Wprowadzenie
Proces wykorzystujący formę wtryskową jest powszechnie stosowaną metodą we współczesnym przemyśle, a części formowane wtryskowo znajdują szerokie zastosowanie między innymi w elektronice, sprzęcie AGD, motoryzacji i artykułach codziennego użytku. Docisk jest nieodzownym etapem procesu formowania wtryskowego.
Proces formowania wtryskowego i docisku zwykle wymaga dostosowania parametrów obróbki do rodzaju oraz kształtu materiału, w tym ciśnienia roboczego, prędkości wtrysku i temperatury formy. Zapewnia to pełne stopienie i przepływ materiału podczas wtrysku oraz utrzymanie temperatury i ciśnienia niezbędnych do zestalenia i nadania kształtu.
Technologia ta jest szeroko stosowana i nadaje się do różnych tworzyw, takich jak poliamid czy polistyren, umożliwiając produkcję wyrobów o rozmaitych wymiarach i kształtach. W tym artykule szczegółowo wyjaśniamy, czym jest docisk i jaką pełni funkcję.
Czym jest utrzymywanie ciśnienia
Definicja ciśnienia utrzymywania wtrysku
Utrzymywanie ciśnienia formowania wtryskowego odnosi się do operacji zwiększania ciśnienia wtrysku od etapu, gdy forma jest pełna około 90% do momentu zestalenia się ciekłego materiału, tak aby ciekły materiał w formie nie kurczył się.
Docisk jest powszechną techniką w procesie formowania wtryskowego. Po wtryśnięciu tworzywa do formy przez określony czas chłodzenia utrzymuje się zadane ciśnienie, aby tworzywo mogło prawidłowo płynąć i uzupełnić skurcz, co pozwala uzyskać wysokiej jakości wyrób gotowy.
Technika ta odgrywa zasadniczą rolę w formowaniu wtryskowym: skutecznie zapobiega wadom wynikającym z niewłaściwego przebiegu procesu oraz zapewnia stabilność i jakość gotowego wyrobu.
Cel utrzymywania ciśnienia formowania wtryskowego
Celem docisku jest kompensowanie skurczu stopionego tworzywa podczas chłodzenia i spadku jego temperatury, a także zapewnienie zgodności wymiarów wyrobu wzdłuż i w poprzek. Docisk polega na utrzymaniu ciśnienia wtryskarki przez określony czas bezpośrednio po napełnieniu formy. Współdziałanie ciśnienia i temperatury pozwala uzupełnić materiał w gnieździe, zapewniając odpowiednią jakość i właściwości wypraski.
Rola utrzymywania ciśnienia podczas formowania wtryskowego
Rozwiązanie problemu otworów skurczowych i zadziorów
Docisk podczas formowania wtryskowego skutecznie ogranicza nierównomierny skurcz spowodowany chłodzeniem stopionego tworzywa i spadkiem jego temperatury. Po zwolnieniu ciśnienia tworzywo kurczy się, co może powodować jamy skurczowe lub inne wady w narożach wyrobu. Utrzymywanie ciśnienia pozwala zachować prawidłowe warunki w formie i zapobiegać wadom produktu.
Poprawia jędrność produktu
Docisk wtryskarki zapewnia dobre wypełnienie tworzywem każdego naroża i ślepego otworu formy wtryskowej. Zagęszczenie stopionego tworzywa powoduje ściślejsze ułożenie jego cząsteczek, dzięki czemu produkt jest mocniejszy, trwalszy i ma większą gęstość.
Poprawa dokładności formowania produktu
Podczas fazy docisku wtryskarki wzrasta zdolność stopionego tworzywa do odkształcania się i płynięcia. Dzięki temu materiał pełniej wypełnia formę wtryskową, co skutecznie poprawia dokładność wymiarową produktu.
Metoda przełączania ciśnienia
Każdy surowiec z tworzywa sztucznego ma własną temperaturę braku przepływu, a wartość temperatury braku przepływu jest nieco wyższa niż temperatura zeszklenia surowca.
Gdy wysoka temperatura topnienia w kierunku przepływu pionowego spadnie do odpowiadającej jej temperatury braku przepływu, stopiony materiał przestanie płynąć. Temperaturę braku przepływu przed stopieniem można łatwo uzyskać za pomocą dynamicznego wyświetlania temperatury procesu napełniania, określając w ten sposób dokładny moment rozpoczęcia opóźnionego utrzymywania.
