Τα εργαλεία χύτευσης με έγχυση είναι μια διαδικασία για την κατασκευή εξαρτημάτων από πλαστικά υλικά. Ένα βαρέλι τροφοδοτεί το υγρό πλαστικό σε ένα καλούπι, όπου σκληραίνει στο σχήμα της κοιλότητας του καλουπιού. Ένας κατασκευαστής εργαλείων κατασκευάζει το καλούπι από μέταλλο χρησιμοποιώντας μηχανική κατεργασία ακριβείας για να δημιουργήσει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Τα εργαλεία χύτευσης με έγχυση είναι μια κοινή τεχνική κατασκευής για μια ποικιλία εξαρτημάτων.
Ο John Wesley Hyatt κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την πρώτη μηχανή εργαλείων χύτευσης με έγχυση το 1872. Τα πρώτα προϊόντα που παρήχθησαν με αυτή τη μέθοδο περιλάμβαναν χτένες μαλλιών και κουμπιά. Τα εργαλεία χύτευσης με έγχυση προχώρησαν γρήγορα κατά τη διάρκεια του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου λόγω της ανάγκης για πλαστικά προϊόντα μαζικής παραγωγής. Ο James Watson Hendry εφηύρε τη μηχανή χύτευσης με κοχλία το 1946, η οποία παρείχε μεγαλύτερο έλεγχο στην ταχύτητα έγχυσης. Επίσης επέτρεψε τη χρήση έγχρωμου πλαστικού στη χύτευση με έγχυση.
Ο Hendry εφηύρε επίσης τη μηχανή εργαλείων χύτευσης με έγχυση με τη βοήθεια αερίου τη δεκαετία του 1970. Ήταν σε θέση να παράγει κοίλα προϊόντα που ψύχονταν γρήγορα, με αποτέλεσμα τελικά προϊόντα με μεγαλύτερη αντοχή. Τα εργαλεία χύτευσης με έγχυση μπορούν να παράγουν πλαστικά προϊόντα σε μια ποικιλία βιομηχανιών, όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η ιατρική, η υδραυλική και τα παιχνίδια.
Τα εργαλεία χύτευσης με έγχυση έγιναν η πιο κοινή μέθοδος για την κατασκευή πλαστικών εξαρτημάτων και θεωρείται ιδανική για μαζική παραγωγή. Έχει υψηλό ρυθμό παραγωγής και μπορεί να χρησιμοποιήσει ποικιλία υλικών. Η χύτευση με έγχυση έχει επίσης χαμηλό κόστος εργασίας επειδή μπορεί γενικά να παράγει τελικά προϊόντα. Τα κύρια μειονεκτήματα αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνουν την απαίτηση σχεδιασμού του καλουπιού και το υψηλό κόστος εκκίνησης.
Τα περισσότερα πολυμερή είναι κατάλληλα για εργαλεία χύτευσης με έγχυση, επιτρέποντας στους σχεδιαστές να επιλέξουν από έναν μεγάλο αριθμό υποψήφιων υλικών. Οι συνήθεις τύποι πολυμερών περιλαμβάνουν εποξειδικό, πολυστυρένιο, πολυαιθυλένιο και νάιλον. Οι σχεδιαστές μπορούν επίσης να συνδυάσουν υπάρχοντα πλαστικά για να δημιουργήσουν ένα νέο κράμα με τις επιθυμητές ιδιότητες. Η αντοχή, το σημείο τήξης και η ευκαμψία είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά που πρέπει να λάβουν υπόψη οι σχεδιαστές προϊόντων όταν επιλέγουν ένα υλικό για κατασκευή με χύτευση με έγχυση.
Τα βασικά εξαρτήματα μιας μηχανής χύτευσης με έγχυση περιλαμβάνουν τη χοάνη υλικού, το έμβολο και τη μονάδα θέρμανσης. Αυτές οι μηχανές ταξινομούνται σύμφωνα με τη δύναμη σύσφιξής τους, η οποία είναι η δύναμη με την οποία μπορούν να κρατήσουν το καλούπι κλειστό. Η δύναμη σύσφιξης μιας μηχανής χύτευσης με έγχυση μπορεί να κυμαίνεται από 5,000-6,000 τόνους (4,536-5,443 μετρικούς τόνους), αν και το κάτω άκρο αυτού του εύρους είναι αρκετό για τα περισσότερα προϊόντα. Η ειδική δύναμη σύσφιξης που απαιτείται εξαρτάται από παράγοντες όπως η ακαμψία του πλαστικού και το μέγεθος του εξαρτήματος.