Přehled způsobů údržby a zkušeností vstřikovacích lisů

1.1 Princip činnosti vstřikovacího stroje
Princip činnosti vstřikovacího stroje je podobný jako u injekční stříkačky používané pro vstřikování. Využívá tah šneku (nebo plunžru) k vstřikování roztaveného plastu (tj. viskózního toku), který již byl změkčen, do uzavřené dutiny formy a poté ztuhne, aby se získal produkt.
Vstřikování je cyklický proces, každý cyklus zahrnuje především: kvantitativní plnění, tavení a plastifikaci, tlakové vstřikování, plnění a chlazení formy a otevírání a vyzvedávání formy. Po vyjmutí plastové části formu opět uzavřete a pokračujte dalším cyklem.
1.2 Konstrukce vstřikovacího stroje
Vstřikovací stroje se dělí na plunžrové vstřikovací stroje a šnekové vstřikovací stroje založené na metodě plastifikace; Podle režimu převodu stroje jej lze rozdělit na hydraulický typ, mechanický typ a hydraulický mechanický (ojnice); Podle provozního režimu se dělí na automatické, poloautomatické a ruční vstřikovací stroje.
(1) Horizontální vstřikovací stroj: Toto je nejběžnější typ. Upínací část a vstřikovací část jsou na stejné horizontální středové ose a forma se otevírá horizontálně. Jeho vlastnosti jsou: nízké tělo, snadná obsluha a údržba; Těžiště stroje je nízko a instalace je relativně stabilní; Poté, co je produkt vyhozen, může automaticky spadnout působením gravitace, což usnadňuje dosažení plně automatického provozu. V současné době se tento typ vstřikovacího stroje běžně používá na trhu.
(2) Vertikální vstřikovací stroj: Jeho upínací část a vstřikovací část jsou na stejné vertikální ose a forma je otevřena ve vertikálním směru. Proto zabírá malou plochu a snadno se umisťují vložky. Je pohodlnější nakládat a vykládat formy a materiály padající do násypky mohou být plastifikovány rovnoměrněji. Není však snadné, aby produkt po vyhození automaticky spadl a musí být odstraněn ručně, což ztěžuje dosažení automatického provozu. Vertikální vstřikovací stroje jsou vhodné pro malé vstřikovací stroje. Obecně se častěji používají vstřikovací stroje o hmotnosti nižší než 60 gramů a velké a střední stroje nejsou vhodné.
(3) Úhlový vstřikovací stroj: Jeho směr vstřikování a rozhraní formy jsou na stejném povrchu, což je zvláště vhodné pro obrábění plochých výrobků, které neumožňují otisky na středové části. Zabírá menší plochu než horizontální vstřikovací stroj, ale vložky umístěné ve formě jsou náchylné k naklánění a pádu. Tento typ vstřikovacího stroje je vhodný pro malé stroje.
(4) Vstřikovací stroj s otočným stolem s více režimy: Jedná se o speciální vstřikovací stroj provozovaný více pracovními stanicemi, vyznačující se konstrukcí otočného stolu používanou v upínacím zařízení formy a forma se otáčí kolem rotačního hřídele. Tento typ vstřikovacího stroje plně využívá plastifikační schopnosti vstřikovacího zařízení, což může zkrátit výrobní cyklus a zlepšit výrobní kapacitu stroje. Proto je zvláště vhodný pro výrobu velkého množství plastových výrobků s dlouhou dobou chlazení a tvarování nebo vyžadující více pomocného času kvůli umístění vložek. Vzhledem k velkému a složitému upínacímu systému je však upínací síla upínacího zařízení často malá, proto je tento typ vstřikovacího stroje široce používán při výrobě plastových podrážek obuvi a dalších výrobků.
Obecně vstřikovací stroje zahrnují vstřikovací zařízení, upínací zařízení, hydraulické systémy a elektrické řídicí systémy.
Základní požadavky na vstřikování jsou plastifikace, vstřikování a lisování. Plastifikace je předpokladem pro dosažení a zajištění kvality lisovaných výrobků a pro splnění požadavků lisování musí vstřikování zajistit dostatečný tlak a rychlost. Současně se v dutině formy díky vysokému vstřikovacímu tlaku vytváří odpovídající vysoký tlak (průměrný tlak v dutině formy je obecně mezi 20~45MPa, takže musí být dostatečná upínací síla. Z toho lze je vidět, že vstřikovací zařízení a upínací zařízení jsou klíčovými součástmi vstřikovacího stroje.
