Berita Perusahaan

Cetakan injeksi: analisis komprehensif dari pengerjaan presisi hingga beragam aplikasi

• 2025-06-30

Cetakan injeksi: analisis komprehensif dari pengerjaan presisi hingga beragam aplikasi

    Dalam sistem pembuatan modern yang luas, cetakan injeksi dapat dianggap sebagai "pahlawan tanpa tanda jasa" dalam cetakan produk plastik. Berdasarkan pengerjaan yang tepat dan dengan beragam metode desain dan manufaktur, ini banyak diterapkan di berbagai bidang dan sangat memengaruhi produksi dan kehidupan orang. Artikel ini akan melakukan analisis komprehensif cetakan injeksi dari aspek-aspek seperti prinsip proses, proses inti, teknologi mutakhir, dan aplikasi multi-bidang.

1. Prinsip dan proses inti teknologi cetakan injeksi

    (1) Prinsip proses

    Prinsip kerja cetakan injeksi didasarkan pada sifat termoplastik plastik. Bahan baku plastik granular atau bubuk dikirim ke dalam tong mesin cetakan injeksi melalui hopper, dan plastik dipanaskan ke keadaan cair melalui perangkat pemanas. Di bawah dorongan sekrup, plastik cair disuntikkan ke rongga cetakan pada tekanan tinggi dan kecepatan tinggi, mengisi setiap sudut cetakan. Selanjutnya, cetakan dengan cepat mendingin di bawah aksi sistem pendingin, dan plastik meleleh menguat dan terbentuk. Akhirnya, produk plastik yang dibentuk didorong keluar dari cetakan melalui mekanisme demolding, menyelesaikan satu proses cetakan injeksi. Sepanjang seluruh proses, sebagai "wadah" untuk pembentukan, desain struktural dan akurasi manufaktur cetakan secara langsung menentukan kualitas produk dan efisiensi produksi.

    (2) Proses pembuatan inti

    1. Tahap Desain: 

    Ini adalah titik awal produksi cetakan injeksi. Desainer perlu melakukan pemodelan 3D dan desain struktural dengan menggunakan perangkat lunak profesional seperti CAD/CAM/CAE berdasarkan persyaratan fungsional, desain penampilan dan spesifikasi ukuran produk. Selama proses desain, faktor -faktor seperti pemilihan permukaan perpisahan, posisi gerbang, tata letak sistem pelari, dan desain saluran air pendingin perlu dipertimbangkan secara komprehensif. Misalnya, penentuan posisi gerbang harus menghindari cacat seperti tanda las dan kavitasi selama pengisian plastik. Desain jalur air pendingin perlu memastikan pendinginan cetakan yang seragam dan mempersingkat siklus cetakan. Sementara itu, kualitas "rencana desain cetakan injeksi" akan memengaruhi kesulitan pemrosesan selanjutnya dan masa pakai cetakan. Rencana desain yang sangat baik dapat mencapai produksi yang efisien dan pemeliharaan berbiaya rendah.

    2. Pilihan material: 

    Kinerja bahan cetakan sangat penting untuk kualitas dan masa pakai cetakan. Bahan cetakan yang umum termasuk baja pahat karbon (seperti T8-T12), baja pahat paduan (seperti 42CRMO, CR12MOV), dll. Baja pahat karbon relatif murah. Setelah perlakuan panas, ia memiliki kekerasan tertentu, tetapi ketahanan dan ketahanan ausnya buruk. Ini cocok untuk cetakan sederhana dengan persyaratan presisi rendah. 42CRMO adalah bahan yang umum digunakan untuk cetakan mesin lentur CNC saat ini. Ini fitur kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan keterangan pengerasan yang baik, dan dapat beroperasi pada suhu di bawah 500 ℃, memenuhi persyaratan cetakan presisi tinggi. CR12MOV Cold Work Die Steel memiliki sifat mekanik komprehensif yang sangat baik dan cocok untuk pembuatan cetakan dengan bentuk kompleks, presisi tinggi dan sering digunakan, tetapi biayanya relatif tinggi.

    3. Pemrosesan dan Manufaktur: 

    Peralatan pemrosesan CNC (seperti mesin penggilingan CNC, mesin pelepasan listrik, mesin penggiling CNC, dll.) Digunakan untuk memproses komponen cetakan. Prosedur pemrosesan mencakup pemesinan kasar, permesinan semi-finish dan pemesinan selesai untuk memastikan akurasi dimensi dan kualitas permukaan komponen. Untuk struktur cetakan yang kompleks, seringkali perlu untuk menggabungkan teknik pemrosesan khusus seperti pemesinan pelepasan listrik dan pemotongan kawat. Misalnya, untuk beberapa cetakan dengan pola halus atau struktur terbalik, pemesinan pelepasan listrik dapat mencapai pemrosesan pembentukan presisi tinggi.

