Pięć kluczowych czynników wpływających na proces formowania wtryskowego tworzyw sztucznych

Formowanie wtryskowe jest złożonym procesem, na który wpływa wiele czynników, takich jak ciśnienie, prędkość i pozycja wtrysku, temperatura oraz czas. W tym artykule przeanalizujemy te pięć aspektów i pokażemy, jak skuteczniej prowadzić formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych jako proces produkcyjny.

Ciśnienie

Ciśnienie robocze dostarczane przez układ ciśnieniowy wtryskarki (pompę olejową) lub serwomotor jest wykorzystywane głównie w zespole wtryskowym, zespole uplastyczniającym, mechanizmie otwierania i zamykania formy, mechanizmie wypychania, stole wtryskowym, mechanizmie wyciągania rdzenia oraz innych sekwencjach roboczych.

Po wprowadzeniu odpowiednich parametrów do panelu sterowania wtryskarki procesor przekształca je w sygnały dla każdego programu, sterując w ten sposób ciśnieniem wymaganym do wykonania poszczególnych programów.

Zasadą ustawienia ciśnienia jest odpowiednia siła do pokonania oporu działania, ale aby dopasować prędkość działania, wartość parametru powinna być odpowiednio dostosowana.

Prędkość

Prędkość każdego programu działania (natężenie przepływu oleju hydraulicznego w układzie) jest ustawiana przez wyżej wymienione ciśnienie. Podstawowe poziomy prędkości są następujące: wolny przepływ 0,1-10, wolna prędkość 11-30, średnia prędkość 31-60, wysoka prędkość 61-99.

Kontrola prędkości wtrysku

Zastosuj do różnych struktur produktu i materiałów, aby ustawić rozmiar wartości, tutaj na razie nie rozróżniaj (inżynieria / ogólne tworzywo sztuczne, krystaliczne / niekrystaliczne tworzywo sztuczne, tworzywo sztuczne wysokotemperaturowe / niskotemperaturowe lub miękkie / twarde tworzywo sztuczne) jest łatwe do pomylenia.

Prościej mówiąc, prędkość wtrysku jest trudnym do kontrolowania elementem procesu formowania wtryskowego, w przeciwieństwie do innych parametrów, dla których istnieją standardowe dane odniesienia.

Numeryczne ustawienie prędkości wtrysku jest głównie zgodne z następującymi punktami.

W zależności od płynności materiału; takie jak PP, LDPE, TPE, TPR, TPU, PVC i inne miękkie tworzywa sztuczne mają lepszą płynność, a ich opór wnęki jest niewielki podczas napełniania, więc generalnie do wypełnienia wnęki można użyć niższej prędkości wtrysku.

Takie jak ABS, HIPS, GPPS, POM, PMMA, PC + ABS, klej Q, klej K, HDPE i inne popularne tworzywa sztuczne o średniej lepkości, których płynność jest nieco gorsza.

Jeśli chodzi o wygląd produktu, wymagania dotyczące połysku nie są wysokie lub grubość miąższu produktu jest umiarkowana (grubość ścianki produktu lub grubość kości do 1,5 mm lub więcej) w przypadku prędkości wtrysku można zastosować średnią prędkość napełniania i odwrotnie, zgodnie ze strukturą produktu lub wymaganiami dotyczącymi wyglądu, aby odpowiednio zwiększyć prędkość napełniania.

Takie jak PC, PA + GF, PBT + GF, LCP i inne konstrukcyjne tworzywa sztuczne mają słabą płynność, w wypełnianiu ogólnej potrzeby szybkiego wtrysku, szczególnie w celu zwiększenia materiałów GF (włókno szklane), jeśli prędkość wtrysku jest zbyt mała, aby spowodować poważne pływające włókna powierzchniowe produktu (srebrny wzór powierzchni).

Kontrola prędkości topienia

W codziennej pracy parametr ten należy do najczęściej pomijanych elementów procesu, ponieważ większość osób uważa, że ma on niewielki wpływ na formowanie i że parametry można dowolnie regulować, aby uzyskać części formowane wtryskowo.

Jednak w formowaniu wtryskowym parametry stopionego tworzywa są równie ważne jak prędkość wtrysku. Prędkość przepływu stopu może bezpośrednio wpływać na jakość mieszania, cykl formowania i inne kluczowe etapy procesu.

Kontrola prędkości otwierania i zamykania formy

Różne parametry są ustawiane głównie dla różnych struktur form. Na przykład, dostosowanie szybkiego zaciskania przed rozpoczęciem zaciskania przy niskim ciśnieniu i dostosowanie do szybkiego otwierania formy po opuszczeniu gniazda formy przez produkt może skutecznie poprawić wydajność produkcji.

