Het kiezen van de juiste tonnage voor uw spuitgietmachine is cruciaal voor het optimaliseren van de productie-efficiëntie, de kosten en de kwaliteit van de spuitgietproducten. De juiste keuze kan tijd en materiaal besparen, waardoor het resultaat van uw project verbetert.

Selecteer de tonnage van de spuitgietmachine op basis van de grootte van het onderdeel, het materiaal en de complexiteit van het spuitgieten. Een machine met te veel tonnage kan overmatige slijtage veroorzaken, terwijl onvoldoende tonnage tot defecten kan leiden.

Het is belangrijk om te begrijpen hoe tonnage uw spuitgietproces beïnvloedt. Ontdek hoe het kiezen van de juiste machinegrootte op basis van projectspecificaties de prestaties kan verbeteren en problemen tot een minimum kan beperken.

Wat is het basisconcept van het tonnage van spuitgietmachines?

De tonnage van een spuitgietmachine verwijst naar de klemkracht die nodig is om de matrijs gesloten te houden tijdens het inspuiten. Het is een kritieke factor om de kwaliteit en precisie van de spuitgietproducten te garanderen.

De tonnage van een spuitgietmachine wordt gemeten in tonnen en bepaalt de kracht die nodig is om de matrijs te sluiten. Voldoende tonnage voorkomt schade aan de matrijs en zorgt voor nauwkeurige onderdelen van hoge kwaliteit tijdens het spuitgietproces.

Berekening klemkracht

F=A P

waarbij F de klemkracht is, A het geprojecteerde oppervlak van de matrijsholte en P de druk van de plastic smelt in de matrijsholte.

De klemkracht van een spuitgietmachine, ook wel tonnage genoemd, is in wezen de maximale druk die de spuitgietmachine kan uitoefenen om de matrijs gesloten te houden terwijl het onderdeel gevormd wordt. De klemkracht wordt meestal gemeten in ton (T).

Kortom, deze kracht zorgt ervoor dat de mal gesloten blijft tijdens de hele injectiecyclus, wat kan voorkomen dat de plastic smelt uit de deellijn van de mal lekt.

Belangrijkste onderdelen van een spuitgietmachine

Om te begrijpen waarom spuitgietmachine tonnage¹ belangrijk is, moet je de belangrijkste onderdelen van een spuitgietmachine kennen:

• Injectie-eenheid: Dit omvat de schroef, het vat, de spuitmond, enz. die plastic korrels smelten en injecteren in de vormholte.

• Klemeenheid: Dit omvat de bewegende drukplaat, de stationaire drukplaat, het klemmechanisme enz. die de klemkracht leveren en de mal gesloten houden.

• Besturingssysteem: Dit omvat de computers, sensoren, bedieningspanelen, enz. die verschillende parameters van het injectie- en opspanproces regelen.

• Aandrijfsysteem: Dit omvat de hydraulische of elektrische aandrijfsystemen die het vermogen leveren dat nodig is voor inspuiten en klemmen.

Werkingsprincipe van het Vastklemmen van Kracht

De klemkracht wordt uitgeoefend door het klemmechanisme van de spuitgietmachine. Wanneer de matrijs gesloten is, drukt het klemmechanisme van de machine de bewegende en vaste platen van de matrijs stevig tegen elkaar zodat ze de druk van de plastic smelt in de holte tijdens het spuitgieten kunnen weerstaan.

De klemkracht² moet sterk genoeg zijn om te voorkomen dat het gesmolten plastic uit de deellijn van de mal lekt, maar mag niet te groot zijn om onnodige schade aan de mal en apparatuur te voorkomen.

Wat is het belang van het kiezen van de juiste spuitgietmachinetonnage?

Het kiezen van de juiste tonnage voor je spuitgietmachine is cruciaal voor het maximaliseren van de efficiëntie, de productkwaliteit en het minimaliseren van defecten tijdens de productie.

Het kiezen van de juiste tonnage zorgt voor de juiste klemkracht om defecten zoals korte shots of flash te voorkomen. Het brengt de drukvereisten van de matrijsholte in balans, waardoor het energieverbruik daalt en de cyclustijden verbeteren.

Invloed op productkwaliteit

De klemkracht heeft een directe invloed op de kwaliteit van het product. Als de klemkracht onvoldoende is, kan de matrijs tijdens het spuitgietproces niet volledig worden gesloten en zal de plastic smelt tussen de matrijzen weglekken.

