Introdução

Uma máquina de moldagem por injeção é uma peça de equipamento muito utilizada na produção industrial. A sua principal função é injetar plástico fundido num molde e obter peças de plástico moldadas após o arrefecimento.

Significado de Máquina de moldagem por injeção

Máquina de moldagem por injeção, também conhecida como moldagem por injeção máquina ou máquina de injeção. Muitas fábricas chamam-lhe máquina de cerveja (píjī), e os produtos moldados por injeção são chamados peças de cerveja.

É o principal equipamento de moldagem que utiliza moldes de moldagem de plástico para fabricar produtos de plástico de várias formas a partir de materiais termoplásticos ou termoendurecíveis.

As máquinas de moldagem por injeção podem ser divididas em tipos compostos verticais, horizontais e verticais-horizontais, de acordo com a disposição dos dispositivos de injeção e dos dispositivos de fixação.

As máquinas de moldagem por injeção incluem máquinas de moldagem por injeção híbridas, máquinas de moldagem por injeção eléctricas, máquinas de moldagem por injeção hidráulicas, etc.

Composição estrutural da máquina de moldagem por injeção

As máquinas de moldagem por injeção incluem normalmente um sistema de injeção, um sistema de fixação, um sistema de transmissão hidráulica, um sistema de controlo elétrico, um sistema de lubrificação, um sistema de aquecimento e arrefecimento, um sistema de monitorização de segurança, etc.

Sistema de injeção

Função do sistema de injeção

O sistema de injeção é uma das partes mais importantes de uma máquina de moldagem por injeção. Existem geralmente três tipos: êmbolo, parafuso e êmbolo pré-plástico de parafuso.

O tipo de parafuso é o mais comummente utilizado. A sua função é aquecer e derreter uma certa quantidade de plástico num tempo especificado num ciclo da máquina de moldagem por injeção, e depois injetar o plástico derretido na cavidade do molde através do parafuso a uma certa pressão e velocidade.

Depois de concluída a injeção, o material fundido injetado na cavidade do molde é mantido fixo.

Composição do sistema de injeção

O sistema de injeção é composto por um dispositivo de plastificação e um dispositivo de transmissão de energia.

A parte de plastificação da máquina de moldagem por injeção de parafuso é composta principalmente por um dispositivo de alimentação, um barril, um parafuso, um conjunto de cola e um bocal. A parte de transmissão de energia inclui um cilindro de injeção, um cilindro móvel da sede de injeção e um dispositivo de acionamento do parafuso (motor de fusão).

Sistema de fixação de moldes

A função do sistema de fixação do molde

A função do sistema de fixação do molde é garantir que o molde fecha, abre e ejecta.

Ao mesmo tempo, depois de o molde fechar, o molde obtém força de fixação suficiente para combater a pressão da cavidade do molde que o plástico fundido faz quando entra na cavidade do molde, impede a abertura do molde e torna o produto mau.

Composição do sistema de fixação do molde

O sistema de fixação do molde consiste principalmente no dispositivo de fixação do molde, torção da máquina, mecanismo de ajuste do molde, mecanismo de ejeção, modelo fixo frontal e traseiro, modelo móvel, cilindro de fixação do molde, mecanismo de proteção de segurança.

Sistema hidráulico

O sistema de transmissão hidráulica é responsável por alimentar as diferentes acções necessárias à máquina de moldagem por injeção e por satisfazer os requisitos de pressão, velocidade, temperatura e outros requisitos de cada peça da máquina de moldagem por injeção.

É constituída por diferentes componentes hidráulicos e componentes hidráulicos auxiliares. A bomba de óleo e o motor são as fontes de energia da máquina de moldagem por injeção. Diferentes válvulas controlam a pressão e o fluxo de óleo para satisfazer os diferentes requisitos do processo de moldagem por injeção.

Controlo elétrico

O sistema de controlo elétrico e o sistema hidráulico estão razoavelmente coordenados para realizar os requisitos do processo (pressão, temperatura, velocidade, tempo) e várias acções do programa da máquina de moldagem por injeção.

É composto principalmente por aparelhos eléctricos, componentes electrónicos, instrumentos (como indicado na figura "Instrumentos"), aquecedores, sensores, etc. Existem geralmente quatro modos de controlo: manual, semi-automático, totalmente automático e de regulação.

Aquecimento/arrefecimento

O sistema de aquecimento é utilizado para aquecer o cilindro e o bico de injeção. O cilindro do moldagem por injeção A máquina utiliza geralmente um anel de aquecimento elétrico como dispositivo de aquecimento, que é instalado no exterior do barril e detectado em secções com termopares.