1.4 Obsluha vstřikovacího stroje
1.4.1 Akční program vstřikovacího stroje
Tryska dopředu → vstřikování → udržování tlaku → předlisování → zpětné smršťování → tryska dozadu → chlazení → otevírání formy → vyhazování → vytahování jehly → otevírání dveří → zavírání dveří → zavírání formy → tryska dopředu.
1.4.2 Projekt provozu vstřikovacího stroje: Projekt provozu vstřikovacího stroje zahrnuje tři aspekty: ovládání klávesnice, ovládání elektrické ovládací skříně a ovládání hydraulického systému. Samostatně vyberte akci procesu vstřikování, akci podávání, tlak vstřikování, rychlost vstřikování a typ vyhazování, sledujte teplotu, proud a napětí každé části válce s materiálem a upravte vstřikovací tlak a protitlak.
1.4.2.1 Výběr akce procesu vstřikování:
Obecně lze vstřikovací lisy ovládat ručně, stejně jako poloautomatické a plně automatické operace.
Manuální ovládání je dosaženo během výrobního cyklu tím, že operátor přepíná provozní spínač pro každou akci. Obecně se volí pouze při testování stroje a seřizování formy.
Během poloautomatického provozu může stroj automaticky dokončit pracovní cyklus, ale po dokončení každého výrobního cyklu musí operátor otevřít bezpečnostní dvířka, vyjmout obrobek a poté bezpečnostní dvířka zavřít, než bude moci stroj pokračovat ve výrobě pro další cyklus.
Při plně automatickém provozu může vstřikovací stroj po dokončení jednoho pracovního cyklu automaticky vstoupit do dalšího pracovního cyklu. Při běžném nepřetržitém provozu není nutné stroj zastavovat kvůli ovládání a seřizování. Je však třeba poznamenat, že pokud je vyžadován plně automatický provoz, (1) neotevírejte bezpečnostní dveře uprostřed, jinak bude plně automatický provoz přerušen; (2) Včasné krmení je nezbytné; (3) Pokud používáte elektrické snímání oka, dejte pozor, abyste elektrické oko nezakryli.
Ve skutečnosti je v plně automatických provozech obvykle nutné dočasně zastavit stroj v polovině cesty, například nastříkáním separačního prostředku na formu stroje.
Při běžné výrobě se obecně volí poloautomatický nebo plně automatický provoz. Na začátku operace by měl být zvolen provozní režim (manuální, poloautomatický nebo plně automatický) podle potřeby výroby a podle toho by měly být přepnuty ruční, poloautomatické nebo plně automatické spínače.
Poloautomatické a plně automatické pracovní postupy byly určeny samotným obvodem. Obsluha potřebuje pouze změnit rychlost a tlak, délku času, počet náprstků atd. na povrchu elektrické skříně, aniž by došlo ke zmatku v pracovním programu, protože by obsluha nastavila nesprávné klíčové tlačítko.
Před úpravou každé akce v cyklu by měl být nejprve zvolen manuální provoz a po potvrzení, že je každá akce normální, by měl být zvolen poloautomatický nebo plně automatický provoz.
1.4.2.2 Volba předtvarování
Vstřikovací stroje mají obecně tři možnosti založené na tom, zda je vstřikovací sedlo před a po předlisování zasunuto, to znamená, zda je tryska mimo formu. (1) Pevné podávání: Tryska je vždy připevněna k formě před a po předlisování a vstřikovací sedlo se nepohybuje. (2) Předběžné plnění: Tryska je umístěna proti formě pro předlisování. Po předlisování se vstřikovací sedlo zatáhne a tryska opustí formu. Účelem volby této metody je použít vstřikovací otvor formy k podpoře trysky během předtvarování, aby se zabránilo vytékání roztaveného materiálu z trysky, když je zpětný tlak vysoký. Po předtvarování může zabránit přenosu tepla způsobenému dlouhodobým kontaktem mezi tryskou a formou, což ovlivňuje relativní stabilitu jejich příslušných teplot. (3) Dodatečné podávání: Po dokončení vstřikování se vstřikovací sedlo přesune zpět, tryska opustí formu a je předlisována. Po předlisování se vstřikovací sedlo posune dopředu. Tato akce je vhodná pro zpracování plastů s extrémně nízkými formovacími teplotami. Díky krátké době kontaktu mezi tryskou a formou zabraňuje ztrátám tepla a také zabraňuje tuhnutí roztaveného materiálu v otvoru trysky.
