Jak zoptymalizować proces wtrysku?

Dalszy rozwój urządzeń wtryskowych i ciągłe doskonalenie wymagań jakościowych stawia przed technologią wtrysku coraz wyższe wymagania. Właściwy dobór urządzeń wtryskowych, rozsądne ustawienie procesu formowania oraz optymalizacja warunków procesu to klucz do poprawy jakości produktu.
Prawidłowy dobór wtryskarki
Wydajność wtryskarek wpływa bezpośrednio na jakość produktów formowanych wtryskowo. Ceny wtryskarek o różnych specyfikacjach i wymaganiach wydajnościowych będą się znacznie różnić.
Wybór specyfikacji wtryskarki
Wybierając specyfikację wtryskarki, powinniśmy najpierw wziąć pod uwagę sytuację formy produkcyjnej, ponieważ ta sama wtryskarka często musi sprostać produkcji wielu zestawów form o różnych rozmiarach. Powinniśmy określić specyfikację wtryskarki zgodnie z ciężarem części, rozmiarem formy itp., To znaczy maksymalną siłą blokowania i maksymalną objętością wtrysku wtryskarki, a następnie wybrać odpowiedni model zgodnie z specyfikacji i modeli dostarczonych przez producenta wtryskarki. Większość producentów świadczy niestandardowe usługi, co zapewnia dużą wygodę przy zakupie wtryskarek; Po drugie, należy rozważyć, czy potrzebne są jakieś specjalne konfiguracje, takie jak dobór specjalnych śrub do produkcji PA, PC i innych materiałów, oraz czy wymagane są odpowiednie urządzenia do formowania form z wyciąganiem rdzenia lub usuwaniem gwintu; Po trzecie, konieczne jest ustalenie, czy wybrać niektóre wtryskarki ze specjalnymi funkcjami w zależności od struktury formy, jakości produktu i innych czynników. Na przykład podczas formowania cienkościennych produktów o długim przepływie (zwykle L/D > 300) konieczne jest wybranie wtryskarek o dużej prędkości wtrysku, a precyzyjne akcesoria elektroniczne muszą wybrać precyzyjne wtryskarki z pełną kontrolą zamkniętej pętli.
Ustawienie siły blokowania
Teoretycznie siłę docisku można obliczyć według następującego wzoru:
Fcm>=K × P Średnia × Produkt A × dziesięć
Gdzie: Fcm - siła blokowania formy, (KN)
K – współczynnik bezpieczeństwa, ogólnie 1-1.2
P średnia – średnie ciśnienie w gnieździe formy (MPa)
Produkt – maksymalna powierzchnia rzutu produktu na powierzchnię podziału formy (cm2)
W rzeczywistej produkcji regulacja siły docisku powinna również uwzględniać wpływ rozszerzalności cieplnej formy podczas produkcji i generalnie pozostawiać margines 0.1-0,2 mm; Zasada ustawienia siły blokowania formy polega na zapewnieniu jakości produktu przy niskiej sile blokowania formy.
Ustawianie parametrów procesu wtrysku
Temperatura beczki i temperatura formy są ustawiane zgodnie z właściwościami różnych tworzyw sztucznych. Temperatura beczki jest zwykle o 10 stopni - 30 wyższa niż temperatura topnienia plastiku. Należy zauważyć, że temperatura topnienia i dopuszczalny czas przebywania w beczce materiałów dostarczonych przez różnych producentów będą również różnić się w zależności od różnych metod syntezy lub rodzajów dodatków. Tabela 1 na następnej stronie porównuje temperaturę topnienia i dopuszczalny czas przebywania w różnych temperaturach PA66 (marka 21SPC) firmy Solutia i PA66 (marka 25AE1) firmy Rhodia.
Temperatura formy jest zazwyczaj schładzana przez krążącą wodę, gdy jest ustawiona, ale podczas wytwarzania produktów o wysokich wymaganiach dotyczących precyzyjnego rozmiaru lub jakości powierzchni, maszyna do temperatury formy, którą można dokładnie kontrolować, powinna być używana zgodnie z wymaganiami procesu.
