Die Wahl der richtigen Tonnage einer Spritzgießmaschine ist ein entscheidender Faktor für die Herstellung hochwertiger Kunststoffteile und die Optimierung der Produktion. In diesem Artikel erläutern wir, wie die Experten die Grundsätze der Auswahl einer Spritzgießmaschine definieren und welche Berechnungsmethoden erforderlich sind, um die erforderliche Tonnage der Maschine auf der Grundlage Ihrer tatsächlichen Bedürfnisse zu bestimmen.

Definition der Tonnage von Spritzgießmaschinen

Wenn man über die Größe einer Spritzgießmaschine spricht, geht es um die Schließkraft - die maximale Kraft, die die Maschine aufwendet, um die Form während des Spritzvorgangs geschlossen zu halten. Die Schließkraft wird normalerweise in Tonnen Druck angegeben; je größer die Tonnage, desto größer die Maschine. Die Schließkraft ist wichtig, weil sie sich direkt auf die Qualität und Produktivität der Spritzgussteile auswirkt. Die Wahl der richtigen Tonnage trägt auch dazu bei, dass die Form während des Einspritzvorgangs geschlossen bleibt, was dazu beiträgt, Probleme wie Grate und schlechte Teile zu minimieren.

Schlüsselfaktoren bei der Wahl der Tonnage von Spritzgießmaschinen

Wenn Sie versuchen, herauszufinden, welche Größe Spritzgießen Maschine, die Sie für Ihre Anwendung benötigen, gibt es eine Reihe von Faktoren, die Sie berücksichtigen müssen. Sie müssen die Größe und das Design des herzustellenden Teils bedenken, wie viele Kavitäten Sie im Werkzeug haben werden, welche Art von Material Sie einspritzen werden, wie viel Druck Sie zum Einspritzen benötigen, wie das Angussdesign aussehen wird und welche Genauigkeits- und Qualitätsstandards Sie für das endgültige Teil haben. Ich werde auf jeden dieser Faktoren etwas ausführlicher eingehen.

Größe, Gewicht und Struktur des Produkts

• Produktgröße: Die Tonnage bestimmt die grundlegenden Parameter des Produkts. Die Größe des Produkts wird durch seine Länge, Breite und Höhe bestimmt und diktiert die Größe der Schließe und damit die erforderliche Schließkraft. Größere Produkte belasten die Form stärker, damit sie richtig schließt und der geschmolzene Kunststoff während des Einspritzens nicht ausläuft; daher ist eine höhere Schließkraft erforderlich.
• Produktgewicht: Der Einspritzdruck der Spritzgießmaschine ist direkt proportional zur Tonnage der Spritzgießmaschinen und wird durch den Schneckendurchmesser sowie den Materialrahmen bestimmt. Alles in allem muss zunächst das Gewicht des Produkts festgelegt werden. Wenn das Gewicht eines einzelnen Produkts unter 50 Gramm liegt, wird üblicherweise eine Maschine mit einer Tonnage von unter 50 Tonnen benötigt. Für Produkte, die mehr als 100 Gramm wiegen, sollte eine Maschine mit einer Tonnage von über 100 Tonnen verwendet werden.
• Produktstruktur: Ein weiterer Faktor, der sich auf die benötigte Klemmkraft auswirken kann, ist die Komplexität des Produkts. Bei komplizierten Produkten gibt es viele verschiedene Formen, die der Kunststoff ausfüllen muss. Daher ist ein höherer Einspritzdruck erforderlich, um alle diese Formen auszufüllen. Das bedeutet, dass Sie mehr Schließkraft benötigen, um die Form geschlossen zu halten. Wenn Sie beispielsweise ein Teil mit dünnen Wänden oder Kurven haben, benötigen Sie mehr Schließkraft, um sicherzustellen, dass der Kunststoff die Form vollständig ausfüllt.

