Berita syarikat

Dari penemuan teknologi kepada transformasi pintar

• 2025-07-07

Dari penemuan teknologi kepada transformasi pintar

     Acuan suntikan, sebagai peralatan teras dalam pembuatan moden, memainkan peranan yang tidak boleh digantikan dalam bidang seperti kereta, elektronik, penjagaan perubatan, dan aeroangkasa. Dengan kemunculan bahan dan teknologi baru yang berterusan, serta permintaan pasaran yang semakin meningkat untuk ketepatan produk, kecekapan dan keramahan alam sekitar, industri acuan suntikan sedang menjalani transformasi yang mendalam dari pembuatan tradisional kepada pembuatan pintar, hijau dan tinggi. Artikel ini secara sistematik akan meneroka pembangunan terobosan acuan suntikan pada tahun -tahun kebelakangan ini dari aspek -aspek seperti inovasi material, pengoptimuman struktur, peningkatan proses, aplikasi pintar dan trend masa depan, menyampaikan laluan teknikal dan gambar industri yang berbeza dari pemahaman tradisional.

Kereta Mould_Taizhou Jiefeng acuan co, Ltd. (jfmoulds.com)

I. Revolusi Bahan: Melanggar sempadan prestasi keluli mati tradisional

    Acuan suntikan tradisional kebanyakannya bergantung pada keluli acuan klasik seperti CR12 dan S136. Walau bagaimanapun, apabila berhadapan dengan keadaan kerja yang melampau seperti suhu tinggi, kerakisan yang tinggi, dan rintangan haus yang tinggi, prestasi mereka secara beransur -ansur menunjukkan batasan. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, kemajuan dalam sains bahan telah membawa tiga bahan revolusioner untuk acuan suntikan, sepenuhnya mengubah senario aplikasi dan hayat perkhidmatan acuan.

(1) Serbuk keluli berkelajuan tinggi: "raja tahan haus" dalam persekitaran suhu tinggi

     Serbuk keluli berkelajuan tinggi dibuat melalui proses metalurgi serbuk. Karbidanya sama rata dan bijirin ditapis ke tahap mikrometer, menyelesaikan masalah pakaian tempatan yang disebabkan oleh pemisahan komposisi dalam keluli mati tradisional. Ambil ASP-60 Syarikat SSAB di Sweden sebagai contoh. Kekerasannya dapat mencapai HRC65-67, dan rintangan hausnya lebih dari tiga kali dari S136. Selain itu, ia masih boleh mengekalkan sifat mekanikal yang stabil pada suhu tinggi 300 ℃. Bahan jenis ini amat sesuai untuk pengacuan suntikan plastik kejuruteraan dengan serat kaca tambahan dan serat karbon, seperti acuan hud enjin automotif. Hayat perkhidmatan telah meningkat dari 500,000 kali acuan tradisional hingga lebih dari 3 juta kali.

(2) Komposit Matriks Logam (MMC): Keseimbangan antara kekuatan ringan dan tinggi

    Komposit matriks logam menggunakan aloi aluminium atau aloi magnesium sebagai matriks dan menggabungkan zarah seramik (seperti SIC, Al₂o₃) atau gentian karbon untuk membentuk struktur komposit "fasa skeleton + logam + pengukuhan". Berbanding dengan keluli mati tradisional, ketumpatannya dikurangkan sebanyak 40%hingga 60%, dan kekonduksian terma meningkat sebanyak 2 hingga 3 kali, yang dapat memendekkan masa penyejukan acuan sebanyak lebih daripada 30%. Acuan bahan komposit Alsic yang dibangunkan oleh BASF Jerman telah mengurangkan kitaran pencetakan tunggal dari 15 saat hingga 9 saat dalam pengacuan suntikan cangkang telefon bimbit. Pada masa yang sama, disebabkan oleh pekali pengembangan terma yang hampir dengan plastik, ia telah mengurangkan kecacatan Warpage produk.