Dit veroorzaakt defecten zoals bramen en vlekken op het oppervlak van het product, waardoor de oppervlakteafwerking en de werking van het product worden aangetast. Voor producten met hoge precisie is onvoldoende klemkracht zelfs nog ernstiger, omdat onvoldoende klemkracht maatafwijkingen veroorzaakt en de prestaties van het product beïnvloedt.

Invloed op productie-efficiëntie

De juiste tonnage (klemkracht) zorgt voor stabiliteit en continuïteit van het productieproces. Als de klemkracht onvoldoende of onjuist is, kan het volgende gebeuren: de matrijs kan niet normaal worden gesloten, waardoor de productie wordt onderbroken en de productie-efficiëntie wordt beïnvloed.

Integendeel, een te grote klemkracht verhoogt de slijtage van de matrijs en de spuitgietmachine, verkort hun levensduur en verhoogt de onderhouds- en vervangingskosten.

Invloed op kostenbeheersing

De juiste keuze van de tonnage van de spuitgietmachine is belangrijk om de productiekosten onder controle te houden. Als je een machine met een te hoog tonnage kiest, stijgen de aankoop- en energiekosten, waardoor de totale uitgaven stijgen.

Als de tonnage van de geselecteerde machine daarentegen te laag is, voldoet deze mogelijk niet aan de productievereisten, waardoor de uitgaven voor apparatuur en de investeringskosten verder toenemen. Daarom kan een redelijke selectie van de tonnage van de spuitgietmachine het gebruik van middelen maximaliseren en de productiekosten verlagen.

Invloed op productieveiligheid

Een te grote klemkracht veroorzaakt onnodige slijtage van de matrijs en de spuitgietmachine, verhoogt de kans op defecten en schade aan de apparatuur en beïnvloedt de productieveiligheid.

Bovendien kan een te grote klemkracht een gevaar vormen voor de veiligheid van operators en machines. Daarom kan het kiezen van de juiste tonnage voor spuitgietmachines niet alleen de productie-efficiëntie en productkwaliteit verbeteren, maar ook de veiligheid van het productieproces garanderen.

Wat zijn de stappen om het tonnage van een spuitgietmachine te bepalen?

Het bepalen van de juiste tonnage voor een spuitgietmachine is cruciaal voor een efficiënte productie en het voorkomen van machineschade. Dit proces omvat het berekenen van de klemkracht op basis van de onderdeelgrootte en het materiaal.

Om de tonnage van een spuitgietmachine te bepalen, berekent u de klemkracht die nodig is door de oppervlakte van het spuitgietproduct te vermenigvuldigen met de injectiedruk van het materiaal. De formule helpt om de machine nauwkeurig te kiezen en efficiënt te vormen.

Specifieke vereisten van het product en de mal begrijpen

Eerst moet je de grootte, de vorm, het materiaal van het te maken product en het gedrag tijdens het spuitgieten in detail kennen. Bepaal vervolgens op basis van het productontwerp en de productievereisten de grootte van de matrijs, het aantal caviteiten en de indeling van de caviteiten.

• Productgrootte en -vorm:De grootte en vorm van het product hebben een directe invloed op de manier waarop de matrijs wordt ontworpen en de manier waarop de klemkracht wordt berekend. Producten met grote afmetingen vereisen bijvoorbeeld meestal grotere matrijzen en hogere klemkrachten. Daarnaast kunnen producten met complexe vormen een hogere nauwkeurigheid en klemkracht vereisen.

• Materiaalkenmerken:Verschillende materialen hebben verschillende stroom- en drukkenmerken tijdens het spuitgietproces. ABS heeft bijvoorbeeld een hogere injectiedruk nodig tijdens het spuitgieten dan PP. Sommige technische kunststoffen vereisen een hogere injectiedruk en een aangepast ontwerp van de schroefcompressieverhouding om betere spuitgietresultaten te bekomen. Daarom is het belangrijk om dit gedrag van elk materiaal te begrijpen om te bepalen hoeveel klemkracht er nodig is.

• Vormontwerp: De grootte van de mal, het aantal caviteiten en de opstelling van deze caviteiten hebben allemaal een directe invloed op de berekening van de klemkracht. Als de matrijs meerdere caviteiten heeft, moet er bij de berekening van de klemkracht ook rekening worden gehouden met de opstelling van de caviteiten, maar voor een matrijs met één caviteit is dit relatief eenvoudig. Daarnaast moet bij het ontwerp van de matrijs rekening worden gehouden met het koelsysteem, het ontwerp van de poort en andere factoren die van invloed kunnen zijn op de berekening van de klemkracht.