Poté, co je vstřikování dokončeno a je načasován časovač ochlazování, začíná předtvarování. Rotace šroubu taví plast a tlačí ho na přední část hlavy šroubu. Díky funkci jednocestného ventilu dorazového kroužku na předním konci šroubu se roztavený plast hromadí v předním konci hlavně a tlačí šroub dozadu. Když šnek ustoupí do předem určené polohy (určené pojezdovým spínačem pro řízení vzdálenosti ustupujícího šneku a dosažení kvantitativního podávání), předlisování se zastaví a šnek se přestane otáčet. Následuje reverzní kontrakce, která se vztahuje k mírnému axiálnímu ústupu šroubu. Tato akce může uvolnit tlak roztaveného materiálu shromážděného na trysce a překonat jev "slinění" způsobený nerovnováhou vnitřního a vnějšího tlaku v bubnu stroje. Pokud není nutné zatahování zasouvat, měl by být spínač zastavování zatahování nastaven do příslušné polohy tak, aby se současně se stisknutím předlisovaného spínače zastavování stiskl i spínač zastavování zatahování. Když se šroub zasune do spínače stop, zatažení se zastaví. Poté sedadlo začne ustupovat. Když se vstřikovací sedlo stáhne k vypínači, vstřikovací sedlo se zastaví. Při použití pevného způsobu podávání je třeba věnovat pozornost nastavení polohy spínače pojezdu.
Obecně se ve výrobě používají metody pevného podávání, aby se ušetřil čas operací vpřed a vzad vstřikovacího sedla a urychlil se výrobní cyklus.
1.4.2.3 Volba vstřikovacího tlaku
Vstřikovací tlak vstřikovacího stroje se nastavuje tlakovým regulačním ventilem. Při nastavení tlaku je vstřikovací tlak v předním a zadním stupni řízen zapínáním a vypínáním vysokotlakého a nízkotlakého olejového okruhu.
Pro vstřikovací stroje běžné střední velikosti a vyšší jsou k dispozici tři možnosti tlaku, a to vysoký tlak, nízký tlak a vysoký tlak následovaný nízkým tlakem. Vysokotlaké vstřikování je dosaženo vstřikováním vysokotlakého oleje do vstřikovacího válce. Díky vysokému tlaku se plast od počátku dostává do dutiny formy vysokým tlakem a rychlostí. Při vysokotlakém vstřikování se plast rychle dostává do formy a údaj na tlakoměru vstřikovacího válce rychle stoupá. Nízkotlakého vstřikování je dosaženo vstřikováním nízkotlakého tlakového oleje do vstřikovacího válce. Během procesu vstřikování údaj na tlakoměru pomalu stoupá a plast vstupuje do dutiny formy při nízkém tlaku a nízké rychlosti. Vysoký tlak následovaný nízkým tlakem je dosažen řízením tlaku oleje vstupujícího do válce v průběhu času na základě typu plastu a skutečných požadavků formy.
Aby byly splněny různé požadavky na plasty s různými vstřikovacími tlaky, lze použít i způsob výměny šroubů nebo plunžrů s různými průměry, který vyhovuje nejen vstřikovacímu tlaku, ale plně využívá výrobní kapacitu stroje. U velkých vstřikovacích lisů je často více funkcí řízení vstřikovacího tlaku a víceúrovňové rychlosti vstřikování, které mohou lépe zajistit kvalitu a přesnost produktu.
1.4.2.4 Volba rychlosti vstřikování
Obecně platí, že na ovládací desce vstřikovacích lisů jsou rychlé pomalé knoflíky, které splňují požadavky na rychlost vstřikování. V hydraulickém systému je současně velké průtokové olejové čerpadlo a malé průtokové čerpadlo, které dodává olej. Když je olejový okruh připojen k velkému průtoku, vstřikovací stroj dosahuje rychlého otevírání a zavírání formy, rychlého vstřikování atd. Když okruh hydraulického oleje poskytuje pouze malý průtok, různé činnosti vstřikovacího stroje probíhají pomalu.
1.4.2.5 Výběr formy vyhození
Existují dva typy vyhazovacích forem pro vstřikovací stroje: mechanické vyhazování a hydraulické vyhazování. Některé jsou také vybaveny pneumatickými vyhazovacími systémy s jednou a vícenásobnou dobou vyhazování. Akce vyhození může být manuální nebo automatická.
Vyhození je zahájeno koncovým spínačem zastavení otevírání formy. Obsluha toho může dosáhnout úpravou tlačítka doby vyhození na ovládací skříni podle potřeby. Rychlost a tlak vyhazování lze ovládat i spínačem na rozvaděči a vzdálenost před a po pohybu vyhazovacího čepu určuje pojezdový spínač.
