• Vårt erbjudande
    • Tjänster
      • Kontraktstillverkning
      • Projektledning
      • Design & konstruktion
      • Formfyllnadssimulering
      • Verktygsframtagning
      • Kvalitetssäkring
      • Validering & dokumentation
      • Mätning och provning
      • Förpackning & logistik
    • Processer
      • Formsprutning
      • Metallisering – PVD
      • Renrumsproduktion
      • Montage
      • Lackering
      • Steril förpackning
      • Produktmärkning
      • Sammanfogning
  • Marknadssegment
    • Medtech
    • Electronics
    • Industrial Solutions
    • Functional Design
  • Om
    • Företaget
      • AMB i korthet
      • Vår historia
    • Så jobbar vi
      • Syfte, affärsidé, vision och mål
      • Värderingar
      • Våra 12 principer
      • Uppförandekod
    • Bolagsstyrning
      • Ägande, styrelse och ledning
      • Hållbar utveckling
      • Kvalitets- och miljöstyrning
  • AMB Academy
    • Kunskapsbloggen
    • Seminarium
    • Ytbehandlingsskolan
    • Kundlösningar
    • Ordlista
  • Karriär
    • Jobba hos oss
    • Lediga jobb
    • Student/sommarjobb
    • Intresseanmälan
  • Press
    • Pressmeddelanden
    • Bildbank
    • Nyheter
  • Kontakt
    • Kontaktuppgifter
    • Kontaktpersoner
    • Visselblåsning
  • English

Ring oss: +46 471 485 00

Hitta till oss
info@amb.se
Language
  • lang Svenska
  • lang English
AMB Industri ABAMB Industri AB
AMB Industri ABAMB Industri AB
  • Vårt erbjudande
    • Tjänster
      • Kontraktstillverkning
      • Projektledning
      • Design & konstruktion
      • Formfyllnadssimulering
      • Verktygsframtagning
      • Kvalitetssäkring
      • Validering & dokumentation
      • Mätning och provning
      • Förpackning & logistik
    • Processer
      • Formsprutning
      • Metallisering – PVD
      • Renrumsproduktion
      • Montage
      • Lackering
      • Steril förpackning
      • Produktmärkning
      • Sammanfogning
  • Marknadssegment
    • Medtech
    • Electronics
    • Industrial Solutions
    • Functional Design
  • Om
    • Företaget
      • AMB i korthet
      • Vår historia
    • Så jobbar vi
      • Syfte, affärsidé, vision och mål
      • Värderingar
      • Våra 12 principer
      • Uppförandekod
    • Bolagsstyrning
      • Ägande, styrelse och ledning
      • Hållbar utveckling
      • Kvalitets- och miljöstyrning
  • AMB Academy
    • Kunskapsbloggen
    • Seminarium
    • Ytbehandlingsskolan
    • Kundlösningar
    • Ordlista
  • Karriär
    • Jobba hos oss
    • Lediga jobb
    • Student/sommarjobb
    • Intresseanmälan
  • Press
    • Nyheter
    • Bildbank
    • Pressmeddelanden
  • Kontakt
    • Kontaktuppgifter
    • Kontaktpersoner
    • Visselblåsning
Injection moulding

Scientific injection moulding – del 1

3 juli, 2018 Publicerad av Håkan Lavebratt Kunskapsblogg

I en serie om två artiklar förklarar AMB kortfattat den systematiska metodik som tillämpas inom företaget för att hitta den optimala formsprutningsprocessen för varje produkt. Metodiken bygger på bästa praxis inom formsprutande företag idag.

Vad är Scientific Injection Moulding? En introduktion.

Formsprutning är den vanligaste tillverkningsmetoden för massproduktion av detaljer med komplexa geometrier som kräver precisa dimensioner. Den traditionella metodiken för att ställa in formsprutningsprocessen för en viss produkt baseras ofta på tidigare erfarenhet. Men med ständigt ökande krav på produktivitet och repeterbarhet finns det behov för ett strukturerat arbetssätt baserat på fakta. Detta systematiska angreppsätt har inget vedertaget svenskt namn så vi använder därför engelskans Scientific Injection Molding (SIM).

Från en strikt fysikalisk synvinkel finns det bara en handfull parametrar som faktiskt påverkar beteendet hos plastmaterialet i formsprutningsverktygets formrum eller kavitet. På grund av de senaste decenniernas utveckling av formsprutor med kraftfulla styrsystem finns det idag stora möjligheter till processkontroll och övervakning. Det är emellertid lätt att förlora sig i maskinens 30–40 processparameterinställningar i stället för att fokusera på några grundläggande parametrar.

SIM är en systematisk steg för steg-metod som, om den tillämpas korrekt, ger ett bra beslutsunderlag när man tar fram sin formsprutningsprocess för en ny detalj.

Formsprutningens processcykel består i grunden av följande faser:

  • Formstängning
  • Formfyllnad
  • Packning
  • Kylning
  • Formöppning och utstötning

 

För att optimera detaljens produktkvalitet och produktionskostnad är fyllning, packning och kylning de viktigaste faserna att arbeta med.

