Wybór odpowiedniego tonażu wtryskarki jest kluczowym czynnikiem w produkcji wysokiej jakości części z tworzyw sztucznych i optymalizacji produkcji. W tym artykule wyjaśnimy, w jaki sposób eksperci definiują zasady wyboru wtryskarki i jakie metody obliczeniowe są potrzebne do określenia wymaganego tonażu maszyny w oparciu o rzeczywiste potrzeby.

Definicja tonażu wtryskarki

Mówiąc o rozmiarze wtryskarki, mówimy o sile zacisku - maksymalnej sile, jaką maszyna wykorzystuje do utrzymania formy zamkniętej podczas wtrysku. Siła zacisku jest zwykle podawana w tonach nacisku; im większy tonaż, tym większa maszyna. Siła docisku jest ważna, ponieważ bezpośrednio wpływa na jakość i produktywność części formowanych wtryskowo. Wybór odpowiedniego tonażu pomaga również utrzymać formę zamkniętą podczas procesu wtrysku, co pomaga zminimalizować problemy, takie jak błysk i złe części.

Kluczowe czynniki przy wyborze tonażu wtryskarki

Kiedy próbujesz dowiedzieć się, jaki rozmiar formowanie wtryskowe Maszyna, której potrzebujesz do swojego zastosowania, ma wiele czynników, które musisz wziąć pod uwagę. Należy zastanowić się nad rozmiarem i konstrukcją wytwarzanej części, liczbą wgłębień w formie, rodzajem wtryskiwanego materiału, ciśnieniem potrzebnym do jego wtryskiwania, konstrukcją kanału oraz dokładnością i standardami jakościowymi końcowej części. Omówię każdy z tych czynników nieco bardziej szczegółowo.

Rozmiar, waga i struktura produktu

• Rozmiar produktu: Tonaż określa podstawowe parametry produktu. Rozmiar produktu jest określany przez jego długość, szerokość i wysokość i dyktuje rozmiar zacisku, a tym samym wymaganą siłę zacisku. Większe produkty wywierają większy nacisk na formę, aby prawidłowo się zamknąć i uniknąć wycieku stopionego tworzywa sztucznego podczas wtrysku, dlatego wymagają większej siły zacisku.
• Waga produktu: Ciśnienie wtrysku wtryskarki jest wprost proporcjonalne do tonażu wtryskarek i zależy od średnicy ślimaka oraz ramy materiału. Biorąc wszystko pod uwagę, w pierwszej kolejności należy określić wagę produktu. Tradycyjnie, jeśli waga pojedynczego produktu wynosi poniżej 50 gramów, będzie on wymagał maszyny o tonażu poniżej 50 ton. Jeśli chodzi o produkty ważące więcej niż 100 gramów, należy użyć maszyny o tonażu powyżej 100 ton.
• Struktura produktu: Kolejną rzeczą, która może wpływać na rodzaj potrzebnej siły zacisku, jest stopień skomplikowania produktu. W przypadku skomplikowanych produktów istnieje wiele różnych kształtów, które tworzywo sztuczne musi wypełnić. Do wypełnienia wszystkich tych kształtów potrzebne jest więc większe ciśnienie wtrysku. Oznacza to, że potrzebna jest większa siła zacisku, aby utrzymać formę zamkniętą. Na przykład, jeśli masz część o cienkich ściankach lub krzywiznach, potrzebujesz większej siły zacisku, aby upewnić się, że tworzywo sztuczne wypełni całą formę.

Rozmiar formy i liczba wnęk

• Rozmiar formy: Jeśli forma jest duża, oznacza to, że do jej zaciśnięcia potrzebny jest duży nacisk. Większe formy muszą być mocniej zaciśnięte, aby nie otworzyły się podczas wtrysku. Rozmiar formy to jej długość, szerokość, wysokość i waga, i musisz to wiedzieć, aby określić, ile tonażu potrzebujesz.
• Liczba wnęk formy: Liczba wnęk w formie wpływa na siłę zacisku wymaganą do zamknięcia dwóch połówek formy. Konstrukcje form jednogniazdowych są zwykle prostsze i przykładają siłę zacisku tylko do jednej części formy, podczas gdy formy wielogniazdowe przykładają siłę zacisku do kilku wnęk wypełnianych w tym samym czasie. Formy wielogniazdowe zwiększają produktywność, ale wymagają znacznie większej siły zacisku. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej jest wnęk, tym większa siła zacisku jest potrzebna do prawidłowego zamknięcia formy.