1.4.2.6 Regulace teploty
Pomocí termočlánků pro měření teploty jako prvků pro měření teploty, ve spojení s milivoltmetrem pro měření teploty jako zařízením pro regulaci teploty, řídí zapínání/vypínání proudu materiálového válce a elektrické topné spirály formy a selektivně fixuje teplotu každé sekce. válce materiálu a teplotě formy. Tabulka 5 uvádí pro srovnání teplotní rozsahy pro lisování a zpracování některých plastů.
Elektrická topná spirála materiálového válce je obecně pro ovládání rozdělena na dvě, tři nebo čtyři sekce. Ampérmetr na elektrické skříni zobrazuje proud každé sekce elektrické topné spirály. Odečet ampérmetru je poměrně pevný. Pokud je údaj na ampérmetru při provozu dlouhodobě nízký, může to být způsobeno poruchou elektrické topné spirály, špatným kontaktem drátu, oxidací a ztenčením elektrického topného drátu nebo spálením určitého el. topná spirála. Ty zvýší hodnotu odporu obvodu paralelně a způsobí snížení proudu.
Když má ampérmetr určitý odečet, je také možné jednoduše pomocí plastových proužků poškrábat vnější stěnu elektrické topné spirály jeden po druhém a zjistit, zda je určitá elektrická topná spirála pod napětím nebo spálená pozorováním, zda jsou pásky roztaveny. .
1.4.2.7 Ovládání zavírání formy
Upínání je proces použití obrovské mechanické síly k utažení formy a odolnosti vůči vysokotlakému vstřikování a plnění roztaveného plastu během procesu vstřikování, což způsobuje, že forma zažívá obrovskou otevírací sílu.
Zavřete bezpečnostní dvířka, všechny pojezdové spínače vydají signály a zavírání formy začne okamžitě. Nejprve se pohyblivá šablona spustí pomalou rychlostí. Po krátké vzdálenosti se ovládací páka, která původně stiskla pomalý spínač, odpojí a pohyblivá deska se otočí, aby se rychle posunula vpřed. Při pohybu ke konci zavírání formy druhý konec ovládací tyče opět stiskne pomalý spínač a v tomto okamžiku se pohyblivá deska otočí na pomalou rychlost a posune se při nízkém tlaku. Během procesu nízkotlakého zavírání formy, pokud mezi formami nejsou žádné překážky, mohou být plynule uzavřeny, dokud není stisknut vysokotlaký spínač. Vysokotlaký spínač se používá k narovnání závěsu stroje a dokončení akce uzavření formy. Tato vzdálenost je extrémně krátká, obvykle jen 0.3~1.0mm. Jakmile je vysokonapěťový spínač zapnutý, okamžitě se dotkne koncového spínače pro uzavření formy. V tomto okamžiku se akce zastaví a ukončí se proces zavírání.
Upínací konstrukce vstřikovacích lisů zahrnují plně hydraulické a mechanické typy spojení. Bez ohledu na konstrukční formu je upínací síla nakonec realizována plně vysunutou ojnicí. Proces rovnání ojnice je proces roztažení pohyblivé desky a ocasní desky a také proces natažení čtyř ojnic pod silou.
Velikost upínací síly lze určit podle nejvyšší hodnoty, kterou zvedne manometr oleje v okamžiku utažení formy. Pokud je upínací síla velká, bude nejvyšší hodnota tlakoměru oleje vysoká, a pokud ne, bude nízká. Menší vstřikovací lisy se nedodávají s upínacím tlakoměrem oleje, takže je nutné podle přímosti ojnice určit, zda je forma skutečně těsná. Pokud určitý vstřikovací stroj snadno narovná ojnici při uzavírání formy nebo ji „téměř“ nedokáže narovnat nebo pokud jedna z několika ojnic není zcela narovnána, dojde během vstřikování k expanzi formy a obrobek bude mít blesk nebo jiné problémy.
1.4.2.8 Ovládání otevírání formy
Poté, co je roztavený plast vstříknut do dutiny formy a chlazení je dokončeno, následuje akce otevření formy, aby se odstranil produkt. Proces otevírání formy je také rozdělen do tří fází. První fází je pomalé otevírání formy, aby se zabránilo roztržení součásti v dutině formy. Druhou fází je rychlé otevření formy, aby se zkrátila doba otevření formy. Třetí fází je pomalé otevírání formy, aby se snížil náraz a vibrace způsobené setrvačností formy.