Größe der Form und Anzahl der Kavitäten

• Größe der Form: Wenn die Form groß ist, brauchen Sie viel Druck, um sie zu schließen. Größere Formen müssen härter zugedrückt werden, damit sie sich beim Einspritzen nicht öffnen. Die Größe der Form gibt an, wie lang, breit, hoch und schwer die Form ist, und das müssen Sie wissen, um herauszufinden, wie viel Tonnage Sie benötigen.
• Anzahl der Formhohlräume: Die Anzahl der Kavitäten im Werkzeug beeinflusst die Schließkraft, die zum Schließen der beiden Werkzeughälften erforderlich ist. Einzelkavitäten-Werkzeugkonstruktionen sind in der Regel einfacher und üben die Schließkraft nur auf ein Formteil aus, während Mehrkavitäten-Werkzeuge die Schließkraft auf mehrere gleichzeitig gefüllte Kavitäten ausüben. Mehrkavitätenwerkzeuge erhöhen die Produktivität, erfordern aber eine wesentlich höhere Schließkraft. Im Allgemeinen gilt: Je mehr Kavitäten vorhanden sind, desto mehr Schließkraft ist erforderlich, um die Form ordnungsgemäß zu schließen.

Material Typ

• Fließfähigkeit des Materials: Außerdem ist zu beachten, dass einige Kunststoffe unterschiedliche Fließeigenschaften haben, insbesondere wenn sie geschmolzen werden. Das liegt daran, dass bei gut fließenden Materialien wie PP und PE der Einspritzdruck die Schließkraft in negativer Weise bestimmt. Andererseits erfordern Materialien mit relativ schlechten Fließeigenschaften, wie PC und POM, höhere Einspritzdrücke, die wiederum eine höhere Schließkraft erfordern, um den Druck auszugleichen.
• Schrumpfungsrate des Materials: Die Schrumpfungsrate von Kunststoffen wirkt sich auch auf die erforderliche Schließkraft aus. Wenn das Material eine hohe Schrumpfungsrate aufweist, entstehen beim Abkühlen hohe Schrumpfungsspannungen, die eine hohe Schließkraft erfordern, damit die Form geschlossen bleibt und das Teil ohne Verformung geformt werden kann.
• Material Kristallinität: Einige Thermoplaste benötigen einen hohen Einspritzdruck und eine hohe Schließkraft, um die Formen zu schließen und hochwertige kristallklare Produkte zu erhalten. In der Regel ist die Schließkraft bei amorphen Werkstoffen geringer als bei kristallinen Werkstoffen.

Einspritzdruck und Kanaldesign

• Einspritzdruck: Der Einspritzdruck hingegen ist der Druck, den die Einspritzschnecke ausübt, wenn sie den geschmolzenen Kunststoff in die Form spritzt. Die Höhe des Einspritzdrucks wirkt sich auch auf die erforderliche Schließkraft aus. Sie ist einfach die Summe der gesamten AOSC-Kraft, die zum Niederdrücken der Pressen verwendet wird, geteilt durch die Gesamtzahl der Pressen. Ein hoher Einspritzdruck erfordert eine höhere Schließkraft, um das Werkzeug so zusammenzudrücken, dass es sich nicht öffnet und somit hochpräzise, qualitativ hochwertige Produkte entstehen.
• Design des Läufers: Um bei der Konstruktion von Angusskanälen erfolgreich zu sein, muss man wissen, dass sie den Einspritzdruck erheblich erhöhen oder, anders ausgedrückt, die erforderliche Schließkraft verringern können. Bei der Gestaltung der Angusskanäle sind Faktoren wie Anschnittpositionen und -geometrien, Querschnittsflächen der Angusskanäle und die Kühlung der Angusskanäle entscheidend. Zur Optimierung des Angusses für Spritzgießprozess Steuerung muss die Konstruktion der Angusskanäle eine gleichmäßige Verteilung des geschmolzenen Kunststoffs über alle Kavitäten ermöglichen, um den Druckverlust zu verringern und eine bessere Leistung des Endprodukts zu erzielen.

