Jak optimalizovat proces vstřikování?

Další vývoj vstřikovacích zařízení a neustálé zlepšování požadavků na kvalitu výrobků klade vyšší požadavky na technologii vstřikování. Správný výběr vstřikovacího zařízení, rozumné nastavení procesu lisování a optimalizace podmínek procesu jsou klíčem ke zlepšení kvality produktu.
Správný výběr vstřikovacího stroje
Výkon vstřikovacích lisů přímo ovlivňuje kvalitu vstřikovacích produktů. Ceny vstřikovacích lisů s různými specifikacemi a požadavky na výkon se budou velmi lišit.
Výběr specifikace vstřikovacího stroje
Při výběru specifikace vstřikovacího stroje bychom měli nejprve zvážit situaci výrobní formy, protože stejný vstřikovací stroj často potřebuje splnit výrobu více sad forem různých velikostí. Měli bychom určit specifikaci vstřikovacího stroje podle hmotnosti dílů, velikosti formy atd., tedy maximální zajišťovací síly a maximálního vstřikovacího objemu vstřikovacího stroje, a poté vybrat vhodný model podle specifikace a modely poskytnuté výrobcem vstřikovacího stroje. Většina výrobců poskytuje služby na míru, což poskytuje velké pohodlí při nákupu vstřikovacích lisů; Za druhé je třeba zvážit, zda jsou potřeba nějaké speciální konfigurace, jako je výběr speciálních šroubů pro výrobu PA, PC a dalších materiálů, a odpovídající zařízení jsou nutná pro formování forem s tažením jádra nebo odstraňováním závitu; Za třetí je nutné určit, zda vybrat některé vstřikovací stroje se speciálními funkcemi podle struktury formy, kvality produktu a dalších faktorů. Například při tváření tenkostěnných dlouho tekoucích produktů (obecně L/D ＞ 300) je nutné zvolit vysokorychlostní vstřikovací lisy a přesné elektronické příslušenství musí zvolit přesné vstřikovací lisy s plně uzavřenou smyčkou.
Nastavení blokovací síly
Teoreticky lze upínací sílu vypočítat podle následujícího vzorce:
Fcm>=K × P průměr × produkt A × deset
Kde: Fcm - síla zamykání formy, (KN)
K – bezpečnostní faktor, obecně 1-1.2
P průměr – průměrný tlak dutiny formy (MPa)
Produkt – maximální vysunutá plocha produktu na dělicí ploše formy (cm2)
Ve skutečné výrobě by úprava upínací síly měla také zohledňovat vliv tepelné roztažnosti formy během výroby a obecně ponechat rezervu 0.1-0,2 mm; Principem nastavení síly uzamykání formy je zajistit kvalitu produktu s nízkou uzamykací silou formy.
Nastavení parametrů procesu vstřikování
Teplota válce a teplota formy se nastavují podle vlastností různých plastových materiálů. Teplota válce je obecně o 10 stupňů - 30 stupňů vyšší než bod tání plastu. Je třeba poznamenat, že teplota tání a přípustná doba zdržení v sudu materiálů poskytovaných různými výrobci se budou také lišit v důsledku různých syntetických metod nebo typů přísad. Tabulka 1 na následující stránce porovnává teplotu tání a přípustnou dobu zdržení při různých teplotách PA66 (značka 21SPC) Solutia a PA66 (značka 25AE1) Rhodia.
Teplota formy je obecně ochlazována cirkulující vodou, když je nastavena, ale při výrobě produktů s požadavky na vysokou přesnost velikosti nebo kvality povrchu by měl být podle požadavků procesu použit stroj na teplotu formy, který lze přesně řídit.
Tabulka 1 Porovnání bodu tání a dovolené doby zdržení různých značek PA66
Doba zdržení vstřiku a doba chlazení
Doba vstřikování, doba udržení tlaku a doba chlazení musí být nastaveny podle tloušťky produktu, teploty formy, vlastností materiálu atd. Doba vstřikování je obecně nastavena tak, aby byla o něco delší než doba, po kterou šroub dokončí pohyb vstřikovacího zdvihu. Příliš dlouhá doba vstřikování bude mít nejen negativní účinky, jako je mechanické opotřebení a zvýšená spotřeba energie, ale také prodlouží lisovací cyklus. Doba udržení tlaku se nastavuje podle tloušťky produktu. U tenkostěnných výrobků není během lisování vyžadována doba udržení tlaku; Při nastavování doby udržení tlaku, pokud na povrchu výrobku není zjevná prohlubeň, lze ji určit také metodou vážení. Nejlepší dobu udržení tlaku lze určit postupným prodlužováním doby udržení tlaku, dokud se kvalita produktu již nezmění. Dobu chlazení je také potřeba určit podle tloušťky produktu, teploty formy a vlastností materiálu. Obecně je doba chlazení amorfního polymeru delší než doba chlazení krystalického polymeru.
Vstřikovací tlak a rychlost
Nastavení vstřikovacího tlaku by se mělo řídit zásadou nízkého spíše než vysokého, pokud může poskytnout dostatek výkonu k dosažení požadované rychlosti vstřikování, aby tavenina mohla hladce vyplnit dutinu formy, příliš vysoký tlak snadno způsobí vnitřní pnutí ve produkt; Avšak při lisování výrobků s vysokou rozměrovou přesností, aby se zabránilo nadměrnému smršťování výrobků, lze použít vysokotlaké vstřikování ke snížení smrštění výrobků po vyjmutí z formy.
