Cum să optimizați procesul de turnare prin injecție?

Dezvoltarea în continuare a echipamentelor de injecție și îmbunătățirea continuă a cerințelor de calitate a produselor au impus cerințe mai mari pentru tehnologia de turnare prin injecție. Selecția corectă a echipamentului de injecție, setarea rezonabilă a procesului de turnare și optimizarea condițiilor procesului sunt cheile pentru îmbunătățirea calității produsului.
Alegerea corectă a mașinii de turnat prin injecție
Performanța mașinilor de turnat prin injecție afectează în mod direct calitatea produselor de turnare prin injecție. Prețurile mașinilor de turnat prin injecție cu specificații și cerințe de performanță diferite vor varia foarte mult.
Selecția specificațiilor mașinii de turnat prin injecție
Atunci când selectăm specificația mașinii de turnat prin injecție, ar trebui să luăm în considerare mai întâi situația matriței de producție, deoarece aceeași mașină de turnat prin injecție trebuie adesea să îndeplinească producția de mai multe seturi de matrițe cu dimensiuni diferite. Ar trebui să determinăm specificația mașinii de turnat prin injecție în funcție de greutatea pieselor, dimensiunea matriței etc., adică forța maximă de blocare și volumul maxim de injecție al mașinii de turnat prin injecție, apoi selectați modelul potrivit în funcție de specificațiile și modelele furnizate de producătorul mașinii de turnat prin injecție. Majoritatea producătorilor oferă servicii personalizate, ceea ce oferă o mare comoditate pentru achiziționarea de mașini de turnat prin injecție; În al doilea rând, este necesar să se ia în considerare dacă sunt necesare unele configurații speciale, cum ar fi selectarea șuruburilor speciale pentru producția de PA, PC și alte materiale, iar dispozitivele corespunzătoare sunt necesare pentru turnarea matrițelor cu tragerea miezului sau îndepărtarea filetului; În al treilea rând, este necesar să se determine dacă să selecteze unele mașini de turnat prin injecție cu funcții speciale în funcție de structura matriței, calitatea produsului și alți factori. De exemplu, atunci când se formează produse cu pereți subțiri cu curgere lungă (în general L/D ＞ 300), este necesar să se selecteze mașini de turnat prin injecție cu viteză mare de injecție, iar accesoriile electronice precise trebuie să selecteze mașini de turnare prin injecție cu control complet în buclă închisă.
Setarea forței de blocare
În teorie, forța de strângere poate fi calculată după următoarea formulă:
Fcm>=K × P Medie × Produs A × zece
Unde: Fcm - forța de blocare a matriței, (KN)
K – factor de siguranță, în general 1-1.2
P medie – presiunea medie a cavităţii matriţei (MPa)
Un produs – aria maximă proiectată a produsului pe suprafața de despărțire a matriței (cm2)
În producția efectivă, ajustarea forței de strângere ar trebui să ia în considerare și impactul expansiunii termice a matriței în timpul producției și, în general, să lase o marjă de 0.1-0,2 mm; Principiul de setare al forței de blocare a matriței este de a asigura calitatea produsului cu o forță scăzută de blocare a matriței.
Setarea parametrilor procesului de turnare prin injecție
Temperatura butoiului și temperatura matriței sunt stabilite în funcție de proprietățile diferitelor materiale plastice. Temperatura cilindrului este în general cu 10 grade - 30 grade mai mare decât punctul de topire a plasticului. Trebuie remarcat faptul că punctul de topire și timpul de rezidență permis în butoiul materialelor furnizate de diferiți producători vor varia, de asemenea, din cauza diferitelor metode de sinteză sau a tipurilor de aditivi. Tabelul 1 de pe pagina următoare compară punctul de topire și timpul de rezidență permis la diferite temperaturi ale PA66 (marca 21SPC) a Solutia și PA66 (marca 25AE1) a Rhodia.
Temperatura matriței este, în general, răcită prin circulația apei atunci când este setată, dar atunci când se produc produse cu dimensiuni de mare precizie sau cerințe de calitate a suprafeței, mașina de temperatură a matriței care poate fi controlată cu precizie ar trebui utilizată în conformitate cu cerințele procesului.