Rodzaj materiału

• Płynność materiału: Ważne jest również, aby pamiętać, że niektóre tworzywa sztuczne mają różne właściwości płynięcia, zwłaszcza gdy są stopione. Dzieje się tak dlatego, że przy dobrej płynności, czyli PP i PE, ciśnienie wtrysku determinuje siłę zacisku w sposób negatywny. Z drugiej strony, materiały, które mają stosunkowo słabą charakterystykę płynięcia, w tym PC i POM, wymagają wyższego ciśnienia wtrysku, co z kolei wymaga większej siły zacisku, aby zrównoważyć ciśnienie.
• Szybkość kurczenia się materiału: Szybkość kurczenia się tworzyw sztucznych wpływa również na wymaganą siłę zacisku. Jeśli materiał ma wysoki współczynnik skurczu, podczas chłodzenia wytworzy duże naprężenie skurczowe, które będzie wymagało dużej siły zacisku, aby utrzymać formę zamkniętą i umożliwić formowanie części bez zniekształceń.
• Krystaliczność materiału: Niektóre tworzywa termoplastyczne wymagają wysokiego ciśnienia wtrysku i siły zacisku, aby zamknąć formy i uzyskać wysokiej jakości krystalicznie czyste produkty. Z reguły siła docisku w przypadku materiałów amorficznych jest niższa niż w przypadku materiałów krystalicznych.

Ciśnienie wtrysku i konstrukcja kanału

• Ciśnienie wtrysku: Z drugiej strony, ciśnienie wtrysku to ciśnienie wywierane przez ślimak wtryskowy podczas wtryskiwania stopionego tworzywa sztucznego do formy. Wielkość ciśnienia wtrysku wpływa również na wymaganą siłę zacisku. Jest to po prostu suma całkowitej siły AOSC używanej do dociskania pras, podzielona przez całkowitą liczbę pras. Wysokie ciśnienie wtrysku wymaga większej siły docisku, aby ścisnąć formę i zapobiec jej otwarciu, a tym samym wytwarzać produkty o wysokiej dokładności i jakości.
• Runner Design: Aby odnieść sukces w projektowaniu kanałów wtryskowych, należy wiedzieć, że mogą one znacznie zwiększyć ciśnienie wtrysku lub, innymi słowy, zmniejszyć wymaganą siłę zacisku. Przy projektowaniu prowadnic kluczowe znaczenie mają takie czynniki, jak położenie i geometria bramy, powierzchnia przekroju prowadnicy i chłodzenie prowadnic. Aby zoptymalizować projekt prowadnicy dla Proces formowania wtryskowego Kontrola, konstrukcja kanału musi ułatwiać równomierne rozprowadzanie stopionego tworzywa sztucznego równomiernie we wszystkich wnękach, zmniejszając w ten sposób straty ciśnienia i uzyskując lepszą wydajność produktu końcowego.

Precyzja produktu i wymagania jakościowe

• Produkty precyzyjne: Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących precyzji produktów końcowych, siła docisku musi być odpowiednio większa. Wynika to z faktu, że niewystarczająca siła zacisku może pozwolić na otwarcie formy podczas wtrysku, prowadząc w ten sposób do wypływania materiału i pogorszenia dokładności wymiarowej i estetyki gotowego produktu. Gdy części są precyzyjnie zaprojektowane, takie jak obudowy urządzeń elektronicznych lub sprzętu medycznego, wymagana siła zacisku będzie bardziej krytyczna.
• Jakość produktu: Produkty dla branż wymagających wysokiej precyzji wymagają większej siły zacisku, aby wywrzeć duży nacisk na produkt i zapobiec powstawaniu otworów. Jeśli nacisk nie będzie wystarczający, pojawią się pęcherzyki powietrza, ślady zatopienia i linie spawu. Tak więc, jeśli chcesz produkować dobre części, i w oparciu o to, co właśnie ci powiedziałem, możesz zwiększyć nacisk, kupując większą maszynę.

Zachowanie materiału podczas wypełniania i warunki procesu

• Zachowanie podczas wypełniania materiału: Oznacza to, że niektóre materiały stosowane w procesie wtrysku są różne, a tym samym mają różne wzory napełniania. Przykładem są materiały do formowania, które mają tendencję do płynięcia w różnych wzorach, co prowadzi do różnic w punktach nacisku w formie, a tym samym wymaga wyższego ciśnienia zacisku, aby zapewnić równomierne zamknięcie formy lub uniknąć miejscowego otwarcia formy.
• Warunki procesu: Warunki wtrysku obejmują prędkość wtrysku, czas podtrzymania i czas chłodzenia w procesie formowania wtryskowego, które wpływają na siłę zacisku wymaganą w procesie. Wyższe prędkości wtrysku i krótsze czasy chłodzenia zwykle oznaczają większe ciśnienie podczas wtrysku, co oznacza, że potrzebna jest większa siła zacisku. Należy wziąć pod uwagę tonaż maszyny i te warunki procesu.

