Cea mai mare cantitate de material plastic injectat în matrița de injecție care poate fi injectată în timpul unui ciclu de turnare este cunoscută sub numele de dimensiunea injecției. Peletele sunt alimentate în ansamblul cilindru-șnec prin pâlnie.
Folosind tehnica turnării prin injecție, materialul topit este injectat în cavitatea matriței pentru a crea cantități mari de piese din plastic.
În procesul de turnare prin injecție a plasticului, materia primă este introdusă în cilindru, se topește, iar plasticul este apoi injectat în cavitatea matriței pentru răcire și solidificare după închiderea matriței. În cele din urmă, matrița se deschide, iar componentele sunt expulzate.
Cum se calculează dimensiunea shot-ului
Durata timpilor de rezidență este influențată de dimensiunea alicei și a țevii, ceea ce poate afecta și calitatea produsului final. Duratele lungi de rezidență și degradarea polimerilor pot fi cauzate de dimensiuni mici ale alicelor care necesită o capacitate redusă a țevii.
Alicele mici, care ocupă mai puțin de 20% din capacitatea butoiului, duc frecvent la timpi de staționare prelungiți, ceea ce, la rândul său, provoacă degradarea polimerilor și un control inadecvat al procesului.
Pe de altă parte, dimensiunile mari ale alicelor și nivelurile de umplere a butoiului mai mari de 50% pot cauza topire neuniformă și o recuperare lentă a șurubului.
În plus, șuruburile mai mari au de obicei capacități de presiune plastică mai mici. Dimensiunile mari ale alicelor, care ocupă mai mult de 65% din capacitatea cilindrului, cauzează frecvent probleme de calitate a topiturii, cum ar fi netopitura, uniformitatea slabă a topiturii și timpi lungi de recuperare a șuruburilor.
Pentru siguranță, puteți lua în considerare plasarea unei comenzi de două butoaie. Mai mult, matrițele pot fi utilizate cu două butoaie. Când comandați un al doilea butoi cu noua mașină, puteți fi plăcut mulțumit de costul său accesibil. Butoaiele pot fi schimbate în mai puțin de 30 de minute cu specificațiile corecte și un operator experimentat, chiar dacă butoiul este fierbinte.
Formula pentru dimensiunea matriței în turnarea prin injecție
Cea mai simplă formulă pentru calcularea dimensiunii matriței este:
Contracție + Volumul molidului + Volumul produsului + Volumul alunecării = Dimensiunea alicelor matriței
Capacitatea dozei/dimensiunea dozei aparatului de formulă
Greutatea sau volumul total pe care șurubul îl injectează în timpul unui ciclu de turnare se exprimă ca capacitate a injecției mașinii (g)/dimensiunea injecției mașinii (mm), cunoscută și sub denumirea de capacitate de injecție a mașinii.
Calculele dumneavoastră atunci când luați în considerare presiunea ar trebui să fie următoarele:
Cursă X Suprafața pistonului șurub = volumul injecției
Forța de injecție/suprafața pistonului șurubului = presiunea de injecție
Prin urmare:
Volumul maxim de injecție pe unitate cubică X presiunea maximă de injecție (bari pe unitate cubică)/1000 = capacitatea de injecție a unității de injecție.
Calculele atunci când se utilizează greutatea șurubului și densitatea materialului ar trebui să fie următoarele:
Masă/densitate = volum
ᴨ*D2*Volumul alicei/4= Volumul butoiului/alicei
Factorii care afectează dimensiunea shot-ului de produs
Există mai mulți factori pe care trebuie să îi luați în considerare atunci când calculați dimensiunea unei fotografii. Acești factori sunt următorii:
- Trebuie să luați în considerare volumul de molid, volumul de stolon și volumul produsului atunci când determinați dimensiunea injecției. Acest lucru se datorează faptului că polimerul trebuie să umple volumul de molid, stolon și produs atunci când este injectat în matriță.
