Formowanie wtryskowe to wyspecjalizowany i szczegółowy proces, który zapewnia niezawodną jakość części z tworzyw sztucznych.

Składa się z napełniania, przytrzymywania, stosowania ciśnienia, chłodzenia, a następnie rozformowywania - każdy etap jest niezbędny dla ogólnego sukcesu produkcji.

Etap napełniania

The formowanie wtryskowe Cykl rozpoczyna się, gdy wnęka o pożądanym kształcie zostanie wypełniona materiałem. Chociaż szybkie ukończenie tego etapu może potencjalnie zwiększyć wydajność, niezliczone czynniki ograniczają to, co jest możliwe pod względem szybkości lub harmonogramu; dlatego sukces zależy od optymalizacji tych istniejących zmiennych, aby uzyskać pomyślny wynik.

Szybkie napełnianie

Napełnianie z dużą prędkością zwiększa szybkość ścinania, co z kolei zmniejsza lepkość i ogólny opór przepływu. Lokalne ogrzewanie lepkościowe dodatkowo przyczynia się do zmniejszenia grubości zestalonej warstwy.

Ostatecznie oznacza to, że podczas "fazy kontroli przepływu" zachowanie napełniania jest w dużej mierze zdeterminowane przez wypełnianą objętość; ponieważ podwyższone tempo napełniania wzmacnia efekt rozrzedzania stopu, podczas gdy chłodzenie ścian pozostaje nieefektywne - pozostawiając jedynie dominujący wpływ na formę lub strukturę stopionego tworzywa sztucznego.

Napełnianie przy niskiej prędkości

Przewodzenie ciepła ma wyraźny wpływ na optymalizację niskich szybkości ścinania, lokalnych lepkości i oporów przepływu przy zmniejszonych szybkościach napełniania.

Ponieważ tempo uzupełniania jest powolne, gorący plastik szybko odprowadza ciepło do otoczenia. forma wtryskowa ścianki, których temperatura jest niższa, co powoduje zwiększenie grubości zestalonych warstw, które dodatkowo zmniejszają cienkość ścianek.

Gdy strumienie fontannowe napędzają się, łańcuchy polimerowe stają się prawie równoległe do siebie w kontakcie między dwoma różnymi temperaturami, co prowadzi do większych możliwości optymalizacji na powierzchniach, na których spotykają się oba stopione materiały.

Linie spawu są częstą konsekwencją różnicy we właściwościach między dwoma stopionymi materiałami, a ich obecność może poważnie wpłynąć na wytrzymałość strukturalną części z tworzyw sztucznych.

Po bliższym przyjrzeniu się, linie spoin pojawiają się jako wyraźne linie połączeń, które powodują koncentrację naprężeń, w których mikrostruktury stają się słabe - ostatecznie prowadząc do przedwczesnego pęknięcia części.

W strefie wysokiej temperatury spawanie generuje bardziej wytrzymałą linię spoiny ze względu na zwiększoną ruchliwość łańcucha polimerowego.

Co więcej, temperatury w tym obszarze są podobne między stopionymi materiałami, a ich właściwości termiczne są dobrze dopasowane, co dodatkowo wzmacnia wytrzymałość spoiny; odwrotnie, takich zalet nie można znaleźć podczas pracy z niższymi strefami temperaturowymi, co skutkuje gorszą jakością wyjściową.

Stopień utrzymywania ciśnienia

W fazie pakowania, gdzie ciśnienie jest wysokie, tworzywo sztuczne przyjmuje właściwości częściowo ściśliwe.

Powoduje to zmienny rozkład gęstości, ponieważ lokalizacja i czas dyktują zmieniony stopień kompresji lub luźności w różnych częściach.

Kiedy jednak ciśnienie podtrzymania wtrysku przejmuje kontrolę, natężenie przepływu znacznie spada, co oznacza, że to ciśnienie kształtuje ten proces, a nie prędkość.

Podczas formowanie wtryskowe tworzyw sztucznychStopiony materiał stopniowo krzepnie i przenosi ciśnienie w całej wnęce formy.

Aby proces ten zakończył się sukcesem, konieczne jest użycie maszyny o odpowiedniej sile zacisku: bez wystarczającego oporu ze strony otoczenia, rozszerzenie formy wtryskowe może prowadzić do powstawania zadziorów lub nadlewów na częściach - nawet powodując ich całkowite otwarcie!

Etap chłodzenia

Skuteczny system chłodzenia jest niezbędny do osiągnięcia sukcesu formowanie wtryskowe. Dzięki odpowiedniej konstrukcji systemy te mogą znacznie skrócić czas i koszty produkcji, zapewniając jednocześnie równomierne chłodzenie podczas każdego cyklu, aby zapobiec odkształceniom produktów z tworzyw sztucznych.

Niestety, źle skonstruowany układ chłodzenia będzie miał negatywne skutki, takie jak wydłużone cykle i zwiększone koszty; wypaczenie może być również nieuniknione, gdy temperatury nie są odpowiednio regulowane.

Zgodnie z wynikami eksperymentu, ciepło, które dostaje się do forma wtryskowa ze stopu jest z grubsza podzielona na dwie części, z których 5% jest przenoszone do atmosfery poprzez promieniowanie i konwekcję, a pozostałe 95% jest odprowadzane ze stopu do formy.

