Projektowanie form wtryskowych

Formy wtryskowe to jedno z najważniejszych ogniw procesu wtryskiwania tworzyw sztucznych. Odpowiadają one bowiem za nadanie kształtu, estetyki oraz właściwości użytkowych wyprasek, ich podstawową funkcją jest umożliwienie wypełnienia podgrzanym i płynnym tworzywem gniazd formujących oraz uformowanie końcowego wyrobu. Kolejną funkcją jaką powinna spełniać dobrze zaprojektowana forma wtryskowa jest efektywne i równomierne odprowadzenie ciepła od płynnego tworzywa oraz szybkie usuwanie wyprasek.

Forma wtryskowa to zawsze indywidualnie projektowane narzędzie dla każdego elementu, który mamy wytworzyć i nie jest częścią integralną wtryskarki. Forma wtryskowa składa się z dwóch podzespołów jakimi ją podzespoły ruchome – montowane do ruchomego stołu wtryskarki oraz podzespoły nieruchome, które montowane są do nieruchomego stołu wtryskarki. Sama forma wtryskowa składa się z:

  • gniazda formującego
  • układu przepływowego
  • układu chłodzenia lub ogrzewania
  • układu uwalniającego i wypychającego wypraski
  • wlewki
  • obudowy
  • oraz prowadnic
Jeśli chodzi o użycie materiałów do stworzenia form wtryskowych prym wiodą:
  • stal narzędziowa zwykłej jakości
  • stal odporna na korozję, stosowana do agresywnych mas wtryskowych
  • stal narzędziowa do pracy na zimno (gatunki: 1.2162, 1.2764, 1.2767)
  • stal ulepszona cieplnie, nadająca się do polerowania
  • stal ulepszona cieplnie łatwa w obróbce skrawaniem
  • stal narzędziowa do pracy na gorąco
W związku z coraz większym udziałem nowych technologii wtryskiwania powstały normalia w budowie form wtryskowych. Normalia form wtryskowych obejmują skatalogowany spis wszystkich niezbędnych części przy budowie form wtryskowych. Katalog zawiera opisy m.in. tak ważnych części jak elementy układu chłodzenia, który jest niezwykle ważny w budowie wtryskarki, czy układu wypychającego wyprasek. Dzięki zastosowaniu normaliów skraca się znacznie proces wykonania formy wtryskowej, ponieważ standardowe części do wtryskarki można zamówić gotowe w firmach, które specjalizują się w ich produkcji.

Równie duże znaczenie w ostatnich latach zyskały specjalistyczne programy do projektowania CAD, które stanowią duże udogodnienie przy tworzeniu form wtryskowych. Dzięki nim inżynier bez większych problemów jest w stanie przeprowadzić analizę i symulację formy wtryskowej oraz określić położenie gniazd wtrysku, sprawdzić poprawność lokalizacji punktów wtrysku, czy zbadać naciski i siły wraz z kinematyką formy wtryskowej.

W procesie projektowania form wtryskowych musimy pamiętać przede wszystkim o użyteczności stworzonego produktu na podstawie formy oraz o dbałości o firmę. Dzięki formom wtryskowym, które są podstawą dzisiejszej produkcji masowej możemy tworzyć rzeczy codziennego użytku (np. grzebienie, części plastikowe do komputerów, czy nawet skrobaczkę do szyb), które pomimo ich masowej produkcji nadal zachowają wysoką jakość pod względem właściwości użytkowych, estetyki oraz właściwości materiału z jakiego zostały wykonane. W ostatnich latach zwiększył się również trend dbałości o formę, która niejednokrotnie stanowi o powodzeniu przedsiębiorstwa. W czasach wyrafinowanych form, klienci oczekują wyrobów nie tylko użytecznych, ale i estetycznie wykonanych, ciągłe wymagania rynku znacznie podnoszą poprzeczkę w projektowaniu form wtryskowych. Dzięki zastosowaniu takich udogodnień jak forma wtryskowa przedsiębiorstwa mogą maksymalizować swoje zyski poprzez skrócenie czasu produkcji, wyeliminować  błędy produkcyjne oraz osiągnąć optymalną relację pomiędzy jakością, a ceną produktu.