    4. Majelis dan debugging: 

    Secara tepat merakit komponen cetakan yang diproses untuk memastikan akurasi yang sesuai antara setiap bagian, seperti kesesuaian geser antara slider dan alur slide, dan clearance fit antara pin ejector dan lubang pin ejector, dll. Setelah perakitan selesai, ia perlu di -debug pada mesin cetakan injeksi. Dengan menyesuaikan parameter proses cetakan injeksi (suhu, tekanan, kecepatan injeksi, waktu penahanan, dll.), Efek pembentukan cetakan dapat diperiksa, dan kemungkinan masalah seperti flash, kekurangan material, dan deformasi dapat diidentifikasi dan diselesaikan sampai produk yang memenuhi syarat diproduksi.

Produsen cetakan peti di Cina (jfmoulds.com)

2. Teknologi Perbatasan Cetakan Injeksi

    (1) Teknologi pencetakan injeksi presisi

    Teknologi pencetakan injeksi presisi yang didorong oleh "desain cetakan injeksi presisi" didedikasikan untuk pembuatan produk plastik presisi tinggi dan umumnya ditemukan di bidang seperti elektronik, optik, dan perangkat medis. Cetakan injeksi presisi memiliki persyaratan yang sangat tinggi dalam desain dan manufaktur. Akurasi dimensi cetakan (toleransi biasanya berada dalam ± 0,01mm) dan kekasaran permukaan (nilai RA mencapai 0,1-0,8μm) harus dikontrol secara ketat. Sementara itu, kontrol parameter proses cetakan injeksi juga lebih tepat. Dengan mengoptimalkan parameter seperti suhu leleh, suhu cetakan, dan tekanan injeksi, fluktuasi laju penyusutan dan deformasi produk plastik berkurang, memastikan stabilitas dimensi dan keandalan fungsional produk. Misalnya, cetakan injeksi presisi yang digunakan untuk memproduksi lensa kamera ponsel dapat memungkinkan kinerja optik lensa untuk mencapai akurasi tingkat mikron, memenuhi persyaratan untuk kualitas gambar pemotretan.

    (2) Teknologi pencetakan injeksi berkecepatan tinggi

    "Proses cetakan injeksi berkecepatan tinggi" bertujuan untuk meningkatkan efisiensi produksi. Dengan meningkatkan kecepatan injeksi (hingga 500-1000mm/s) dan memperpendek siklus cetakan, ia menyadari produksi cepat produk plastik dalam jumlah besar. Selama cetakan injeksi berkecepatan tinggi, plastik meleleh dengan cepat mengisi rongga cetakan dalam waktu singkat, mengurangi waktu pendinginan lelehan pada pelari dan menurunkan resistansi aliran, yang kondusif untuk cetakan produk plastik berdinding tipis dan berbentuk kompleks. Selain itu, cetakan injeksi berkecepatan tinggi juga dapat meningkatkan kualitas permukaan produk plastik dan mengurangi terjadinya cacat seperti tanda las. Misalnya, ketika memproduksi kotak kemasan plastik berdinding tipis, teknologi cetakan injeksi berkecepatan tinggi dapat mengurangi siklus cetakan dari satu produk dari puluhan detik dalam proses tradisional menjadi hanya beberapa detik, secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi.

    (3) Teknologi pencetakan injeksi multi-warna dan multi-material

    Teknologi "cetakan injeksi dua warna" dan "cetakan injeksi multi-material" telah menembus keterbatasan material tunggal dari cetakan injeksi tradisional. Cetakan injeksi dua warna, melalui dua set sistem cetakan injeksi dan struktur cetakan yang berputar, dapat mencapai cetakan komposit dua warna atau plastik dengan sifat yang berbeda dalam satu proses cetakan injeksi, membuat penampilan produk lebih berlapis dan menyenangkan secara estetika, sambil menganut produk dengan banyak fungsi. Misalnya, kunci keyboard komputer dicetak dalam dua warna. Bagian karakter terbuat dari plastik transparan tahan aus, dan tubuh utama tutup kunci terbuat dari plastik berkekuatan tinggi. Ini tidak hanya memastikan kejelasan dan ketahanan aus dari karakter tetapi juga meningkatkan kekuatan keseluruhan tutup kunci.

    Teknologi pencetakan injeksi multi-material telah memperluas ruang lingkup aplikasinya, memungkinkan kombinasi plastik dengan berbagai bahan seperti logam dan karet untuk mencapai integrasi produk multi-fungsional. Di bidang manufaktur otomotif, teknologi cetakan injeksi multi-material digunakan untuk menghasilkan roda kemudi, mengintegrasikan pegangan karet lunak dengan bingkai plastik keras menjadi satu bagian untuk meningkatkan kenyamanan dan keamanan cengkeraman. Di bidang perangkat medis, plastik biokompatibel dapat dikombinasikan dengan silikon untuk menghasilkan perangkat medis yang sesuai dengan tubuh manusia.