1.4.3 Kontrola podmínek procesu vstřikování
V současné době různí výrobci vstřikovacích strojů vyvinuli různé metody řízení programu, včetně řízení rychlosti vstřikování, řízení vstřikovacího tlaku, řízení množství plastové náplně v dutině vstřikovací formy a řízení zpětného tlaku a rychlosti otáčení šneku v stavu rafinace plastů. Účelem řízení procesu je zlepšit kvalitu produktu a maximalizovat efektivitu stroje.
1.4.3.1 Programové řízení rychlosti vstřikování
Programové řízení rychlosti vstřikování spočívá v rozdělení vstřikovacího zdvihu šneku do 3-4 stupňů a každý stupeň používá svou vlastní vhodnou rychlost vstřikování. Například zpomalení rychlosti vstřikování při prvním průchodu roztaveného plastu bránou, použití vysokorychlostního vstřikování během procesu plnění a zpomalení rychlosti na konci procesu plnění. Přijetí této metody může zabránit přetečení, odstranit stopy po toku a snížit zbytkové napětí v produktu.
Při plnění formy při nízké rychlosti je průtok stabilní, velikost produktu je relativně stabilní a kolísání je malé. Vnitřní pnutí produktu je nízké a vnitřní a vnější pnutí produktu mají tendenci být konzistentní (například pokud je polykarbonátový produkt ponořen do tetrachlormethanu, produkt vytvořený vysokorychlostním vstřikováním má tendenci praskat zatímco produkt vytvořený při nízké rychlosti nepraská). Za podmínek relativně pomalého plnění formy pomáhá teplotní rozdíl toku materiálu, zejména velký teplotní rozdíl mezi materiálem před a za vtokem, zabránit vzniku smršťování a prohlubování. Vzhledem k prodloužené době plnění však mohou díly snadno mít delaminaci a špatné stopy po tavení, což nejen ovlivňuje vzhled, ale také výrazně snižuje mechanickou pevnost.
Při vstřikování vysokou rychlostí je rychlost toku materiálu vysoká. Když je vysokorychlostní plnění formy hladké, roztavený materiál rychle vyplní dutinu formy, což způsobí menší pokles teploty a viskozity materiálu. Lze použít nižší vstřikovací tlak, což je situace plnění horkým materiálem. Vysokorychlostní plnění forem může zlepšit lesk a hladkost dílů, eliminovat jev švů a vrstvení, snížit smrštění a konkávnost a zajistit jednotnou konzistenci barev, což zajišťuje baculatost pro většinu dílů. Je však snadné způsobit, že se produkty ztuknou a vytvoří puchýře, nebo části zežloutnou, nebo se dokonce spálí a připálí, nebo způsobí potíže při vyjímání z formy nebo nerovnoměrné plnění. U plastů s vysokou viskozitou je možné způsobit lom taveniny, což má za následek vznik zákalu a mlhových skvrn na povrchu obrobku.
Vysokorychlostní a vysokotlaké vstřikování lze zvážit v následujících situacích: (1) Plast má vysokou viskozitu a rychlou rychlost chlazení a dlouhé procesní díly nemohou plně zaplnit všechny rohy dutiny formy s nízkým tlakem a pomalou rychlostí; (2) U dílů s příliš tenkou tloušťkou stěny je roztavený materiál náchylný ke kondenzaci a zadržování, když dosáhne tenkostěnné oblasti. Proto je nutné použít vysokorychlostní vstřikování ke spotřebě velkého množství energie roztaveného materiálu předtím, než okamžitě vstoupí do dutiny formy; (3) Plasty vyztužené skelnými vlákny nebo plasty obsahující velké množství výplňových materiálů je nutné z důvodu špatné tekutosti vstřikovat vysokou rychlostí a tlakem, aby se získal hladký a stejnoměrný povrch.
Pro pokročilé přesné výrobky, silnostěnné díly, díly s velkými odchylkami tloušťky stěny a díly se silnějšími přírubami a žebry je nejlepší použít vícestupňové vstřikování, jako je druhá, třetí, čtvrtá nebo dokonce pátá úroveň.
1.4.3.2 Programové řízení vstřikovacího tlaku
Řízení vstřikovacího tlaku se obvykle dělí na primární vstřikovací tlak, sekundární vstřikovací tlak (přídržný tlak) nebo řízení vstřikovacího tlaku na více než trojnásobek. Je načasování tlakového spínání vhodné, aby se zabránilo nadměrnému tlaku ve formě a zabránilo přetečení