Produktpräzision und Qualitätsanforderungen

• Präzisionsprodukte: Je höher die Präzisionsanforderungen an die Endprodukte sind, desto höher muss der Schließdruck sein. Denn bei unzureichender Schließkraft könnte sich die Form während des Einspritzens öffnen, was zu Materialausbrüchen führen und die Maßhaltigkeit und Ästhetik des Endprodukts beeinträchtigen könnte. Bei präzisionsgefertigten Teilen wie Gehäusen für elektronische Geräte oder für medizinische Geräte ist die erforderliche Schließkraft noch kritischer.
• Produktqualität: Produkte für die Hochpräzisionsindustrie benötigen eine höhere Klemmkraft, um einen hohen Druck auf das Produkt auszuüben und es vor Löchern zu schützen. Wenn man nicht genug Druck ausübt, entstehen Blasen, Einfallstellen und Schweißnähte. Wenn Sie also gute Teile herstellen wollen, können Sie den Druck erhöhen, indem Sie sich eine größere Maschine anschaffen, wie ich Ihnen gerade erklärt habe.

Materialfüllungsverhalten und Prozessbedingungen

• Füllverhalten des Materials: Dies bedeutet, dass einige der Materialien, die im Spritzgussverfahren verwendet werden, unterschiedlich sind und daher unterschiedliche Füllmuster aufweisen. Ein Beispiel: Formmaterialien, die dazu neigen, in unterschiedlichen Mustern zu fließen, führen zu unterschiedlichen Druckpunkten innerhalb der Form, so dass ein höherer Schließdruck erforderlich ist, um ein gleichmäßiges Schließen der Form zu gewährleisten oder ein lokales Öffnen der Form zu vermeiden.
• Prozessbedingungen: Zu den Einspritzbedingungen gehören die Einspritzgeschwindigkeit, die Haltezeit und die Kühlzeit im Spritzgießprozess, die sich auf die für den Prozess erforderliche Schließkraft auswirken. Höhere Einspritzgeschwindigkeiten und kürzere Kühlzeiten bedeuten in der Regel mehr Druck während des Einspritzens, was bedeutet, dass mehr Schließkraft erforderlich ist. Sie müssen die Maschinentonnage und diese Prozessbedingungen berücksichtigen.

Schimmelpilztemperatur und Umweltfaktoren

• Temperatur der Form: Das ist eine vornehme Umschreibung dafür, dass die Temperatur, die Sie auf die Form aufbringen, einen großen Unterschied bei der benötigten Schließkraft ausmacht. Hochtemperaturformen benötigen in der Regel mehr Schließkraft, um der Ausdehnung und Kontraktion entgegenzuwirken, die durch Temperaturänderungen und den Druck des geschmolzenen Materials verursacht werden. Formen, die für niedrige Temperaturen ausgelegt sind, brauchen nicht so viel Schließkraft, wenn der Kunststoff hineingeschossen wird.
• Umweltfaktoren: Weitere Faktoren, die damit zusammenhängen, sind die Temperatur und die Feuchtigkeit der Produktionsumgebung. Diese Faktoren beeinflussen die Arbeitsbedingungen der Spritzgießmaschine und die erforderliche Schließkraft. Die Wärme- und Feuchtigkeitsbedingungen des Werkstückmaterials können den Fließwiderstand verändern und somit die erforderliche Schließkraft erhöhen. Wenn die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit niedrig sind, benötigt der Beton möglicherweise keine große Schließkraft.

Berechnungsmethode für die Spannkraft

Es gibt also einige Faktoren, die sich darauf auswirken können, wie viel Schließkraft Sie in einer Spritzgießmaschine benötigen, um gute Teile herzustellen. Im Folgenden finden Sie eine schrittweise Anleitung, mit der Sie herausfinden können, wie viel Schließkraft Sie benötigen:

Verstehen Sie die Grundlagen

Schließkraft: Die Schließkraft gibt an, wie stark die Maschine die Form zusammenpresst, um sie während des Einspritzens geschlossen zu halten. Es ist sehr wichtig, dass sich die Form nicht durch den Druck des einlaufenden Kunststoffs öffnet.