Gdy podczas napełniania forma jest prawie pełna, sterowanie ruchem ślimaka przechodzi z kontroli natężenia przepływu na kontrolę ciśnienia. Punkt ten nazywa się punktem przełączenia na docisk, czyli punktem przełączenia V/P.
Przełączanie ciśnienia
Przełączanie ciśnienia oznacza, że priorytetem urządzenia jest ciśnienie. Gdy urządzenie wykryje, że ciśnienie w momencie wtrysku osiągnie ustawioną wartość ciśnienia przełączania V-P, wtrysk zostanie przełączony na działanie z utrzymywaniem ciśnienia do momentu zakończenia utrzymywania ciśnienia.
Przełączanie ciśnienia. Przełącznik jest wyzwalany, gdy ciśnienie w gnieździe formy osiągnie określone ciśnienie. Ponieważ metoda ta opiera się na stabilnym i niezawodnym sygnale wartości bezwzględnej ciśnienia, przełącznik ten jest najbardziej skuteczny.
Zastosowanie monitorowania ciśnienia eliminuje skok ślimaka i sprzęgło jednokierunkowe. Ze względu na wpływ zaworu, metoda ta nie może kompensować zmian temperatury oleju hydraulicznego, stopu i formy, czyli zmian szybkości wtrysku.
Im szybszy wzrost ciśnienia w fazie sprężania, tym skuteczniejsza jest ta metoda, ponieważ precyzyjne przełączenie we właściwym momencie zapobiega skokom ciśnienia. Ponieważ minimalna wykrywana wartość ciśnienia może wynosić 1 KGF, sterowanie jest czułe i nadaje się wyłącznie do produkcji małych, precyzyjnych części z tworzyw sztucznych. Rozwiązanie to stosuje się głównie w maszynach japońskich.
Przełączanie pozycji
Przełączanie pozycji jest inne. Gdy działanie wtrysku śrubowego osiągnie ustawioną pozycję przełączania V-P, działanie wtrysku zostanie bezpośrednio przekształcone w działanie utrzymujące ciśnienie.
Metoda przełączania czasowego Metoda ta wymaga, aby sygnał przełączający został zwolniony po określonym czasie od rozpoczęcia wtrysku, a ciśnienie podtrzymujące zostało przełączone po upływie tego czasu.
Przełączanie czasu
Metoda przełączania czasowego, metoda ta nie uwzględnia zmian kompresji stopu, lepkości stopu, dokładności podawania lub ciśnienia hydraulicznego na przednim końcu ślimaka, ani nie uwzględnia zmian szybkości posuwu ślimaka, a zmiany ciśnienia hydraulicznego spowodują zmiany położenia ślimaka. (Koniec etapu podawania i początek etapu utrzymywania ciśnienia) i odpowiednie zmiany skoku (skok podawania, skok wtrysku), w wyniku czego jakość części, zwłaszcza waga i rozmiar części, ulega znacznym wahaniom.
Jest ona odpowiednia do wytwarzania zwykłych produktów o niskich wymaganiach. Dlatego generalnie nie zaleca się stosowania metody przełączania na podstawie czasu.
Zmiana planu podróży
Metoda przełączania wyzwalaczy jest najczęściej stosowaną metodą, która okazała się skuteczna w praktyce.
Sygnał przełączający jest wysyłany przez wyłącznik krańcowy w kierunku przepływu w pozycji podtrzymania. Ponieważ skok wtrysku jest zasadniczo stały, można uznać, że przełączenie następuje raz przy napełnianiu tej samej objętości.
Skok przytrzymujący jest bardzo krótki. Ta metoda jest zawodna, ponieważ jest bardzo mała. Zmiana spowoduje, że przełącznik nie uruchomi się dokładnie za każdym razem. W takim przypadku najlepiej jest nie uruchamiać przełącznika.
Wnioski
Docisk formy wtryskowej jest kluczowym etapem procesu formowania wtryskowego. Różne nastawy docisku bezpośrednio wpływają na stabilność wymiarową i właściwości fizyczne produktu. Dlatego w rzeczywistej produkcji należy całościowo przeanalizować materiał, konstrukcję formy i inne czynniki, aby racjonalnie ustawić ciśnienie docisku.
Krótko mówiąc, ciśnienie docisku wtryskarki odgrywa decydującą rolę w formowaniu wtryskowym. Rozsądne wykorzystanie ciśnienia trzymania może zapewnić lepszą jakość produktu formowania wtryskowego i poprawę wydajności procesu.
Potrzebujesz wyceny projektu formowania wtryskowego?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 wyczerpujące informacje.
