Wprowadzenie

Wtryskarka jest urządzeniem szeroko stosowanym w produkcji przemysłowej. Jej główną funkcją jest wtryskiwanie stopionego plastiku do formy i otrzymywanie uformowanych części z tworzywa sztucznego po schłodzeniu.

Znaczenie maszyny do formowania wtryskowego

Wtryskarka, znana również jako formowanie wtryskowe maszyna lub wtryskarka. Wiele fabryk nazywa ją maszyną do piwa (píjī), a produkty formowane wtryskowo nazywane są częściami do piwa.

Jest to główny sprzęt do formowania, który wykorzystuje formy do formowania tworzyw sztucznych do wytwarzania produktów z tworzyw sztucznych o różnych kształtach z materiałów termoplastycznych lub termoutwardzalnych.

Wtryskarki można podzielić na pionowe, poziome i pionowo-poziome typy kompozytowe w zależności od rozmieszczenia urządzeń wtryskowych i urządzeń zaciskowych.

Wtryskarki obejmują wtryskarki hybrydowe, wtryskarki elektryczne, wtryskarki hydrauliczne itp.

Skład strukturalny maszyny do formowania wtryskowego

Wtryskarki zazwyczaj obejmują system wtrysku, system zaciskania, hydrauliczny system przekładni, elektryczny system sterowania, system smarowania, system ogrzewania i chłodzenia, system monitorowania bezpieczeństwa i inne.

System wtrysku

Funkcja systemu wtrysku

Układ wtryskowy jest jedną z najważniejszych części wtryskarki. Istnieją zasadniczo trzy typy: tłok, śruba i tłok wstępny z tworzywa sztucznego.

Najczęściej stosowany jest typ ślimakowy. Jego funkcją jest podgrzanie i stopienie określonej ilości tworzywa sztucznego w określonym czasie w jednym cyklu wtryskarki, a następnie wstrzyknięcie stopionego tworzywa sztucznego do gniazda formy przez ślimak pod określonym ciśnieniem i z określoną prędkością.

Po zakończeniu wtrysku stopiony materiał wtryskiwany do wnęki formy jest utrzymywany w stanie stałym.

Skład systemu wtrysku

Układ wtryskowy składa się z urządzenia plastyfikującego i urządzenia do przenoszenia mocy.

Część plastyfikująca wtryskarki ślimakowej składa się głównie z urządzenia podającego, cylindra, ślimaka, zespołu kleju i dyszy. Część przenosząca moc obejmuje cylinder wtryskowy, ruchomy cylinder gniazda wtryskowego i urządzenie napędzające ślimak (silnik stopu).

System mocowania formy

Funkcja systemu mocowania formy

Zadaniem systemu mocowania formy jest zapewnienie, że forma zamyka się, otwiera i wysuwa.

W tym samym czasie, po zamknięciu formy, forma uzyskuje wystarczającą siłę zacisku, aby zwalczyć ciśnienie w gnieździe formy, które stopiony plastik wytwarza, gdy wchodzi do gniazda formy, zatrzymuje otwieranie formy i sprawia, że produkt jest zły.

Skład systemu mocowania formy

System mocowania formy składa się głównie z urządzenia mocującego formę, mechanizmu skrętnego maszyny, mechanizmu regulacji formy, mechanizmu wyrzutowego, przedniego i tylnego stałego szablonu, ruchomego szablonu, cylindra mocującego formę, mechanizmu zabezpieczającego.

Układ hydrauliczny

Hydrauliczny układ przeniesienia napędu jest odpowiedzialny za zasilanie różnych działań wymaganych przez wtryskarkę i spełnianie wymagań dotyczących ciśnienia, prędkości, temperatury i innych wymagań każdej części wtryskarki.

Składa się z różnych elementów hydraulicznych i hydraulicznych elementów pomocniczych. Pompa oleju i silnik są źródłami zasilania wtryskarki. Różne zawory kontrolują ciśnienie i przepływ oleju, aby spełnić różne wymagania procesu formowania wtryskowego.

Sterowanie elektryczne

Elektryczny układ sterowania i układ hydrauliczny są odpowiednio skoordynowane, aby spełnić wymagania procesu (ciśnienie, temperatura, prędkość, czas) i różne działania programowe wtryskarki.

