1.1 Vad är en injektionsform?
En injektionsform är en anordning som producerar (vanligtvis i stora mängder) plastdelar eller produkter genom att montera ett hålrum (en eller flera) för att bilda den önskade formen på den gjutna produkten.
Mögelhålrummet består av en kvinnlig mögeldel som kallas mögelhålrummet och en manlig mögeldel som kallas mögelkärnan. Formen är installerad på formsprutningsmaskinen och fyller formhålrummet i följande tidssekvens (vanligtvis automatiskt): ● Mögelstängning; En
● Injicera (varm, nästan flytande) plast i mögelhålan; ● Håll formen stängd tills plasten svalnar tillräckligt för att matas ut; ● Öppna formen; ● Matning av plastprodukten;
● Vid behov kan formsprutningsmaskinen förlänga mögelöppningen (MO) för att förbereda för nästa (injektion) cykel.
Cykeln (några sekunder) definieras som längden på tiden mellan mögelmomentet för en injektion och formens stängningsmoment för nästa injektion i hela automatiska (FA) -operationerna. Men vanligtvis uttrycker människor produktionsproduktiviteten i termer av antalet injektioner per minut (eller timme), snarare än längden på formcykeln på några sekunder.
1.2 Vad är en formsprutningsmaskin?
För mögelkonstruktörer är en viktig sak att först förstå processen och terminologin för injektionsprocessen. En formsprutningsmaskin består av fyra grundenheter med olika funktioner.
① Klämmekanism;
② mjukgöringsanordning; ③ Injektionsenhet;
④ Alla styrsystem.
1.2.1 Klämmekanism
Klämmekanismen kompletterar mögelöppningen och stängningsåtgärderna (så snabbt som möjligt) under gjutningscykeln och ger den nödvändiga klämkraften för att hålla formen stängd under plastinjektion. Eftersom injektionstrycket verkar på den inre ytan (projektionsytan) har mögelhålan en tendens att öppna mögelsömmen. Sömmen här är mögelpartytan, även känd som avskedslinjen (P/L).
1.2.2 mjukgöringsanordning
Nästan alla mjukgöringsanordningar som för närvarande används är skruvextruderplastiska enheter, som värmer plastens råvaror till det smälta tillståndet som krävs för injektion. Det mesta av den nödvändiga värmen genereras av den mekaniska energikonverteringen av extruderingsskruven roterande i fatet, som tillhandahålls av skruvmotorn. Rotationen av skruven trycker också plastmaterialet till toppen av skruven.
Värmare installeras runt fatet, vanligtvis uppdelade i 3 eller fler värmesektioner, för att ge ytterligare värme. Detta behövs främst när formsprutningsmaskinen startas. Å andra sidan räcker inte den mekaniska rörelsen av skruven för att värma och mjukgöra alla plastmaterial som krävs för varje injektion.
1.2.3 injektionsenhet
Injektionsanordningen injicerar plastsmältan i formen genom tryck. Det nödvändiga trycket beror huvudsakligen på produktens väggtjocklek.
Trycket som krävs för tjockväggiga produkter är relativt lågt (49. 0 ~ 98.1mpa), så att endast under de tre krafterna på extrudern är tillräcklig för att fylla (flödesformning) mögelhålan med plastsmältan. Tunnväggiga produkter, särskilt när L/T (se definition i avsnitt 1.3.4.2) är större än 200, kräver ett relativt högt injektionstryck (137,3 ~ 196,1MPa) för att fylla mögelhålan innan plastsmältan stelnar.
Det finns två injektionsmetoder: injektion i enstegs och tvåstegs injektion. De typer av formsprutningsmaskiner som används introduceras enligt följande.
1.2.3.1 RS -formsprutningsmaskin
För närvarande är extruderingsmekanismen och injektionsmekanismen för de flesta injektionsmålmaskiner utformade i en enhet. När plastsmältan för en injektion är tillräcklig, stoppar extruderingsskruven roterande, och sedan skjuts skruven framåt för att mata ut plastsmältan som samlas framför skruvtoppen. Den här enheten har flera namn: Axial kolvskruv, fram- och återgående (RS) -skruv eller enstegs injektionsanordning.
Tillverkningsindustrin utvärderar i allmänhet bearbetningskapaciteten för skruven med mängden plastiserade plastiska råvaror som bearbetas per timme. Emellertid spelar storleken och styrkgränsen för drivkraften en avgörande roll. Extruderingsskruven spelar bara en mjukgöringsroll i icke-injektningssteget i gjutningscykeln. Därför är den effektiva mjukgöringskapaciteten i själva verket lägre än den nominella (indikeras i manualen för injektionsmålningsmaskin). För stor injektionsvolym används höghastighetsinjektion, och injektionstiden står för de flesta av gjutningscykeln, så att mjukgöringskapaciteten som skruven kan återhämta sig och slutföra ofta bara är 60% till 80% av dess nominella mjukgöringskapacitet.
