Wprowadzenie: Wtryskarka, znana również jako wtryskarka lub maszyna do formowania, jest podstawowym elementem wyposażenia używanym do tworzenia produktów z tworzyw sztucznych o różnych kształtach z tworzyw termoplastycznych lub termoutwardzalnych. Jest to najważniejszy element wyposażenia w branży tworzyw sztucznych. Proces formowania wtryskowego.

Wtryskarki są używane wszędzie do produkcji części z tworzyw sztucznych, od sprzętu medycznego po wszelkiego rodzaju narzędzia, od przemysłu lotniczego po przemysł samochodowy, a nawet do rzeczy codziennego użytku i zabawek dla dzieci.

Wiele części, a nawet całość, powstaje w procesie formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Wystarczy rozejrzeć się wokół, a jeśli zobaczysz coś plastikowego, prawdopodobnie zostało to wykonane przez wtryskarkę.

Podczas pracy wtryskarki jednostka wtryskowa jest odpowiedzialna za wtryskiwanie stopionego tworzywa sztucznego do form wtryskowych w każdym cyklu formowania wtryskowego, kończąc w ten sposób proces produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Ten artykuł dotyczy działania wtryskarek.

Jaka jest zasada działania wtryskarki?

Wtryskarki mają dwie główne funkcje: podgrzewanie granulatu tworzywa sztucznego w celu jego stopienia i stosowanie wysokiego ciśnienia do stopionego tworzywa sztucznego w celu jego wyrzucenia i wypełnienia gniazda formy. Oto jak to działa:

Wykorzystując właściwości termofizyczne tworzyw sztucznych, materiał jest dodawany ze zbiornika do cylindra. Beczka jest podgrzewana przez pierścień grzewczy w celu stopienia materiału. W beczce zainstalowany jest ślimak napędzany zewnętrznym silnikiem. Pod działaniem ślimaka materiał jest transportowany do przodu i zagęszczany wzdłuż rowka ślimaka.

Materiał jest stopniowo uplastyczniany, topiony i homogenizowany przez podwójne działanie zewnętrznego ogrzewania i ścinania ślimaka. Gdy śruba obraca się, materiał jest popychany do łba śruby przez tarcie i siłę ścinającą rowka śruby po stopieniu.

W tym samym czasie ślimak cofa się pod wpływem reakcji materiału, dzięki czemu łeb ślimaka tworzy przestrzeń do przechowywania materiału i kończy proces plastyfikacji.

Następnie ślimak wtryskuje stopiony materiał z komory magazynowej do gniazda formy przez dyszę z dużą prędkością i pod wysokim ciśnieniem. Po utrzymaniu ciśnienia stopionego materiału we wnęce, schłodzeniu, zestaleniu i uformowaniu, forma jest otwierana, a uformowany produkt jest wyrzucany z formy.

Topienie tworzyw sztucznych

Najpierw do leja zasypowego wtryskarki wsypuje się cząstki tworzywa sztucznego lub proszek. Następnie tworzywo sztuczne jest przesyłane do cylindra grzewczego za pośrednictwem napędu śrubowego. W cylindrze grzewczym znajduje się grzałka. Grzałka podgrzewa tworzywo sztuczne do temperatury topnienia. Ślimak obraca się i wpycha stopiony plastik do cylindra wtryskowego.

Wstrzyknięcie

Cylinder wtryskowy jest wyposażony w tłok. Gdy śruba wpycha stopiony plastik do cylindra wtryskowego, tłok przesuwa się do przodu i wpycha plastik do formy.

Podczas procesu wtrysku formowanie wtryskowe Maszyna kontroluje prędkość wtrysku, ciśnienie, czas i inne parametry za pomocą systemu sterowania, aby zapewnić jakość i dokładność tworzywa sztucznego wtryskiwanego do formy.

Chłodzenie

Gdy tworzywo sztuczne zostanie wtryśnięte do formy, zostanie schłodzone przez wodę chłodzącą. Woda chłodząca przepływa przez kanał chłodzący w formie, odbierając ciepło i powodując szybkie schłodzenie i zestalenie tworzywa sztucznego. Czas chłodzenia jest dostosowywany do czynników takich jak rodzaj i grubość tworzywa sztucznego, aby zapewnić jakość produktu z tworzywa sztucznego.

Otwieranie formy

Gdy tworzywo sztuczne ostygnie i stwardnieje, wtryskarka wykorzystuje swój system sterowania do otwarcia formy i wyjęcia gotowej części z tworzywa sztucznego. Maszyna wykorzystuje mechaniczne, hydrauliczne lub pneumatyczne metody otwierania formy, w zależności od rozmiaru i struktury formy.