Składa się głównie z urządzeń elektrycznych, komponentów elektronicznych, przyrządów (jak pokazano na rysunku "Przyrządy"), grzejników, czujników itp. Istnieją cztery tryby sterowania: ręczny, półautomatyczny, w pełni automatyczny i regulacja.

Ogrzewanie/chłodzenie

System grzewczy służy do podgrzewania cylindra i dyszy wtryskowej. Lufa formowanie wtryskowe Maszyna zazwyczaj wykorzystuje elektryczny pierścień grzewczy jako urządzenie grzewcze, które jest zainstalowane na zewnątrz cylindra i wykrywane w sekcjach za pomocą termopar.

Ciepło jest przewodzone przez ściankę cylindra, aby zapewnić źródło ciepła do plastyfikacji materiału. Układ chłodzenia służy głównie do chłodzenia temperatury oleju. Jeśli temperatura oleju jest zbyt wysoka, spowoduje to wiele usterek, dlatego temperatura oleju musi być kontrolowana.

Kolejnym miejscem, które wymaga chłodzenia, jest port wylotowy rury materiału. Jeśli nie zostanie on schłodzony, surowiec stopi się w porcie wylotowym, co spowoduje, że surowiec nie będzie mógł zostać normalnie wyładowany.

System smarowania

Układ smarowania to obwód, który smaruje względnie ruchome części wtryskarki, takie jak ruchoma płyta, urządzenie do regulacji formy, zawias korbowodu i platforma strzelnicza, aby oszczędzać energię i wydłużyć żywotność części. Smarowanie może być regularne ręczne lub automatyczne elektryczne.

Monitorowanie bezpieczeństwa

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

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.

Zasada działania maszyny do formowania wtryskowego

Zasada działania wtryskarki jest podobna do zasady działania strzykawki używanej do wtrysku. Wykorzystuje ona nacisk śruby (lub tłoka) do wtryskiwania uplastycznionego stopionego (tj. lepkiego) tworzywa sztucznego do zamkniętej wnęki formy i uzyskuje produkt po zestaleniu i ukształtowaniu.

Formowanie wtryskowe jest procesem cyklicznym. Każdy cykl obejmuje głównie: podawanie ilościowe, topienie i plastyfikację, wtrysk ciśnieniowy, napełnianie i chłodzenie formy, otwieranie formy i wyjmowanie części. Po wyjęciu plastikowych części forma jest ponownie zamykana na następny cykl.

Działanie wtryskarki: Działanie wtryskarki obejmuje trzy aspekty: działanie klawiatury sterującej, działanie elektrycznego układu sterowania i działanie układu hydraulicznego.

Proces wtrysku, czynność podawania, ciśnienie wtrysku, prędkość wtrysku, wybór typu wyrzutu, monitorowanie temperatury każdej sekcji cylindra oraz regulacja ciśnienia wtrysku i ciśnienia wstecznego są wykonywane odpowiednio.

Ogólny proces formowania wtryskarki ślimakowej jest następujący: po pierwsze, granulowane lub sproszkowane tworzywo sztuczne jest dodawane do cylindra, a tworzywo sztuczne jest topione przez obrót ślimaka i ogrzewanie zewnętrznej ściany cylindra.

Następnie maszyna zamyka formę i przesuwa gniazdo wtrysku do przodu, tak aby dysza znajdowała się blisko wlotu formy, a następnie olej pod ciśnieniem jest wprowadzany do cylindra wtryskowego, aby popchnąć śrubę do przodu.

Tak więc stopiony materiał jest wtryskiwany do zamkniętej formy pod bardzo wysokim ciśnieniem i z większą prędkością przy niższej temperaturze. Po upływie czasu chłodzenia i utrzymaniu ciśnienia (znanego również jako utrzymywanie ciśnienia) materiał zestala się i nabiera kształtu.

Następnie forma może zostać otwarta w celu usunięcia produktu (utrzymywanie ciśnienia ma na celu zapobieganie przepływowi stopionego materiału z powrotem do gniazda formy, dodawanie materiału do gniazda formy oraz zapewnienie, że produkt ma określoną gęstość i tolerancję wymiarową).

