(65) Formowanie w krótkich cyklach Formowanie wtryskowe Podręcznik postępowania z defektami procesowymi (65 typów)

Czynniki, które należy wziąć pod uwagę podczas krótkiej cyklizacji, to:
1. Żywica
Płynność, uwalnianie z formy, szybkość utwardzania
2. Kształt uformowanego produktu
Grubość ścianki (cienka ściana, jednolita ściana), kąt zwolnienia
3. Budowa formy
Projekt obwodu chłodzenia, rozmiar rozdzielacza/wlewu, tryb bramki
4. Warunki formowania
Temperatura formy, temperatura żywicy
5. Maszyna do formowania, maszyna do kontroli temperatury
Działanie złożone, cykl suszenia, zdolność uplastyczniania, zdolność rozładowania
Rozważając krótką cyklizację, należy najpierw wyjaśnić, które z tych czynników powodują, że cykl formowania nie może zostać skrócony
Aby wyeliminować żmudne obliczanie ciepła, nasza firma opracowała system projektowania form „FACE{0}}” 4) oparty na CAE (Computer Aided Engineering) i wykorzystał ten system do obliczenia najkrótszego cyklu formowania
Przetestuj i zoptymalizuj projekt układu chłodzenia, aby osiągnąć formowanie w krótkich cyklach.
Podczas wykonywania formowania w krótkim cyklu należy wziąć pod uwagę różne czynniki wymienione powyżej, ale także wziąć pod uwagę negatywne skutki spowodowane skróceniem cyklu formowania i oczywiście wziąć pod uwagę związek równowagi z wymaganiami dotyczącymi wydajności produktu. Przedstawione tutaj podstawowe idee mają również zastosowanie do ogólnego formowania wtryskowego.
1. Żywica jest generalnie wybierana z wysoką płynnością, co sprzyja formowaniu w krótkich cyklach. Powody są następujące:
(1) Ogólnie rzecz biorąc, skurcz formowania przy wysokim poziomie płynności ma małą anizotropię i nawet w krótkim czasie chłodzenia można uzyskać produkty formowane z niewielkimi odkształceniami lub wypaczeniami.
2) Szybkość napełniania formy można przyspieszyć, skracając w ten sposób czas napełniania.
(3) Nawet jeśli temperatura żywicy lub temperatura formy jest obniżona, można ją wypełnić, dzięki czemu można ją utwardzić i wyrzucić w stosunkowo krótkim czasie.
Jeśli chodzi o skrócenie cyklu formowania, często wydaje się, że niewiele uwagi poświęca się doborowi materiału, ale biorąc pod uwagę ograniczenia związane ze skróceniem cyklu formowania, będzie wiadomo, że tak nie jest. Ograniczenia cyklu formowania obejmują kwestie fizyczne, takie jak cykl suszenia maszyny do formowania lub czas utwardzania żywicy. Jednak w rzeczywistości często skracanie cyklu może prowadzić do deformacji i nie może skrócić cyklu.
Dlatego przy wyborze materiałów najlepiej jest wybierać materiały, które nie są podatne na odkształcenia. Powyższy przykład to przykład, w którym użycie Duracon M90 nie może skrócić cyklu formowania i zamiast tego używa M270. W przypadku M90, gdy czas chłodzenia jest krótszy niż 20 sekund, bicie powierzchniowe wzrasta, uniemożliwiając spełnienie specyfikacji 0,3 mm. W przypadku M270, nawet jeśli czas chłodzenia wynosi tylko 3 sekundy, może on spełniać specyfikacje.
2. Projektowanie kształtu produktów formowanych zgodnie z wymaganymi parametrami często stwarza wiele problemów w procesie formowania z powodu nadmiernego nacisku na wydajność. Dlatego przy projektowaniu kształtów należy wziąć pod uwagę zarówno funkcję, jak i formowalność. Rycina 1-2 przedstawia zależność między czasem potrzebnym do centralnego zestalenia uformowanego produktu a grubością ścianki uformowanego produktu. Grubość ścianki formowanego produktu jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na krótki cykl życia. W ramach dopuszczalnego zakresu wymagań funkcjonalnych należy dążyć do cienkościenności i homogenizacji (najlepiej z góry uwzględnić środki przeciwdziałające deformacji).
Ograniczenia cyklu formowania obejmują kwestie fizyczne, takie jak cykl suszenia maszyny do formowania lub czas utwardzania żywicy. Jednak w rzeczywistości często skracanie cyklu może prowadzić do deformacji i nie może skrócić cyklu. Ważną kwestią w skracaniu cyklu formowania jest dążenie do skrócenia cyklu bez deformacji podczas projektowania kształtu oraz projektowania prowadnicy i bramki.
Poniższe dwa przykłady pokazują, że słaba okrągłość koła zębatego (całkowity błąd zazębienia JGMA) może prowadzić do okresów, których nie można skrócić, ale można je skrócić, poprawiając kształt i konstrukcję przewężki.
Ze względu na różne czynniki przeplatające się w strukturze formy, takie jak przemiana fazowa żywicy i trójwymiarowe przewodzenie ciepła, prawie niemożliwe jest dokładne uchwycenie warunków przewodzenia ciepła (żywica do formy, forma do chłodziwa), które występują w formy podczas formowania wtryskowego.
Jeśli jednak spojrzysz na ten problem bardziej makroskopowo, możesz użyć następującego bardzo prostego wzoru
Uchwyć cały proces. Formuła ta wykorzystuje średnią wartość zmian temperatury formy w cyklu do przedstawienia ilości ciepła przekazywanego do formy w ciągu godziny oraz ilości ciepła pochłanianego przez otwory chłodzące.