Jakie są podzespoły wtryskarki?

Wtryskarka składa się zazwyczaj z układu wtryskowego, układu mocowania formy, hydraulicznego układu przeniesienia napędu, elektrycznego układu sterowania, układu smarowania, układu ogrzewania i chłodzenia, układu monitorowania bezpieczeństwa itp.

System wtrysku

Układ wtryskowy jest jednym z głównych elementów wtryskarki. Istnieją zasadniczo trzy główne formy: typ tłoka, typ ślimaka i typ wtrysku tłoka wstępnego z tworzywa sztucznego. Typ śrubowy jest obecnie szeroko stosowany.

Jego funkcja polega na tym, że w jednym cyklu wtryskarki pewna ilość tworzywa sztucznego może zostać podgrzana i uplastyczniona w określonym czasie, a następnie stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane do gniazda formy przez ślimak pod określonym ciśnieniem i z określoną prędkością. Po zakończeniu wtrysku stopiony materiał wtryskiwany do gniazda formy zachowuje swój kształt.

System mocowania formy

System mocowania formy jest odpowiedzialny za zamykanie, otwieranie i wyrzucanie formy. Zapewnia również wystarczającą siłę, aby utrzymać formę zamkniętą i oprzeć się ciśnieniu stopionego tworzywa sztucznego wchodzącego do wnęki formy. Zapobiega to otwarciu formy i zapewnia, że produkt będzie dobrze wyglądał.

System mocowania formy składa się z urządzenia mocującego formę, mechanizmu regulacji formy, mechanizmu wyrzutowego, przednich i tylnych stałych szablonów, ruchomego szablonu, cylindra mocującego formę i mechanizmu zabezpieczającego.

Układ hydrauliczny

Hydrauliczny układ przeniesienia napędu jest po to, aby zapewnić moc dla wszystkich różnych rzeczy, które wtryskarka musi zrobić, i aby upewnić się, że wszystkie różne części wtryskarki mają odpowiednią ilość ciśnienia, prędkości, temperatury i wszystkiego innego, czego potrzebują.

Składa się głównie z różnych elementów hydraulicznych i hydraulicznych elementów pomocniczych, wśród których pompa olejowa i silnik są źródłem zasilania wtryskarki. Różne zawory kontrolują ciśnienie oleju i natężenie przepływu, aby spełnić różne wymagania procesu formowania wtryskowego.

Elektryczny system sterowania

Elektryczny układ sterowania i układ hydrauliczny współpracują ze sobą, aby zaspokoić potrzeby wtryskarki, takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość, czas i różne działania programowe.

Składa się głównie z urządzeń elektrycznych, komponentów elektronicznych, przyrządów, grzejników, czujników itp. Zasadniczo istnieją cztery metody sterowania: ręczna, półautomatyczna, w pełni automatyczna i regulacja.

System ogrzewania/chłodzenia

System grzewczy służy do ogrzewania cylindra i dyszy wtryskowej. Beczka wtryskarki zazwyczaj wykorzystuje elektryczną cewkę grzewczą jako urządzenie grzewcze, które jest zainstalowane na zewnątrz beczki i jest wykrywane w sekcjach za pomocą termopary. Ciepło jest przewodzone przez ściankę cylindra, aby zapewnić źródło ciepła do plastyfikacji materiału;

Układ chłodzenia służy głównie do obniżania temperatury oleju.

Zbyt wysoka temperatura oleju może powodować różne usterki, dlatego temperatura oleju musi być kontrolowana. Inne miejsce, które wymaga chłodzenia, znajduje się w pobliżu portu wyładowczego rury materiałowej, aby zapobiec stopieniu się surowca w porcie wyładowczym, co skutkowałoby brakiem normalnego rozładowania surowca.

System smarowania

Układ smarowania jest obwodem, który zapewnia warunki smarowania dla względnie ruchomych części płyty dynamicznej, urządzenia do regulacji formy, zawiasu korbowodu itp. wtryskarki, tak aby zmniejszyć zużycie energii i wydłużyć żywotność części. Smarowanie może być regularne ręczne lub automatyczne elektryczne.

System ochrony i monitorowania bezpieczeństwa

Urządzenie zabezpieczające wtryskarki służy głównie do ochrony bezpieczeństwa ludzi i maszyn. Składa się głównie z drzwi bezpieczeństwa, zaworów hydraulicznych, wyłączników krańcowych, fotoelektrycznych elementów wykrywających itp. w celu uzyskania elektryczno-mechaniczno-hydraulicznej ochrony blokady.