Podstawowe wymagania dotyczące formowanie wtryskowe są plastyfikacja, wtrysk i formowanie. Uplastycznienie jest warunkiem wstępnym osiągnięcia i zapewnienia jakości formowanych produktów, a aby spełnić wymagania formowania, wtrysk musi zapewniać wystarczające ciśnienie i prędkość.

Jednocześnie, ponieważ ciśnienie wtrysku jest wysokie, ciśnienie w gnieździe formy jest również wysokie (zwykle 20 ~ 45 MPa), więc siła zacisku musi być wystarczająco duża. Można zauważyć, że urządzenie wtryskowe i urządzenie zaciskowe są kluczowymi elementami wtryskarki.

Istnieją trzy główne aspekty oceny produktów z tworzyw sztucznych. Pierwszym z nich jest jakość wyglądu, w tym integralność, kolor, połysk itp.

Drugi to dokładność między rozmiarem a względnym położeniem; trzeci to właściwości fizyczne, chemiczne, elektryczne itp. odpowiadające celowi.

Te wymagania jakościowe różnią się w zależności od różnych okazji użytkowania produktu. Wady produktów dotyczą głównie projektu, dokładności produkcji i stopnia zużycia formy.

Jednak w rzeczywistości technicy zakładów przetwórstwa tworzyw sztucznych często cierpią z powodu trudnej sytuacji, w której stosują środki procesowe, aby zrekompensować problemy spowodowane wadami formy bez większego efektu.

Wprowadzanie zmian w procesie jest niezbędnym sposobem na poprawę jakości i wydajności produktów. Ponieważ sama jednostka wtryskowa jest bardzo krótka, jeśli warunki procesu nie są dobrze kontrolowane, powstanie wiele produktów odpadowych.

Podczas regulacji procesu najlepiej jest zmieniać tylko jeden warunek na raz i obserwować go kilka razy. Jeśli ciśnienie, temperatura i czas są regulowane razem, łatwo jest spowodować zamieszanie i nieporozumienia, i nie wiadomo, dlaczego występuje problem.

Istnieje wiele środków i sposobów na dostosowanie procesu. Na przykład: istnieje ponad dziesięć możliwych rozwiązań problemu napełniania produktów. Tylko wybranie jednego lub dwóch głównych rozwiązań w celu rozwiązania sedna problemu może naprawdę rozwiązać problem.

Ponadto należy zwrócić uwagę na dialektyczną zależność w rozwiązaniu, na przykład: jeśli produkt jest wgnieciony, czasami trzeba zwiększyć temperaturę materiału, czasami trzeba ją zmniejszyć;

Czasami trzeba zwiększyć ilość materiału, czasami trzeba ją zmniejszyć. Należy rozpoznać wykonalność działań odwrotnych w celu rozwiązania problemu.

Pozioma maszyna do formowania wtryskowego

Jest to najbardziej powszechny typ. Jego część zaciskowa formy i część wtryskowa znajdują się na tej samej poziomej linii środkowej, a forma jest otwierana w kierunku poziomym.

Jego cechy charakterystyczne to: krótki korpus maszyny, łatwa obsługa i konserwacja; maszyna ma nisko położony środek ciężkości i jest stosunkowo stabilna w instalacji; produkt może być automatycznie upuszczany grawitacyjnie po wyrzuceniu.

I łatwo jest osiągnąć w pełni automatyczną pracę. Obecnie większość wtryskarek na rynku wykorzystuje ten typ.

Cechy wtryskarki poziomej: Nawet duże maszyny nie mają ograniczeń wysokościowych w fabryce, w której są umieszczone ze względu na niski korpus maszyny.

W sytuacjach, w których produkt może opadać automatycznie, automatyczne formowanie można osiągnąć bez użycia manipulatora. Ze względu na niski korpus maszyny, podawanie materiału jest wygodne, a konserwacja łatwa.

Forma musi być zainstalowana za pomocą dźwigu. Gdy wiele maszyn jest ustawionych równolegle, uformowane produkty są łatwo zbierane i pakowane za pomocą przenośnika taśmowego.