Tabelul 1 Comparația punctului de topire și a timpului de rezidență permis al diferitelor mărci de PA66
Timpul de menținere a injecției și timpul de răcire
Timpul de injecție, timpul de menținere a presiunii și timpul de răcire trebuie setate în funcție de grosimea produsului, temperatura matriței, proprietățile materialului etc. Timpul de injecție este, în general, setat să fie puțin mai lung decât timpul pentru șurubul pentru a finaliza mișcarea cursei de injecție. Timpul de injectare prea lung nu numai că va produce efecte negative, cum ar fi uzura mecanică și consumul de energie crescut, dar va prelungi și ciclul de turnare. Timpul de menținere a presiunii este setat în funcție de grosimea produsului. Timpul de menținere a presiunii nu este necesar pentru produsele cu pereți subțiri în timpul turnării; La setarea timpului de menținere a presiunii, atâta timp cât nu există o depresiune evidentă pe suprafața produsului, acesta poate fi determinat și prin metoda de cântărire. Cel mai bun timp de menținere a presiunii poate fi determinat prin extinderea treptată a timpului de menținere a presiunii până când calitatea produsului nu se mai schimbă. De asemenea, timpul de răcire trebuie determinat în funcție de grosimea produsului, temperatura matriței și proprietățile materialului. În general, timpul de răcire al polimerului amorf este mai lung decât cel al polimerului cristalin.
Presiunea și viteza de injecție
Setarea presiunii de injecție ar trebui să urmeze principiul mai degrabă scăzută decât ridicată, atâta timp cât poate furniza suficientă putere pentru a atinge viteza de injecție necesară, astfel încât topitura să poată umple fără probleme cavitatea matriței, presiunea prea mare va provoca cu ușurință stres intern în produsul; Cu toate acestea, atunci când turnați produse cu precizie dimensională ridicată, pentru a preveni contracția excesivă a produselor, injecția de înaltă presiune poate fi utilizată pentru a reduce contracția produselor după deformare.
Viteza de injecție va afecta calitatea aspectului produsului, iar setarea acestuia ar trebui să se bazeze pe structura geometrică a matriței, starea de evacuare etc. În general, pe premisa asigurării unui aspect bun, încercați să îmbunătățiți viteza de injecție pentru a reduce timpul de umplere. În turnarea prin injecție, atunci când topitura curge în matriță, peretele matriței va forma un strat de întărire, reducând astfel grosimea canalului care curge. În general, în funcție de structura matriței și viteza de injecție, peretele matriței va avea un strat de întărire de aproximativ 0,2 mm. Prin urmare, o viteză de injecție mai mare este de obicei utilizată în turnare.
Cursa de injecție, parametrii de injecție pe mai multe niveluri
În turnare, cursa de injecție trebuie determinată mai întâi. În teorie, cursa de injecție poate fi calculată după cum urmează:
S1=4(CVp plus Va)/ ρ Ds2
Unde: S1 - cursa de injecție Vp - volumul produsului
ρ– Densitatea rășinii C – numărul de cavități
Va – volumul porții Ds – diametrul șurubului
În producția efectivă, dacă se cunoaște greutatea totală a „produsului plus poarta”, cursa de injecție poate fi calculată prin următoarea formulă:
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Unde: cursa de injecție S1 ---, mm
M – Greutatea totală a „produs plus poarta”, g
Mmax – volumul maxim de injecție al mașinii de turnat prin injecție, g
Smax – cursa maximă de injecție a mașinii de turnat prin injecție, mm
Datorită diferitelor forme geometrice ale sistemului de rulare și ale diferitelor părți ale matriței, pentru a îndeplini cerințele de calitate a produsului, diferitele părți au cerințe diferite pentru starea de curgere a topiturii de umplere a matriței (se referă în principal la presiunea și viteza în timpul curgere). Într-un proces de injecție, când șurubul împinge topitura în matriță, este necesar să se obțină o presiune și o viteză diferite în diferite poziții, ceea ce se numește turnare prin injecție în mai multe etape.