System monitorowania monitoruje głównie temperaturę oleju, temperaturę materiału, przeciążenie systemu oraz awarie procesu i sprzętu wtryskarki, a także wskazuje lub alarmuje w przypadku wykrycia nieprawidłowych warunków.

Jakie są kategorie wtryskarek?

Pozioma maszyna do formowania wtryskowego

Powszechnie stosowanym typem wtryskarki jest wtryskarka pozioma. Jej zaletą jest to, że linia środkowa zespołu wtryskowego jest koncentryczna lub zgodna z linią środkową zespołu zaciskowego i równoległa do podłoża montażowego.

Ma zalety niskiego środka ciężkości, stabilnej pracy, wygodnej instalacji formy, obsługi i konserwacji, dużego otworu formy i małej wysokości; ale zajmuje dużą powierzchnię i jest szeroko stosowany w dużych, średnich i małych maszynach.

Pionowa maszyna do formowania wtryskowego

Cechą charakterystyczną tej maszyny jest to, że urządzenie zaciskowe i urządzenie wtryskowe są ustawione w linii prostej i prostopadle do podłoża.

Jego zalety to niewielka powierzchnia, łatwy montaż i demontaż formy, łatwa instalacja wkładek, stosunkowo jednolita plastyfikacja materiałów spadających z leja, łatwa automatyzacja i łatwe automatyczne zarządzanie linią wielu maszyn.

Nie jest jednak łatwo, aby produkt wypadł automatycznie po wysunięciu i musi być usunięty ręcznie, co nie jest łatwe do osiągnięcia w trybie automatycznym.

Pionowa wtryskarka uszczelniająca nadaje się do małych wtryskarek, generalnie bardziej do wtryskarek poniżej 60 ton (60 ton odnosi się do siły zacisku) i nie nadaje się do dużych i średnich maszyn.

Wtryskarka kątowa

Kierunek wtrysku i interfejs formy znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Jest to szczególnie przydatne w przypadku płaskich produktów, w przypadku których w centrum obróbczym nie są dozwolone ślady bramy. Zajmuje mniejszą powierzchnię niż wtryskarka pozioma, ale wkładki umieszczone w formie są podatne na przechylenie i upadek. Ponadto wtryskarki obejmują również wtryskarki ślimakowe.

Wielomodowa wtryskarka ze stołem obrotowym

Jest to specjalna wtryskarka z obsługą wielostanowiskową. Jego cechą charakterystyczną jest to, że ręczne urządzenie do mocowania formy maszyny pakującej przyjmuje strukturę stołu obrotowego, a forma obraca się wokół obracającego się wału.

Ten typ wtryskarki w pełni wykorzystuje zdolność plastyfikacji urządzenia wtryskowego, co może skrócić cykl produkcyjny i poprawić wydajność produkcyjną maszyny.

Jest więc szczególnie dobra do produkcji wielu rzeczy, które wymagają długiego czasu na schłodzenie i ukształtowanie lub potrzebują więcej czasu na dodatkowe rzeczy, które do nich wkładasz. Ale ponieważ forma jest duża i ma wiele części, element, który ją trzyma, nie jest zbyt mocny, więc ten rodzaj maszyny jest często używany do produkcji takich rzeczy, jak plastikowe spody butów.

Jaka jest metoda działania wtryskarki?

Program działania maszyny do formowania wtryskowego

Dysza do przodu → wtrysk → utrzymywanie ciśnienia → plastyfikacja wstępna → cofanie → cofanie dyszy → chłodzenie → otwieranie formy → wypychanie → wycofywanie igły → otwieranie drzwi → zamykanie drzwi → zaciskanie formy → dysza do przodu.

Elementy obsługi wtryskarki

Istnieje kilka rzeczy, na które należy zwrócić uwagę podczas obsługi wtryskarki, w tym obsługa panelu sterowania, obsługa elektrycznej szafy sterowniczej i obsługa układu hydraulicznego.

Działanie procesu wtrysku, działanie podawania, ciśnienie wtrysku, prędkość wtrysku, wybór typu wyrzutu, temperatura i prąd cylindra, monitorowanie napięcia, regulacja ciśnienia wtrysku i ciśnienia wstecznego itp.

Kontrola warunków procesu formowania wtryskowego

Obecnie wielu producentów wtryskarek opracowało różne metody sterowania programowego, które z grubsza obejmują: sterowanie prędkością wtrysku, sterowanie ciśnieniem wtrysku, sterowanie wypełnianiem gniazda wtryskowego tworzywem sztucznym, sterowanie ciśnieniem wstecznym i prędkością ślimaka oraz inne sterowanie stanem plastyfikacji.