Pionowa maszyna do formowania wtryskowego

Część zaciskowa i część wtryskowa znajdują się na tej samej pionowej linii środkowej, a forma otwiera się w kierunku pionowym. Zajmuje więc niewielką powierzchnię, jest łatwa do wkładania wkładek, wygodna do ładowania i rozładowywania form, a materiały, które spadają z leja, mogą być uplastyczniane bardziej równomiernie.

Ale produkt nie wypada automatycznie po wyrzuceniu i musi być wyjmowany ręcznie, co nie jest łatwe do osiągnięcia automatycznej pracy. Pionowe wtryskarki nadają się do małych wtryskarek, generalnie bardziej do wtryskarek poniżej 60 gramów i nie nadają się do dużych i średnich maszyn.

Cechy pionowych wtryskarek do tworzyw sztucznych

Urządzenie wtryskowe i urządzenie zaciskowe znajdują się na tej samej pionowej linii środkowej, a forma jest otwierana i zamykana w kierunku góra-dół. Powierzchnia podłogi jest tylko o połowę mniejsza niż w przypadku maszyny poziomej, więc wydajność przeliczona na powierzchnię podłogi jest około dwukrotnie większa.

Formowanie wkładek jest łatwe do osiągnięcia. Powierzchnia formy jest skierowana do góry, więc łatwo jest włożyć i ustawić wkładkę. Jeśli używasz maszyny ze stałym dolnym szablonem i ruchomym górnym szablonem, możesz połączyć przenośnik taśmowy z manipulatorem, aby łatwo uzyskać w pełni automatyczne formowanie wkładek. Ciężar formy jest podtrzymywany przez poziomy szablon do otwierania i zamykania w górę iw dół.

Zjawisko otwierania i zamykania szablonu z powodu grawitacji formy, podobnie jak w przypadku maszyny poziomej, nie będzie miało miejsca. Sprzyja to utrzymaniu dokładności maszyny i formy przez długi czas.

Prosty manipulator może usunąć każdą plastikową część, co jest dobre dla precyzyjnego formowania. Ogólne urządzenie zaciskowe jest otwarte wokół niego i łatwo jest skonfigurować różne typy urządzeń automatyki, co jest odpowiednie do automatycznego formowania złożonych i delikatnych produktów.

Przenośnik taśmowy można łatwo zainstalować przez środek formy, co jest wygodne w przypadku automatycznej produkcji form. Łatwo jest zapewnić spójność płynności żywicy i rozkładu temperatury formy w formie. Posiada stół obrotowy, stół ruchomy i stół nachylony, który może z łatwością osiągnąć formowanie wkładek i formowanie kombinowane w formie.

Podczas produkcji próbnej małych partii struktura formy jest prosta, tania i łatwa do rozładowania. Po wielu trzęsieniach ziemi okazało się, że maszyna pionowa ma lepszą odporność na trzęsienia ziemi niż maszyna pozioma ze względu na nisko położony środek ciężkości.

Wtryskarka kątowa

Kierunek wtrysku i interfejs formy znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Jest to szczególnie przydatne w przypadku płaskich produktów, w których nie można pozostawić śladów bramy w centrum przetwarzania.

Zajmuje mniejszą powierzchnię niż wtryskarka pozioma, ale wkładki umieszczone w formie są podatne na przechylenie i upadek. Ten typ wtryskarki jest odpowiedni dla małych maszyn.

Oś ślimaka wtryskowego wtryskarki kątowej i oś ruchu szablonu mechanizmu mocowania formy są ustawione prostopadle do siebie, a ich zalety i wady znajdują się między pionem a poziomem.

Ponieważ kierunek wtrysku i powierzchnia podziału formy znajdują się w tej samej płaszczyźnie, wtryskarka kątowa nadaje się do form o asymetrycznych kształtach geometrycznych z bocznymi wrotami lub produktów, w których ślady wrót nie mogą pozostać w centrum formowania.

