Metodele de întreținere și rezumatul experienței mașinilor de turnat prin injecție

1.1 Principiul de funcționare al mașinii de turnat prin injecție
Principiul de funcționare al unei mașini de turnat prin injecție este similar cu cel al unei seringi utilizate pentru injecție. Acesta folosește împingerea unui șurub (sau piston) pentru a injecta plasticul topit (adică curgerea vâscoasă) care a fost deja plastifiat într-o cavitate închisă a matriței și apoi se solidifică pentru a obține produsul.
Turnarea prin injecție este un proces ciclic, fiecare ciclu include în principal: alimentarea cantitativă, topirea și plastificarea, injecția sub presiune, umplerea și răcirea matriței și deschiderea și ridicarea matriței. După îndepărtarea piesei de plastic, închideți din nou matrița și treceți la următorul ciclu.
1.2 Structura mașinii de turnat prin injecție
Mașinile de turnat prin injecție sunt împărțite în mașini de turnat prin injecție cu piston și mașini de turnat prin injecție cu șurub bazate pe metoda de plastificare; În funcție de modul de transmisie al mașinii, acesta poate fi împărțit în tip hidraulic, tip mecanic și tip mecanic hidraulic (biela); În funcție de modul de funcționare, este împărțit în mașini de turnare prin injecție automate, semi-automate și manuale.
(1) Mașină de turnat prin injecție orizontală: Acesta este cel mai comun tip. Piesa de prindere și partea de injecție sunt pe aceeași linie centrală orizontală, iar matrița se deschide orizontal. Caracteristicile sale sunt: ​​caroserie joasa, usor de operat si intretinut; Centrul de greutate al mașinii este scăzut, iar instalația este relativ stabilă; După ce produsul este ejectat, acesta poate cădea automat sub acțiunea gravitației, ceea ce face ușoară obținerea unei funcționări complet automate. În prezent, acest tip de mașină de turnat prin injecție este utilizat în mod obișnuit pe piață.
(2) Mașină de turnat prin injecție verticală: partea sa de prindere și partea de injecție sunt pe aceeași linie centrală verticală, iar matrița este deschisă într-o direcție verticală. Prin urmare, ocupă o suprafață mică și este ușor de plasat inserții. Este mai convenabil să încărcați și descărcați matrițe, iar materialele care cad în buncăr pot fi plastifiate mai uniform. Cu toate acestea, nu este ușor ca produsul să cadă automat după ce a fost ejectat și trebuie îndepărtat manual, ceea ce face dificilă realizarea funcționării automate. Mașinile de turnat prin injecție verticale sunt potrivite pentru mașinile de turnat prin injecție mici. În general, mașinile de turnat prin injecție care cântăresc mai puțin de 60 de grame sunt mai frecvent utilizate, iar mașinile mari și mijlocii nu sunt potrivite.
(3) Mașină de turnat prin injecție în unghi: direcția sa de injecție și interfața matriței sunt pe aceeași suprafață, ceea ce o face deosebit de potrivită pentru prelucrarea produselor plate care nu permit semne de poartă pe partea centrală. Ocupă o suprafață mai mică decât o mașină de turnat prin injecție orizontală, dar inserțiile plasate în matriță sunt predispuse la înclinare și la cădere. Acest tip de mașină de turnat prin injecție este potrivit pentru mașini mici.
(4) Mașină de turnat prin injecție cu masă rotativă multimod: este o mașină specială de turnat prin injecție, operată de mai multe stații de lucru, caracterizată printr-o structură de masă rotativă utilizată în dispozitivul de prindere a matriței, iar matrița se rotește în jurul arborelui rotativ. Acest tip de mașină de turnat prin injecție utilizează pe deplin capacitatea de plastificare a dispozitivului de injecție, care poate scurta ciclul de producție și poate îmbunătăți capacitatea de producție a mașinii. Prin urmare, este deosebit de potrivit pentru producerea de cantități mari de produse din plastic cu timp lung de răcire și modelare sau care necesită mai mult timp auxiliar datorită plasării inserțiilor. Cu toate acestea, datorită sistemului de prindere mare și complex, forța de strângere a dispozitivului de prindere este adesea mică, astfel încât acest tip de mașină de turnat prin injecție este utilizat pe scară largă în producția de tălpi de pantofi din plastic și alte produse.
