1. Projekt bramy
Brama formy wtryskowej jest kluczową częścią całego systemu wlewowego. Jego lokalizacja, rodzaj i liczba bezpośrednio wpływają na stan płynięcia stopionego materiału we wnęce formy, prowadząc w ten sposób do zmian w krzepnięciu tworzywa sztucznego, skurczu i naprężeniach wewnętrznych. Powszechnie stosowane typy bram obejmują bramki boczne, bramki punktowe, bramki dla łodzi podwodnych, bramki bezpośrednie, bramki wachlarzowe i bramki cienkowarstwowe.
Dlatego lokalizację przewężki należy wybrać tak, aby zminimalizować odległość przepływu tworzywa sztucznego. Dłuższa odległość przepływu zwiększa różnicę przepływu pomiędzy wewnętrzną warstwą płynną a zewnętrzną warstwą zamrożoną, co skutkuje większymi naprężeniami wewnętrznymi spowodowanymi przepływem i skurczem pomiędzy zamrożoną warstwą a środkową warstwą płynną, co prowadzi do zwiększonego odkształcenia części. I odwrotnie, krótsza odległość przepływu skraca czas przepływu od przewężki do końca części, co skutkuje cieńszą zamrożoną warstwą podczas napełniania formy, niższymi naprężeniami wewnętrznymi i mniejszymi wypaczeniami.
Na przykład w przypadku dużych,-precyzyjnych części z tworzywa sztucznego o cienkich ściankach użycie pojedynczej bramki środkowej lub bocznej spowoduje znaczne odkształcenie po formowaniu, ponieważ współczynnik skurczu promieniowego jest większy niż współczynnik skurczu obwodowego. Stosowanie bramek wielopunktowych lub bramek-filmowych może skutecznie zapobiegać deformacjom wypaczającym; dlatego też obliczenia współczynnika przepływu należy przeprowadzić na etapie projektowania.
W przypadku stosowania formowania punktowego lokalizacja i liczba bramek również znacząco wpływają na stopień odkształcenia na skutek anizotropowego skurczu tworzywa sztucznego.
W eksperymencie dotyczącym rozkładu różnych numerów przewężek dla płaskich-plastikowych części w kształcie pudełka: przy użyciu PA66 wzmocnionego 15% włóknem szklanym część ważąca 1450 g miała wiele żeber wzmacniających wzdłuż kierunku przepływu czterech ścian. Zastosowano te same parametry procesu. Metody bramek: (a) bramka bezpośrednia, (b) bramki 5-4 punktowe, (c) bramki 9-8 punktowe. Wyniki eksperymentów wykazały, że ustawienie bramy metodą b dało najlepsze rezultaty i spełniło wymagania projektowe. Konstrukcja bramy oparta na „c” jest gorsza niż brama bezpośrednia, z wypaczeniem przekraczającym wymagania projektowe o 3,6 ~ 5,2 mm. Wiele bramek skraca współczynnik płynięcia (L/t) tworzywa sztucznego, co skutkuje bardziej równomierną gęstością stopu i skurczem w formie. Jednocześnie wypraska może wypełnić wnękę przy niższym ciśnieniu wtrysku, redukując tendencje do orientacji molekularnej, obniżając naprężenia wewnętrzne i minimalizując deformację części.
2. Projekt układu chłodzenia
Nierówne szybkości chłodzenia podczas formowania wtryskowego mogą prowadzić do nierównomiernego skurczu, powodując momenty zginające i wypaczenia.
Na przykład w precyzyjnej, płaskiej, dużej formie z powłoką z tworzywa sztucznego, duża różnica temperatur pomiędzy wnęką a rdzeniem powoduje szybkie ochłodzenie stopu na zimnej powierzchni wnęki formy, podczas gdy warstwa w pobliżu powierzchni gorącej wnęki formy w dalszym ciągu się kurczy. Ten nierówny skurcz prowadzi do wypaczenia. Dlatego konstrukcja układu chłodzenia form wtryskowych wymaga ścisłej kontroli równowagi temperatur pomiędzy rdzeniem a wnęką. Dlatego w przypadku precyzyjnych płaskich części skorupowych z tworzywa sztucznego materiały o dużym skurczu przy formowaniu są podatne na odkształcenia. Badania produkcyjne wykazały, że różnice temperatur nie powinny przekraczać 5 do 8 stopni.
Po drugie, należy wziąć pod uwagę równomierność temperatury w całej części z tworzywa sztucznego, to znaczy utrzymać jednolitą temperaturę w całym rdzeniu i wnęce, zapewniając równomierne tempo chłodzenia i równomierny skurcz, skutecznie zapobiegając deformacji. Projekt układu chłodzenia powinien zostać określony w drodze rygorystycznych prób procesowych opartych na obliczeniach teoretycznych. Dlatego też rozmieszczenie otworów na wodę chłodzącą w formie ma kluczowe znaczenie.
Po określeniu odległości od ścianki rury do powierzchni wnęki należy w miarę możliwości zminimalizować odległość pomiędzy otworami wody chłodzącej. Jeśli to konieczne, należy zastosować-nierównomierny układ, obejmujący gęsto rozmieszczone otwory na wodę chłodzącą, gdy temperatura materiału jest wysoka, i mniej rozmieszczone, gdy temperatura materiału jest niska, aby utrzymać stosunkowo równomierną szybkość chłodzenia. Jednocześnie, ponieważ temperatura czynnika chłodzącego rośnie wraz z długością kanału chłodzącego, długość obwodu chłodzącego nie powinna być zbyt duża.
3. Projekt mechanizmu wyrzutowego
Konstrukcja mechanizmu wyrzutowego wpływa również bezpośrednio na odkształcenie części z tworzywa sztucznego. Jeśli mechanizm wyrzutowy nie jest wyważony, spowoduje to nierówne siły wyrzutu, co prowadzi do deformacji części z tworzywa sztucznego. Dlatego też mechanizm wyrzutowy powinien być zaprojektowany tak, aby równoważyć opór przy wyjmowaniu z formy. Pole-przekroju kołków wypychaczy nie powinno być zbyt małe, aby zapobiec nadmiernej sile na jednostkę powierzchni działającej na część z tworzywa sztucznego, co mogłoby prowadzić do deformacji.
Trzpienie wypychaczy należy umieścić jak najbliżej miejsc o dużym oporze wyjmowania z formy. W przypadku precyzyjnych, płaskich części z tworzywa sztucznego należy zastosować jak najwięcej kołków wypychających, aby zmniejszyć odkształcenie, oraz należy zastosować kombinowany mechanizm wyjmowania składający się z kołków wypychaczy i płytek-wypychających.
Podczas produkcji części z tworzyw sztucznych o dużych-głębokich-wnękach i cienkościennych-częściach z tworzyw sztucznych przy użyciu miękkich tworzyw sztucznych opór wyjmowania z formy jest stosunkowo wysoki, a materiał jest stosunkowo miękki. Jeśli zastosuje się wyłącznie wyrzucanie mechaniczne, część z tworzywa sztucznego ulegnie odkształceniu. Lepsze wyniki daje zastosowanie kombinacji wielu-elementów lub kombinacji wyrzutu pneumatycznego (hydraulicznego) i mechanicznego.