Rychlost vstřikování ovlivní kvalitu vzhledu produktu a její nastavení by mělo být založeno na geometrické struktuře formy, stavu výfuku atd. Obecně platí, že za předpokladu zajištění dobrého vzhledu se snažte zlepšit rychlost vstřikování, abyste snížili doba plnění. Při vstřikování, když tavenina proudí ve formě, stěna formy vytvoří vytvrzovací vrstvu, čímž se zmenší tloušťka tekutého kanálu. Obecně platí, že podle struktury formy a rychlosti vstřikování bude mít stěna formy vytvrzovací vrstvu asi 0,2 mm. Proto se při výlisku obvykle používá vyšší rychlost vstřikování.
Vstřikovací zdvih, víceúrovňové parametry vstřikování
Při lisování je třeba nejprve určit vstřikovací zdvih. Teoreticky lze vstřikovací zdvih vypočítat následovně:
S1=4(CVp plus Va)/ρ Ds2
Kde: S1 - zdvih vstřiku Vp – objem produktu
ρ– Hustota pryskyřice C – počet dutin
Va – objem hradla Ds – průměr šroubu
Ve skutečné výrobě, pokud je známa celková hmotnost "produktu plus hradlo", lze vstřikovací zdvih vypočítat podle následujícího vzorce:
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Kde: S1 --- zdvih vstřiku, mm
M – Celková hmotnost "produktu plus brána", g
Mmax – maximální vstřikovací objem vstřikovacího stroje, g
Smax – maximální vstřikovací zdvih vstřikovacího stroje, mm
Vzhledem k různým geometrickým tvarům žlabového systému a různým částem formy, aby byly splněny požadavky na kvalitu výrobku, mají různé části různé požadavky na stav toku taveniny plnící formu (především se týká tlaku a rychlosti během tok). Při vstřikovacím procesu, kdy šnek tlačí taveninu do formy, je vyžadováno dosažení různého tlaku a rychlosti v různých polohách, což se nazývá vícestupňové vstřikování.
Obecně je vědečtější nastavit alespoň tři nebo více vstřikovacích sekcí pro plastové díly během lisování, to znamená, že první sekce je u hlavního žlabu, druhá sekce je od žlabu k bráně, třetí sekce je asi 90 % dutiny vyplněné produktem a zbývající část je čtvrtá část. Metodu výpočtu hmotnosti lze použít k určení spínací polohy každé sekce; Ve skutečné výrobě by měly být parametry vícestupňového procesu vstřikování vědecky analyzovány a přiměřeně nastaveny podle požadavků na kvalitu produktu, konstrukce běhounu, podmínek výfuku forem atd.
Obvykle lze metodu úpravy a pozorování použít k nastavení tlaku/rychlosti bodu spínací polohy potřebného pro vstřikování na 0, sledování směru tání a stavu defektu produktu a postupné nastavování, dokud není dosaženo přiměřeného bodu polohy nalezeno. Při procesu odlaďování a pozorování je však třeba věnovat pozornost stavu vyjmutí z formy u podvstřikovaných výrobků, aby se zabránilo slepování formy v důsledku nedostatečného vstřikování v některých konkávních částech formy.
Další parametry procesu
Ve vstřikování existuje kromě nastavení několika hlavních parametrů, jako je teplota tváření, tlak, rychlost, čas a poloha přepínání víceúrovňového vstřikování, mnoho dalších parametrů procesu, jako je protitlak, rychlost šneku, převíjení šneku. , anti-flow a další nastavení parametrů akce, které nelze ignorovat.
Příklad nastavení procesních parametrů
Vezměme si jako příklad výrobu nylonových stahovacích pásek, požadavky na kvalitu výrobku jsou: výrobek splňuje stanovené normy napínání; Povrch nesmí obsahovat stříbrný drát, bubliny, stopy po smrštění a jiné nežádoucí jevy; Po vytvarování má výrobek dobrou těsnost a žádnou vůli. Použitý materiál je PA66; Vstřikovací stroj je JSW1000-EII-SP, struktura formy je typu s horkým vtokem a typ brány je bodová brána.
Za prvé, princip nastavení parametrů procesu je určen podle charakteristik produktu a struktury formy:
(1) Protože délka toku produktu je dlouhá, L/t (poměr toku k tloušťce stěny) je 511, mělo by být zvoleno vysokorychlostní vstřikování;
(2) Typ hradla je bodové hradlo a k překonání odporu během průtoku musí být použit vyšší tlak;
(3) Aby bylo zajištěno hladké plnění produktu, roztavený materiál musí mít dobrou tekutost a teplota tvarování by měla být přiměřeně vysoká;
(4) Když se vysoký tlak a vysoká rychlost vstřikují až do konce, je snadné vytvořit záblesk. Formovací stroj musí mít nízký setrvačný tlak a přepínání otáček;
(5) Vzhledem k tomu, že tloušťka stěny produktu je malá, nelze použít zadržování tlaku; V tabulce 2 jsou uvedeny hlavní parametry procesu tváření.
Tabulka 2 Parametry procesu lisování páskových výrobků
Pro formulaci parametrů vstřikovacího procesu je nutné porozumět informacím o výkonu zařízení, struktuře formy, formovacích materiálech a požadavcích na kvalitu produktu a vědecky a rozumně nastavit parametry formování.
V prvé řadě by měly být parametry procesu upravovány krok za krokem podle podmínek tvorby produktu. Správná sekvence nastavení je tlak → rychlost → teplota. Při každé změně parametru byl vstupní parametr potvrzen počítačem před další změnou parametru. Je třeba se vyhnout změně více než dvou parametrů současně; Za druhé, v procesu stabilní výroby musí být parametry udržovány co nejstabilnější a měly by být vedeny podrobné záznamy. Pokud je změna příliš velká, měly by se včas najít důvody. Kromě toho musí být proces formování při každém uvedení formy do provozu co nejvíce fixován, aby se usnadnila kontrola kvality hotového výrobku.