Na podstawie tego wzoru można zauważyć, że różne dane wymagane do osiągnięcia określonego cyklu formowania można z grubsza uchwycić, takie jak odległość od wnęki formy do otworu chłodzącego, powierzchnia ścianki wewnętrznej i natężenie przepływu chłodziwa.
(1) Wzór przedstawia ciepło przenoszone z żywicy do formy.
(2) Wzór przedstawia ciepło przenoszone przez otwór chłodzący.
Całkowity współczynnik przenikania ciepła można wyrazić za pomocą następującego wzoru:
Q1 i Q2: dopływ i odpływ ciepła; Cp: ​​ciepło właściwe żywicy; 50: Ciepło utajone krzepnięcia żywicy; W: Waga jednego wstrzyknięcia; Tmelt: temperatura żywicy; Temat: temperatura ekstrakcji; Tmold: temperatura powierzchni formy; Tcool: temperatura płynu chłodzącego; Odp.: obszar wymiany ciepła z otworem chłodzącym; U: całkowity współczynnik przenikania ciepła; h: współczynnik przenikania ciepła filmu chłodziwa; Hs: współczynnik zanieczyszczenia chłodziwa; x: Odległość między wnęką formy a otworem chłodzącym; λ: Przewodność cieplna formy; Tc: cykl formowania
Innymi słowy, aby utrzymać stabilną temperaturę formy konieczne jest Q1=Q2, natomiast aby skrócić cykl konieczne jest zwiększenie Q1. Dlatego konieczne jest podjęcie próby zwiększenia II kwartału o tę samą kwotę.
Metodę dodawania Q2 można rozważyć na podstawie równań (2) i (3). Jako przykład tego, rysunki 1-3 i 1-4 przedstawiają dane odniesienia dotyczące współczynnika przenikania ciepła filmu chłodziwa 1) oraz wpływu odległości między wnęką formy a otworem chłodzącym 3).
Jeśli otwór chłodzący znajduje się daleko od wnęki formy, temperatura niektórych części lokalnie wzrośnie (lewy górny róg). Większość tych części odkształci się z powodu złego wyjęcia z formy, co nie może skrócić cyklu formowania. Można zauważyć, że otwory chłodzące powinny znajdować się blisko wnęki formy, a ich liczba powinna być większa.
4. Warunki formowania Jedną z najskuteczniejszych metod formowania w krótkich cyklach jest obniżenie temperatury formy. Jednak rozmiar i właściwości fizyczne uformowanego produktu spowodują
Ze względu na zmiany należy zwrócić uwagę, gdy wymagania dotyczące dokładności wymiarowej produktu są stosunkowo surowe lub jest mało miejsca na wytrzymałość.
Jako przykład tego, rysunek 1-5 pokazuje zależność między temperaturą formy a skurczem wtórnym (temperatura formy, o której tutaj mowa, oznacza temperaturę powierzchni gniazda formy podczas formowania).
Dodatkowo przy skracaniu cyklu formowania czasami trzeba zwrócić uwagę na warunki formowania:
① Chwyć i ściśle przestrzegaj czasu zamykania bramy
② Skróć czas pomiaru. ① Tak zwane „uchwycenie i ścisłe przestrzeganie czasu zamykania bramy” odnosi się do prawidłowego pomiaru czasu zamykania bramy i ustawienia czasu utrzymywania ciśnienia, aby spełnić wymagania czasu zamykania bramy. Jeśli czas zamknięcia bramy nie zostanie dotrzymany, mogą wystąpić poważne problemy, takie jak zmniejszona wytrzymałość i zwiększone zmiany wymiarowe.
② W ramach „skrócenia czasu dozowania” zaleca się utrzymywanie temperatury bębna drugiej sekcji od strony zasypowej zgodnej z temperaturą od strony dyszy, ponieważ nadmierne zwiększenie prędkości ślimaka może doprowadzić do wystąpienia nieuplastycznienia. Czasami nawet bez zmiany ustawienia prędkości ślimaka czas dozowania ulegnie skróceniu.
5. Czynnik maszyny do formowania lub maszyny do kontroli temperatury powinien być również brany pod uwagę podczas formowania w krótkim cyklu przez maszynę do formowania lub maszynę do kontroli temperatury.
Jeśli czas plastyfikacji jest głównym powodem skrócenia cyklu, efektywne byłoby użycie maszyny formierskiej, która może wykonać „działanie kompozytowe” (tj. otworzyć formę, gdy czas chłodzenia się skończy, a plastyfikowanie i dozowanie nie są jeszcze zakończone) .
Jeśli jest to maszyna formująca, która może wykonać działanie złożone, może z grubsza zaoszczędzić czas pomiaru.
Zwykłe maszyny do formowania nie mogą wykonywać operacji otwierania i zamykania formy oraz wyjmowania z formy w czasie odmierzania, podczas gdy maszyny do formowania, które mogą wykonywać czynności złożone, mogą manipulować formą w czasie odmierzania. Można zauważyć, że tak długo, jak pomiar zostanie zakończony przed przyłożeniem sił otwierania formy, rozformowywania, zamykania i zamykania, następny cykl może przebiegać.
W celu wykorzystania skomplikowanych otworów chłodzących w celu zapewnienia wysokiego natężenia przepływu chłodziwa, najlepiej zastosować termostat o dużej wydajności wylotowej.