Tabela 1 Porównanie temperatury topnienia i dopuszczalnego czasu przebywania PA66 różnych marek
Czas utrzymywania wtrysku i czas chłodzenia
Czas wtrysku, czas utrzymywania ciśnienia i czas chłodzenia muszą być ustawione zgodnie z grubością produktu, temperaturą formy, właściwościami materiału itp. Czas wtrysku jest ogólnie ustawiony na nieco dłuższy niż czas, w którym ślimak wykonuje ruch skoku wtrysku. Zbyt długi czas wtrysku spowoduje nie tylko negatywne skutki w postaci zużycia mechanicznego i zwiększonego zużycia energii, ale również wydłuży cykl formowania. Czas utrzymywania ciśnienia jest ustawiany w zależności od grubości produktu. Czas utrzymywania ciśnienia nie jest wymagany dla produktów cienkościennych podczas formowania; Podczas ustawiania czasu utrzymywania ciśnienia, o ile nie ma wyraźnego zagłębienia na powierzchni produktu, można go również określić metodą ważenia. Najlepszy czas utrzymywania ciśnienia można określić poprzez stopniowe wydłużanie czasu utrzymywania ciśnienia, aż jakość produktu przestanie się zmieniać. Czas chłodzenia należy również określić w zależności od grubości produktu, temperatury formy i właściwości materiału. Na ogół czas chłodzenia polimeru amorficznego jest dłuższy niż polimeru krystalicznego.
Ciśnienie i prędkość wtrysku
Ustawienie ciśnienia wtrysku powinno być raczej niskie niż wysokie, o ile może zapewnić wystarczającą moc do osiągnięcia wymaganej prędkości wtrysku, aby stop mógł płynnie wypełnić gniazdo formy, zbyt wysokie ciśnienie łatwo spowoduje wewnętrzne naprężenia w produkt; Jednak podczas formowania produktów z dużą dokładnością wymiarową, aby zapobiec nadmiernemu skurczowi produktów, można zastosować wtrysk wysokociśnieniowy w celu zmniejszenia skurczu produktów po wyjęciu z formy.
Szybkość wtrysku wpłynie na jakość wyglądu produktu, a jej ustawienie powinno być oparte na geometrycznej strukturze formy, stanie wydechu itp. Ogólnie rzecz biorąc, zakładając dobry wygląd, spróbuj poprawić prędkość wtrysku, aby zmniejszyć czas napełniania. Podczas formowania wtryskowego, gdy stopiony płyn przepływa do formy, ściana formy tworzy warstwę utwardzającą, zmniejszając w ten sposób grubość kanału płynnego. Ogólnie, w zależności od struktury formy i szybkości wtrysku, ściana formy będzie miała warstwę utwardzającą o grubości około 0,2 mm. Dlatego w formowaniu zwykle stosuje się większą prędkość wtrysku.
Skok wtrysku, wielopoziomowe parametry wtrysku
Podczas formowania najpierw należy określić skok wtrysku. Teoretycznie skok wtrysku można obliczyć w następujący sposób:
S1=4(CVp plus Va)/ ρ Ds2
Gdzie: S1 - skok wtrysku Vp - objętość produktu
ρ– Gęstość żywicy C – liczba wnęk
Va – objętość bramki Ds – średnica ślimaka
W rzeczywistej produkcji, jeśli znana jest całkowita waga „produktu plus bramki”, skok wtrysku można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Gdzie: S1 --- skok wtrysku, mm
M – Całkowita waga „produktu plus bramki”, g
Mmax – maksymalna objętość wtrysku wtryskarki, g
Smax – maksymalny skok wtrysku wtryskarki, mm
Ze względu na różne kształty geometryczne systemu prowadnic i różnych części formy, w celu spełnienia wymagań jakościowych produktu, różne części mają różne wymagania dotyczące stanu płynięcia stopionego materiału wypełniającego formę (dotyczy głównie ciśnienia i prędkości podczas przepływ). W procesie wtrysku, gdy ślimak wpycha stopiony materiał do formy, wymagane jest osiągnięcie różnych ciśnień i prędkości w różnych pozycjach, co nazywa się wtryskiem wieloetapowym.
