1.1 Što je kalup za ubrizgavanje?
Kalup za ubrizgavanje je uređaj koji proizvodi (obično u velikim količinama) plastične dijelove ili proizvode sastavljanjem šupljine (jednog ili više) kako bi se stvorio željeni oblik oblikovanog proizvoda.
Šupljina kalupa sastoji se od ženskog dijela kalupa koji se naziva šupljina kalupa i muškog dijela kalupa koji se naziva jezgra kalupa. Kalup je ugrađen na stroj za ubrizgavanje i ispunjava šupljinu kalupa u sljedećem vremenskom slijedu (obično automatski): ● Zatvaranje kalupa; A
● Ubrizgavanje (vruće, gotovo tekuće) plastike u šupljinu kalupa; ● Držite kalup zatvorenim dok se plastika dovoljno ohladi da bi se mogao izbaciti; ● Otvorite kalup; ● Izbacite plastični proizvod;
● Ako je potrebno, stroj za oblikovanje ubrizgavanja može produžiti vrijeme otvaranja kalupa (MO) kako bi se pripremio za sljedeći (ubrizgavajući) ciklus.
Ciklus (nekoliko sekundi) definiran je kao duljina vremena između momenta plijesni jedne ubrizgavanja i trenutka zatvaranja plijesni sljedeće ubrizgavanja u potpuno automatskim (FA) operacijama. Ali obično, ljudi izražavaju produktivnost proizvodnje u smislu broja injekcija u minuti (ili sat), a ne duljine ciklusa oblikovanja u sekundi.
1.2 Što je stroj za oblikovanje ubrizgavanja?
Za dizajnere kalupa važna je stvar prvo razumjeti postupak i terminologiju postupka oblikovanja ubrizgavanja. Stroj za oblikovanje ubrizgavanja sastoji se od četiri osnovne jedinice s različitim funkcijama.
① mehanizam stezanja;
② Uređaj za plastilizaciju; ③ Uređaj za ubrizgavanje;
④ Svi upravljački sustavi.
1.2.1 mehanizam stezanja
Mehanizam stezanja dovršava radnje i zatvaranje kalupa (što je brže moguće) tijekom ciklusa oblikovanja i pruža potrebnu silu stezanja kako bi se plijesan zatvorio tijekom ubrizgavanja plastike. Jer tlak ubrizgavanja koji djeluje na unutarnju površinu (projekcijska površina) šupljine kalupa ima tendenciju otvaranja šava kalupa. Šav ovdje je površina za razdvajanje kalupa, poznata i kao linija za razdvajanje (P/L).
1.2.2 Uređaj za plastilizaciju
Gotovo svi uređaji za plastiku koji se trenutno koriste su uređaji za plastifikaciju vijčanih ekstrudera koji zagrijavaju plastične sirovine u rastopljeno stanje potrebno za ubrizgavanje. Većina potrebne topline nastaje mehaničkom pretvorbom energije rotiranja vijaka koji se rotira u cijevi, a koji osigurava motor vijka. Rotacija vijka također gura plastični materijal na vrh vijka.
Grijači su instalirani oko cijevi, uglavnom podijeljeni u 3 ili više dijelova za grijanje, kako bi se osigurale dodatnu toplinu. To je uglavnom potrebno kada se pokrene stroj za oblikovanje ubrizgavanja. S druge strane, mehaničko kretanje vijka nije dovoljno za zagrijavanje i plastifikaciju svih plastičnih materijala potrebnih za svaku injekciju.
1.2.3 Uređaj za ubrizgavanje
Uređaj za ubrizgavanje ubrizgava se plastika rastopi u kalupu pod tlakom. Potrebni tlak uglavnom ovisi o debljini stijenke proizvoda.