Temperatura pleśni i czynniki środowiskowe

• Temperatura formy: Jest to fantazyjny sposób powiedzenia, że temperatura formy ma duży wpływ na potrzebną siłę zacisku. Formy wysokotemperaturowe zwykle wymagają większej siły zacisku, aby przeciwdziałać rozszerzaniu się i kurczeniu spowodowanemu zmianami temperatury i ciśnieniem stopionego materiału. Formy przeznaczone do pracy w niskich temperaturach nie wymagają tak dużej siły zacisku podczas wtryskiwania plastiku.
• Czynniki środowiskowe: Inne powiązane czynniki obejmują temperaturę i wilgotność środowiska produkcyjnego. Czynniki te wpływają na warunki pracy wtryskarki i wymaganą siłę zacisku. Warunki cieplne i wilgotnościowe materiału obrabianego mogą zmienić opór przepływu, a tym samym zwiększyć wymaganą siłę zacisku. Jeśli temperatura i wilgotność są niskie, beton może nie wymagać dużej siły zacisku.

Metoda obliczania siły zacisku

Jest więc kilka rzeczy, które mogą wpływać na to, jak duża siła zacisku jest potrzebna w maszynie do formowania wtryskowego, aby produkować dobre części. Oto przewodnik krok po kroku, który pomoże Ci określić, ile siły zacisku potrzebujesz:

Zrozumieć podstawy

Siła zacisku: Siła zacisku to siła, z jaką maszyna ściska formę, aby utrzymać ją zamkniętą podczas wtrysku. Bardzo ważne jest, aby upewnić się, że forma nie otworzy się pod naciskiem wtryskiwanego tworzywa sztucznego.

Określenie kluczowych parametrów

Na obliczenie siły zacisku wpływa kilka czynników, w tym:Na obliczenie siły zacisku wpływa kilka czynników, w tym:

Obszar rzutowany (A): Część gniazda formy, w której zostanie wykonana część.

Ciśnienie wtrysku (Pi): Siła użyta do wepchnięcia stopionego tworzywa sztucznego do gniazd formy oraz wszelkie inne ciśnienia, które są potrzebne w trakcie procesu.

Oblicz przewidywany obszar (A)

Aby obliczyć rzutowany obszar, należy znać geometrię części. Jeśli jest to prosty prostokąt, wystarczy pomnożyć długość przez szerokość. Jeśli jest bardziej skomplikowany, może być konieczne podzielenie go na prostsze kształty i zsumowanie ich powierzchni.

Formuła: Rzutowany obszar (A)=Długość×Szerokość

Określenie ciśnienia wtrysku (Pi)

Ciśnienie wtrysku może się również zmieniać w zależności od rodzaju materiału i jego dokładnych wymagań w procesie formowania. Jest ono często wskazywane przez dostawcę materiału lub można je oszacować na podstawie warunków obróbki cieplnej.

Obliczanie siły zacisku (Fc)

Siła zacisku wymagana do utrzymania formy zamkniętej podczas wtrysku jest obliczana przy użyciu następującego wzoru: Siła zacisku (Fc)=Projektowana powierzchnia (A)×Ciśnienie wtrysku (Pi)

Przykład obliczeń

Zakładając następujące parametry:

• Przewidywany obszar (A): 100 cali kwadratowych
• Ciśnienie wtrysku (Pi): 5000 psi

Używając wzoru: Siła zacisku (Fc)=100 in2×5000 psi

Siła zacisku (Fc)=500 000 funtów

Oznacza to, że potrzeba 500 000 funtów siły zacisku, aby utrzymać formę zamkniętą podczas wtrysku.

Współczynnik bezpieczeństwa

Zaleca się uwzględnienie współczynnika bezpieczeństwa w obliczeniach, aby uwzględnić zmiany warunków przetwarzania i zapewnić bezpieczne zamknięcie formy. Jedną z najbardziej podstawowych miar bezpieczeństwa jest 1,1 do 1,5-krotność obliczonej siły.

Uwagi końcowe

Właściwości materiału: Siła zacisku formy zależy od rodzaju wtryskiwanego materiału i jego różnych zakresów ciśnienia.

Konstrukcja formy: Należy zauważyć, że w przypadku złożonych form liczba wnęk może wymagać zmiany obliczeń siły zacisku.