În general, este mai științific să setați cel puțin trei sau mai multe secțiuni de injecție pentru piesele din plastic în timpul turnării, adică prima secțiune este la canalul principal, a doua secțiune este de la canal la poartă, a treia secțiune este de aproximativ 90. procent din cavitatea umplută cu produs, iar secțiunea rămasă este a patra secțiune. Metoda de calcul al greutății poate fi utilizată pentru a determina poziția de comutare a fiecărei secțiuni; În producția reală, parametrii procesului de injecție în mai multe etape ar trebui analizați științific și stabiliți în mod rezonabil în funcție de cerințele de calitate a produsului, structura de rulare, condițiile de evacuare a matriței etc.
De obicei, metoda de reglare și observare poate fi utilizată pentru a seta presiunea/viteza punctului poziției de comutare necesare pentru injectare la 0, pentru a observa direcția de topire și starea defectului produsului și pentru a ajusta treptat până când este un punct de poziție rezonabil. găsite. Cu toate acestea, în procesul de depanare și observare, trebuie acordată atenție stării de demulare a produselor sub-injectate pentru a evita lipirea mucegaiului din cauza sub-injectării la unele părți concave ale matriței.
Alți parametri de proces
În turnarea prin injecție, pe lângă setarea mai multor parametri principali, cum ar fi temperatura de turnare, presiunea, viteza, timpul și poziția de comutare a injecției pe mai multe niveluri, există mulți alți parametri de proces, cum ar fi contrapresiunea, viteza șurubului, derularea șurubului. , anti-flux și alte setări ale parametrilor de acțiune, care nu pot fi ignorate.
Exemplu de setare a parametrilor de proces
Luați ca exemplu producția de legături de cablu din nailon, cerințele de calitate a produsului sunt: ​​produsul îndeplinește standardele de tensiune specificate; Suprafața trebuie să fie lipsită de sârmă de argint, bule, urme de contracție și alte fenomene nedorite; După formare, produsul are o etanșeitate bună și nicio slăbire. Materialul folosit este PA66; Mașina de turnat prin injecție este JSW1000-EII-SP, structura matriței este tip canal cald, iar tipul poartă este poarta punct.
În primul rând, principiul de setare a parametrilor procesului este determinat în funcție de caracteristicile produsului și de structura matriței:
(1) Deoarece lungimea fluxului de produs este lungă, L/t (raportul debit la grosimea peretelui) este 511, trebuie selectată turnarea prin injecție de mare viteză;
(2) Tipul de poartă este poarta punctiformă, iar presiunea mai mare trebuie utilizată pentru a depăși rezistența în timpul curgerii;
(3) Pentru a asigura umplerea netedă a produsului, materialul topit trebuie să aibă o fluiditate bună, iar temperatura de turnare trebuie să fie în mod corespunzător ridicată;
(4) Când presiunea mare și viteza mare sunt injectate până la capăt, este ușor să produceți blitz. Mașina de turnat trebuie să aibă presiune redusă de inerție și comutare a vitezei;
(5) Deoarece grosimea peretelui produsului este mică, reținerea presiunii nu poate fi utilizată; Consultați Tabelul 2 pentru parametrii principali ai procesului de formare.
Tabelul 2 Parametrii procesului de turnare a produselor cu curele
Pentru a formula parametrii procesului de injecție, este necesar să înțelegeți informațiile despre performanța echipamentului, structura matriței, materialele de turnare și cerințele de calitate a produsului și să setați parametrii de turnare în mod științific și rezonabil.
În primul rând, parametrii procesului ar trebui ajustați pas cu pas în funcție de condițiile de formare a produsului. Secvența corectă de reglare este presiune → viteză → temperatură. De fiecare dată când parametrul este modificat, parametrul de intrare a fost confirmat de computer înainte de următoarea modificare a parametrului. Ar trebui evitată modificarea a mai mult de doi parametri în același timp; În al doilea rând, în procesul de producție stabilă, parametrii trebuie păstrați cât mai stabili posibil și trebuie făcute înregistrări detaliate. Dacă schimbarea este prea mare, motivele ar trebui găsite la timp. In plus, procesul de turnare trebuie fixat cat mai mult atunci cand matrita este pusa online de fiecare data, astfel incat sa faciliteze controlul calitatii produsului finit.