O calor é conduzido através da parede do cilindro para fornecer uma fonte de calor para a plastificação do material. Se a temperatura do óleo for demasiado elevada, causará muitas falhas, pelo que a temperatura do óleo deve ser controlada.

Outro local que necessita de ser arrefecido é junto ao orifício de descarga do tubo de material. Se não for arrefecido, a matéria-prima derreterá no orifício de descarga, resultando na impossibilidade de a matéria-prima ser descarregada normalmente.

Sistema de lubrificação

O sistema de lubrificação é um circuito que lubrifica as partes móveis relativas da máquina de moldagem por injeção, como a placa móvel, o dispositivo de ajuste do molde, a dobradiça da biela e a plataforma de disparo, para poupar energia e fazer com que as peças durem mais tempo. A lubrificação pode ser manual regular ou eléctrica automática.

Monitorização da segurança

O dispositivo de segurança da máquina de moldagem por injeção é utilizado principalmente para proteger a segurança das pessoas e das máquinas. É composto principalmente por portas de segurança, deflectores de segurança, válvulas hidráulicas, interruptores de limite, elementos de deteção fotoeléctrica, etc., para conseguir uma proteção de interbloqueio elétrico-mecânico-hidráulico.

O sistema de monitorização monitoriza principalmente a temperatura do óleo, a temperatura do material, a sobrecarga do sistema e as falhas do processo e do equipamento da máquina de moldagem por injeção, e indica ou emite um alarme quando são encontradas condições anormais.

Princípio de funcionamento da máquina de moldagem por injeção

O princípio de funcionamento da máquina de moldagem por injeção é semelhante ao da seringa utilizada para injeção. Utiliza o impulso do parafuso (ou êmbolo) para injetar o plástico em estado fundido plastificado (ou seja, em estado de fluxo viscoso) na cavidade fechada do molde e obtém o produto após a solidificação e a moldagem.

A moldagem por injeção é um processo cíclico. Cada ciclo inclui principalmente: alimentação quantitativa, fusão e plastificação, injeção sob pressão, enchimento e arrefecimento do molde, abertura do molde e retirada das peças. Depois de retirar as peças de plástico, o molde é novamente fechado para o ciclo seguinte.

Funcionamento da máquina de moldagem por injeção: A operação da máquina de moldagem por injeção inclui três aspectos: a operação do teclado de controlo, a operação do sistema de controlo elétrico e a operação do sistema hidráulico.

A ação do processo de injeção, a ação de alimentação, a pressão de injeção, a velocidade de injeção, a seleção do tipo de ejeção, a monitorização da temperatura de cada secção do cilindro e o ajuste da pressão de injeção e da contrapressão são realizados respetivamente.

O processo geral de moldagem da máquina de moldagem por injeção de parafuso é o seguinte: em primeiro lugar, o plástico granular ou em pó é adicionado ao cilindro e o plástico é derretido pela rotação do parafuso e pelo aquecimento da parede exterior do cilindro.

Em seguida, a máquina fecha o molde e move o assento de injeção para a frente, de modo a que o bico fique perto da porta do molde e, em seguida, o óleo sob pressão é introduzido no cilindro de injeção para empurrar o parafuso para a frente.

Assim, o material fundido é injetado no molde fechado a uma pressão muito elevada e a uma velocidade mais rápida, com uma temperatura mais baixa. Uma vez terminado o tempo de arrefecimento e mantida a pressão (também conhecida como pressão de retenção), o material solidifica e toma forma.

Em seguida, o molde pode ser aberto para remover o produto (a manutenção da pressão é efectuada para evitar que o material fundido volte a fluir para a cavidade do molde, para adicionar material à cavidade do molde e para garantir que o produto tem uma determinada densidade e tolerância dimensional).

Os requisitos básicos para moldagem por injeção são a plastificação, a injeção e a moldagem. A plastificação é o pré-requisito para alcançar e garantir a qualidade dos produtos moldados e, para cumprir os requisitos da moldagem, a injeção deve garantir pressão e velocidade suficientes.

Ao mesmo tempo, como a pressão de injeção é elevada, a pressão da cavidade do molde também é elevada (geralmente 20~45MPa), pelo que a força de aperto deve ser suficientemente grande. Pode ver-se que o dispositivo de injeção e o dispositivo de fixação são componentes chave da máquina de moldagem por injeção.

Existem três aspectos principais para avaliar os produtos de plástico. O primeiro é a qualidade da aparência, incluindo a integridade, a cor, o brilho, etc.

