Изготовление пластиковых гаек литьём под давлением: обзор технологии
Пластиковые гайки получают распространение в тех случаях, когда требуется снизить вес, обеспечить коррозионную стойкость и электрическую изоляцию. Подробнее о технологических особенностях и примерах применения можно узнать по ссылке https://vpmat.ru/articles/plasticgaiki.html.
Материалы и выбор полимера
Для производства пластиковых гаек чаще всего используются нейлоны (PA), полиэтилены высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET) и специальные композиции с наполнителями. Выбор материала определяется требованиями к прочности, износостойкости, температурному диапазону и устойчивости к химическим воздействиям.
Критерии выбора
- Механические характеристики (модуль упругости, предел прочности).
- Рабочая температура и термостойкость.
- Трение и износ при резьбовом соединении.
- Химическая стойкость к агрессивной среде.
- Возможность окраски и маркировки.
Проектирование и оснастка
Проектирование включает расчёт геометрии гайки, учёт допусков резьбы, выбор типа резьбы (метрическая, дюймовая, самонарезающая и др.) и анализ усадки материала. Форма литейной оснастки (форма) проектируется с учётом обеспечения равномерного заполнения полости, уравновешивания потока расплава и минимизации остатков и деформаций.
Особенности конструкции формы
- Система впрыска и холодные каналы для уменьшения потерь материала.
- Распределение точек впрыска для равномерного заполнения.
- Каналы вентиляции для выхода газов.
- Износостойкие вставки в зоне резьбы для увеличения срока службы формы.
Процесс литья под давлением
Технологический цикл включает подогрев и плавление гранул, впрыск расплава под давлением в форму, выдержку под давлением для компенсации усадки и охлаждение до момента извлечения. Параметры впрыска (температура, давление, скорость) оптимизируются под конкретный материал и геометрию детали.
Контроль качества в процессе
- Измерение габаритов и профиль резьбы с помощью калибров и оптических приборов.
- Испытания на прочность и вырыв резьбы.
- Проверка на дефекты: пузыри, непроницаемость, деформация.
- Статистический контроль и анализ SPC для стабильности партии.
Постобработка и дополнительные операции
После извлечения из формы могут потребоваться: удаление литников и заусенцев, проточка резьбы, термическая обработка для снятия внутренних напряжений, декоративная обработка или нанесение покрытий. В зависимости от требований возможно выполнение ультразвуковой сварки или установка вкладышей из металла.
Типичные операции
| Операция | Назначение |
|---|---|
| Удаление литников | Обеспечение чистоты поверхности и размеров |
| Проточка/нарезка резьбы | Достижение заданного профиля резьбы и допусков |
| Термофиксирование | Снижение остаточных напряжений и стабильность размеров |
Применения и эксплуатационные ограничения
Пластиковые гайки используются в электрооборудовании, бытовых приборах, медицинских устройствах, в легкой промышленности и в условиях агрессивной коррозионной среды. Ограничениями служат более низкая по сравнению с металлом прочность на разрыв, склонность к ползучести при высоких температурах и возможная чувствительность к ультрафиолету при уличной эксплуатации.
Факторы, влияющие на стоимость и сроки
На цену и сроки изготовления влияют: сложность формы и количество полостей, необходимость изготовления пробной оснастки, выбранный материал, объём заказа, требования к контролю качества и наличие дополнительных операций. Массовое производство позволяет снизить себестоимость за счёт многократного использования формы и оптимизации цикла.
Заключение
Литьё под давлением обеспечивает серийное и относительно экономичное производство пластиковых гаек при строгом соблюдении технологических параметров и контроле качества. При выборе материала и конструкции следует учитывать рабочие нагрузки, условия эксплуатации и требования к долговечности соединения.