Het geprojecteerde oppervlak van de gietvormholte berekenen

Om spuitgiettonnage te berekenen, moet je het holteprojectiegebied kennen. Specifiek verwijst het projectieoppervlak naar het verticale projectieoppervlak van de caviteit op de deellijn. Bij de berekening moet je de projectieoppervlakken van alle caviteiten bij elkaar optellen en moet je rekening houden met de lay-out van mallen met meerdere caviteiten.

• De geprojecteerde oppervlakte berekenen voor mallen met één holte:Voor mallen met één holte is het berekenen van het geprojecteerde oppervlak vrij eenvoudig. Je hoeft alleen maar het verticale geprojecteerde oppervlak van het product op de deellijn te berekenen. Als een product bijvoorbeeld 100mm 50mm is, dan is het geprojecteerde oppervlak 100mm 50mm = 5000mm².

• Het geprojecteerde oppervlak berekenen voor mallen met meerdere holtes:Voor mallen met meerdere caviteiten moet je de totale geprojecteerde oppervlakte van alle holtes³. Als een product bijvoorbeeld 100mm 50mm groot is en het matrijsontwerp vier caviteiten in 22 heeft, is het geprojecteerde oppervlak van een enkele caviteit 100mm 50mm = 5000mm². Het totale geprojecteerde oppervlak van de vier caviteiten is 5000mm² 4 = 20000mm².

De druk van plastic smelt in de holte bepalen

Verschillende materialen hebben verschillende stroom- en drukkenmerken tijdens het spuitgieten. Over het algemeen kun je de gegevens van de materiaalleverancier raadplegen of ze bepalen op basis van eerdere ervaringen. Over het algemeen is de holtedruk voor thermoplasten 20-40 MPa.

• Drukkenmerken van gewone materialen:Dit zijn de Drukbereiken van de holte voor verschillende veelvoorkomende kunststofmaterialen⁴:

• ABS: 30-40MPa

• PP: 20-30MPa

• PE: 20-25MPa

• PVC: 25-35MPa

• PC: 30-40MPa

• Factoren die de drukkarakteristieken beïnvloeden:De druk van de plastic smelt in de holte wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder:

• Stroombaarheid van het materiaal

• Injectiesnelheid

• Schimmeltemperatuur

• Productdikte

Daarom moet bij het bepalen van de holtedruk uitgebreid rekening worden gehouden met deze factoren om de nauwkeurigheid van de berekening te garanderen.

De vereiste klemkracht berekenen

Om de vereiste klemkracht⁵Pas de bovenstaande formule toe F=A * P. Vergeet niet dat om de stabiliteit en veiligheid van het productieproces te garanderen, er gewoonlijk een veiligheidsmarge van 10-20% wordt toegevoegd aan de berekende klemkracht.

• Voorbeeldberekening van klemkracht:Laten we een voorbeeld nemen van een product met afmetingen van 100 mm 50 mm. Het gebruikte materiaal is ABS en de holtedruk is 30MPa. Eerst berekenen we het geprojecteerde oppervlak van de matrijsholte. Het geprojecteerde oppervlak is 100mm 50mm = 5000mm². Laten we vervolgens de tonnage berekenen. De klemkracht is gelijk aan het geprojecteerde oppervlak vermenigvuldigd met de holtedruk, dat is 5000mm² * 30MPa = 150000N, wat ongeveer 15 ton is. Met een veiligheidsmarge van 20% erbij is de vereiste klemkracht ongeveer 18 ton. Daarom is een spuitgietmachine met een sluitkracht van 20 ton geschikter.

• De veiligheidsmarge kiezen:Om de stabiliteit en veiligheid van de productie te garanderen, wordt in de praktijk meestal een bepaalde veiligheidsmarge toegevoegd aan de berekende klemkracht. Over het algemeen is de veiligheidsmarge 10-20%. De specifieke keuze van de veiligheidsmarge kan worden bepaald op basis van de productvereisten en de werkelijke productiesituatie.

Rekening houden met speciale productievereisten

Voor sommige speciale producten en productievereisten moeten we ook andere factoren in overweging nemen. Bijvoorbeeld:

Matrijzen met meerdere caviteiten: Als we mallen met meerdere caviteiten gebruiken, moeten we rekening houden met de invloed van de plaatsing van de caviteiten op de klemkracht.

Precisieproducten: Voor producten die een hoge precisie en kwaliteit vereisen, kan het nodig zijn om een spuitgietmachine met een hogere klemkracht te gebruiken.