(3) komposit matriks seramik: "perintis kakisan" dalam persekitaran yang melampau

    Komposit matriks seramik menunjukkan kelebihan yang unik dalam keperluan pengacuan suntikan plastik menghakis yang mengandungi fluorin, klorin, dan lain -lain (seperti polytetrafluoroethylene dan polyvinyl chloride). Acuan yang dibuat dengan menggabungkan zirkonia (zro₂) dan silikon nitrida (Si₃n₄) mempunyai rintangan kakisan lebih daripada sepuluh kali keluli tahan karat, dan kekasaran permukaannya dapat dikawal di bawah Ra0.02μm, mencapai kesan seperti cermin tanpa penggilap berikutnya. Dalam acuan tiub infusi perubatan, bahan komposit seramik bukan sahaja menyelesaikan masalah pencemaran produk yang disebabkan oleh kakisan keluli tradisional oleh ubat cecair, tetapi juga memanjangkan kitaran penyelenggaraan acuan dari satu bulan hingga satu tahun.

Motosikal Mould_Taizhou Jiefeng acuan co, Ltd. (jfmoulds.com)

Ii. Inovasi Struktur: Dari rongga tunggal ke reka bentuk bersepadu pelbagai fungsi

    Acuan suntikan tradisional terutamanya mempunyai struktur mudah "rongga + teras", dan fungsi mereka terhad kepada pengacuan. Acuan moden, melalui inovasi struktur, telah mencapai integrasi pelbagai proses seperti pembentukan, pemeriksaan, dan pengubahsuaian, meningkatkan kecekapan pengeluaran dan nilai tambah produk dengan ketara. Arahan inovasi mereka terutamanya ditunjukkan dalam tiga dimensi.

(1) Struktur penyejukan konformal: Percetakan 3D untuk membina semula sistem pengurusan terma

    Jalan air penyejuk acuan tradisional kebanyakannya lurus atau zigzag, yang sukar untuk menyesuaikan permukaan rongga kompleks, mengakibatkan penyejukan produk yang tidak sekata. Struktur penyejukan conformal berdasarkan teknologi SLM (pencairan laser terpilih) dapat merancang air lingkaran dan grid mengikut kontur permukaan rongga, menjaga jarak antara medium penyejukan dan permukaan rongga dalam lingkungan 5 hingga 8mm. Dalam acuan bumper automotif, penyejukan konformal mengurangkan perbezaan suhu produk dari ± 8 ℃ hingga ± 2 ℃, menurunkan warpage sebanyak 60%, dan memendekkan kitaran pencetakan sebanyak 25%. Lebih penting lagi, percetakan 3D membolehkan integrasi sensor aliran dan probe suhu di saluran air untuk memantau kesan penyejukan dalam masa nyata dan mencapai kawalan gelung tertutup.

(2) Struktur Perhimpunan dalam Cact: Melanggar kesesakan "Perhimpunan Selepas Molding"

    Untuk produk gabungan pelbagai komponen (seperti kes komputer riba dan klip), proses tradisional memerlukan pengacuan suntikan berasingan terlebih dahulu dan kemudian pemasangan manual, yang tidak cekap dan mempunyai ketepatan yang lemah. Acuan perhimpunan dalam acuan, melalui mekanisme hubungan mekanikal, melengkapkan pengacuan dan mengawan pelbagai komponen dalam kitaran pencetakan suntikan tunggal. Sistem pemasangan dua warna yang dibangunkan oleh Toyota Keiki dari Jepun menggunakan teras berputar dan tangan mekanikal untuk bekerja dalam koordinasi. Dalam membentuk bingkai tengah dan kunci telefon bimbit, ia menyedari penglibatan automatik kedua -duanya, dengan ketepatan kedudukan yang dikawal dalam ± 0.01mm. Kecekapan pengeluaran meningkat sebanyak 40%, dan pada masa yang sama, ia mengurangkan kerosakan yang disebabkan oleh benjolan semasa proses pemasangan.