Tlak potreban za proizvode s debelim zidom relativno je nizak (49. 0 ~ 98.1MPa), tako da je samo pod tri sile ekstrudera dovoljna za punjenje šupljine plijesni (protok) s plastičnom talinom. Proizvodi s tankim zidovima, posebno kada je L/T (vidi definiciju u odjeljku 1.3.4.2) veći od 200, zahtijevaju relativno visoki tlak ubrizgavanja (137,3 ~ 196,1MPa) da bi se šupljina kalupa napunila prije nego što se plastika otopi.
Postoje dvije metode ubrizgavanja: ubrizgavanje u jednom stupnju i ubrizgavanje u dvije faze. Vrste korištenih strojeva za ubrizgavanje unose se na sljedeći način.
1.2.3.1 RS Stroj za ubrizgavanje tipa
Trenutno su mehanizam ekstruzije i mehanizam ubrizgavanja većine strojeva za ubrizgavanje oblikovanih u jednom uređaju. Kad je plastična rastopljana za jednu ubrizgavanje dovoljna, vijak za ekstruziju prestaje se okretati, a zatim se vijak gura prema naprijed kako bi se izbacila plastična talina prikupljena na prednjem dijelu vrha vijka. Ovaj uređaj ima nekoliko imena: Axial klip vijak, uzvratni (RS) vijak ili uređaj za ubrizgavanje u jednom stupnju.
Proizvodna industrija općenito procjenjuje kapacitet prerade vijka po količini plastificiranih plastičnih sirovina obrađenih na sat. Međutim, veličina i granica snage potisnog ležaja igraju odlučujuću ulogu. Estruzijski vijak igra samo plastizirajuću ulogu u fazi nerijekcije ciklusa oblikovanja. Stoga je, u stvari, učinkovit kapacitet plastike niži od nominalnog (naznačeno u priručniku za stroj za ubrizgavanje). Za veliki volumen ubrizgavanja usvojeno je ubrizgavanje velike brzine, a vrijeme ubrizgavanja predstavlja većinu ciklusa oblikovanja, tako da je kapacitet plastifikacije koji se vijak može oporaviti i dovršiti često samo 60% do 80% svog nominalnog plastičnog kapaciteta.
Količina plastike koja se može ubrizgati u kalup uglavnom ovisi o učinkovitosti (stupnju brtvljenja) jednosmjernog ventila na vrhu vijaka. Ako je ovaj jednosmjerni ventil loše kvalitete ili je istrošen, plastika će procuriti kroz jednosmjerni ventil tijekom faze ubrizgavanja visokog tlaka. To će utjecati na količinu plastike koji ulazi u prostor šupljine kalupa i na taj način uzrokovati nedovoljno ubrizgavanje ili držanje tlaka (prekomjerno punjenje), što će utjecati na proizvodnu učinkovitost kalupa. Propuštanje će također utjecati na kvalitetu (gustoću), veličinu (uzrokovanu promjenama u skupljanju) i unutarnju kvalitetu proizvoda.
Kako bi se izbjegao utjecaj promjena volumena ubrizgavanja, kalupi obično koriste veličinu mlaznice veću od stvarnih zahtjeva za ubrizgavanje prilikom korištenja stroja za ubrizgavanje za ubrizgavanje. Stoga pokret guranja neće dostići kraj vrlo rano, tako da se na vrhu vijaka formira bazen za skladištenje taline oko 5 do 10 mm.
1.2.3.2 stroj za ubrizgavanje tipa P-tipa
Sustav strojnog oblikovanja u injekcijskom oblikovanju odvaja funkciju mehanizma ekstruzije od funkcije uređaja za ubrizgavanje. Mehanizam ekstruzije plastizira sirovinu i ispunjava kutiju materijala za ubrizgavanje, to jest spremnik materijala. Ova vrsta injekcijskog oblikovanja naziva se pre-plastični, dvostupanjski ili p-tip stroj za ubrizgavanje. Prednosti dvostupanjskog sustava oblikovanja ubrizgavanja su sljedeće.