Grote producten met dunne wanden: Omdat de kunststof smelt snel vloeit en afkoelt, hebben dergelijke producten een grotere klemkracht nodig tijdens het spuitgieten.

• Speciale vereisten voor mallen met meerdere holtes:De indeling van de caviteiten in een mal met meerdere caviteiten heeft een aanzienlijk effect op de kracht die moet worden uitgeoefend bij het klemmen. Als er bijvoorbeeld twee rijen en twee kolommen (2×2) zijn, is de vereiste klemkracht anders dan bij één rij en vier kolommen (4×1). De mallen van het tweede type (4×1 genoemd omdat er vier caviteiten in één rij zitten) zijn langer dan mallen met twee caviteiten naast elkaar, dus hebben ze relatief meer druk nodig bij het sluiten. Daarom moet bij het ontwerpen van een mal met meerdere caviteiten de juiste indeling van de caviteiten worden gekozen om ervoor te zorgen dat de klemkracht gelijkmatig wordt verdeeld.

• Speciale vereisten voor precisieproducten:Voor precisieproducten die zowel precisie als hoge kwaliteit vereisen, moet een spuitgietmachine met een grotere klemkracht gekozen worden om ervoor te zorgen dat de matrijs volledig gesloten is tijdens het spuitgietproces. Neem als voorbeeld een bedrijf dat elektronische componenten produceert. De toleranties zijn zeer fijn: tot ±,01 mm. Als het bedrijf betrouwbaar goede producten wil maken, moet het een spuitgietmachine met een grotere klemkracht kiezen om productiestabiliteit en productkwaliteit te garanderen.

• Speciale vereisten voor grote dunwandige producten:Bij het spuitgieten van grote, dunwandige voorwerpen is een grotere klemkracht nodig omdat de kunststof zeer snel vloeit en afkoelt. Bij de productie van autobumpers bijvoorbeeld is de productgrootte groot en de wanddikte dun, dus is een spuitgietmachine met een hogere klemkracht nodig om de productkwaliteit te garanderen.

Wat zijn de casestudies?

Het kiezen van de juiste tonnage voor een spuitgietmachine is cruciaal voor het optimaliseren van de efficiëntie en het voorkomen van defecten. We zullen praktijkvoorbeelden bekijken om de belangrijkste overwegingen te benadrukken.

De juiste tonnage kiezen zorgt voor voldoende klemkracht om te voorkomen dat de matrijs opengaat tijdens het inspuiten. Het beïnvloedt de productkwaliteit en cyclustijd. Belangrijke factoren zijn onder meer materiaalsoort, matrijsontwerp en matrijsgrootte.

Geval 1: Kleine elektronische precisieproducten

Een bedrijf wil een klein elektronisch precisieproduct maken van 30 mm 20 mm 10 mm, gemaakt van ABS-kunststof. De matrijs is ontworpen met vier holtes gerangschikt in 2*2.

• Zoek de geprojecteerde oppervlakte van de vormholte: Het geprojecteerde oppervlak van elke holte is 30mm 20mm = 600mm², en het totale geprojecteerde oppervlak van de vier holtes is 600mm² 4 = 2400mm².

• Vind de holtedruk: Volgens de ABS materiaal molding guide is de holtedruk ongeveer 30MPa.

• Bereken de vereiste klemkracht: Klemkracht = 2400mm² * 30MPa = 72000N, dat is ongeveer 7,2 ton. Voeg daar een veiligheidsmarge van 20% aan toe en de vereiste klemkracht is ongeveer 8,6 ton. Het is dus beter om een spuitgietmachine met een sluitkracht van 10 ton te kiezen.

Geval 2: Autobumper

Een bedrijf wil een autobumper van 1500 mm maken 400 mm 200 mm, gemaakt van PP-kunststof. De mal heeft één holte.

• Zoek de geprojecteerde oppervlakte van de vormholte: Het geprojecteerde oppervlak is 1500mm * 400mm = 600000mm².

• Vind de holtedruk: Volgens de PP materiaal molding guide is de holtedruk ongeveer 25MPa.

• Bepaal de benodigde klemkracht: Klemkracht = 600000mm² * 25MPa = 15000000N, of ongeveer 1500 ton. Voeg daar een veiligheidsfactor van 20% aan toe en de benodigde klemkracht is ongeveer 1800 ton. Een spuitgietmachine met een klemkracht van 2000 ton is dus geschikter.