(3) Struktur rongga penyesuaian: Peraturan pintar untuk pengecutan material

    Pengecutan penyejukan plastik adalah penyebab utama sisihan dimensi produk. Acuan tradisional mengimbangi dengan menempah jumlah pengecutan, tetapi mereka sukar untuk menyesuaikan diri dengan turun naik prestasi kumpulan bahan yang berlainan. Acuan rongga adaptif dilengkapi dengan pemandu seramik piezoelektrik dalaman, yang secara automatik boleh menyesuaikan saiz rongga berdasarkan data saiz produk yang dikesan masa nyata (dengan ketepatan pelarasan sehingga 0.001mm). Dalam acuan gear ketepatan, struktur ini mengurangkan kesilapan padang produk dari ± 0.02mm hingga ± 0.005mm, dan meningkatkan kadar lulus dari 85% hingga 99%. Ia amat sesuai untuk membentuk bahan yang sensitif terhadap kadar pengecutan seperti polyoxymethylene (POM) dan poliamida (PA).

Iii. Peningkatan Proses: Integrasi Teknologi Silang Disiplin menimbulkan paradigma baru

    Prestasi acuan suntikan bukan sahaja bergantung kepada reka bentuk mereka sendiri, tetapi juga berkait rapat dengan inovasi proses pencetakan. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, integrasi teknologi silang disiplin (seperti bahan sains polimer dan mekanik cecair, kejuruteraan mekanikal dan kecerdasan buatan) telah menimbulkan banyak proses terobosan, memecahkan halangan teknikal pengacuan suntikan tradisional.

(1) Acuan suntikan microfoaming: kesedaran sinergistik kekuatan ringan dan tinggi

    Pencetakan suntikan mikrofoaming mengurangkan ketumpatan produk sebanyak 10% hingga 30% dengan menyuntik CO₂ atau N₂ ke dalam cair, membentuk gelembung dengan diameter 5 hingga 50μm. Pada masa yang sama, disebabkan oleh penyerapan tekanan gelembung, kekuatan impak meningkat sebanyak 20%. Kunci acuan jenis ini terletak pada kawalan nukleus dan pertumbuhan gelembung. Dengan menetapkan injap pendikit dan sensor tekanan di salur masuk rongga, tekanan cair dan kelarutan gas boleh dikawal dengan tepat. Dalam acuan shell bateri untuk kenderaan tenaga baru, struktur microfoaming mengurangkan berat produk sebanyak 25%. Sementara itu, melalui "kesan buffering" gelembung, prestasi anti-getaran shell dipertingkatkan, memenuhi keperluan keselamatan bateri kuasa.

(2) acuan suntikan yang dibantu laser: mengatasi cabaran membentuk bahan-bahan yang sangat kristal

    Bagi plastik kristal seperti polietilena (PE) dan polipropilena (PP), pencetakan suntikan tradisional terdedah kepada tanda pengecutan permukaan dan bintik -bintik kerana kelajuan penghabluran yang tidak sekata. Acuan suntikan yang dibantu laser membenamkan laser gentian pada permukaan rongga untuk memanaskan permukaan rongga secara tempatan semasa tahap pengisian cair (dengan suhu dikawal dalam ± 5 ℃ titik lebur plastik), dengan itu melambatkan proses penghabluran. Dalam acuan drum dalaman mesin basuh, pemanasan laser telah menaikkan gloss permukaan produk dari 80GU hingga 95GU, menghapuskan keperluan untuk rawatan lukisan berikutnya. Pada masa yang sama, disebabkan oleh penghabluran yang lebih seragam, kekuatan impak produk telah meningkat sebanyak 15%.

(3) acuan suntikan magnetorheologi: Peraturan dinamik tingkah laku aliran cair

    Cecair magnetorheologi (MRF) boleh berubah dari cecair ke separa pepejal di bawah tindakan medan magnet. Pintu magnetorheologi yang direka berdasarkan harta ini boleh menyesuaikan kadar aliran cair dan tekanan dalam masa nyata. Acuan membenamkan gegelung elektromagnet di pintu gerbang. Dengan mengubah intensiti semasa, intensiti medan magnet dikawal, dengan itu menyesuaikan rintangan aliran pintu. Dalam acuan pelbagai rongga, teknologi ini dapat menyelesaikan masalah pengisian cair yang tidak seimbang dalam rongga yang berbeza, mengurangkan sisihan berat produk dalam setiap rongga dari ± 3% hingga ± 0.5%. Ia amat sesuai untuk pengeluaran besar -besaran penyambung elektronik ketepatan.