Jednak podczas regulacji prędkości zaciskania dla form z pozycją liniową, przełączanie szybkich i wolnych prędkości zaciskania powinno być ustawione zgodnie z wysokością i strukturą pozycji liniowej. Specjalna struktura formy i forma rdzenia są skomplikowane, więc wyjaśnimy je w następnej sekcji.

Kontrola prędkości wyrzutnika

Zasadniczo należy upewnić się, że produkt nie wydaje się biały i wysoki, ani nie odkształca się tak szybko, jak to możliwe, w przeciwnym razie konieczne jest dostosowanie parametrów do rzeczywistej sytuacji.

Oczywiście, ogólnie rzecz biorąc, po raz pierwszy dostosowanie najwyższej rzeczywistej prędkości, gdy niska prędkość (15%-35%) jest lepsza, może skutecznie wydłużyć żywotność wyrzutnika i cylindra wyrzutnika.

Pozycja

Punkt przełączania między szybką i wolną prędkością, wysokim i niskim ciśnieniem każdego działania

Kontrola pozycji wtrysku

Podczas regulacji parametrów formowania wtryskowego pozycję wtrysku należy dostosować do masy i konstrukcji wyrobu. W praktyce regulacja pozycji na podstawie masy wyrobu oznacza określenie, ile surowca z tworzywa sztucznego potrzeba do jego wykonania.

Przykładowo dla wyrobu o masie jednostkowej około 50G, produkowanego na wtryskarce 90T o teoretycznej objętości wtrysku 120G i skoku dozowania 130MM, masa stopu na MM wynosi około: teoretyczna objętość wtrysku 120G ÷ skok dozowania 130MM = 0.92G, zatem droga wtrysku wyrobu wynosi 50 × 0.92 = pozycja 46MM.

Jeśli pozycja zakończenia topienia jest ustawiona na 60 mm, klej wtryskowy do 14 mm, gdy jakość produktu jest OK.

(Oczywiście, powyższe dla doświadczenia, mniej lub bardziej odchylenia, ponieważ nie przez wzór współczynnika kompresji śruby książki, to jest zbyt skomplikowane, wierzę, że większość ludzi nie wie, jak obliczyć), jak korzystać z pozycji wtrysku do kontrolowania różnych produktów formowania złe zjawisko, późniejsze rozdziały, wyjaśni szczegółowo.

Kontrola położenia stopionego kleju

Większość naszych kolegów ignoruje trzy pozycje przełączania stopionego kleju i skupia się tylko na pozycji końcowej stopionego kleju.

Oczywiście nie jest konieczne przełączanie prędkości topienia i ciśnienia wstecznego podczas dostosowywania pozycji topienia dla trudnych produktów formowanych w celu osiągnięcia wymaganej jakości produktu, ale możliwe jest lepsze kontrolowanie jakości produktu poprzez odpowiednie przełączanie prędkości topienia i ciśnienia wstecznego podczas produkcji koncentratów i wrażliwych na ciepło tworzyw sztucznych.

Kontrola pozycji otwierania i zaciskania formy

Punkt przełączania jest ustawiany głównie w zależności od prędkości otwierania formy.

Ogólnie rzecz biorąc, punkt przełączania prędkości otwierania formy jest powolny, zanim uformowany produkt opuści gniazdo formy (około 5-15 mm), następnie obraca się szybko, co może skutecznie skrócić czas potrzebny do otwarcia formy, a na koniec obraca się powoli (tj. pozycja bufora otwarcia, ogólnie 20-40 mm od żądanej pozycji zakończenia otwierania jest dobra do rozpoczęcia przełączania.

Położenie końcowe zależy od konstrukcji produktu i zastosowania robotów, co może skutecznie wydłużyć żywotność kolumny wtryskarki i zwiększyć stabilność ruchu otwierania formy. (Można skutecznie wydłużyć żywotność i zwiększyć stabilność ruchu otwierania formy.)

Niektóre ze specjalnych czynników struktury formy, takich jak forma trójpłytowa lub forma rdzeniowa, prędkość otwierania formy musi być określona zgodnie z rzeczywistą sytuacją, taką jak forma trójpłytowa, ponieważ wnęka produktu w środkowym podniebieniu, pierwsze działanie w płycie ujścia wody podczas otwierania formy, prowadnica ujścia wody i separacja produktu po oddzieleniu formy męskiej i żeńskiej.