Ogólnie rzecz biorąc, bardziej naukowe jest ustawienie co najmniej trzech lub więcej sekcji wtrysku dla części z tworzyw sztucznych podczas formowania, to znaczy pierwsza sekcja znajduje się na głównym profilu, druga sekcja jest od prowadnicy do bramy, trzecia sekcja ma około 90 procent wnęki wypełnionej produktem, a pozostała sekcja to czwarta sekcja. Metodę obliczania masy można wykorzystać do określenia pozycji przełączania każdej sekcji; W rzeczywistej produkcji parametry wieloetapowego procesu wtrysku powinny zostać naukowo przeanalizowane i rozsądnie ustawione zgodnie z wymaganiami jakościowymi produktu, strukturą prowadnicy, warunkami wydechu z formy itp.
Zwykle metoda regulacji i obserwacji może być wykorzystana do ustawienia ciśnienia/prędkości punktu pozycji przełączania potrzebnego do wtrysku na 0, obserwacji kierunku topnienia i stanu defektu produktu oraz stopniowej regulacji, aż do uzyskania rozsądnego punktu pozycji znaleziony. Jednak w procesie debugowania i obserwacji należy zwrócić uwagę na stan wyjmowania z formy produktów niedostatecznie wtryskiwanych, aby uniknąć przywierania formy z powodu niedostatecznego wtrysku w niektórych wklęsłych częściach formy.
Inne parametry procesu
W formowaniu wtryskowym, oprócz ustawienia kilku głównych parametrów, takich jak temperatura formowania, ciśnienie, prędkość, czas i wielopoziomowa pozycja przełączania wtrysku, istnieje wiele innych parametrów procesu, takich jak przeciwciśnienie, prędkość ślimaka, przewijanie ślimaka , przeciwprzepływowe i inne ustawienia parametrów działania, których nie można zignorować.
Przykład ustawienia parametrów procesu
Weźmy na przykład produkcję nylonowych opasek kablowych, wymagania jakościowe produktu są następujące: produkt spełnia określone normy naprężenia; Powierzchnia powinna być wolna od srebrnego drutu, pęcherzyków powietrza, śladów skurczu i innych niepożądanych zjawisk; Po uformowaniu produkt ma dobrą szczelność i brak luzu. Zastosowany materiał to PA66; Wtryskarka to JSW1000-EII-SP, struktura formy jest typu gorącokanałowego, a typ bramy to brama punktowa.
Po pierwsze, zasada ustawiania parametrów procesu jest określana zgodnie z charakterystyką produktu i strukturą formy:
(1) Ponieważ długość przepływu produktu jest długa, L / t (stosunek przepływu do grubości ścianki) wynosi 511, należy wybrać szybkie formowanie wtryskowe;
(2) Typ bramki to bramka punktowa i należy zastosować wyższe ciśnienie, aby pokonać opór podczas przepływu;
(3) Aby zapewnić płynne napełnianie produktu, stopiony materiał musi mieć dobrą płynność, a temperatura formowania powinna być odpowiednio wysoka;
(4) Gdy wysokie ciśnienie i duża prędkość są wtryskiwane do końca, łatwo jest wytworzyć błysk. Maszyna do formowania musi mieć niskie ciśnienie bezwładności i przełączanie prędkości;
(5) Ponieważ grubość ścianki produktu jest niewielka, nie można zastosować utrzymywania ciśnienia; Patrz Tabela 2 dla głównych parametrów procesu formowania.
Tabela 2 Parametry procesu formowania produktów taśmowych
Aby sformułować parametry procesu wtrysku, konieczne jest zrozumienie informacji o wydajności sprzętu, strukturze formy, materiałach do formowania i wymaganiach jakościowych produktu oraz naukowe i rozsądne ustawienie parametrów formowania.
Przede wszystkim parametry procesu należy dostosowywać krok po kroku zgodnie z warunkami formowania produktu. Prawidłowa kolejność regulacji to ciśnienie → prędkość → temperatura. Każdorazowa zmiana parametru powoduje potwierdzenie wprowadzonego parametru przez komputer przed kolejną zmianą parametru. Należy unikać jednoczesnej zmiany więcej niż dwóch parametrów; Po drugie, w procesie stabilnej produkcji parametry muszą być jak najbardziej stabilne i należy prowadzić szczegółowe zapisy. Jeśli zmiana jest zbyt duża, przyczyn należy szukać na czas. Ponadto proces formowania musi być w jak największym stopniu ustalony, gdy forma jest uruchamiana za każdym razem, aby ułatwić kontrolę jakości gotowego produktu.