Celem osiągnięcia kontroli procesu jest poprawa jakości produktu i maksymalizacja wydajności maszyny.

Przygotowanie przed formowaniem wtryskowym

Przed formowaniem jest wiele rzeczy do zrobienia. Na przykład: sprawdzenie wydajności przetwarzania materiału (sprawdzenie plastyczności, zawartości wilgoci itp.); barwienie i wybór cząstek przed przetworzeniem surowca; podgrzewanie i suszenie cząstek; czyszczenie i podgrzewanie wkładek; czyszczenie formy próbnej i beczki itp.

Na czym polega proces pracy wtryskarki?

Wtryskarka jest jednym z głównych urządzeń do formowania wtryskowego. Główną funkcją wtryskarki jest równomierne topienie różnych form tworzyw sztucznych i wtryskiwanie stopionego materiału do gniazda formy z wystarczającym ciśnieniem i prędkością, aby go schłodzić i ukształtować. Jak więc wygląda proces pracy wtryskarki?

Ogrzewanie, wstępna plastyfikacja

Śruba jest napędzana przez tradycyjny system transportujący materiał z beczki do przodu. Ze względu na ścinanie i tarcie ślimaka i cylindra maszyny, materiał stopniowo się topi. Pewna ilość stopionego tworzywa sztucznego gromadzi się na czole cylindra.

Pod wpływem ciśnienia stopionego materiału śruba powoli się cofa. Odległość, na jaką cofa się śruba, jest regulowana przez urządzenie dozujące w zależności od ilości potrzebnej do jednego strzału. Po osiągnięciu określonej wielkości wtrysku śruba przestaje się obracać i cofa się.

Zamykanie i blokowanie formy

Mechanizm zaciskowy popycha ruchomą płytę formy i ruchomą część formy zainstalowaną na ruchomej płycie formy, aby zamknąć i zablokować stałą część formy na stałej płycie formy, aby zapewnić wystarczającą siłę zacisku do zablokowania formy podczas formowania.

Urządzenie do iniekcji idzie naprzód

Gdy forma jest zamknięta, całe gniazdo wtrysku jest popychane i przesuwane do przodu, tak aby dysza wtryskarki całkowicie pasowała do głównego kanału formy wtryskowej.

Wtrysk i utrzymywanie ciśnienia

Gdy dysza wtryskarki jest odpowiednio wyrównana z wlotem formy, uruchamiany jest wtryskowy siłownik hydrauliczny, który popycha ślimak do przodu w stosunku do cylindra. Działanie to powoduje wtłoczenie stopionego tworzywa sztucznego, które zgromadziło się z przodu cylindra, do wnęki formy pod odpowiednim ciśnieniem.

Wraz ze spadkiem temperatury tworzywo sztuczne kurczy się. Aby zapewnić, że części z tworzywa sztucznego są gęste, dokładne wymiarowo i mają pożądane właściwości mechaniczne, konieczne jest utrzymanie pewnego ciśnienia stopionego tworzywa sztucznego w gnieździe formy, aby skompensować kurczenie się części z tworzywa sztucznego.

Odciążenie ciśnieniowe

Gdy stopiony materiał zamarznie na wlocie, ciśnienie może zostać zmniejszone.

Wycofanie urządzenia wtryskowego

Po zmniejszeniu ciśnienia ślimak może się obracać i cofać, aby wykonać kolejne podawanie i wstępne uplastycznianie. Po zakończeniu wstępnego uplastyczniania urządzenie wtryskowe cofa się z głównego kanału formy.

Otwieranie formy i wyrzucanie części z tworzyw sztucznych

Gdy plastikowe części w gnieździe formy ostygną i nabiorą kształtu, mechanizm zaciskowy otwiera formę i wyrzuca plastikowe części z formy.

Jakie są zastosowania wtryskarek?

Wtryskarki mogą wytwarzać wiele rzeczy. Mogą wytwarzać produkty z tworzyw sztucznych o złożonych kształtach, rozmiarach lub gęstych teksturach z metalowymi wkładkami za jednym razem. Są szeroko stosowane w obronności, elektromechanice, motoryzacji, transporcie, materiałach budowlanych, opakowaniach, rolnictwie, kulturze, edukacji, zdrowiu i codziennym życiu ludzi.