A segunda é a precisão entre o tamanho e a posição relativa; a terceira são as propriedades físicas, químicas, eléctricas, etc., correspondentes ao objetivo.

Estes requisitos de qualidade são diferentes consoante as diferentes ocasiões de utilização do produto. Os defeitos dos produtos residem principalmente na conceção, na precisão de fabrico e no grau de desgaste do molde.

Mas, de facto, os técnicos das fábricas de transformação de plásticos sofrem frequentemente da difícil situação de utilizar meios de processamento para compensar os problemas causados por defeitos de molde sem grande efeito.

A realização de ajustamentos ao processo é uma forma necessária para melhorar a qualidade e o rendimento dos produtos. Uma vez que a unidade de injeção em si é muito curta, se as condições do processo não forem bem controladas, haverá uma grande quantidade de produtos residuais.

Se a pressão, a temperatura e o tempo forem ajustados em conjunto, é fácil causar confusão e mal-entendidos, e não se sabe porque é que há um problema.

Existem muitas medidas e meios para ajustar o processo. Por exemplo: existem mais de dez soluções possíveis para resolver o problema do enchimento de produtos. Só selecionando uma ou duas soluções principais para resolver o cerne do problema é que este pode ser verdadeiramente resolvido.

Por exemplo: se o produto estiver amolgado, por vezes é necessário aumentar a temperatura do material, outras vezes é necessário diminuí-la;

Por vezes é necessário aumentar a quantidade de material, outras vezes é necessário diminuí-la. É necessário reconhecer a viabilidade de medidas inversas para resolver o problema.

Máquina de moldagem por injeção horizontal

Este é o tipo mais comum. A parte de fixação do molde e a parte de injeção estão na mesma linha central horizontal e o molde é aberto na direção horizontal.

As suas caraterísticas são: o corpo da máquina é curto, fácil de operar e manter; a máquina tem um centro de gravidade baixo e é relativamente estável para instalar; o produto pode ser automaticamente largado pela gravidade depois de ser ejectado.

E é fácil conseguir um funcionamento totalmente automático. Atualmente, a maioria das máquinas de moldagem por injeção no mercado utiliza este tipo.

Caraterísticas da máquina de moldagem por injeção horizontal: Mesmo as máquinas de grandes dimensões não têm restrições de altura na fábrica onde são colocadas devido ao seu corpo baixo.

Em situações em que o produto pode cair automaticamente, a moldagem automática pode ser conseguida sem a utilização de um manipulador. Devido ao corpo baixo da máquina, a alimentação de material é cómoda e a manutenção é fácil.

O molde tem de ser instalado por uma grua. Quando várias máquinas estão dispostas em paralelo, os produtos moldados são facilmente recolhidos e embalados pela correia transportadora.

Máquina de moldagem por injeção vertical

A parte de fixação e a parte de injeção estão na mesma linha central vertical, e o molde abre na direção vertical. Assim, ocupa uma área pequena, é fácil de colocar inserções, é conveniente para carregar e descarregar moldes, e os materiais que caem da tremonha podem ser plastificados de forma mais uniforme.

As máquinas de moldagem por injeção vertical são adequadas para pequenas máquinas de moldagem por injeção, geralmente mais para máquinas de moldagem por injeção com menos de 60 gramas, e não são adequadas para máquinas de grande e médio porte.

Caraterísticas das máquinas de moldagem por injeção vertical

O dispositivo de injeção e o dispositivo de fixação estão na mesma linha central vertical, e o molde é aberto e fechado na direção ascendente e descendente. A sua área útil é apenas cerca de metade da área útil da máquina horizontal, pelo que a produtividade convertida em área útil é cerca de duas vezes superior.

A moldagem de inserções é fácil de realizar. A superfície do molde está virada para cima, pelo que é fácil colocar a inserção e posicioná-la. Se utilizar uma máquina com um molde inferior fixo e um molde superior móvel, pode combinar um dispositivo transportador de correia com um manipulador para obter facilmente uma moldagem por inserção totalmente automática.

E o fenómeno de o modelo não poder abrir e fechar devido à gravidade do molde, semelhante ao da máquina horizontal, não ocorrerá. É propício para manter a precisão da máquina e do molde por um longo tempo.

Um simples manipulador pode remover cada cavidade da peça de plástico, o que é bom para a moldagem de precisão. O dispositivo de fixação geral está aberto à sua volta e é fácil de configurar vários tipos de dispositivos de automatização, o que é adequado para a moldagem automática de produtos complexos e delicados.