Tak więc w pozycji otwarcia formy należy zwiększyć 1-2 punkty przełączania, dla średniej prędkości - niskiej prędkości - wysokiej prędkości - niskiej prędkości, większy tonaż sprzętu do formowania wtryskowego można zwiększyć zgodnie z potrzebą większej liczby punktów przełączania.

Krótko mówiąc, podczas otwierania formy jakość wyrobów formowanych wtryskowo nie ulega pogorszeniu, a przebieg operacji jest płynny.

Ustawienie pozycji zaciskania zależy głównie od struktury formy, takiej jak płaska struktura formy (tj. przednia i tylna powierzchnia podziału formy są płaskie, brak suwaka/rdzenia, brak struktury wstawiania) w przełączniku prędkości zaciskania można bezpośrednio użyć do 4 pozycji “szybka-średnia prędkość - niskie ciśnienie - wysokie ciśnienie”, pozycja

Zasada przełączania polega na tym, że szybki skok zacisku wynosi około 70% skoku otwarcia jest dobry (pozycja szybkiego zakończenia formy z trzema płytami zależy od wielkości struktury formy), główną rolą jest skrócenie cyklu zaciskania.

Po obróceniu średniej prędkości, rola szybkiego bufora zwalniania formy zaciskowej (ponieważ po średniej prędkości przełączy się na funkcję ochrony przed niskim ciśnieniem)

Pozycja końcowa średniej prędkości zacisku jest bardzo ważna, co determinuje pozycję początkową zabezpieczenia niskociśnieniowego zacisku, niektórzy z naszych kolegów w starej sile kapitałowej są bardzo niejasni co do niskiego ciśnienia zacisku, myślą tak, jakby losowy zestaw mógł zablokować formę, ale tak nie jest.

Jeśli niskie ciśnienie zacisku nie zostanie prawidłowo ustawione, funkcja ochronna zostanie całkowicie utracona, co jest śmiertelne dla w pełni automatycznej produkcji formy.

Kontrola pozycji wyrzutnika

Teoretycznie długość sworznia wyrzutnika jest 2 razy większa od wysokości wnęki modelu (tj. rdzenia), ale w praktyce nie jest konieczne ustawienie pozycji dokładnie w ten sposób, szczególnie w celu ułatwienia usuwania produktu.

Jednak w początkowej regulacji położenia wyrzutnika należy stopniowo zwiększać długość, najpierw wyrzucając 50% skoku wyrzutnika formy, a następnie w zależności od procesu produkcyjnego produktu poza sytuacją.

Temperatura

Niezbędne warunki formowania wtryskowego dotyczące stopionego tworzywa i temperatur podgrzewania formy

Kontrola temperatury rury z materiałem

Ogólnie rzecz biorąc, różne właściwości tworzyw sztucznych mają swoją względną standardową temperaturę beczki do formowania, np: ABS = (rozróżnić materiał wysokoudarowy 230-260, materiał niskoudarowy 190-230), SAN = 180-220, HIPS = 180-220, POM = 170-200.

PC = 240-300, ABS/PC = 230-260, PMMA = 200-230, PVC= (rozróżnienie wysokiej gęstości 160-200, niskiej gęstości 140-180), PP=180-230, PE= (rozróżnienie wysokiej gęstości 240-300, niskiej gęstości 180-230).

TPE= (rozróżnienie wysokiej gęstości 170-200, niskiej gęstości 140-180), TPR= (rozróżnienie wysokiej gęstości 170-200, niskiej gęstości 140-180).

TPU = (rozróżnienie wysokiej gęstości 160-200, niskiej gęstości 120-160) PA = 230-270, PA + włókno = 250-300, PBT = 200-240, PBT + włókno = 240-280, gdzie inny dodany środek zmniejszający palność (tj. materiał ognioodporny) temperatura formowania powinna być o 20-30 stopni niższa niż zwykłego materiału.

Konkretna temperatura zależy od sytuacji produkcyjnej, ponieważ temperatura formowania bezpośrednio wpływa na płynność tworzywa sztucznego, lepkość, temperaturę formy, kolor, skurcz, deformację produktu itp.

Kontrola temperatury dyszy

Temperatura dyszy powinna być niższa niż temperatura cylindra. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, topiący się plastik będzie ślinił się w dyszy, a jeśli temperatura jest zbyt niska, plastik ulegnie rozkładowi. Materiały mogą również zablokować dyszę, powodując uszkodzenie komponentów.

Kontrola temperatury formy

Temperatura formy zależy głównie od płynności różnych tworzyw sztucznych, proste do zrozumienia jest przezwyciężenie kluczowego procesu słabej płynności, takiego jak płynność PC i PA + materiał włóknisty jest słaba, jego opór przepływu w procesie napełniania jest większy, wymaga większej prędkości wtrysku do wypełnienia.

