Решение для литья под давлением ABS и TPU для изготовления пластиковых колпачков для клавиш.

• Изделие: Пластиковая накладка на кнопку клавиши
• Комбинация материалов: ABS (первый слой — жесткая основа) + TPU (второй слой — мягкая тактильная поверхность)
• Кавитация: 8 + 8 полостей (первый и второй циклы впрыска работают одновременно)
• Совместимость с оборудованием: двухкомпонентный инжекционный станок с угловым расположением цилиндра и поворотным столом на 180 градусов.

Для учета различных реологических свойств АБС-пластика и ТПУ в пресс-форме используется специально разработанная двухступенчатая литниковая система.

Первый этап формования формирует жесткую подложку из АБС-пластика в 8 полостях. Мы использовали систему горячего литья с клапанными затворами, на каждый отсек назначался отдельный клапанный штифт.

Техническое преимущество: Клапанные затворы обеспечивают абсолютный контроль над потоком расплава и перекрытием. Для внутренней структуры колпачка клавиши это гарантирует отсутствие следов затвора (выступов или деформаций), что крайне важно, поскольку поверхность ABS должна идеально прилегать к формованному из TPU материалу на последующем этапе без каких-либо искажений размеров.

Второй этап литья под давлением наносит слой ТПУ. В этой последовательности используется система горячего литья, переходящая в систему холодного литья, которая подает материал в 8 полостей через литниковые каналы типа «банан» (или «кешью»), питаемые четырьмя точками подачи горячего литья.

Технические преимущества: ТПУ — это чувствительный к сдвигу эластомер. Банановый литник позволяет материалу поступать в полость снизу или сбоку, скрывая следы от литника на неэстетичной поверхности. Кроме того, изогнутый профиль бананового литника автоматически срезает литник с отформованной детали во время извлечения, что обеспечивает полностью автоматизированное производство без участия оператора.

Этот инструмент специально разработан для литьевой машины с угловым расположением пресс-формы и поворотным столом. Единая основа пресс-формы позволяет одновременно обрабатывать обе фазы впрыска, удваивая эффективность производства.

Динамика сердцевины/полости: Неподвижная половина (фиксированная форма) содержит два различных профиля полости — один для голой подложки из ABS-пластика, а другой для окончательной формы из ABS+TPU. Напротив, подвижная половина (динамическая форма) вращается на 180 градусов после каждого цикла.

Решение конструктивного ограничения: поскольку подвижная половина вращается, конструкция сердечника должна оставаться на 100% идентичной на обеих половинах плиты. Сердечник должен идеально прилегать к полости из ABS-пластика, чтобы предотвратить образование облоя во время первого литья, и одновременно служить точным ориентиром для нанесения покрытия из TPU во время второго литья. Это требует сверхточной обработки на станках с ЧПУ и точечной обработки для обеспечения равномерного закрытия дефектов на протяжении всех циклов вращения.

Одной из наиболее значительных инженерных проблем в этом проекте был механизм крепления колпачка клавиши. В основании колпачка расположены два надежных крепежных зажима (подрезы). Из-за этих зажимов, направленных внутрь, деталь не может быть извлечена из сердечника напрямую.

Традиционно конструкторы пресс-форм используют угловые направляющие стойки (штифты), прикрепленные к боковой стенке полости, для перемещения ползунков во время открытия пресс-формы. Однако в плотно расположенных 16-гнездных ротационных пресс-формах традиционные угловые штифты занимают слишком много места и ограничивают возможности компоновки.

Мы разработали специализированную компактную систему ползунков, в которой движение ползунков полностью осуществляется системой выталкивания, а не последовательностью открытия пресс-формы.

• Каждая полость снабжена двумя миниатюрными направляющими для формирования подрезов.
• Ползунки имеют внутренние наклонные пазы, выполненные методом механической обработки.
• В эти угловые пазы вставляются прямые выталкивающие штифты со специально обработанными сферическими/закругленными головками.

По мере того, как выталкивающие пластины станка толкают прямые штифты вперед, закругленные головки перемещаются вдоль наклонных пазов внутри ползунков. Это преобразует вертикальную силу выталкивания в горизонтальную силу натяжения, отводя ползуны и одновременно освобождая подрезы, когда деталь отталкивается от стержня.

Поскольку это многокомпонентная ротационная форма, первый слой (ABS) должен оставаться прочно закрепленным на сердечнике, пока тот вращается на 180 градусов для приема второго слоя (TPU).

Для достижения этой цели система выталкивания пресс-формы спроектирована как два идентичных по конфигурации, но независимо управляемых блока. Несмотря на то, что обе стороны подвижной половины имеют совершенно одинаковое расположение выталкивающих штифтов, литьевая машина приводит в действие выталкивающие пластины только со стороны, удерживающей готовое изделие второго отливки. Это обеспечивает надежное удержание заготовки первого отливки для вращения, в то время как готовые двухцветные колпачки для клавиш беспрепятственно извлекаются из формы.

Этот проект по созданию колпачков для клавиш из ABS/TPU демонстрирует взаимодействие передовой кинематики пресс-форм и реологии многокомпонентных материалов. Благодаря сочетанию горячеканальных систем с клапанами, автоматических литниковых каналов типа «банан» и инновационного компактного механизма скольжения с выталкивающим приводом, эта ротационная пресс-форма позволяет производить высокоточные двухкомпонентные детали в больших объемах без необходимости вторичной обработки.