Bestimmen Sie Schlüsselparameter

Mehrere Faktoren beeinflussen die Berechnung der Spannkraft, einschließlich:Mehrere Faktoren beeinflussen die Berechnung der Spannkraft, einschließlich:

Projizierter Bereich (A): Der Teil des Formhohlraums, in dem das Teil hergestellt werden soll.

Einspritzdruck (Pi): Die Kraft, die verwendet wird, um den geschmolzenen Kunststoff in die Formhohlräume zu drücken, sowie alle anderen Drücke, die während des Prozesses erforderlich sind.

Berechnen Sie die projizierte Fläche (A)

Um die projizierte Fläche zu berechnen, müssen Sie die Geometrie des Teils kennen. Wenn es sich um ein einfaches Rechteck handelt, multiplizieren Sie einfach die Länge mit der Breite. Wenn es komplizierter ist, müssen Sie es möglicherweise in einfachere Formen zerlegen und deren Flächen addieren.

Formel: Projizierte Fläche (A)=Länge×Breite

Einspritzdruck (Pi) bestimmen

Auch der Einspritzdruck kann je nach Art des Materials und seinen genauen Anforderungen an den Formgebungsprozess schwanken. Er wird oft vom Materiallieferanten angegeben oder kann anhand der Bedingungen der Wärmebehandlung geschätzt werden.

Berechnung der Spannkraft (Fc)

Die Schließkraft, die erforderlich ist, um die Form während des Einspritzens geschlossen zu halten, wird anhand der folgenden Formel berechnet: Schließkraft (Fc)=Projizierte Fläche (A)×Einspritzdruck (Pi)

Berechnungsbeispiel

Dabei wird von den folgenden Parametern ausgegangen:

• Projizierte Fläche (A): 100 Quadratzoll
• Einspritzdruck (Pi): 5000 psi

Verwenden Sie die Formel: Spannkraft (Fc)=100 in2×5000 psi

Spannkraft (Fc)=500.000 lbs

Das bedeutet, dass eine Schließkraft von 500.000 Pfund erforderlich ist, um die Form während des Einspritzens geschlossen zu halten.

Sicherheitsfaktor

Es wird empfohlen, einen Sicherheitsfaktor in die Berechnung einzubeziehen, um Schwankungen der Verarbeitungsbedingungen zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass die Form sicher geschlossen bleibt. Eine der grundlegendsten Sicherheitsmaßnahmen liegt beim 1,1- bis 1,5-fachen der berechneten Kraft.

Abschließende Überlegungen

Materialeigenschaften: Die Schließkraft des Werkzeugs hängt von der Art des einzuspritzenden Materials und seinen unterschiedlichen Druckbereichen ab.

Konstruktion der Form: Es ist wichtig zu beachten, dass bei komplexen Formen die Anzahl der Kavitäten eine Änderung der Schließkraftberechnungen erfordern kann.

Bei der Bestimmung der Schließkraft geht es darum, die richtige Zahl zu ermitteln, um gute Teile zu produzieren, ohne dass andere Probleme wie Gratbildung auftreten, die dadurch verursacht werden kann, dass die Form nicht richtig schließt. Um bessere Zahlen zu erhalten, können Sie mit Geräteherstellern oder Leuten sprechen, die sich mit diesen Dingen auskennen.

Vorschläge für die Auswahl der Tonnage von Spritzgießmaschinen

Wenn es darum geht Spritzgießen Maschinen hängt die benötigte Tonnage von einigen Faktoren ab. Es kommt darauf an, wie groß das Teil ist, das Sie herstellen, wie viele Sie herstellen und welche Art von Material Sie verwenden. Hier sind einige Dinge, an die Sie denken sollten:

Auswahl der Tonnage anhand der Produktgröße: Wenn Sie kleine Teile herstellen, werden Sie wahrscheinlich eine Maschine verwenden, die für 25 bis 80 Tonnen ausgelegt ist. Wenn Sie mittelgroße Teile herstellen, benötigen Sie eine Maschine, die für 80 bis 180 Tonnen ausgelegt ist. Wenn Sie große Teile herstellen, benötigen Sie eine Maschine, die für 180 bis 500 Tonnen ausgelegt ist. Sie sollten jedoch immer die Abmessungen Ihres Teils überprüfen, um sicherzugehen.