Wielomodowa wtryskarka ze stołem obrotowym

Jest to specjalna wtryskarka z możliwością pracy wielostanowiskowej. Posiada konstrukcję obrotową dla urządzenia mocującego formę, a forma obraca się wokół wału. Ten typ wtryskarki może w pełni wykorzystać zdolność plastyfikacji urządzenia wtryskowego, co może skrócić cykl produkcyjny i poprawić wielkość produkcji maszyny.

Jest więc szczególnie dobra do produkcji wielu rzeczy, których schłodzenie i ukształtowanie zajmuje dużo czasu lub wymaga więcej czasu na włożenie wkładek. Ponieważ jednak system zaciskowy jest duży i skomplikowany, siła zacisku urządzenia zaciskowego jest zwykle niewielka, więc ten rodzaj wtryskarki jest często używany do produkcji takich rzeczy, jak plastikowe podeszwy butów.

Maszyna do formowania wtryskowego składa się z urządzenia wtryskowego, urządzenia zaciskowego, układu hydraulicznego i elektrycznego układu sterowania.

Formowanie wtryskowe ma trzy podstawowe wymagania: plastyfikacja, wtrysk i formowanie. Uplastycznianie jest podstawą do zapewnienia i zagwarantowania jakości formowanych produktów. Aby spełnić wymagania formowania, wtrysk musi zapewniać wystarczające ciśnienie i prędkość.

Jednocześnie, ze względu na wysokie ciśnienie wtrysku, w gnieździe formy generowane jest odpowiednio wysokie ciśnienie (średnie ciśnienie w gnieździe formy wynosi zazwyczaj od 20 do 45 MPa), więc musi istnieć wystarczająco duża siła zacisku. Można zauważyć, że urządzenie wtryskowe i urządzenie zaciskowe są kluczowymi elementami wtryskarki.

Proces roboczy maszyny do formowania wtryskowego

Forma ClOsuszanie i dokręcanie

Cykl wtryskarki zazwyczaj rozpoczyna się od zamknięcia formy. Forma jest najpierw szybko zamykana przy niskim ciśnieniu. Gdy ruchome i nieruchome formy mają się zetknąć, system zasilania zamykania formy automatycznie przełącza się na niskie ciśnienie i niską prędkość.

Po potwierdzeniu, że w formie nie ma ciał obcych, przełącza się na wysokie ciśnienie i zamyka formę. Urządzenie wtryskowe przesuwa się do przodu i wtryskuje.

Po upewnieniu się, że forma jest wystarczająco szczelnie zamknięta, wtryskarka przesuwa się do przodu, aby połączyć dyszę z formą. Po całkowitym połączeniu dyszy i formy można podłączyć olej ciśnieniowy do cylindra wtryskowego.

Następnie ślimak połączony z tłokiem cylindra wpycha stopiony materiał z przodu ślimaka do gniazda formy pod wysokim ciśnieniem i z dużą prędkością. W tym momencie ciśnienie wywierane przez łeb ślimaka na stopiony materiał nazywane jest ciśnieniem wtrysku.

Konserwacja ciśnieniowa

Stopiony plastik, który jest wtryskiwany do gniazda formy, kurczy się, ponieważ forma jest zimna. Aby stworzyć dobrą, solidną część, należy utrzymywać pewien nacisk na stopiony materiał, aby zrekompensować skurcz. Nacisk, jaki ślimak wywiera na stopiony materiał, nazywany jest ciśnieniem utrzymywania. Podczas docisku ślimak przesuwa się nieco do przodu, aby zrekompensować skurcz.

Chłodzenie produktu i wstępna plastyfikacja

Gdy ciśnienie przytrzymujące zostanie przyłożone do punktu, w którym stopiony materiał w gnieździe formy nie może już wypływać z powrotem z bramy, ciśnienie przytrzymujące w cylindrze wtryskowym może zostać zwolnione, umożliwiając schłodzenie i zestalenie produktu w formie.

W tym czasie ślimak obraca się i cofa, napędzany przez silnik hydrauliczny (lub elektryczny). Wielkość cofania się ślimaka podczas plastyfikacji wskazuje objętość stopionego materiału zgromadzonego w ślimaku (tj. ilość wstępnej plastyfikacji).