O dispositivo transportador de correia pode ser facilmente instalado no meio do molde, o que é conveniente para a produção automática de moldes. É fácil garantir a consistência da fluidez da resina e a distribuição da temperatura do molde no molde. Tem uma mesa rotativa, uma mesa móvel e uma mesa inclinada, que pode facilmente conseguir a moldagem por inserção e a moldagem combinada no molde.

Durante a produção experimental de pequenos lotes, a estrutura do molde é simples, de baixo custo e fácil de descarregar. Depois de passar por muitos terramotos, a máquina vertical tem melhor resistência aos terramotos do que a máquina horizontal devido ao seu baixo centro de gravidade.

Máquina de moldagem por injeção de ângulo

A direção de injeção e a interface do molde estão no mesmo plano. É particularmente adequado para produtos planos onde não é permitido deixar marcas de porta no centro de processamento.

Ocupa uma área mais pequena do que a máquina de moldagem por injeção horizontal, mas as inserções colocadas no molde são propensas a inclinar-se e a cair. Este tipo de máquina de moldagem por injeção é adequado para máquinas pequenas.

O eixo do parafuso de injeção da máquina de moldagem por injeção angular e o eixo de movimento do modelo do mecanismo de fixação do molde estão dispostos perpendicularmente um ao outro, e as suas vantagens e desvantagens estão entre a vertical e a horizontal.

Como a direção de injeção e a superfície de separação do molde estão no mesmo plano, a máquina de moldagem por injeção angular é adequada para moldes com formas geométricas assimétricas com portas laterais ou produtos em que não é permitido deixar marcas de porta no centro de moldagem.

Máquina de moldagem por injeção com mesa giratória multi-modo

Esta é uma máquina especial de moldagem por injeção com operação multi-estação. Tem uma estrutura de mesa giratória para o dispositivo de fixação do molde e o molde gira em torno do eixo. Este tipo de máquina de moldagem por injeção pode fazer pleno uso da capacidade de plastificação do dispositivo de injeção, o que pode encurtar o ciclo de produção e melhorar o volume de produção da máquina.

Por isso, é especialmente indicada para fabricar muitos materiais que demoram muito tempo a arrefecer e a moldar ou que necessitam de mais tempo para a colocação dos insertos. Mas como o sistema de aperto é grande e complicado, a força de aperto do dispositivo de aperto é normalmente pequena, pelo que este tipo de máquina de moldagem por injeção é muito utilizado para fazer coisas como solas de sapato em plástico.

A máquina de moldagem por injeção geral é constituída por um dispositivo de injeção, um dispositivo de fixação, um sistema hidráulico e um sistema de controlo elétrico.

A moldagem por injeção tem três requisitos básicos: plastificação, injeção e moldagem. A plastificação é a base para assegurar e garantir a qualidade dos produtos moldados. Para cumprir os requisitos da moldagem, a injeção tem de garantir pressão e velocidade suficientes.

Ao mesmo tempo, devido à alta pressão de injeção, é gerada uma alta pressão na cavidade do molde em conformidade (a pressão média na cavidade do molde é geralmente entre 20 e 45 MPa), pelo que deve haver uma força de aperto suficientemente grande. Pode ver-se que o dispositivo de injeção e o dispositivo de fixação são componentes chave da máquina de moldagem por injeção.

O processo de trabalho da máquina de moldagem por injeção

Molde Closing e Tightening

O ciclo da máquina de moldagem por injeção começa geralmente com o fecho do molde. O molde é primeiro fechado rapidamente com baixa pressão. Quando os moldes móveis e fixos estão prestes a tocar-se, o sistema de energia de fecho do molde muda automaticamente para baixa pressão e baixa velocidade.

Quando se confirma que não há matérias estranhas no molde, passa-se para alta pressão e fecha-se o molde. O dispositivo de injeção avança e injecta.

Depois de se certificar de que o molde está suficientemente fechado, a máquina de injeção avança para ligar o bico e o molde. Quando o bico e o molde estiverem completamente ligados, pode ligar o óleo de pressão ao cilindro de injeção.

Em seguida, o parafuso ligado ao pistão do cilindro empurra o material fundido na frente do parafuso para a cavidade do molde a alta pressão e alta velocidade. Neste momento, a pressão que a cabeça do parafuso exerce sobre o material fundido é designada por pressão de injeção.