Följande avsnitt beskriver en väletablerad och accepterad procedur för att ta fram och dokumentera lämpliga parametrar för formsprutningsprocessen. De olika stegen kan enkelt överföras till mallar för praktisk användning av formsprutningstekniker och ställare vid formsprutan.

Figur 1. Mallar för SIM som används på AMB.

Figur 1. Mallar för SIM som används på AMB.

Följande sex steg kommer vi att gå igenom:

  1. Formrumsfyllning – viskositetskurvan
  2. Formrumsbalansering
  3. Tillgängligt insprutningstryck – tryckfall
  4. Processfönster
  5. Eftertryckstid
  6. Finjustering av kyltid

 

Nu kör vi …

1. Formrumsfyllning – viskositetsstudie

Polymera smältor är icke-newtonska vätskor, vilket innebär att de blir mer lättflytande ju mer smältan utsätts för skjuvning. Denna skjuvningsförtunning är avgörande för hur snabbt man bör fylla formrummet och därför är huvudsyftet med det första steget att ta reda på vid vilken skjuvningshastighet viskositetsändringen planar ut. Se exemplet i figur 2 nedan.

Det är viktigt att separera fyllnads- och packningsfaserna i processen. På engelska används begreppet ”decoupled moulding”. Plastens viskositet påverkas som sagt starkt av dess flödeshastighet och därför är det viktigt att fyllnadsfasen styrs av smältans flöde, det vill säga insprutningshastigheten. Packningsfasen är däremot beroende av trycket i formrummen då plastflödet är mycket lågt och styrs därför av insprutningsenhetens eftertryck. Här har vi alltså grunden till terminologin att insprutningsfasen bör vara separerad från packningsfasen.

Omkopplingspunkten i maskinen, alltså övergången mellan fyllning och packning, definieras av skruvens position när en bestämd mängd plastsmälta, motsvarande cirka 95–98% av detaljens slutliga vikt, har sprutats in i formen. De återstående få procenten fungerar som en buffert för till exempel batchvariationer i plastmaterialets smältaegenskaper.

Viskositetskurva

Figur 2. Ett exempel på en viskositetsstudie som visar förhållandet mellan insprutningshastighet (skjuvningshastighet) och viskositet.

2. Formrumsbalansering

När det gäller verktyg med flera formrum är det viktigt att minimera eventuella skillnader i hur de olika formrummen fylls. En obalanserad fyllning medför olika egenskaper hos de färdiga plastdetaljerna från de olika formrummen och försvårar också avluftningen av formverktyget eftersom vissa formrum fylls i en högre hastighet än avsett jämfört med om alla vore balanserade.

En bra åtgärd för att balansera ett ojämnt verktyg är vad vi just gått igenom i steg 1, det vill säga att hitta en insprutningshastighet som är tillräckligt hög för att minimera viskositetsberoendet av flödet. För långsam insprutningshastighet kan, som vi diskuterade ovan, få viskositeten att variera mellan cyklerna med direkt inverkan på formrumsbalansen. Om man kan se en variation från skott till skott av vilket formrum som fylls först kan man ofta lösa detta genom att öka insprutningshastigheten.

Målet är att nå maximalt 5% i viktskillnad mellan de olika kaviteterna, för okritiska standardprodukter respektive max 3% för mer kritiska detaljer. Om en ökad insprutningshastighet inte räcker för att balansera formrummen är en ändring av smältatemperatur och översyn av verktygstemperering åtgärder som ofta förbättrar situationen. Är detta inte tillräckligt kan man exempelvis kontrollera ingötsdimensioner och funktionen på en eventuell värmekanal.

Formrumsbalansering

Figur 3. Studie av skillnad i fyllning (i %) mellan formrummen i ett 12-kavitetsverktyg.

3. Tillgängligt insprutningstryck – tryckfall

Den formsprutningsmaskin som ska användas för det aktuella verktyget och detaljen har ett maximalt tillgängligt insprutningsstryck. Detta tryck måste vara tillräckligt högt för att täcka alla förluster längs smältans flödesväg med början i cylindern. En process som överskrider maskinens tillgängliga tryck, det vill säga en tryckbegränsad process, resulterar i detaljer med ojämn kvalitet eftersom maskinen inte kommer att kunna upprätthålla den önskade insprutningshastigheten. I synnerhet om högpresterande högtemperaturmaterial används är detta ett mycket viktigt steg i processinställningen.

Planeringen för att undvika en tryckbegränsad process startar redan vid formgivningen av en ny detalj. Ett av de viktigaste resultaten från en simuleringsstudie är tryckfallet i hålrummet, vilket aldrig bör överstiga 100 MPa (1000 bar) insprutningstryck (se exemplet i figur 4 nedan).

Figur 4. Insprutningstryck i ett formrum beräknat i en formfyllnadssimulering.