- O altă problemă importantă care afectează calculele pentru dimensiunea injecțiilor este contracția polimerului. Contracția rezultă din răcirea polimerului topit. Datorită densităților variate ale polimerilor, contracția în matriță variază.
- Tipul și cantitatea de aditivi ai unui polimer îi pot modifica densitatea și caracteristicile de curgere.
Acești factori vă pot ajuta să estimați dimensiunea, volumul și capacitatea țevii.
Unitate de injectare
Scopul unității de injecție este de a topi uniform materialul plastic înainte de a-l injecta în matriță la o presiune și un debit predeterminate. Acestea sunt activități solicitante deoarece fluoropolimerii au o conductivitate termică limitată, o căldură specifică ridicată și o vâscozitate ridicată a topiturii.
Din nou, au fost dezvoltate numeroase variante pentru a aborda problemele complexe în cauză. O clasificare generală a variantelor poate fi făcută în patru concepte principale de unitate de injecție:
- Piston sau berbec cu o singură etapă
- Berbec cu două etape
- Șurub cu o singură etapă
- Șurub/piston cu două etape
Deși există încă în mașini minuscule și în unele echipamente specializate, unitatea cu piston monoetajat este practic învechită din cauza ineficienței sale în încălzire, amestecare și transmiterea presiunii. Beneficiază de simplitate și preț accesibil.
În plus, cilindrul cu două etape este aproape învechit. Cilindrul este încă un mixer și încălzitor ineficient, în ciuda încercării de a-l îmbunătăți prin separarea operațiunilor de încălzire și de curgere sub presiune.
Unitatea șurub/piston în două etape separă în continuare rolurile de curgere și căldură prin utilizarea unui piston pentru injecție în loc de un șurub pentru amestecare și încălzire. Ideea este atractivă deoarece ambele sunt instrumente eficiente pentru sarcinile lor respective.
În plus, unitatea de injecție este adesea evaluată folosind presiunea maximă de injecție și volumul de injecție disponibil. Cea mai mare presiune posibilă la capătul din aval al șurubului se numește presiunea de injecție. Aceasta depinde de diametrul șurubului și de forța care apasă asupra acestuia.
Totuși, asigurați-vă că nu o confundați cu presiunea din conducta hidraulică care acționează asupra cilindrului de injecție, care acționează șurubul, și nici nu trebuie interpretată ca presiunea necesară pentru umplerea cavităților matriței. Din cauza pierderilor de presiune din duze și din sistemele de alimentare a matriței, aceasta este substanțial mai mică.
Principala serie de acțiuni ale unității de injecție este următoarea:
- Materialul este încălzit și topit pe măsură ce șurubul se rotește, apoi transportat de-a lungul filamentelor șurubului până la capătul din aval al șurubului. Duza cilindrului este închisă prin utilizarea unei supape mecanice sau termice sau prin existența unei turnări anterioare.
Până când s-a acumulat suficientă topitură pentru a fabrica următoarea piesă turnată, topitura colectată forțează șurubul care încă se rotește înapoi împotriva unei rezistențe controlate (contrapresiunea). Rotația șurubului se oprește aici. Este timpul să fim pregătiți pentru topitură.
- Când duza cilindrului este deschisă, șurubul se mișcă înainte în direcție axială fără a se roti, acționând ca un cilindru. Drept urmare, topitura adunată în fața capătului din aval al șurubului este forțată (injectată) prin duză și în matriță.
Pentru a împiedica topitura să curgă înapoi pe filamentele șnecului, se poate instala un sistem de supape la capătul din aval al șnecului. Aceasta este etapa de injecție sau umplere a matriței.
- După ce matrița a fost umplută, presiunea șurubului este menținută pentru scurt timp pentru a compensa contracția volumetrică a topiturii care se răcește în interiorul matriței. Acum este faza de ambalare sau menținere.
- În final, se ajunge la faza de menținere, unde ciclul unității de injecție se reia cu rotația șurubului și pregătirea topiturii, în timp ce matrița este ținută închisă pentru a permite matriței să se răcească la temperatura de ejecție.