În general, mașinile de turnat prin injecție includ dispozitive de injecție, dispozitive de prindere, sisteme hidraulice și sisteme de control electric.
Cerințele de bază pentru turnarea prin injecție sunt plastificarea, injecția și turnarea. Plastificarea este o condiție prealabilă pentru realizarea și asigurarea calității produselor turnate, iar pentru a îndeplini cerințele de turnare, injecția trebuie să asigure o presiune și o viteză suficiente. În același timp, datorită presiunii mari de injecție, se generează o presiune ridicată corespunzătoare în cavitatea matriței (presiunea medie în cavitatea matriței este în general între 20~45MPa, deci trebuie să existe o forță de strângere suficientă. Din aceasta, se poate se vede că dispozitivul de injecție și dispozitivul de prindere sunt componente cheie ale mașinii de turnat prin injecție.
1.4 Funcționarea mașinii de turnat prin injecție
1.4.1 Programul de acțiune al mașinii de turnat prin injecție
Duză înainte → injecție → menținerea presiunii → pre-turnare → contracție inversă → duză înapoi → răcire → deschidere matriță → evacuare → retragerea acului → deschiderea ușii → închiderea ușii → închiderea matriței → duză înainte.
1.4.2 Proiectul de funcționare a mașinii de turnat prin injecție: Proiectul de funcționare a mașinii de turnat prin injecție include trei aspecte: funcționarea tastaturii de control, funcționarea cabinetului de control electric și funcționarea sistemului hidraulic. Selectați separat acțiunea procesului de injecție, acțiunea de alimentare, presiunea de injecție, viteza de injecție și tipul de ejecție, monitorizați temperatura, curentul și tensiunea fiecărei secțiuni a cilindrului de material și reglați presiunea de injecție și contrapresiunea.
1.4.2.1 Selectarea acțiunii procesului de injecție:
În general, mașinile de turnat prin injecție pot fi acționate manual, precum și operațiuni semi-automate și complet automate.
Operarea manuală este realizată în timpul unui ciclu de producție prin comutarea comutatorului de operare de către operator pentru fiecare acțiune. În general, este selectat numai în timpul testării mașinii și ajustării matriței.
În timpul funcționării semi-automate, mașina poate finaliza automat un ciclu de lucru, dar după ce fiecare ciclu de producție este finalizat, operatorul trebuie să deschidă ușa de siguranță, să scoată piesa de prelucrat și apoi să închidă ușa de siguranță înainte ca mașina să poată continua producția pentru următorul ciclu.
În timpul funcționării complet automate, mașina de turnat prin injecție poate intra automat în următorul ciclu de lucru după finalizarea unui ciclu de lucru. În timpul funcționării normale și continue, nu este nevoie să opriți mașina pentru control și reglare. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, dacă este necesară o funcționare complet automată, (1) nu deschideți ușa de siguranță la jumătate, altfel funcționarea complet automată va fi întreruptă; (2) Este necesară hrănirea în timp util; (3) Dacă utilizați senzorul electric al ochilor, aveți grijă să nu acoperiți ochiul electric.
De fapt, în operațiuni complet automate, este de obicei necesară oprirea temporară a mașinii la jumătate, cum ar fi pulverizarea agentului de degajare pe matrița mașinii.
În timpul producției normale, este în general selectată funcționarea semi-automată sau complet automată. La începutul operațiunii, modul de funcționare (manual, semi-automat sau complet automat) trebuie selectat în funcție de nevoile de producție, iar comutatoarele manuale, semi-automate sau complet automate ar trebui să fie comutate corespunzător.
Procedurile de lucru semiautomate și complet automate au fost determinate de circuitul însuși. Operatorul trebuie doar să modifice viteza și presiunea, durata de timp, numărul de degetare și așa mai departe pe suprafața cabinetului electric, fără a provoca confuzie în programul de lucru din cauza reglajului de către operator a butonului cheie greșit.
Înainte de a regla fiecare acțiune dintr-un ciclu, trebuie selectată mai întâi funcționarea manuală, iar după confirmarea faptului că fiecare acțiune este normală, trebuie selectată funcționarea semi-automată sau complet automată.
1.4.2.2 Selectarea acțiunii pre-turnare
Mașinile de turnat prin injecție au, în general, trei opțiuni, în funcție de faptul dacă scaunul de injecție înainte și după alimentarea înainte de turnare este retras, adică dacă duza este departe de matriță. (1) Alimentare fixă: duza este întotdeauna atașată la matriță înainte și după pre-mulare, iar scaunul de injecție nu se mișcă. (2) Alimentare prealabilă: Duza este plasată pe matriță pentru alimentarea înainte de turnare. După premulare, scaunul de injecție este retras și duza părăsește matrița. Scopul alegerii acestei metode este de a folosi orificiul de injecție al matriței pentru a susține duza în timpul preturării, pentru a preveni curgerea materialului topit din duză atunci când contrapresiunea este mare. După preformare, poate evita transferul de căldură cauzat de contactul prelungit dintre duză și matriță, care afectează stabilitatea relativă a temperaturilor respective. (3) Post alimentare: După terminarea injecției, scaunul de injecție se mișcă înapoi, duza părăsește matrița și este pre-formată. După premulare, scaunul de injecție se deplasează înainte. Această acțiune este potrivită pentru prelucrarea plasticului cu temperaturi de turnare extrem de înguste. Datorită timpului scurt de contact dintre duză și matriță, se evită pierderea de căldură și, de asemenea, evită solidificarea materialului topit în orificiul duzei.
După ce injecția este finalizată și cronometrul de răcire este cronometrat, începe acțiunea de pre turnare. Rotirea șurubului topește plasticul și îl împinge în fața capului șurubului. Datorită funcției de supapă unidirecțională a inelului de oprire de la capătul frontal al șurubului, plasticul topit se acumulează în capătul frontal al cilindrului, forțând șurubul înapoi. Când șurubul se retrage în poziția predeterminată (determinată de comutatorul de deplasare pentru a controla distanța de retragere a șurubului și pentru a obține o alimentare cantitativă), pre-turnarea se oprește și șurubul se oprește să se rotească. Urmează acțiunea de contracție inversă, care se referă la o ușoară retragere axială a șurubului. Această acțiune poate reduce presiunea materialului topit adunat la duză, depășind fenomenul de „salivație” cauzat de dezechilibrul presiunii interne și externe din cilindrul mașinii. Dacă nu este necesară retragerea, comutatorul de oprire retragere trebuie reglat în poziția corespunzătoare, astfel încât, în același timp cu apăsarea comutatorului de oprire preformat, să fie apăsat și comutatorul de oprire retragere. Când șurubul se retrage la comutatorul de oprire, retragerea se oprește. Apoi scaunul începe să se retragă. Când scaunul de injecție se retrage la comutatorul de oprire, scaunul de injecție încetează să se retragă. Dacă se utilizează o metodă de alimentare fixă, trebuie acordată atenție ajustării poziției comutatorului de deplasare.
În general, metodele de alimentare fixe sunt utilizate în producție pentru a economisi timpul de operare înainte și înapoi a scaunului de injecție și pentru a accelera ciclul de producție.
1.4.2.3 Selectarea presiunii de injecție
Presiunea de injecție a mașinii de turnat prin injecție este reglată de o supapă de reglare a presiunii. Când presiunea este setată, presiunea de injecție în treptele din față și din spate este controlată de pornirea și oprirea circuitelor de ulei de înaltă și de joasă presiune.
Există trei opțiuni de presiune disponibile pentru mașinile de turnat prin injecție de dimensiuni medii obișnuite și mai sus, și anume presiune înaltă, presiune scăzută și presiune înaltă, urmată de presiune scăzută. Injecția de înaltă presiune se realizează prin injectarea uleiului de înaltă presiune în cilindrul de injecție. Datorită presiunii ridicate, plasticul intră în cavitatea matriței la presiune și viteză mare de la început. În timpul injecției de înaltă presiune, plasticul intră rapid în matriță, iar citirea manometrului cilindrului de injecție crește rapid. Injecția la presiune joasă se realizează prin injectarea uleiului la presiune joasă în cilindrul de injecție. În timpul procesului de injecție, citirea manometrului crește încet, iar plasticul intră în cavitatea matriței la presiune scăzută și viteză mică. Presiunea ridicată urmată de presiunea scăzută se realizează prin controlul presiunii uleiului care intră în cilindru în timp, în funcție de tipul de plastic și de cerințele reale ale matriței.
Pentru a satisface diferite cerințe de plastic cu diferite presiuni de injecție, poate fi utilizată și metoda de înlocuire a șuruburilor sau pistonilor cu diferite diametre, care nu numai că îndeplinește presiunea de injecție, ci și utilizează pe deplin capacitatea de producție a mașinii. În mașinile mari de turnat prin injecție, există adesea mai multe funcții de control al vitezei de injecție a presiunii de injecție și pe mai multe niveluri, care pot asigura mai bine calitatea și acuratețea produsului.
1.4.2.4 Selectarea vitezei de injectare
În general, pe panoul de control al mașinilor de turnat prin injecție există butoane rapide și lente pentru a îndeplini cerințele privind viteza de injecție. Există o pompă de ulei cu debit mare și o pompă cu debit mic care funcționează simultan în sistemul hidraulic pentru a furniza ulei. Când circuitul de ulei este conectat la un debit mare, mașina de turnat prin injecție realizează deschiderea și închiderea rapidă a matriței, injecție rapidă etc. Când circuitul de ulei hidraulic oferă doar un debit mic, diverse acțiuni ale mașinii de turnat prin injecție au loc încet.
1.4.2.5 Selectarea formularului de ejectare
Există două tipuri de forme de ejecție pentru mașinile de turnat prin injecție: ejecție mecanică și ejecție hidraulică. Unele sunt, de asemenea, echipate cu sisteme pneumatice de evacuare, cu timpi de evacuare unici și multipli. Acțiunea de ejectare poate fi manuală sau automată.
Acțiunea de ejectare este inițiată de comutatorul limită de oprire a deschiderii matriței. Operatorul poate realiza acest lucru ajustând butonul de timp de evacuare de pe dulapul de comandă, după cum este necesar. Viteza și presiunea de ejecție pot fi, de asemenea, controlate de comutatorul de pe dulapul de comandă, iar distanța înainte și după mișcarea știftului ejectorului este determinată de comutatorul de deplasare.
1.4.2.6 Controlul temperaturii
Folosind termocupluri de măsurare a temperaturii ca elemente de măsurare a temperaturii, cuplate cu un milivoltmetru de măsurare a temperaturii ca dispozitiv de control al temperaturii, comandă pornirea/oprirea curentului cilindrului de material și a bobinei de încălzire electrică a matriței și fixează selectiv temperatura fiecărei secțiuni a cilindrului de material și a temperaturii matriței. Tabelul 5 listează intervalele de temperatură pentru turnarea și prelucrarea unor materiale plastice pentru referință.
Bobina de încălzire electrică a cilindrului de material este, în general, împărțită în două, trei sau patru secțiuni pentru control. Ampermetrul de pe dulapul electric afișează curentul fiecărei secțiuni a bobinei de încălzire electrică. Citirea ampermetrului este relativ fixă. Dacă citirea ampermetrului este scăzută pentru o lungă perioadă de timp în timpul funcționării, aceasta poate fi cauzată de o defecțiune a bobinei de încălzire electrică, contact slab al firului, oxidarea și subțierea firului de încălzire electrică sau arderea unui anumit electric. serpentina de incalzire. Acestea vor crește valoarea rezistenței circuitului în paralel și vor duce la scăderea curentului.
Când ampermetrul are o anumită citire, este, de asemenea, posibil să folosiți pur și simplu benzi de plastic pentru a zgâria unul câte unul peretele exterior al bobinei de încălzire electrică pentru a determina dacă o anumită bobină de încălzire electrică este alimentată sau arsă, observând dacă benzile sunt topite. .
1.4.2.7 Controlul închiderii matriței
Prinderea este procesul de utilizare a unei forțe mecanice uriașe pentru a strânge matrița și a rezista la injecția și umplerea la presiune înaltă a plasticului topit în timpul procesului de turnare prin injecție, ceea ce face ca matrița să experimenteze o forță uriașă de deschidere.
Închideți ușa de siguranță, toate comutatoarele de deplasare dau semnale, iar acțiunea de închidere a matriței începe imediat. În primul rând, șablonul mobil este pornit cu o viteză mică. După o distanță scurtă, pârghia de comandă care a apăsat inițial comutatorul lent se decuplează, iar placa mobilă se rotește pentru a avansa rapid. Când se deplasează spre capătul închiderii matriței, celălalt capăt al tijei de comandă apasă din nou comutatorul lent, iar în acest moment, placa mobilă se întoarce la viteză mică și avansează la presiune scăzută. În timpul procesului de închidere a matriței la presiune joasă, dacă nu există obstacole între matrițe, acestea pot fi închise fără probleme până când comutatorul de înaltă presiune este apăsat. Comutatorul de înaltă presiune este utilizat pentru a îndrepta balamaua mașinii și pentru a finaliza acțiunea de închidere a matriței. Această distanță este extrem de scurtă, de obicei doar 0,3~1,0mm. Imediat ce comutatorul de înaltă tensiune este pornit, acesta atinge imediat întrerupătorul de limită pentru închiderea matriței. În acest moment, acțiunea se oprește și procesul de închidere se încheie.
Structurile de prindere ale mașinilor de turnat prin injecție includ tipuri de legături complet hidraulice și mecanice. Indiferent de forma structurală, forța de strângere este implementată în cele din urmă de tija de legătură complet extinsă. Procesul de îndreptare a bielei este procesul de împrăștiere a plăcii mobile și a plăcii de coadă, precum și procesul de întindere a celor patru biele sub forță.
Mărimea forței de strângere poate fi determinată de cea mai mare valoare ridicată de manometrul uleiului în momentul strângerii matriței. Dacă forța de strângere este mare, cea mai mare valoare a manometrului uleiului va fi mare, iar dacă nu, va fi scăzută. Mașinile de turnat prin injecție mai mici nu sunt dotate cu un manometru de prindere a uleiului, deci este necesar să se determine dacă matrița este cu adevărat etanșă pe baza dreptății bielei. Dacă o anumită mașină de turnat prin injecție îndreaptă cu ușurință biela în timpul închiderii matriței sau „aproape” nu reușește să o îndrepte, sau dacă una dintre mai multe biele nu este complet îndreptată, se va produce expansiunea matriței în timpul turnării prin injecție, iar piesa de prelucrat va avea flash sau alte probleme.
1.4.2.8 Controlul deschiderii matriței
După ce plasticul topit este injectat în cavitatea matriței și răcirea este încheiată, acțiunea de deschidere a matriței este urmată pentru a îndepărta produsul. Procesul de deschidere a matriței este, de asemenea, împărțit în trei etape. Prima etapă este deschiderea lent a matriței pentru a preveni ruperea piesei în cavitatea matriței. A doua etapă este deschiderea rapidă a matriței pentru a scurta timpul de deschidere a matriței. A treia etapă este deschiderea lent a matriței pentru a reduce impactul și vibrațiile cauzate de inerția matriței.
1.4.3 Controlul condițiilor procesului de turnare prin injecție
În prezent, diverși producători de mașini de turnat prin injecție au dezvoltat o varietate de metode de control al programului, inclusiv controlul vitezei de injecție, controlul presiunii de injecție, controlul cantității de umplere din plastic în cavitatea matriței de injecție și controlul contrapresiunii și al vitezei de rotație a șurubului în starea de rafinare a plasticului. Scopul realizării controlului procesului este de a îmbunătăți calitatea produsului și de a maximiza eficiența mașinii.
