Pojawienie się przemysłu form wtryskowych

Narodziny przemysłu form wtryskowych to historia, która nastąpiła tuż po rewolucji przemysłowej, ewoluując wraz z materiałoznawstwem, inżynierią mechaniczną i wymaganiami masowej konsumpcji. Jego pojawienie się zasadniczo zmieniło sposób wytwarzania produktów, wpychając „indywidualną produkcję” w erę „masowej replikacji”.

Jego rozwój można podsumować w następujących kluczowych etapach:

I. Pojawienie się i pionierzy: pojawienie się koncepcji formowania wtryskowego (XIX wiek) Zasada działania form wtryskowych wywodzi się z odlewania metali pod ciśnieniem. Jednak tym, co tak naprawdę położyło podwaliny pod formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych, było:

1868: Amerykanin John Wesley Hyatt wynalazł „celuloid”, aby wygrać konkurs na produkcję alternatyw dla kul bilardowych z kości słoniowej. Był to pierwszy w historii materiał termoplastyczny.

1872: Hyatt i jego brat Isaiah wynaleźli pierwszą wtryskarkę tłokową. Ta bardzo prymitywna maszyna wstrzykiwała podgrzany i zmiękczony celuloid do formy za pomocą prostego tłoka, używanego do produkcji takich przedmiotów, jak grzebienie, guziki i kołnierzyki.

Charakterystyka tego etapu:

Ograniczone materiały: Celuloid jest łatwopalny, a przetwarzanie jest niebezpieczne.

Podstawowy sprzęt: Maszyny są ręczne, charakteryzują się wyjątkowo niskim ciśnieniem i precyzją sterowania.

Wąskie zastosowania: Można produkować tylko bardzo proste artykuły codziennego użytku.

II. Prawdziwy start: katalizator nowoczesnego przemysłu (pierwsza połowa XX wieku)

W tym okresie kluczowe przełomy otworzyły drogę do powstania przemysłu formowania wtryskowego.

Wynalezienie kluczowych materiałów:

1909: Baekeland wynalazł tworzywo fenolowe (bakelit), pierwsze w pełni syntetyczne tworzywo sztuczne. Jest niepalny, ma stabilne właściwości i nadaje się na części do izolacji elektrycznej, obudowy radiotelefonów itp., ale jest tworzywem termoutwardzalnym, a proces jego formowania jest bliższy formowaniu tłocznemu.

Lata dwudzieste i trzydzieste XX wieku: Sukcesywnie wynaleziono tworzywa termoplastyczne, takie jak polistyren (PS), polichlorek winylu (PVC), zwłaszcza polipropylen (PP) i poliamid (nylon). Te nowe materiały zapewniły szeroki etap technologii formowania wtryskowego.

Impuls II wojny światowej:

II wojna światowa stworzyła pilną potrzebę taniej i wysoce wydajnej produkcji materiałów wojskowych na dużą skalę. Formowanie wtryskowe idealnie nadawało się do szybkiej produkcji standardowych części, takich jak guziki, zaciski i obudowy instrumentów, a przemysł odnotował znaczny rozwój pobudzony przez wojnę.

III. Rewolucyjny przełom: pojawienie się wtryskarki ślimakowej (lata 50. XX wieku)

Był to najważniejszy kamień milowy w dojrzewaniu branży formowania wtryskowego.

1956: Amerykanin H. William Siemons wynalazł pierwszą wtryskarkę ze ślimakiem tłokowym.

Rewolucyjne znaczenie:

Wysokiej jakości plastyfikacja: Obrót ślimaka pozwala na dokładne ścinanie, mieszanie i podgrzewanie tworzywa sztucznego, co skutkuje bardziej jednolitym stopieniem.

Wysoka prędkość i ciśnienie wtrysku: Znacząco poprawiona wydajność produkcji i jakość produktu.

Precyzyjna kontrola procesu: położył podwaliny pod produkcję skomplikowanych i precyzyjnych części.

Powszechne zastosowanie wtryskarek śrubowych sprawiło, że formowanie wtryskowe stało się naprawdę wydajnym i niezawodnym procesem produkcyjnym odpowiednim do masowej produkcji skomplikowanych części, bezpośrednio dając początek profesjonalnemu przemysłowi projektowania i produkcji form wtryskowych.

IV. Modernizacja i globalizacja: ciągła iteracja technologiczna (od drugiej połowy XX wieku do chwili obecnej)

W kolejnych dziesięcioleciach branża form wtryskowych wkroczyła w erę szybkiego rozwoju i udoskonalenia:

Pojawiające się nowe materiały: Pojawienie się konstrukcyjnych tworzyw sztucznych, takich jak ABS, PC, POM i PBT, rozszerzyło zakres zastosowań formowania wtryskowego, rozciągając się od towarów konsumpcyjnych po dziedziny zaawansowanych technologii, takie jak motoryzacja, elektronika i medycyna.

Modernizacja technologii form:

Powszechne zastosowanie technologii gorących kanałów zmniejszyło ilość odpadów i zwiększyło automatyzację.

Zastosowanie technologii CAD/CAM/CAE (projektowanie wspomagane komputerowo/produkcja/inżynieria) umożliwiło projektowanie form przejście od doświadczenia do nauki; analiza przepływu formy może z wyprzedzeniem przewidywać i rozwiązywać problemy produkcyjne.

Technologie precyzyjnej obróbki, takie jak obróbka CNC, elektroerozja i cięcie drutem, umożliwiły produkcję skomplikowanych, precyzyjnych form.

Automatyzacja i inteligencja: zrobotyzowane ramiona do pobierania części, scentralizowane systemy zaopatrzenia w materiały oraz MES (Manufacturing Execution System) to nowoczesna „fabryka bez świateł”.