Iv. Transformasi Pintar: Pengurusan Siklus Kehidupan Penuh Data yang Didorong Data

    Kemajuan Industri 4.0 telah mengubah acuan suntikan dari alat "pelaksanaan pasif" menjadi "persepsi aktif" terminal pintar. Melalui penyepaduan sensor, Internet of Things (IoT), dan kecerdasan buatan (AI), ia telah mencapai pengurusan pintar sepanjang proses reka bentuk, pengeluaran, dan penyelenggaraan. Sistem terasnya terdiri daripada tiga peringkat.

(1) Acuan kembar digital: Reka bentuk dan pengoptimuman pemetaan maya-nyata

    Teknologi Twin Digital membina model maya acuan untuk memetakan parameter seperti medan suhu, medan tekanan, dan memakai keadaan acuan fizikal dalam masa nyata. Semasa peringkat reka bentuk, memakai acuan selepas satu juta kitaran pencetakan boleh diramalkan melalui simulasi maya, dan struktur bahagian terdedah dapat dioptimumkan terlebih dahulu. Semasa peringkat pengeluaran, model maya dibandingkan dengan data masa nyata yang dikumpulkan oleh sensor untuk memberi amaran kepada potensi kesalahan. Kumpulan BMW telah menggunakan kembar digital dalam acuan blok enjin, mengurangkan bilangan acuan acuan dari tradisional 5 hingga 8 hingga 2 hingga 3, memendekkan kitaran pembangunan sebanyak 40%. Pada masa yang sama, melalui penyelenggaraan ramalan, downtime yang tidak dirancang telah dikurangkan sebanyak 50%.

(2) Sistem Pemantauan Kesihatan Acuan: Dari "Pembaikan Kesalahan" hingga "Penyelenggaraan Ramalan"

    Acuan moden dilengkapi dengan pelbagai jenis sensor: alat pengukur terikan memantau tekanan rongga, termokopel mengumpul suhu, dan sensor akustik mengesan getaran yang tidak normal. Data dihantar ke platform awan melalui modul 5G. Algoritma AI menganalisis data untuk menubuhkan model indeks kesihatan acuan. Apabila indeks jatuh di bawah ambang, ia secara automatik mengeluarkan amaran penyelenggaraan. Melalui sistem ini, bengkel pengacuan suntikan Gree Electric telah memperluaskan masa min antara kegagalan (MTBF) acuan dari 300 jam hingga 800 jam, mengurangkan kos penyelenggaraan sebanyak 35%, dan pada masa yang sama mengelakkan pemotongan produk batch yang disebabkan oleh kegagalan tiba -tiba.

(3) Sistem Parameter Proses Adaptif: AI Membina semula Sistem Parameter Pengeluaran

    Parameter proses pengacuan suntikan tradisional ditetapkan berdasarkan pengalaman dan sukar untuk menyesuaikan diri dengan faktor -faktor yang mengganggu seperti turun naik bahan mentah dan perubahan suhu alam sekitar. Acuan pintar, melalui algoritma pembelajaran mesin, mewujudkan hubungan pemetaan antara parameter proses dan kualiti produk berdasarkan data pengeluaran sejarah, dan mengoptimumkan parameter seperti kelajuan suntikan, tekanan memegang, dan masa penyejukan dalam masa nyata. Dalam pengacuan suntikan plat kaca telefon bimbit, sistem ini masih boleh mengawal ketepatan dimensi produk dalam ± 0.01mm walaupun kadar aliran cair (MFR) bahan mentah turun naik dengan ± 2g/10min, dan kadar lulus tetap stabil pada lebih dari 99.5%.

