиковым изделием, вы подумаете обо всей науке и технике, которые были затрачены на его создание.
Я обязательно это сделаю. Еще раз спасибо, что взяли нас в это путешествие.
О, конечно. Это было мне приятно.
Это было действительно очень интересно.
И всем нашим слушателям спасибо, что присоединились к нам для еще одного глубокого погружения.
Увидимся в следующий раз