Ponadto, np. produkcja przezroczystych części z tworzyw sztucznych z PC, w celu poprawy linii lotniczych powierzchni produktu, tęczowych śladów i wewnętrznych pęcherzyków oraz innych złych problemów wymaga wyższej temperatury formy, produkcja materiału włóknistego, jeśli temperatura formy jest niska, pojawi się na powierzchni wzoru srebrnego drutu (pływające włókno).

ABS = 30-50 (wymagania dotyczące jakości powierzchni lub konieczność kontrolowania deformacji produktu można zwiększyć do 60-110 stopni) PC = 50-80 (wymagania dotyczące jakości powierzchni lub produkty cienkościenne można zwiększyć do 85-140 stopni) HIPS = 30-50 (przezroczysty PS i produkty o wysokich wymaganiach dotyczących jakości powierzchni można zwiększyć do 60-80 stopni)

PMMA = 60-80 (produkty cienkościenne i produkty o wysokich wymaganiach dotyczących jakości powierzchni można zwiększyć do 80-120 stopni) PP = 10-50, PE = 10-50 (produkty o wysokiej gęstości lub cienkościenne można odpowiednio zwiększyć temperaturę formy) Guma (TPE, TPR, TPU) = 10-50, PA, PBT = 30-60 (wysokie wymagania dotyczące jakości powierzchni i dodatek materiałów z włókna szklanego można zwiększyć do 70-100).

Czas

Czas wykonania każdej akcji

Kontrola czasu napełniania

Obejmuje czas wtrysku i czas podtrzymania

Zasadniczo, im cieńszy klej w produkcie, tym krótszy czas wtrysku; odwrotnie, produkty o grubych ściankach wymagają wydłużenia czasu wtrysku, aby kontrolować problem skurczu.

Ponadto zastosowanie wielostopniowego i szybkiego i wolnego zakresu przełączania prędkości produktów wymaga dłuższego czasu wtrysku, czas wtrysku należy ustawić zgodnie z objętością produktu do ustawienia (im większy produkt, tym dłuższy wymagany czas wtrysku) w tym również należy wziąć pod uwagę charakter produkcji tworzyw sztucznych, takich jak tworzywa sztuczne ogólnego przeznaczenia ABS w ścianie produktu.

Na przykład, szybkość przepływu ogólnego tworzywa ABS wynosi około 65 mm/s, gdy grubość ścianki produktu wynosi 2,0 mm, prędkość wtrysku jest umiarkowana, a temperatura rury materiałowej jest umiarkowana (szybkość przepływu różni się w zależności od struktury formy lub procesu).

Zasadniczo czas utrzymywania kontroluje głównie kurczenie się powierzchni produktu i rozmiar struktury produktu, ale po pełnym opanowaniu metody kontroli czasu utrzymywania można również użyć ciśnienia utrzymywania tworzywa sztucznego w celu dostosowania deformacji produktu (tak więc proces regulacji jest procesem precyzyjnego dostrajania, który zostanie szczegółowo przedstawiony w późniejszych rozdziałach w celu dostosowania sposobu).

W tym miejscu wyjaśniamy głównie zastosowanie utrzymywania ciśnienia w celu kontrolowania skurczu produktu, ogólny wybór utrzymywania ciśnienia w celu kontrolowania skurczu produktu zależy od lokalizacji skurczu produktu, nie wszystkie skurcze można rozwiązać za pomocą utrzymywania ciśnienia.

Jeżeli na przykład skurcz występuje na końcu drogi wypełniania stopionym tworzywem, zastosowanie docisku do jego kontroli spowoduje nadmierne naprężenia w pobliżu przewężki, prowadząc do białych śladów od wypychacza, przywierania do formy lub odkształcenia wyrobów formowanych wtryskowo.

Czas opóźnienia wyrzutnika

Główna kontrola czasu wysuwania sworznia wyrzutnika ma na celu ułatwienie robotowi podnoszenia produktu.

Czas ekstrakcji rdzenia

Należy sterować czasem działania urządzenia wyciągania rdzenia we wtryskarce (stosowanym głównie do czasowego sterowania skokiem). Jeśli skok wyciągania rdzenia jest kontrolowany przez czujnik indukcyjny, nie można ustawić czasu wyciągania rdzenia.

Uzyskaj konkurencyjną wycenę, informacje zwrotne DFM i harmonogram produkcji od zespołu inżynierskiego ZetarMold.

Poproś o bezpłatną wycenę → Zobacz nasz Kompletny przewodnik po formowaniu wtryskowym, aby uzyskać kompleksowy przegląd.