När man sedan utför tester med verktyget installerat i formsprutan fylls successivt munstycket, ingötskanal och intag och stegvisa sektioner av detaljen utan någon aktiverad tryckbegränsning i formsprutan. Vi får nu en tryckfallskurva, se nedan. Om detalj- och verktygskonstruktionen är korrekta finns det tillräckligt mycket marginal mellan det önskade trycket och det tillgängliga maskintrycket. Om inte, måste temperaturen på plastsmältan höjas och eventuellt kan det också finnas behov för ändringar i verktygs- och/eller detaljkonstruktionen.

Tryckfall under formrumsfyllning

Figur 5. Resultatet av en tryckfallsstudie.
Y-axel: Tryck (bar). X-axel: Skottvikt (g).

Sammanfattning – del 1

I de här beskrivna tre inledande stegen för Scientific Injection Moulding har vi gått igenom grunderna för hur man fyller formrummet med plastsmältan. I nästa del av denna artikel kommer vi att beskriva hur man tar fram ett processfönster med avseende på smältatemperatur och eftertryck samt vilken tid vi behöver för eftertryck och kylning. Vi har då erhållit grundläggande processparametrar för en stabil process som producerar detaljer av god kvalitet.

Läs även Scientific Injection Moulding – del 2.

Dela
1

Om Håkan Lavebratt

Tekn. Dr. i Polymerteknologi (KTH 1992). Verksam inom svensk polymerindustri, företrädesvis inom underleverantörsledet. Förutom verksamhetsövergripande frågeställningar har fokus varit kunddialog kombinerat med industrialisering av nya produkter med tillverkningsprocesserna formsprutning, lackering och montering.

  • Kunskapsbloggen
  • Seminarium
  • Ytbehandlingsskolan
    • 1. Varför lackering?
    • 2. Förutsättningar för bästa lackresultat
    • 3. Lacksystem och lackens egenskaper
    • 4. Funktionella lacker
    • 5. Specialeffekter
    • 6. Kommunikation av färger, kulörer och effekter
  • Kundlösningar
  • Ordlista

Senaste artiklarna

  • Plast och miljö – menar vi samma sak eller behövs en (standardiserad) ordlista?
  • Löser uppskoven problemen med MDR?
  • 10 tips inför industrialiseringen av din plastprodukt
  • Hur CE-märker jag min medicintekniska produkt?
  • Tips för att lyckas på den medicintekniska marknaden
  • Hemodialysens historia och plastens betydelse för dialysen

Följ oss!

AMB Logo


AMB Industri AB är specialiserat inom formsprutning och ytbehandling av plast, främst inom det medicintekniska området. Vi har även renrumsproduktion med helautomatisk montering av medicinska engångsartiklar.

Vår fabrik ligger idylliskt vid Lyckebyån i Småland. AMB grundades 1946 och är idag familjeägt i tredje generationen.

Kontakta oss

  • AMB Industri AB
  • Kvarnvägen 26, Broakulla, Sverige
  • +46 471 48500
  • info@amb.se

Din säkerhet

AMB:s integritetspolicy

Nyheter

  • Strålande tider – AMB inviger solpark 22 augusti, 2024
  • Plast och miljö – menar vi samma sak eller behövs en (standardiserad) ordlista? 26 april, 2023
  • Löser uppskoven problemen med MDR? 13 april, 2023
  • Samråd pågår 13 mars, 2023

Kundlösningar

  • Svenska
    • English

© 2025 — AMB Industri AB

  • Plastic parts. Refined.
Föreg. Nästa
Home>Kunskapsblogg>Scientific injection moulding – del 1

Vi använder cookies för att kunna ge dig bästa möjliga upplevelse av vår hemsida. Du kan läsa mer om vilka cookies vi använder eller stänga av dem i .

AMB logo
Tillhandahållen av  GDPR Cookie Compliance
Sekretessöversikt

Den här webbplatsen använder cookies så att vi kan ge dig den bästa möjliga användarupplevelsen. Cookieinformation lagras i din webbläsare och gör att du känns igen när du återvänder till vår webbplats, och hjälper oss även att förstå vilka delar av webbplatsen som du tycker är mest intressanta och användbara.

Du kan justera alla dina cookie-inställningar genom att navigera i flikarna här till vänster.

Nödvändiga cookies

Denna cookie ska alltid vara aktiverad så att vi kan spara just dina cookie-inställningar.

Om du avaktiverar den här cookien kan vi inte spara dina inställningar. Det innebär att varje gång du besöker denna webbplats måste du aktivera eller inaktivera cookies igen.

Cookies från tredje part

Den här webbplatsen använder Google Analytics för att samla in anonym information, till exempel antalet besökare på webbplatsen och de mest populära sidorna. I och med Google Analytics 4 spåras även IP-nummer, som dock anonymiseras för oss som analyserar den insamlade datan.

Att hålla den här cookien aktiverad hjälper oss att förbättra vår hemsida.

Godkänn Nödvändiga cookies först så att vi kan spara dina inställningar.

Cookiepolicy

Mer information finns att läsa i vår integritetspolicy.