Vijak se može pokrenuti kontinuirano, tako da se raspoloživo vrijeme (ocijenjeno vrijeme) može koristiti 100% za plastilizaciju sirovine. Na taj način, za isti volumen ubrizgavanja, stroj za ubrizgavanje p-tipa može koristiti manji ekstruder od stroja za oblikovanje ubrizgavanja tipa RS.
② Zbog kontinuiranog rada, stroj za ubrizgavanje p-tipa bolje miješa rastopljenje, a temperatura je niža od one u stroju za ubrizgavanje RS-tipa, što može biti vrlo potrebno za neke toplinski osjetljive materijale.
③ Ne postoji jednosmjerni ventil na vrhu vijka, a volumen ubrizgavanja u bačvi za ubrizgavanje mehanički se odmjerava, a ponovljivost i točnost glasnoća glavnog pucanja su bolji od korištenja stroja za ubrizgavanje tipa RS. Volumen plastike pripremljenog za ubrizgavanje bez spremnika može se precizno izračunati na temelju volumena šupljine.
④ Budući da se prijenos plastične taline iz ekstrudera u bačvu za ubrizgavanje provodi pod vrlo niskim tlakom, relativno je lako postaviti učinkovit filter na svoj put kako bi se uklonili nečistoće u plastici. To neće utjecati (smanjiti) tlak ubrizgavanja iz cijevi u kalup. Međutim, takav učinak filtriranja nije izvediv u stroju za ubrizgavanje tipa RS tipa, jer je njegov tlak previsok i oštetit će filter.
Nedostaci dvostupanjskog sustava ubrizgavanja su:
Budući da zahtijeva više komponenti i upravljačkih uređaja, troškovi opreme su relativno visoki. Sustav nije prikladan za visoko toplinski osjetljive materijale, kao što je polivinil klorid (PVC) plastika.
1.2.4 upravljački uređaj
Kontrolni sustav kontrolira proces rada stroja za ubrizgavanje. Kontrolni sustav stroja za ubrizgavanje može se podijeliti u četiri osnovna elementa.
① Upravljačka komponenta postavljena je u blizini sigurnosnih vrata kalupa za zatvaranje kalupa, gdje operater može promatrati status psa plijena i lako može upravljati gumbima kako bi postigao potreban rad. Neki strojevi za ubrizgavanje oblikovani su gumbima i prekidačima za podešavanje statusa stroja na upravljačkoj ploči u blizini sigurnosnih vrata.
② Logička kontrola kontrolira status stroja i obrađuje signale iz senzora položaja i vremenskih releja itd., Kako bi stroj za ubrizgavanje mogao raditi prema potrebi. Trenutno se logički rad strojeva za ubrizgavanje gotovo u potpunosti kontrolira elektroničkim prekidačima ili mikroračunalima. (Napomena: mehanički pokretani prekidači i vremenski releji imaju mnogo kraći radni vijek od elektroničkih prekidača i vremenskih releja, a njihova pouzdanost i ponovljivost su mnogo lošiji. Međutim, lakše ih je savladati i održavati. Elektronski prekidači zahtijevaju bolje kvalificirano održavanje i bolju opremu za testiranje i održavanje elektroničke elektrane.
③ Napajanje i distribucija motora i grijača. ④ Kontrola temperature strojeva i kalupa za ubrizgavanje.
Radi jednostavne uporabe, strojevi za ubrizgavanje obično imaju neke druge karakteristike, ali za razumijevanje postupka oblikovanja ubrizgavanja, dovoljna je gornje objašnjenje osnovnih elemenata.
1.3 Vrijeme lijevanja i tehnički izrazi
Procesni ciklus Ukupno vrijeme potrebno za otvaranje i zatvaranje mehanizma stezanja kalupa stroja za ubrizgavanje je zbroj vremena procesa otvaranja kalupa i vremena procesa zatvaranja. Udžbeni ciklus trenutnog županijskog strojeva za brzo ubrizgavanje je 1 do 3 sekunde.