1.4.3.1 Program de control al vitezei de injecție
Programul de control al vitezei de injecție este de a împărți cursa de injecție a șurubului în 3-4 etape, iar fiecare etapă folosește propria viteză de injecție adecvată. De exemplu, încetinirea vitezei de injecție atunci când plasticul topit trece prima dată prin poartă, folosind injecția de mare viteză în timpul procesului de umplere și încetinirea vitezei la sfârșitul procesului de umplere. Adoptarea acestei metode poate preveni debordarea, elimina urmele de curgere și reduce stresul rezidual în produs.
Când umpleți matrița la viteză mică, debitul este stabil, dimensiunea produsului este relativ stabilă, iar fluctuația este mică. Tensiunea internă a produsului este scăzută, iar tensiunile interne și externe ale produsului tind să fie consistente (de exemplu, dacă un produs din policarbonat este scufundat în tetraclorură de carbon, produsul format prin turnarea prin injecție de mare viteză are tendința de a crapa. , în timp ce produsul format la viteză mică nu crapă). În condiții de umplere relativ lente a matriței, diferența de temperatură a fluxului de material, în special diferența mare de temperatură dintre material înainte și după poartă, ajută la evitarea apariției contracției și depresiei. Cu toate acestea, datorită timpului prelungit de umplere, este ușor ca piesele să aibă delaminare și urme slabe de fuziune, ceea ce nu numai că afectează aspectul, ci și reduce foarte mult rezistența mecanică.
La injectarea la viteză mare, viteza de curgere a materialului este rapidă. Când umplerea matriței de mare viteză este netedă, materialul topit umple rapid cavitatea matriței, provocând o scădere mai mică a temperaturii și a vâscozității materialului. Poate fi utilizată o presiune de injecție mai mică, ceea ce reprezintă o situație de umplere cu material fierbinte. Umplerea matriței de mare viteză poate îmbunătăți luciul și netezimea pieselor, poate elimina fenomenul liniilor de cusătură și stratificarea, poate reduce contracția și concavitatea și poate asigura o consistență uniformă a culorii, asigurând volumul pentru majoritatea pieselor. Cu toate acestea, este ușor să faci ca produsele să devină grăsimi și să se îngălbenească, sau chiar să se ardă și să ardă, sau să provoci dificultăți la demulare sau umplere neuniformă. Pentru materialele plastice de înaltă vâscozitate, este posibil să se producă fracturi de topire, rezultând pete de nor și ceață pe suprafața piesei de prelucrat.
Injecția de mare viteză și presiune înaltă poate fi luată în considerare în următoarele situații: (1) Plasticul are vâscozitate mare și viteză de răcire rapidă, iar piesele de proces lung nu pot umple complet toate colțurile cavității matriței cu presiune scăzută și viteză mică; (2) Pentru piesele cu grosimea peretelui prea subțire, materialul topit este predispus la condens și reținere atunci când ajunge în zona cu pereți subțiri. Prin urmare, o injecție de mare viteză trebuie utilizată pentru a consuma o cantitate mare de energie din materialul topit înainte de a intra imediat în cavitatea matriței; (3) Materialele plastice armate cu fibre de sticlă sau materialele plastice care conțin o cantitate mare de materiale de umplutură, din cauza fluidității slabe, trebuie injectate la viteză și presiune mare pentru a obține o suprafață netedă și uniformă.
Pentru produse de precizie avansate, piese cu pereți groși, piese cu variații mari de grosime a peretelui și piese cu flanșe și nervuri mai groase, cel mai bine este să utilizați injecția în mai multe etape, cum ar fi al doilea, al treilea, al patrulea sau chiar al cincilea nivel.
1.4.3.2 Program de control al presiunii de injecție
Controlul presiunii de injecție este de obicei împărțit în presiune de injecție primară, presiune de injecție secundară (presiunea de menținere) sau controlul presiunii de injecție de mai mult de trei ori. Momentul comutării presiunii este adecvat pentru a preveni presiunea excesivă în matriță și pentru a preveni preaplinul