Podczas określania siły zacisku, celem jest uzyskanie odpowiedniej liczby, aby produkować dobre części bez innych problemów, takich jak wypływki, które mogą być spowodowane nieprawidłowym zamknięciem formy. Aby uzyskać lepsze dane, można porozmawiać z producentami sprzętu lub osobami, które mają dużą wiedzę na ten temat.

Sugestie dotyczące wyboru tonażu wtryskarki

Jeśli chodzi o formowanie wtryskowe W przypadku maszyn, wymagany tonaż zależy od kilku czynników. Należy zastanowić się nad rozmiarem produkowanej części, liczbą produkowanych elementów i rodzajem używanego materiału. Oto kilka rzeczy, o których warto pomyśleć:

Wybór tonażu na podstawie rozmiaru produktu: Jeśli produkujesz małe części, prawdopodobnie użyjesz maszyny o udźwigu od 25 do 80 ton. Do produkcji średniej wielkości części potrzebna będzie maszyna o udźwigu od 80 do 180 ton. Jeśli produkujesz duże części, będziesz potrzebować maszyny o udźwigu od 180 do 500 ton. Dla pewności należy jednak zawsze sprawdzić wymiary części.

Wybór tonażu na podstawie wielkości produkcji: Wiele firm musi produkować wiele części w krótkim czasie, aby być wydajnym i utrzymać koszty pracy na niskim poziomie. Jeśli tak jest w Twoim przypadku, będziesz potrzebować maszyny o dużym tonażu.

Wybór tonażu na podstawie materiału: Różne tworzywa sztuczne mają różną strukturę i gęstość. Oznacza to, że dla różnych materiałów potrzebne będą różne zakresy tonażu. Konieczne będzie znalezienie sprzedawcy lub producenta, który powie, jaki tonaż jest potrzebny dla różnych materiałów.

Rozważania praktyczne w rzeczywistych zastosowaniach

Wybierając tonaż wtryskarki, należy również wziąć pod uwagę następujące kwestie:

Zostaw margines: Wybierając tonaż, można wybrać nieco więcej niż potrzeba, aby w razie jakichkolwiek problemów podczas produkcji nadal można było go użyć. Na przykład, jeśli materiał ulega wahaniom lub zmienia się temperatura formy, potrzebna będzie większa siła zacisku.

Projektowanie form i dokładność obróbki: Siła zacisku zależy od konstrukcji i obróbki formy. W przypadku takiej samej dokładności forma do tłoczenia metalu będzie równomiernie rozkładać siłę zacisku, dzięki czemu maszyna będzie potrzebować mniejszego tonażu.

Wydajność i stabilność wtryskarek: Różne firmy i producenci używają różnych typów wtryskarek, a ich wydajność i stabilność są różne. Wybierając tonaż, należy wziąć pod uwagę ogólną wydajność i stabilność maszyny, aby można było z niej łatwo korzystać.

Środowisko produkcyjne: Temperatura i wilgotność w procesie produkcyjnym są czynnikami, które można kontrolować i które wpływają na dynamikę korzystania z wtryskarki i siłę zacisku. Należy dobrze dostosować parametry pracy maszyny i wybrać tonaż, który odpowiada produkcji.

Przyszłe trendy

Formowanie wtryskowe jest jedną z najczęściej stosowanych technologii produkcyjnych w przemyśle do wytwarzania wszelkiego rodzaju produktów. Jak Technologia formowania wtryskowego coraz więcej wtryskarek będzie inteligentnych i zautomatyzowanych. Decyzja o odpowiednim tonażu maszyny będzie podejmowana w większym stopniu za pomocą technologii obliczeniowych i symulacyjnych. Kolejnym ważnym trendem w rozwoju formowania wtryskowego jest ochrona środowiska i oszczędność energii. Na przykład energooszczędne i wysokowydajne wtryskarki stają się coraz bardziej popularne na rynku.

Wnioski

Ustalenie, jak dużej wtryskarki potrzebujesz, nie jest łatwe. Należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Musisz pomyśleć o tym, jak duża i gruba będzie twoja część, jak duża jest forma, jakiego rodzaju materiału używasz i jak dużego ciśnienia użyjesz do wtryskiwania plastiku. Kierując się zdrowym rozsądkiem i podstawowymi zasadami produkcji, a także własnym doświadczeniem, można wybrać odpowiedni rodzaj i rozmiar maszyny do danego zadania, dzięki czemu można wykonać potrzebne części i zrobić to dobrze. Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Tobie i Twojej firmie w produkcji lepszych części. formowanie wtryskowe maszyny.