W rezultacie stały się one jednymi z najszybciej rozwijających się i najczęściej produkowanych maszyn z tworzyw sztucznych. Istnieje zbyt wiele produktów, które formowanie wtryskowe na przykład maszyny:

Przemysł motoryzacyjny

Wtryskarki są bardzo popularne w branży motoryzacyjnej. Są one wykorzystywane do produkcji wszelkiego rodzaju części samochodowych, takich jak reflektory, zderzaki, klamki drzwi, deski rozdzielcze, opony, kierownice itp.

Wraz z szybkim rozwojem przemysłu motoryzacyjnego, zakres zastosowania wtryskarek stał się coraz szerszy, a postęp w technologii formowania wtryskowego poprawił również jakość i wydajność części samochodowych.

Przemysł medyczny

Produkty medyczne, takie jak strzykawki medyczne, instrumenty, systemy analizy krwi itp. są również wytwarzane przy użyciu wtryskarek w przemyśle medycznym.

Produkty te muszą charakteryzować się wysoką czystością, odpornością na korozję, odpornością na wysokie ciśnienie, nietoksycznością, brakiem zapachu i innymi cechami, a wtryskarki mogą spełnić te surowe wymagania.

Przemysł elektroniczny

Wtryskarki są również bardzo ważne w przemyśle elektronicznym. Są one wykorzystywane do produkcji obudów i wewnętrznych plastikowych akcesoriów produktów elektronicznych, takich jak laptopy, telefony komórkowe, ekrany LCD, telewizory, aparaty cyfrowe, MP3 itp.

W przemyśle elektronicznym kompaktowość i precyzyjna technologia produkcji są niezbędne, a wtryskarki mogą zapewnić taką technologię produkcji.

Przemysł urządzeń gospodarstwa domowego

W branży AGD wtryskarki do tworzyw sztucznych są szeroko stosowane do produkcji obudów i akcesoriów różnych urządzeń domowych, takich jak pralki, klimatyzatory, telewizory, lodówki itp.

Korzystanie z maszyn do formowania wtryskowego nie tylko przyspiesza produkcję, ale także zapewnia, że produkty wyglądają dobrze i są dobrej jakości.

Jakie są zalety maszyn do formowania wtryskowego?

Wydajna produkcja

Wtryskarki do tworzyw sztucznych wykorzystują zaawansowaną technologię sterowania w celu uzyskania wydajnych linii produkcyjnych, zwiększając w ten sposób wydajność produkcji. Automatycznie wykonuje cały proces produkcyjny zgodnie z ustawionym programem, może osiągnąć ciągłą produkcję, produkcję masową i skrócić cykl produkcyjny.

Wysoka jakość produktu

Produkty wytwarzane przez elektryczne wtryskarki mają ten sam rozmiar i wagę, a ich powierzchnia jest gładka i nieskazitelna. Dzięki dokładnej kontroli procesu formowania wtryskowego można zagwarantować dokładność i spójność produktu.

Wysoki stopień automatyzacji

Wtryskarki mogą wykonywać szereg czynności, takich jak automatyczne podawanie, automatyczny transport i automatyczne napełnianie podczas procesu produkcyjnego, co oznacza, że nie potrzebujesz tylu ludzi i możesz wyprodukować więcej rzeczy.

Szeroki zakres zastosowań

Wtryskarki wytwarzają szeroką gamę produktów, które mogą być szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak samochody, elektronika, leczenie, maszyny, opakowania itp. i mogą zaspokoić potrzeby różnych branż.

Wnioski

Wtryskarki są głównymi urządzeniami do produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Realizują one cały proces od topienia surowców do kształtowania gotowych produktów poprzez precyzyjne procedury operacyjne. Praca wtryskarek obejmuje podgrzewanie, wtryskiwanie, chłodzenie i otwieranie form z tworzyw sztucznych.

Każdy etap jest precyzyjnie kontrolowany przez system wtrysku, system mocowania formy, układ hydrauliczny itp. w celu zapewnienia wydajności produkcji i jakości produktu. Formowanie wtryskowe są szeroko stosowane w wielu branżach, takich jak motoryzacja, medycyna, elektronika i sprzęt AGD.

Ich wysoka wydajność i automatyzacja sprawiają, że odgrywają one ważną rolę w nowoczesnym przemyśle. Ogólnie rzecz biorąc, wtryskarki nie tylko promują rozwój technologii produkcji tworzyw sztucznych, ale także wykazują swoje niezastąpione znaczenie w zaspokajaniu potrzeb różnych gałęzi przemysłu w zakresie jakości i wydajności produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych.