Come funziona il processo di stampaggio a iniezione?

Stampo a iniezioneCome Funziona il Processo di Stampaggio a Iniezione? | ZetarMold

The molten plastic flows into the plastic injection molds, where it is cooled and takes the shape of the mold. This process is used to create everything from toys to car parts.

In this blog post, we’ll take a closer look at how injection molding works and discuss some of its benefits.

Principio dello stampaggio a iniezione

The principle of injection molding is that the plastic in the form of pellets or powder is fed into the barrel from the hopper of the plastic injection molding machine, heated and melted to a flowing state in the barrel, and then injected into the closed mold cavity at a lower temperature through the nozzle at the front of the barrel at a faster speed under the impetus of the plunger or screw.

Dopo il raffreddamento e l'indurimento, si ottiene l'unità di iniezione. Quando l'accumulo di materiale fuso nella parte anteriore della canna provoca una certa pressione sulla vite (detta contropressione della vite), la vite arretra nella rotazione fino a entrare in contatto con l'interruttore di corsa regolato, e il pre-stampaggio e lo stoccaggio di plastica con un volume di iniezione dello stampo (cioè lo stoccaggio di plastica fusa nella parte anteriore della canna) terminano.

Quindi il cilindro idraulico di iniezione entra in funzione e la vite collegata al pistone del cilindro idraulico inietta il materiale fuso a una certa velocità e pressione nella cavità dello stampo chiuso a una temperatura inferiore attraverso l'ugello nella parte anteriore della canna, mantenendo la pressione per un certo tempo; la plastica fusa si raffredda e si indurisce per mantenere la forma e le dimensioni date dalla cavità dello stampo.

The mold is opened by the opening and closing mechanism, and the injection-molded plastic parts are removed by the pushing mechanism.

Condizioni del processo di stampaggio a iniezione

The most important factors in the injection molding manufacturing process conditions are temperature, pressure, and time.

(1) Temperatura
La temperatura da controllare nel processo di stampaggio a iniezione è principalmente la temperatura del cilindro, la temperatura dell'ugello e la temperatura dello stampo.

Temperatura del barile
La scelta della temperatura della botte è legata alla varietà e alle caratteristiche dei materiali plastici. Se la temperatura della botte è troppo bassa, la plastificazione non sarà sufficiente; se la temperatura della botte è troppo alta, la plastica potrebbe surriscaldarsi e decomporsi.

La distribuzione della temperatura del materiale si basa generalmente sul principio "alto davanti e basso dietro", cioè la temperatura all'estremità posteriore della canna è bassa e quella all'estremità anteriore vicino all'ugello è alta per evitare la degradazione della plastica a causa del calore di attrito.

Affinché la macchina a iniezione a vite eviti il calore di attrito di taglio tra la vite e la colata, la colata e la colata, la colata e la canna e la degradazione della plastica, la temperatura della parte anteriore della canna può essere leggermente inferiore a quella della parte centrale.

Per determinare se la temperatura del cilindro è appropriata, si può utilizzare il metodo dell'iniezione d'aria per osservare o verificare direttamente la qualità delle parti in plastica.

Quando si inietta nell'aria, se il flusso del materiale è uniforme, liscio, senza bolle, di colore uniforme, significa che la temperatura del materiale è appropriata; se il flusso del materiale è ruvido, c'è argento o scolorimento, significa che la temperatura del materiale non è appropriata.

Temperatura dell'ugello
La temperatura dell'ugello è in genere leggermente inferiore alla temperatura massima del cilindro, per evitare che la temperatura sia troppo elevata per fondere nel fenomeno della salivazione dell'ugello.

Temperatura dello stampo
La temperatura dello stampo ha una grande influenza sul flusso della massa fusa, sulla velocità di raffreddamento e sulle prestazioni del pezzo stampato.

La temperatura dello stampo dipende dalla cristallinità della plastica, dalle dimensioni del pezzo stampato e dalle sue prestazioni. I requisiti di struttura e prestazioni e le altre condizioni di processo (come la temperatura di fusione, la velocità di iniezione e la pressione di iniezione).

(2) Pressione
The pressure in the injection molding process includes plasticizing pressure and injection pressure, which directly affect the plasticization of plastic and the quality of plastic parts.

Pressione di plastificazioneLa contropressione, detta anche "backpressure", si riferisce alla pressione esercitata sul materiale fuso alla testa della vite quando questa ruota e si ritira quando si utilizza una macchina a iniezione a vite.

La pressione di plastificazione aumenta, la temperatura della massa fusa e la sua uniformità aumentano, la miscelazione del materiale colorante è uniforme e il gas nella massa fusa viene scaricato. Tuttavia, il tasso di plastificazione diminuisce e il ciclo di stampaggio si prolunga.

In generale, per garantire la qualità delle parti in plastica, la pressione di plastificazione deve essere la più bassa possibile, in genere circa 6MPa e raramente superiore a 20MPa. La pressione di iniezione è la pressione esercitata dallo stantuffo o dalla testa della vite sul materiale plastico fuso.

Dimensione: L'entità della pressione di iniezione dipende dalla specie plastica, dal tipo di macchina a iniezione, dalla struttura dello stampo, dallo spessore della parete delle parti in plastica e da altre condizioni di processo.

Funzione: To overcome the flow resistance of the melt in the process of filling the injection mold when injecting, so that the melt has a certain filling rate; to compact the melt and prevent backflow when holding the pressure.

In generale: pressione di iniezione per materie plastiche ad alta viscosità > materie plastiche a bassa viscosità; alta pressione di iniezione per parti in plastica a parete sottile, di grande superficie e di forma complessa; struttura semplice dello stampo, dimensioni maggiori della porta, pressione di iniezione inferiore.

Pressione di iniezione della macchina a iniezione a pistone > macchina a iniezione a vite; la temperatura del cilindro, la temperatura dello stampo è elevata, la pressione di iniezione è inferiore.

(3) Tempo
The time required to complete an injection molding process is called the molding cycle. It includes mold filling time, holding time, in-mold cooling time, other times, etc. Other times include mold opening, mold release, mold release agent application, insert placement and mold closing, etc.

Processo di stampaggio a iniezione

Include principalmente la preparazione prima dello stampaggio, il processo di iniezione e il post-trattamento delle parti in plastica, ecc.

(1) Preparazione alla preformazione
The main preparations before the injection molding cycle are inspection of the appearance and process performance of raw materials, preheating and drying; cleaning or replacement of the barrel of the injection machine.

Per le difficoltà di rilascio dello stampo, una scelta ragionevole di agente distaccante; preriscaldamento dell'inserto, alcuni stampi devono anche essere preriscaldati.

Ispezione dell'aspetto del materiale e misurazione delle prestazioni del processo: tra cui colore della plastica, dimensione e uniformità delle particelle, fluidità (indice di fusione, viscosità), stabilità termica e controllo del ritiro.

Plastic preheating and drying: remove excess moisture and volatile thees from the material to prevent defects or degradation on the surface of the injection molded parts, which affects the appearance and internal quality of the plastic parts.

Metodi di essiccazione dei materialiProduzione di piccoli lotti, con essiccazione in forno; produzione di grandi lotti, con essiccazione per ebollizione o sottovuoto.

Pulizia del barile: quando si cambia prodotto, si cambiano le materie prime e i colori è necessario pulire il barile.

Preriscaldamento dell'inserto: riduce la differenza di temperatura tra il materiale e l'inserto, riduce lo stress da ritiro della plastica intorno all'inserto e garantisce la qualità dei pezzi in plastica.

La scelta dell'agente distaccante: gli agenti distaccanti comunemente utilizzati sono lo stearato di zinco, la paraffina liquida e l'olio di silicone.

(2) Processo di iniezione
Il processo di iniezione è la fase principale della trasformazione della plastica in parti in plastica. Comprende diverse fasi, come l'aggiunta di materiale, la plastificazione, l'iniezione, il mantenimento della pressione, il raffreddamento e la formatura e lo stampaggio.

Alimentazione: Adding granular or powdered plastic to the hopper of the plastic injection molding machines.

Plastificazione: The plastic material in the screw is heated by the heating device of the injection molding machine to melt and become a plastic melt with good plasticity.

Iniezione: Il materiale plastico fuso viene spinto dallo stantuffo o dalla vite della macchina a iniezione e passa attraverso l'ugello e il sistema di colata dello stampo a una certa pressione e velocità per entrare e riempire la cavità dello stampo.

Tenuta in pressione e reintegro del restringimento: Dopo aver riempito la cavità, la massa fusa continua a mantenere la pressione per il rifornimento sotto la spinta dello stantuffo o della vite della macchina a iniezione, in modo che la massa fusa nel cilindro continui a entrare nella cavità per soddisfare le esigenze di contrazione della plastica nella cavità e possa evitare il riflusso della massa fusa.

Raffreddamento dopo il congelamento del cancello: Dopo un certo periodo di tempo, la plastica fusa nella cavità si solidifica in un solido, per garantire che la parte in plastica abbia una rigidità sufficiente a non deformarsi quando lo stampo viene rilasciato.

Sformatura: Il pezzo stampato viene raffreddato a una certa temperatura e viene spinto fuori dallo stampo dal meccanismo di estrazione.

(3) Post-trattamento del pezzo stampato
Il post-trattamento può eliminare le tensioni interne della parte in plastica e migliorare le prestazioni della parte in plastica e la stabilità delle dimensioni.

Il post-trattamento di produzione di parti in plastica ad iniezione comprende la ricottura e il trattamento di bagnatura.

Il trattamento di ricottura consiste nell'immergere le parti in plastica in un mezzo liquido riscaldante a temperatura fissa (come acqua calda, olio minerale caldo, paraffina liquida, ecc.) o in un forno a circolazione d'aria calda per un certo tempo, per poi raffreddare lentamente. Lo scopo è quello di eliminare le tensioni interne delle parti in plastica e di stabilizzarne le dimensioni.

a) Temperatura: 10°~15° al di sopra della temperatura di utilizzo o 10°~20° al di sotto della temperatura di deflessione del calore.

b) TempoIn genere è possibile calcolare circa mezz'ora per millimetro in base alla varietà di plastica e allo spessore della parte in plastica.

c) Effetto: Eliminare lo stress interno della parte plastica, stabilizzare le dimensioni della parte plastica, migliorare la cristallinità e stabilizzare la struttura cristallina, migliorare il modulo elastico e la durezza.

Trattamento di regolazione dell'umidità: un metodo di post-trattamento per mettere le parti in plastica appena rimodellate in un mezzo di riscaldamento (come acqua bollente, soluzione di acetato di potassio) per accelerare la velocità di assorbimento dell'umidità. (Utilizzato principalmente per le plastiche con forte igroscopicità e facile ossidazione, come la PA).

a) Temperatura: 100~121℃ (il limite superiore viene preso quando la temperatura di deformazione termica è elevata e il limite inferiore viene preso viceversa).

b) Tempo: il tempo di isolamento è legato allo spessore delle parti in plastica e di solito richiede 2~9h.

c) ScopoPer eliminare le tensioni residue; per far sì che i prodotti raggiungano l'equilibrio di assorbimento dell'umidità il più presto possibile, per evitare variazioni dimensionali durante l'uso.

Parametri di processo dello stampaggio a iniezione

Il trattamento di umidificazione è un metodo di trattamento in cui le parti in plastica appena sformate vengono poste in acqua calda per isolare l'aria, prevenire l'ossidazione delle parti in plastica e accelerare il raggiungimento dell'equilibrio di assorbimento dell'umidità. Lo scopo è stabilizzare il colore e le dimensioni del pezzo stampato e migliorarne le prestazioni.

Processo di iniezione
In genere comprende le seguenti fasi: aggiunta di materiale, plastificazione, riempimento dello stampo, mantenimento della pressione, colata, raffreddamento e sformatura.

1. Aggiunta di materiale
   I pellet vengono aggiunti al serbatoio dell'impianto di stampaggio a iniezione macchina.
2. Plastificazione
   La plastica aggiunta nella tramoggia viene trasformata da particelle solide a stati fusi e ha una buona plasticità; questo processo è chiamato plastificazione.
3. Riempimento dello stampo
   La massa fusa plastificata viene spinta dallo stantuffo o dalla vite verso la parte anteriore del cilindro, quindi attraverso l'ugello e il sistema di colata dello stampo entra e riempie la cavità; questa fase è chiamata riempimento dello stampo.
4. Pressione di mantenimento
   Quando la massa fusa nello stampo si raffredda e si ritira, lo stantuffo o la vite forzano la massa fusa nel cilindro per rifornire continuamente lo stampo, formando così un pezzo di plastica con forma completa e consistenza densa; questa fase è chiamata mantenimento della pressione.
5. Ritorno di fiamma
   Al termine della pressione di mantenimento, lo stantuffo o la vite si ritirano e la pressione nella cavità si alza.

A questo punto, la pressione della massa fusa nella cavità sarà più alta di quella davanti al cancello; se il cancello non è ancora congelato, la massa fusa nella cavità rifluirà nel sistema di colata attraverso il cancello; questo processo è chiamato riflusso.

Questo processo è chiamato riflusso. Il riflusso provoca il ritiro, la deformazione e la perdita di consistenza del pezzo stampato. Se il gate è già congelato al termine della pressione di mantenimento, non si verifica alcun riflusso.

6. Raffreddamento
   Il processo di raffreddamento della parte in plastica nello stampo è l'intero processo che va da quando la plastica fusa al cancello è completamente congelata a quando la parte in plastica viene spinta fuori dalla cavità dello stampo. Il pezzo si raffredda fino a formare un prodotto solido. Infine, gli espulsori spingono il prodotto raffreddato fuori dalla macchina come pezzo finito. Il produzione di stampi a iniezione processo è completo.

Il processo di raffreddamento inizia quando la plastica viene iniettata nella cavità e comprende il periodo che va dal completamento del riempimento dello stampo e del mantenimento della pressione fino al momento della sformatura.

7. Stampaggio
   Lo stampo viene aperto quando il pezzo si raffredda a una certa temperatura e il pezzo viene spinto fuori dallo stampo sotto l'azione del meccanismo di spinta.

I parametri chiave che determinano la qualità del prodotto sono temperatura, tempo, pressione, velocità e posizione.