Există scăderi semnificative de presiune atunci când topitura de plastic este introdusă cu forța în duza de injecție și ulterior prin sistemul de alimentare a matriței și prin cavități. Nu se pot folosi reguli simple pentru a calcula aceste pierderi de presiune.
Unitate de prindere
Închiderea matriței este menținută împotriva forțelor create atunci când plasticul este împins într-o matriță închisă prin presiunea de injecție folosind o unitate de prindere pentru o mașină de injecție integrată (IMM). Aceasta are un sistem de acționare care poate mișca placa mobilă a mașinii de turnare prin injecție în cel puțin o direcție.
Tipuri de unități de prindere
Există mai multe tipuri de unități de prindere în procesul de turnare prin injecție. Acestea sunt următoarele:
Tip de prindere cu comutator
Un dispozitiv mecanic care amplifică forța este un comutator. Două bare sunt conectate și se termină cu un pivot într-o mașină de turnare. Capătul unei bare este conectat la o placă fixă, în timp ce celălalt este conectat la o placă mobilă. Comutatorul are o formă de V atunci când matrița este deschisă. Cele două bare formează o linie dreaptă atunci când se aplică presiune asupra pivotului.
Avantajele prinderii de tip basculant includ necesitatea unor costuri și o putere mai mici și oferă un plan pozitiv al matriței. În plus, dezavantajele prinderii de tip basculant sunt necesitatea unei întrețineri sporite și dificultatea de realizare.
Prindere hidraulică
În acest caz, RAM-ul sistemului hidraulic este legat de placa mobilă, iar o unitate de prindere acționată de un cilindru hidraulic este conectată direct la matrița mobilă închisă. Cilindrul hidraulic are două secțiuni: intrarea și ieșirea uleiului.
Uleiul împinge RAM-ul înainte atunci când intră în cilindru sub presiune, provocând închiderea plăcii mobile și a matriței. În plus, RAM-ul și matrița sunt deschise atunci când uleiul este eliberat din cilindru.
Printre avantajele prinderii hidraulice se numără controlul facil al vitezei și susținerii clemei în orice unghi, măsurarea simplă a forței de strângere, configurarea ușoară a modului și reglarea forței de strângere, precum și simplitatea întreținerii.
Dezavantajele acestui tip de prindere sunt că costă mai mult și este mai scump decât un sistem cu comutator și o prindere cu substantiv pozitiv.
Unitate de prindere de tip magnetic
Modulele magnetice din interiorul plăcilor sau platanelor de prindere magnetică a matriței produc forța de prindere. Panoul de interfață poate controla prinderea matriței, schimbarea matriței, precum și magnetizarea și demagnetizarea platanelor.
Printre avantajele acestei unități de prindere se numără faptul că electricitatea este necesară doar în timpul fazelor de magnetizare și demagnetizare, nu și în timpul prinderii, măsurarea forței de prindere în timp real cu numeroase caracteristici de siguranță și întreținere gratuită.
Greutate a shot-ului de matriță
Cantitatea de material injectată în matriță pentru a umple matrița, inclusiv sistemul de alimentare, este cunoscută sub numele de „greutate a materialului injectat în matriță” sau „greutate a materialului injectat în produs”. Pe de altă parte, greutatea materialului injectat în molid, stolon și grilă sunt componentele greutății adezive. Distanța parcursă de șnec pentru a umple produsul, inclusiv sistemul de alimentare, este cunoscută sub numele de dimensiunea materialului injectat în matriță/produs.
Concluzie
Folosind tehnica de turnare prin injecție, plasticul brut este topit, injectat în matriță, lăsat să se răcească și să se solidifice, iar apoi obiectul finit este expulzat. Dimensiunea injecției este crucială deoarece previne umplerea insuficientă a polimerului și supraîncărcarea acestuia. Alți factori, cum ar fi capacitatea cilindrului, afectează, de asemenea, procesul general de turnare prin injecție.