Geval 3: Grote dunwandige container

Een bedrijf wil een grote, dunwandige container van 200 mm maken. 200 mm 200 mm, van PE-kunststof. De mal heeft één holte.

• Bepaal het geprojecteerde oppervlak van de vormholte: Het geprojecteerde oppervlak is 200mm * 200mm = 40000mm².

• Bepaal de holtedruk: Volgens de PE materiaal molding guide is de holtedruk ongeveer 20MPa.

• Bepaal de klemkracht die je nodig hebt: Klemkracht = 40000mm² * 20MPa = 800000N, dat is ongeveer 80 ton. Voeg daar een veiligheidsfactor van 20% aan toe en je hebt ongeveer 96 ton sluitkracht nodig. Gebruik dus een spuitgietmachine met een sluitkracht van 100 ton.

Wat zijn de gebruikelijke problemen en oplossingen voor het kiezen van het tonnage van een spuitgietmachine?

Het kiezen van de juiste tonnage voor uw spuitgietmachine is essentieel voor het optimaliseren van de prestaties en het voorkomen van defecten. Inzicht in de belangrijkste factoren kan leiden tot soepelere productieprocessen.

De juiste tonnage kiezen voor een spuitgietmachine is cruciaal om onder- of overbelasting te vermijden. Belangrijke factoren zijn onder andere de productgrootte, het materiaaltype en de injectiesnelheid. De juiste tonnage zorgt voor kwalitatief hoogstaande spuitgietproducten en efficiëntie en voorkomt overbelasting van de machine.

Onvoldoende klemkracht

Probleem: als de klemkracht niet voldoende is, wordt de matrijs tijdens het injectieproces niet volledig gesloten, waardoor uitvloeiing en bramen ontstaan en de kwaliteit van het product wordt aangetast.

• Oplossing:Bereken de klemkracht opnieuw en neem alle relevante factoren in de berekening mee.

• Oplossing: Optimaliseer de lay-out van de caviteit bij het ontwerp van de matrijs om de vereiste klemkracht te verminderen.

• Oplossing: Houd bij het kiezen van apparatuur rekening met een bepaalde veiligheidsfactor om onvoldoende klemkracht te voorkomen.

Overmatige klemkracht

Probleem: te veel klemkracht kan de materiaalkosten verhogen en onnodige slijtage aan de matrijs en apparatuur veroorzaken.

• Oplossing: Bereken de benodigde tonnage (klemkracht) nauwkeurig om te grote veiligheidsmarges te voorkomen.

• Oplossing: Kies de juiste spuitgietmachines en staar je niet blind op apparatuur met een hoog tonnage.

• Oplossing:Optimaliseer het matrijsontwerp zodat er minder hoge klemkracht nodig is.

Berekening van klemkracht voor mallen met meerdere caviteiten

Probleem: De indeling van de caviteiten in mallen met meerdere caviteiten heeft een grote invloed op de klemkracht en bij de berekening kunnen gemakkelijk fouten worden gemaakt.

• Oplossing: Kies de juiste indeling van de holtes op basis van de werkelijke situatie om ervoor te zorgen dat de klemkracht gelijkmatig wordt verdeeld.

• Oplossing: Gebruik professionele software voor simulatie en berekening om er zeker van te zijn dat de klemkracht correct is berekend.

• Oplossing: Houd bij het ontwerpen van mallen met meerdere caviteiten rekening met de invloed van de plaatsing van de caviteiten op de klemkracht en optimaliseer het ontwerpplan.

Conclusie

De juiste tonnage kiezen bij gebruik van een spuitgietmachine⁶ is cruciaal voor het succes van elk project.

Door de basisconcepten van spuitgietmachinetonnage te begrijpen, het belang van het kiezen van de juiste tonnage, de stappen om tonnage te bepalen, praktijkanalyses en veelvoorkomende problemen en hun oplossingen, kunt u zichzelf beter begeleiden bij het kiezen van de tonnage en de grootte van de spuitgietmachine.

Door in het productieproces de juiste tonnage spuitgietmachine te kiezen, kunt u de efficiëntie en kwaliteitscontrole verbeteren, terwijl u de kosten strikt onder controle houdt en de veiligheid van het productieproces garandeert.

In dit artikel hebben we een aantal gedetailleerde casestudies verzameld, in de hoop dat deze casestudies waardevolle referenties kunnen bieden voor het selecteren van de tonnage van spuitgietmachines en kunnen helpen bij het slagen van uw spuitgietproject.