Manutenção da pressão

O plástico derretido que é injetado na cavidade do molde encolhe porque o molde está frio. Para fazer uma peça boa e sólida, é necessário manter alguma pressão sobre o material fundido para compensar o encolhimento. A pressão que o parafuso exerce sobre o material fundido é designada por pressão de retenção. Durante a pressão de retenção, o parafuso move-se um pouco para a frente para compensar a contração.

Arrefecimento e pré-plastificação de produtos

Quando a pressão de retenção é aplicada até ao ponto em que o material fundido na cavidade do molde já não pode fluir para trás a partir da porta, a pressão de retenção no cilindro de injeção pode ser libertada, permitindo que o produto arrefeça e solidifique no molde.

Neste momento, o parafuso roda e retrai-se, impulsionado pelo motor hidráulico (ou motor elétrico). A quantidade de retração do parafuso durante a plastificação indica o volume de material fundido acumulado no parafuso (ou seja, a quantidade de pré-plastificação).

O arrefecimento do produto e a plastificação do parafuso ocorrem normalmente ao mesmo tempo. Normalmente, o tempo de plastificação da rosca deve ser mais curto do que o tempo de arrefecimento do produto. O dispositivo de injeção puxa para trás e o molde abre-se para ejetar o produto.

Após a conclusão da dosagem de plastificação do parafuso, para evitar que o bocal forme material frio devido ao contacto prolongado com o molde frio, é frequentemente necessário retirar o bocal do dispositivo de molde e recuar. Depois de o material fundido na cavidade do molde ser arrefecido e finalizado, o dispositivo de fixação do molde abre o molde e ejecta automaticamente o produto.

Pontos-chave para o funcionamento da máquina de moldagem por injeção

Antes de ligar a máquina

Antes de iniciar o moldagem por injeção máquina, verifique se há água ou óleo na caixa de controlo elétrico. Se o aparelho elétrico estiver molhado, não ligue a máquina. O pessoal de manutenção deve secar as partes eléctricas com um secador de cabelo antes de ligar a máquina.

Antes de iniciar a máquina de moldagem por injeção, verifique se a tensão da fonte de alimentação está dentro do intervalo necessário, que é geralmente ±6%. Verifique se o interrutor de paragem de emergência e os interruptores das portas de segurança dianteira e traseira estão a funcionar corretamente.

Certifique-se de que o motor e a bomba de óleo estão a rodar na direção correta. Verificar se todos os tubos de arrefecimento estão desobstruídos e se são suficientemente compridos e ligar a água de arrefecimento à camisa de água de arrefecimento do refrigerador de óleo e à extremidade do tambor.

Antes de iniciar a máquina de moldagem por injeção, verifique se há óleo em cada parte móvel e adicione óleo suficiente. Ligue o aquecimento elétrico para aquecer cada secção do cilindro. Assim que a temperatura de cada secção atingir os requisitos, mantenha-a quente durante um período de tempo para estabilizar a temperatura da máquina.

O tempo de espera varia de acordo com os requisitos dos diferentes equipamentos e matérias-primas plásticas. Adicionar plástico suficiente na tremonha. De acordo com os requisitos dos diferentes plásticos para moldagem por injeção, é melhor secar primeiro algumas matérias-primas.

Cobrir o escudo térmico no cilindro para poupar eletricidade e prolongar a vida útil da bobina de aquecimento elétrico e do contactor de corrente Como se mostra na figura "Funcionamento da máquina de moldagem por injeção.

Processo de funcionamento

Não retirar a porta de segurança por conveniência. Preste atenção à temperatura do óleo de pressão. A temperatura do óleo não deve exceder a faixa especificada. A temperatura ideal de trabalho do óleo hidráulico deve ser mantida entre 45-50 ℃, e geralmente é mais apropriado estar na faixa de 35-60 ℃. Preste atenção ao ajuste dos interruptores de viagem para evitar colisões quando a máquina estiver em movimento.

Fim do trabalho

Após o funcionamento da máquina de moldagem por injeção, o plástico no barril deve ser limpo para evitar a oxidação do material residual ou a decomposição térmica a longo prazo. O molde deve ser aberto para manter o mecanismo de alternância num estado bloqueado. A oficina tem de estar equipada com um dispositivo de elevação. Tenha muito cuidado ao instalar e remover o molde para garantir a eficiência da produção.

Conclusão

A máquina de moldagem por injeção é uma máquina de produção de dispositivos médicos muito utilizada. O seu processo de fabrico requer aquecimento, pressurização, moldagem por injeção, arrefecimento e vazamento de matérias-primas para conseguir o fabrico de moldagem por injeção de plástico.