V. Trend Masa Depan: Teknologi Canggih Membentuk Ekosistem Industri Baru

    Perkembangan acuan suntikan berkembang ke arah ketepatan, kehijauan dan integrasi yang lebih besar. Terobosan dalam teknologi canggih akan terus membentuk semula ekosistem industri. Trend yang bernilai memberi perhatian pada masa depan terutamanya terletak pada tiga aspek.

(1) Bahan berasaskan bio yang disesuaikan acuan: Terobosan dua dalam perlindungan dan prestasi alam sekitar

    Dengan kemajuan global neutral karbon, penerapan plastik berasaskan bio (seperti PLA asid polilaktik dan ester asid polyhydroxyfatty PHA) menjadi semakin meluas. Walau bagaimanapun, bahan -bahan ini mempunyai rintangan haba yang buruk dan kadar pengecutan yang tinggi, yang menimbulkan keperluan khas untuk acuan. Pada masa akan datang, acuan akan mengadopsi salutan pelincir degradasi (seperti lilin berasaskan tumbuhan) untuk mengurangkan geseran, dan pada masa yang sama, rongga fleksibel akan direka untuk menyesuaikan diri dengan ciri-ciri pengecutan tinggi bahan. Diharapkan pada tahun 2030, bahagian pasaran acuan khas untuk plastik berasaskan bio akan meningkat dari 5% hingga 25% semasa.

(2) pewarna kuantum titik dalam acuan: mentakrifkan semula proses penampilan produk

    Titik kuantum (QDs) mempunyai sifat optik yang sangat baik. Mengintegrasikannya ke dalam acuan boleh mencapai pewarna dalam acuan, menggantikan proses lukisan semburan tradisional. Acuan membenamkan filem titik kuantum telus di permukaan rongga. Dengan menyesuaikan ketebalan filem dan panjang gelombang cahaya pengujaan, produk ini dapat membentangkan warna dari merah ke biru, dan ketepuan warna lebih dari dua kali ganda lukisan semburan tradisional. Teknologi ini telah memasuki peringkat percubaan dalam acuan smartwatch dail dan dijangka digunakan secara meluas dalam bidang elektronik pengguna dalam tempoh lima tahun, dengan ketara mengurangkan pelepasan VOC.

(3) acuan pembentukan bersilang: liputan penuh dari struktur nano ke komponen gergasi

    Di satu pihak, acuan suntikan mikro-nano boleh membentuk produk dengan tekstur skala nano (seperti label anti-pemalsuan dan kanta optik), dan rongga yang dihasilkan melalui teknologi litografi elektron dapat mencapai ketepatan sehingga 10nm. Sebaliknya, acuan super besar (seperti acuan bilah turbin angin) sedang berkembang dalam arah modular, menyelesaikan masalah pengangkutan melalui pembuatan segmen dan perhimpunan di tapak. Pada masa akan datang, acuan akan mencapai integrasi berskala "struktur mikro-nano + dimensi makroskopik", memenuhi tuntutan aeroangkasa dan bidang lain untuk komponen besar ketepatan.

Kesimpulan

    Sejarah pembangunan acuan suntikan adalah mikrokosmos kemajuan yang diselaraskan sains bahan, teknologi pembuatan dan teknologi digital. Dari keluli berkelajuan tinggi serbuk kepada kembar digital, dari penyejukan konformal kepada pengoptimuman parameter AI, setiap inovasi telah melepasi sempadan kognisi tradisional. Pada masa akan datang, dengan integrasi yang mendalam pembuatan hijau dan pembuatan pintar, acuan suntikan bukan sahaja akan menjadi alat pengeluaran tetapi juga menjadi nod teras yang menghubungkan reka bentuk, bahan dan proses, mempromosikan industri pembuatan untuk bergerak ke arah kecekapan, ketepatan dan kemampanan yang tinggi. Bagi pengamal industri, hanya dengan rapat dengan trend perubahan teknologi, mereka dapat memperoleh bahagian atas dalam pusingan baru peningkatan industri dan mencapai lompatan dari "pembuatan" kepada "pembuatan pintar".