Auswahl der Tonnage anhand des Produktionsvolumens: Viele Unternehmen müssen viele Teile in kurzer Zeit herstellen, um effizient zu sein und die Arbeitskosten niedrig zu halten. Wenn das bei Ihnen der Fall ist, brauchen Sie eine Maschine mit einer hohen Tonnage.

Auswahl der Tonnage auf der Grundlage des Materials: Verschiedene Kunststoffe haben unterschiedliche Strukturen und Dichten. Das bedeutet, dass Sie für die verschiedenen Materialien unterschiedliche Tonnagebereiche benötigen. Sie müssen einen Verkäufer oder einen Hersteller finden, der Ihnen sagen kann, welche Tonnage Sie für die verschiedenen Materialien benötigen.

Praktische Erwägungen in der praktischen Anwendung

Bei der Wahl der Tonnage einer Spritzgießmaschine sollten Sie auch Folgendes berücksichtigen:

Einen Spielraum lassen: Bei der Wahl der Tonnage können Sie etwas mehr wählen, als Sie benötigen, damit Sie sie bei Problemen in der Produktion trotzdem nutzen können. Wenn zum Beispiel das Material schwankt oder die Temperatur der Form schwankt, brauchen Sie mehr Schließkraft.

Formenbau und Bearbeitungsgenauigkeit: Die Schließkraft wird durch die Konstruktion und Bearbeitung der Form beeinflusst. Wenn Sie die gleiche Genauigkeit haben, wird die Form zum Pressen von Metall die Schließkraft gleichmäßig verteilen, so dass Sie weniger Tonnage für die Maschine benötigen.

Leistung und Stabilität von Spritzgießmaschinen: Verschiedene Unternehmen und Hersteller verwenden unterschiedliche Typen von Spritzgießmaschinen, die sich in ihrer Leistung und Stabilität unterscheiden. Bei der Wahl der Tonnage sollten Sie die Gesamtleistung und Stabilität der Maschine berücksichtigen, damit Sie sie problemlos einsetzen können.

Produktionsumgebung: Die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Produktionsprozess sind kontrollierbare Faktoren, die sich auf die Dynamik beim Einsatz der Spritzgießmaschine und die Schließkraft auswirken. Sie sollten die Arbeitsparameter der Maschine gut einstellen und die Tonnage wählen, die zu Ihrer Produktion passt.

Zukünftige Trends

Das Spritzgießen ist eine der am weitesten verbreiteten Fertigungstechnologien in der Industrie zur Herstellung aller Arten von Produkten. Als Spritzgießtechnik fortschreitet, werden immer mehr Spritzgießmaschinen intelligent und automatisiert sein. Die Entscheidung über die richtige Tonnage der Maschine wird zunehmend durch Berechnungs- und Simulationstechnologien getroffen. Ein weiterer wichtiger Trend bei der Entwicklung des Spritzgießens ist der Umweltschutz und die Energieeinsparung. So werden beispielsweise energiesparende und hocheffiziente Spritzgießmaschinen auf dem Markt immer beliebter.

Schlussfolgerung

Es ist nicht einfach herauszufinden, wie groß die Spritzgießmaschine sein muss, die Sie benötigen. Es gibt eine Menge Faktoren zu berücksichtigen. Sie müssen bedenken, wie groß und dick Ihr Teil sein wird, wie groß die Form ist, welche Art von Material Sie verwenden und wie viel Druck Sie zum Einspritzen des Kunststoffs verwenden werden. Mit einer fundierten Schätzung, gesundem Menschenverstand, den Grundprinzipien der Fertigung und Ihrer Erfahrung können Sie die richtige Art und Größe der Maschine für Ihre Aufgabe auswählen, damit Sie die benötigten Teile herstellen können, und zwar richtig. Ich hoffe, dass dieser Artikel Ihnen und Ihrem Unternehmen hilft, bessere Teile mit Ihrer Maschine herzustellen. Spritzgießen Maschinen.