The formowanie wtryskowe Proces ten jest złożonym cyklem, który składa się z pięciu oddzielnych faz: zaciskania, napełniania tworzywem sztucznym, utrzymywania ciśnienia i chłodzenia aż do zestalenia przed rozformowaniem.

W tym czasie transfer ciepła ze stopionego tworzywa sztucznego do otaczającego środowiska jest niezbędny do pomyślnego ukończenia produktu; przewodzenie przez forma wtryskowa rama, a także konwekcja wykorzystująca krążące chłodziwo usuwa nadmiar energii cieplnej, jednocześnie rozpraszając wszelkie pozostałości do otaczającego powietrza.

Proces chłodzenia jest najbardziej krytycznym etapem w produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych, ponieważ odpowiada on za do 80% produkcji. formowanie wtryskowe cykl.

Aby zapobiec wypaczeniom i odkształceniom spowodowanym naprężeniami szczątkowymi lub siłami zewnętrznymi podczas wyjmowania z formy, ważne jest, aby produkty ostygły poniżej temperatury odkształcenia termicznego przed wyjęciem ich z formy. formy wtryskowe.

Czynniki wpływające na szybkość chłodzenia produktu są następujące:

Opracowanie idealnego produktu z tworzywa sztucznego może być trudnym przedsięwzięciem, ponieważ w grę wchodzi wiele czynników. Najważniejszym z nich jest czas chłodzenia, na który bezpośredni wpływ ma grubość ścianki - grubsze ścianki oznaczają dłuższy czas chłodzenia.

Ponadto wybór materiału odgrywa ważną rolę w wydajności wymiany ciepła; materiały o wyższej przewodności cieplnej są bardziej wydajne w szybkim przenoszeniu ciepła ze stopionego tworzywa sztucznego, aby skrócić całkowity czas schładzania podczas cykli produkcyjnych.

Aby zoptymalizować proces chłodzenia dla formy wtryskoweWażne jest, aby wziąć pod uwagę szereg czynników. Bliskość rur do wnęk formy powinna być jak najbliższa, a średnice rur powinny obejmować większe wymiary, jeśli to konieczne.

Dodatkowo, większe prędkości przepływu wody są idealne do osiągnięcia optymalnego przepływu turbulentnego, który zwiększa konwekcję ciepła z formy w bardziej efektywny sposób.

Poziomy lepkości również odgrywają ważną rolę, ponieważ niska lepkość zapewnia wyższą przewodność cieplną, co pozwala na szybkie obniżenie temperatury w układzie, zapewniając lepsze ogólne działanie chłodziwa

Wybór plastiku: Tworzywa sztuczne są w stanie efektywnie przewodzić ciepło - wyższy współczynnik przewodności cieplnej oznacza lepsze przewodzenie, a niższe ciepło właściwe skutkuje szybkimi zmianami temperatury.

Aby uzyskać optymalny czas chłodzenia podczas ustawiania parametrów przetwarzania, należy ustawić materiały na najwyższe możliwe temperatury, podczas gdy formy wtryskowe powinna być utrzymywana po chłodniejszej stronie; temperaturę wyrzutu można również obniżyć, aby poprawić wyniki czasu chłodzenia.

Zasady projektowania układu chłodzenia:

Dzięki strategicznemu projektowi systemu chłodzenia, forma wtryskowa Projektanci mogą zapewnić, że części zachowają właściwą temperaturę i strukturę.

Aby osiągnąć optymalną wydajność, muszą oni ustalić nie tylko lokalizację i rozmiar, ale także długość, rodzaj konfiguracji otworów, a także właściwości wymiany ciepła w celu ułatwienia szybkiego, ale równomiernego chłodzenia przy standardowych rozmiarach ułatwiających przetwarzanie i montaż.

Etap wyjmowania z formy

The formowanie wtryskowe Proces kończy się etapem rozformowywania, który ma kluczowe znaczenie dla jakości produktu.

Niezrównoważona siła przyłożona na tym etapie może prowadzić do deformacji i innych defektów, więc staranny wybór między metodami usuwania sworznia wypychacza lub płyty zdzierającej podczas projektowania formy staje się niezbędny, jeśli pożądany jest wysokiej jakości wynik.

Jeśli chodzi o formy wtryskowe W przypadku sworzni wypychaczy kluczowa jest jednorodność. Należy dokładnie rozważyć strategiczne rozmieszczenie tych kołków, aby uzyskać maksymalną wytrzymałość i sztywność plastikowych części, unikając jednocześnie ich deformacji lub uszkodzenia.

Ci, którzy szukają alternatywnego rozwiązania, mogą zwrócić się w stronę płyty do usuwania izolacji; ta metoda zapewnia dużą siłę usuwania, a także płynny ruch bez widocznych śladów.

Wnioski

Odkrycie idealnego produktu końcowego dla klientów wymaga czasu i precyzji - ale czy wiesz, czego naprawdę potrzeba?

Z formowanie wtryskowe tworzyw sztucznychAby stworzyć coś wyjątkowego, należy wykonać wiele kroków. Który etap tego skomplikowanego procesu okazał się najtrudniejszy? Daj nam znać dlaczego za pośrednictwem poczty e-mail!