3. Bidang aplikasi yang beragam dari cetakan injeksi

    (1) Bidang manufaktur mobil

    "Automotive injection molds" play a crucial role in the development of automotive lightweighting and intelligence. Automotive interior parts such as instrument panels, center consoles, and door panels are mostly produced by injection molding. Through injection molds, interior components with complex curved surfaces and high-quality surface textures can be manufactured, enhancing the aesthetic appeal and comfort of the vehicle interior. Meanwhile, by using multi-color and multi-material injection molding technology, the functional integration of interior parts can also be achieved, such as forming decorative strips and functional keys in one piece.

    In terms of automotive exterior parts, components such as bumpers, spoilers, and grilles also rely on injection molds for production. These components not only need to have good appearance quality, but also possess high strength, weather resistance and impact resistance. For instance, car bumpers are typically made of modified plastics through injection molding. The design of the injection mold needs to take into account the fluidity and shrinkage rate of the material to ensure the dimensional accuracy and structural strength of the bumper, so as to meet the requirements of collision safety. In addition, components such as battery boxes and motor casings of new energy vehicles are increasingly manufactured using injection molds to achieve lightweight and cost control.

    (2) Field of electronics and electrical appliances

    Electronic and electrical products have extremely high requirements for the precision, appearance and functionality of plastic products, and injection molds are widely used in this field. The casings of mobile phones and tablet computers are produced through precision injection molds, which can achieve ultra-thin and ultra-light designs while ensuring the strength of the casings and the performance of signal transmission. The keyboard, monitor frame and other components of a laptop are also formed by injection molds. Through two-color injection molding or surface treatment processes, the aesthetic appeal and texture of the product are enhanced.

    Among household appliances, the inner linings of refrigerators, the outer shells of air conditioners, and the control panels of washing machines are all manufactured by injection molds. These molds need to meet the demands of mass production while ensuring the dimensional consistency and surface quality of the products. For instance, the injection mold for the inner liner of a refrigerator needs to be equipped with a good cooling system to rapidly cool the plastic melt, shorten the molding cycle and enhance production efficiency.

    (3) Medical device field

    The production requirements for "injection molds for medical devices" are extremely strict and must meet the hygiene, safety and functional standards of medical devices. Disposable medical devices such as syringes, infusion sets and medical catheters are mostly produced by injection molding. Injection molds should be made of materials that meet medical-grade standards and undergo strict cleaning and disinfection treatments. The design and manufacturing precision requirements for molds are high to ensure the dimensional accuracy of medical devices. For instance, the inner diameter accuracy of the syringe barrel directly affects the accuracy of the injection dosage of the medicine.

    In addition, some high-end medical device components, such as plastic pads for artificial joints and abutments for dental implants, are also manufactured using precision injection molds. These components have strict requirements for the biocompatibility and mechanical properties of materials. Injection molds need to ensure the stability of material properties during the molding process while meeting high-precision dimensional requirements to ensure a good fit between medical devices and human tissues.

    (4) Packaging Industry

    "packaging injection mold" is an important tool for the packaging industry to achieve efficient production and diversified design. Packaging containers for industries such as food, beverages, cosmetics, and daily necessities, such as plastic bottles, plastic boxes, and plastic caps, are mostly produced through injection molds. Injection molds can achieve diversified designs of packaged products and meet the packaging requirements of different products. For instance, cosmetic packaging bottles can be crafted into various unique shapes and transparent effects through injection molds, enhancing the appeal of the products. Food packaging plastic boxes can be designed in different shapes and sizes, and have good sealing and barrier properties to ensure the freshness and safety of food.

    Meanwhile, injection molds have strong automated production capabilities, enabling high-speed and large-scale production, and reducing the production costs of packaging products. Some advanced injection molds also feature a structure that enables quick cavity replacement, allowing for the production of packaging products of different specifications on the same injection machine, thereby enhancing equipment utilization and production flexibility.

pipe fitting mould Manufacturer in China (jfmoulds.com)

    (5) Toys and consumer Products sector

    "toy injection mold" dominates the toy manufacturing industry. The production of plastic toys is highly dependent on injection molds, through which colorful and variously shaped toy products can be manufactured. The design of injection molds can be combined with the functional requirements of toys, such as movable joints and sound-producing components, to achieve diverse functions of toys. For example, plastic building blocks are produced through injection molds, featuring precise dimensions and good splicing fit. The body, wheels and other components of the toy car are also formed through injection molds, and the body can be painted in colors through multi-color injection molding.

    In the field of consumer products, such as stationery and household items, injection molds also play an important role. Plastic stationery such as pen cases and stationery boxes, as well as household items like trash cans and storage boxes, are all manufactured by injection molds. These products focus on appearance design and practicality. Injection molds can quickly transform design concepts into actual products, meeting the market's demand for diverse consumer products.

    Injection molds, with their precise craftsmanship, continuous technological innovation and wide application fields, have become an indispensable key link in modern manufacturing. With the continuous emergence of new materials and technologies, injection molds will develop in the direction of higher precision, higher efficiency and greater intelligence, and will continuously provide strong support for product innovation and upgrading in various industries.