Mängden plast som kan injiceras i formen beror till stor del på effektiviteten (tätningsgraden) för envägsventilen på toppen av skruven. Om denna envägsventil är av dålig kvalitet eller har slitits, kommer plast att läcka genom envägsventilen under högtrycksinjektionssteget. Detta kommer att påverka mängden plast som kommer in i mögelkavitetsutrymmet och därmed orsaka underinjektion eller tryckhållning (överfyllning), vilket kommer att påverka formens produktionseffektivitet. Läckage kommer också att påverka kvaliteten (densitet), storlek (orsakad av förändringar i krympning) och den interna kvaliteten på produkten.
För att undvika effekterna av förändringar i injektionsvolymen använder Molders vanligtvis en munstycksstorlek större än det faktiska injektionsbehovet när man använder en fram- och återgående injektionsgjutningsmaskin. Därför kommer push -rörelsen inte att nå slutet mycket tidigt, så att en smältförvaringspool bildas högst upp på skruven cirka 5 till 10 mm.
1.2.3.2 P-typinjektionsmålningsmaskin
Det pre-plastiserande formsprutningsmaskinsystemet skiljer funktionen för extruderingsmekanismen från injektionsenhetens funktion. Extruderingsmekanismen plastiserar råmaterialet och fyller injektionsenhetens materiallåda, det vill säga materialtanken. Denna typ av formsprutning kallas pre-plastiserande, tvåstegs eller p-typ formsprutningsmaskin. Fördelarna med tvåstegsinsprutningssystemet är följande.
Skruven kan köras kontinuerligt, så den tillgängliga tiden (nominell tid) kan användas 100% för att mjukgöra råmaterialet. På detta sätt, för samma injektionsvolym, kan p-typinjektionsmaskinen använda en mindre extruder än formsprutningsmaskinen av RS-typ.
② På grund av kontinuerlig drift blandar formsprutningsmaskinen av p-typen smälten bättre och temperaturen är lägre än den för formsprutningsmaskinen av RS-typen, vilket kan vara mycket nödvändigt för vissa värmekänsliga material.
③ Det finns ingen envägsventil på toppen av skruven, och injektionsvolymen i injektionsfatet är mekaniskt uppmätt, och repeterbarheten och noggrannheten för huvudskottvolymen är bättre än att använda RS-typinjektionsmaskinen. Volymen av plast som är framställd för injektion utan lagringstank kan beräknas exakt baserat på kavitetsvolymen.
④ Eftersom överföringen av plastsmältan från extruder till injektionsfatet utförs vid ett mycket lågt tryck är det relativt enkelt att placera ett effektivt filter på dess väg för att ta bort föroreningar i plasten. Detta kommer inte att påverka (minska) injektionstrycket från fatet till formen. Sådan filtreringseffekt är emellertid inte genomförbar i formsprutningsmaskin för RS -typ, eftersom trycket är för högt och kommer att skada filtret.
Nackdelarna med det tvåstegs injektionssystemet är:
Eftersom det kräver fler komponenter och styrenheter är kostnaden för utrustningen relativt hög. Systemet är inte lämpligt för mycket värmekänsliga material, såsom polyvinylklorid (PVC) plast.
1.2.4 Kontrollenhet
Kontrollsystemet styr driftsprocessen för formsprutningsmaskinen. Kontrollsystemet för formsprutningsmaskinen kan delas upp i fyra grundelement.
① Kontrollkomponenten är installerad nära mögel stängningssäkerhetsdörren, där operatören kan observera mögelhundstatusen och enkelt kan använda knapparna för att uppnå den nödvändiga operationen. Vissa formsprutningsmaskiner är utformade med knappar och switchar för att justera maskinstatusen på kontrollpanelen nära säkerhetsdörren.
② Logikstyrningen styr maskinstatus och bearbetar signaler från positionssensorer och tidsreläer etc. så att formsprutningsmaskinen kan fungera efter behov. För närvarande styrs den logiska driften av formsprutningsmaskiner nästan helt av elektroniska omkopplare eller mikrodatorer. (Obs: Mekaniskt drivna switchar och tidsreläer har en mycket kortare livslängd än elektroniska switchar och tidsreläer, och deras tillförlitlighet och repeterbarhet är mycket värre. Men de är lättare att behärska och underhålla. Elektroniska switchar kräver bättre kvalificerade underhållspersonal och bättre elektronisk testutrustning för testning och underhåll. Å andra sidan är elektroniska komponenter mer känsliga för temperaturökningar, och i vissa heta områden, det är nödvändigt för att betrakta den arbetande miljön).
③ Strömförsörjning och distribution av motorer och värmare. ④ Temperaturkontroll av formsprutningsmaskiner och formar.
För att underlätta användningen har formsprutningsmaskiner vanligtvis vissa andra egenskaper, men för förståelsen av formsprutningsprocessen är ovanstående förklaring av de grundläggande elementen tillräcklig.
1.3 Gjutningstid och tekniska termer
Processcykel Den totala tiden som krävs för öppning och stängning av formklämmekanismen för formsprutningsmaskinen är summan av mögelöppningsprocesstiden och stängningsprocesstiden. Tomgångscykeln för länets nuvarande snabbinjektionsmaskin är 1 till 3 sekunder.