Chłodzenie produktu i plastyfikacja ślimaka zwykle zachodzą w tym samym czasie. Zwykle czas plastyfikacji ślimaka powinien być krótszy niż czas chłodzenia produktu. Urządzenie wtryskowe cofa się, a forma otwiera się w celu wyrzucenia produktu.

Po zakończeniu dozowania plastyfikatora ślimakowego, aby zapobiec tworzeniu się zimnego materiału przez dyszę w wyniku długotrwałego kontaktu z zimną formą, często konieczne jest wycofanie dyszy z urządzenia formującego i wycofanie się. Po schłodzeniu i sfinalizowaniu stopionego materiału w gnieździe formy, urządzenie zaciskowe formy otworzy formę i automatycznie wyrzuci produkt.

Kluczowe wskazówki dotyczące obsługi wtryskarki

Przed uruchomieniem urządzenia

Przed rozpoczęciem formowanie wtryskowe sprawdzić, czy w elektrycznej skrzynce sterowniczej nie ma wody lub oleju. Jeśli urządzenie elektryczne jest mokre, nie należy uruchamiać maszyny. Przed uruchomieniem maszyny personel konserwacyjny powinien wysuszyć części elektryczne.

Przed uruchomieniem wtryskarki należy sprawdzić, czy napięcie zasilania mieści się w wymaganym zakresie, który zazwyczaj wynosi ±6%. Sprawdź, czy wyłącznik awaryjny oraz przednie i tylne wyłączniki drzwi bezpieczeństwa działają prawidłowo.

Upewnij się, że silnik i pompa oleju obracają się we właściwym kierunku. Sprawdź, czy wszystkie przewody chłodzące są czyste i wystarczająco długie, a następnie podłącz wodę chłodzącą do płaszcza wodnego chłodnicy oleju i końca cylindra.

Przed uruchomieniem wtryskarki należy sprawdzić, czy w każdej ruchomej części znajduje się olej i dodać go odpowiednią ilość. Włącz ogrzewanie elektryczne, aby podgrzać każdą sekcję cylindra. Gdy temperatura każdej sekcji osiągnie wymaganą wartość, utrzymuj ją w cieple przez pewien czas, aby ustabilizować temperaturę maszyny.

Czas przetrzymywania różni się w zależności od wymagań różnych urządzeń i surowców z tworzyw sztucznych. Dodaj wystarczającą ilość tworzywa sztucznego do zbiornika. Zgodnie z wymaganiami różnych tworzyw sztucznych do formowania wtryskowego, niektóre surowce najlepiej najpierw wysuszyć.

Przykryj osłonę termiczną na cylindrze, aby oszczędzać energię elektryczną i wydłużyć żywotność elektrycznej cewki grzewczej i stycznika prądu, jak pokazano na rysunku "Działanie wtryskarki".

Proces operacyjny

Nie zdejmuj drzwiczek zabezpieczających dla wygody. Należy zwracać uwagę na temperaturę oleju pod ciśnieniem. Temperatura oleju nie powinna przekraczać określonego zakresu. Idealna temperatura robocza oleju hydraulicznego powinna być utrzymywana w zakresie 45-50 ℃, a ogólnie bardziej odpowiednia jest temperatura w zakresie 35-60 ℃. Należy zwrócić uwagę na regulację przełączników jazdy, aby uniknąć kolizji, gdy maszyna jest w ruchu.

Koniec pracy

Po uruchomieniu wtryskarki tworzywo sztuczne w cylindrze należy oczyścić, aby zapobiec utlenianiu się pozostałości materiału lub długotrwałemu rozkładowi termicznemu. Formę należy otworzyć, aby utrzymać mechanizm przełączający w stanie zablokowanym. Warsztat musi być wyposażony w urządzenie podnoszące. Należy zachować szczególną ostrożność podczas montażu i demontażu formy, aby zapewnić wydajność produkcji.

Wnioski

Wtryskarka jest szeroko stosowanym urządzeniem do produkcji wyrobów medycznych. Jej proces produkcyjny wymaga podgrzewania, zwiększania ciśnienia, formowania wtryskowego, chłodzenia i zalewania surowców w celu uzyskania formowania wtryskowego tworzyw sztucznych.