La força de subjecció és crucial per produir productes modelat d’alta qualitat. Però, quina força n’hi ha prou? A modelat per injeccióla força de subjecció precisa garanteix que el motlle es mantingui tancat durant el procés, evitant defectes com el flaix o els danys. En aquesta publicació, aprendràs el paper de la força de subjecció, com afecta la producció i els mètodes per calcular -la amb precisió per obtenir els millors resultats.
Què és la força de subjecció en el modelat per injecció?
La força de subjecció és la potència que manté les meitats del motlle unides durant la injecció. És com una adherència gegant, mantenint -ho tot al seu lloc.
Aquesta força prové del sistema hidràulic de la màquina o dels motors elèctrics. Empenyen les meitats del motlle juntament amb una força increïble.
En poques paraules, la força de subjecció és la pressió aplicada per mantenir els motlles tancats. Es mesura en tones o tones mètriques.
Penseu -hi com la potència muscular de la màquina. Com més forta sigui la pinça, més pressió pot suportar.
Paper de la força de subjecció en el procés de modelat per injecció
La unitat de subjecció és un component crític d’una màquina de modelat per injecció. Consisteix en una placa fixa i una placa en moviment, que manté les dues meitats del motlle. El mecanisme de subjecció, generalment hidràulic o elèctric, genera la força necessària per mantenir el motlle tancat durant el procés d’injecció.
A continuació, es mostra com s’aplica la força de subjecció durant un cicle de modelat típic:
El motlle es tanca i la unitat de subjecció aplica una força de subjecció inicial per mantenir les meitats del motlle unides.
La unitat d’injecció fon el plàstic i l’injecta a la cavitat del motlle a alta pressió.
A mesura que el plàstic fos omple la cavitat, genera una contra-pressió que intenta empènyer les meitats del motlle.
La unitat de subjecció manté la força de subjecció per resistir aquesta contra-pressió i mantenir el motlle tancat.
Una vegada que el plàstic es refreda i es solidifica, la unitat de subjecció obre el motlle i la part s’expulsa.
Sense una força de subjecció adequada, les parts podrien tenir defectes com:
Importància de mantenir la força de subjecció adequada
Aconseguir que la força de subjecció és crucial per a la qualitat i l’eficiència,
La força de subjecció adequada garanteix:
Parts de gran qualitat
Vida de motlle més llarga
Ús energètic eficient
Temps de cicle més ràpids
Reducció de residus de materials
Factors que afecten la força de subjecció en el modelat per injecció
Diversos factors clau determinen la força de subjecció necessària en el modelat per injecció, assegurant que el motlle es manté tancat durant el procés i la prevenció de defectes. Aquests factors inclouen l’àrea projectada, la pressió de la cavitat, les propietats del material, el disseny de motlles i les condicions de processament.
Àrea projectada i el seu impacte en la força de subjecció
Definició d’àrea projectada :
l’àrea projectada fa referència a la superfície més gran de la part modelada, tal com es veu des de la direcció de subjecció. Representa l’exposició de la part a les forces internes generades per plàstic fos durant la injecció.
Com determinar l’àrea projectada :
per a parts quadrades, calculeu l’àrea multiplicant la longitud per l’amplada. Per a parts circulars, utilitzeu la fórmula:
L’àrea projectada total augmenta amb el nombre de cavitats del motlle.
Relació entre l’àrea projectada i la força de subjecció :
una àrea projectada més gran requereix més força de subjecció per evitar que el motlle s’obri durant la injecció. Això es deu al fet que una superfície més gran dóna lloc a una major pressió interna.
Exemples :
Gruix de la paret de la part : les parets primes augmenten la pressió interna, que requereix una major força de subjecció per mantenir el motlle tancat.
Ràtio de longitud a gruix del flux : com més alta sigui la relació, més pressió es acumula dins de la cavitat, augmentant la necessitat de la força de subjecció.
La pressió de la cavitat i la seva influència en la força de subjecció
Definició de pressió de cavitat :
la pressió de la cavitat és la pressió interna exercida pel plàstic fos, ja que omple el motlle. Depèn de les propietats del material, de la velocitat d’injecció i de la geometria de la part.
Relació entre el gruix de la paret de la pressió de la cavitat i la relació de ruta a gruix
Factors que influeixen en la pressió de la cavitat :
Gruix de la paret : les parts de paret fina condueixen a una pressió de cavitat més elevada, mentre que les parets més gruixudes redueixen la pressió.
Velocitat d’injecció : les velocitats d’injecció més ràpides donen lloc a una pressió de cavitat més elevada dins del motlle.
Viscositat material : els plàstics de major viscositat generen més resistència, augmentant la pressió.
Com afecta la pressió de la cavitat als requisits de la força de subjecció :
a mesura que augmenta la pressió de la cavitat, es necessita més força de subjecció per evitar que el motlle s’obri. Si la força de subjecció és massa baixa, es pot produir una separació de motlles, provocant defectes com Flash. El càlcul de la pressió de la cavitat ajuda a determinar la força de subjecció adequada.
Propietats del material i disseny de motlles
Propietats del material :
Viscositat : els plàstics d’alta viscositat flueixen menys fàcilment, requerint més força.
Densitat : els materials més densos necessiten pressions més elevades per omplir el motlle correctament.
Factors de disseny de motlles :
Sistema de corredors : els corredors més llargs o complexos poden augmentar els requisits de pressió.
Mida i ubicació de la porta : les portes més petites o mal posicionades augmenten la necessitat de forces de subjecció més elevades.
Velocitat i temperatura de la injecció
Tant la velocitat d’injecció com la temperatura del motlle afecten com flueix i es solidifica el plàstic. Les velocitats d’injecció més ràpides i les temperatures més baixes del motlle generalment augmenten la pressió interna de la cavitat, requerint així més força de subjecció per mantenir el motlle tancat durant el procés.
Com calcular la força de subjecció en el modelat per injecció
El càlcul de la força de subjecció no és la ciència dels coets, però és crucial per modelar amb èxit. Explorem diversos mètodes, de bàsics a avançats.
1. Fórmula bàsica
L’equació fonamental per a la força de subjecció és:
Força de subjecció = Àrea projectada × Pressió de la cavitat
Explicació de components:
Multipliqueu -les i teniu la vostra força de subjecció estimada.
2. Fórmules empíriques
De vegades, calen estimacions ràpides. És allà on els mètodes empírics són útils.
Mètode KP
Força de subjecció (T) = KP × Àrea projectada (CM⊃2;)
Els valors KP varien segons el material:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA/POM: 0,64-0,72
Mètode de 350 bar
Força de subjecció (t) = (350 × Àrea projectada (CM⊃2;)) / 1000
Aquest mètode assumeix una pressió estàndard de cavitat de 350 bar.
Pros i contres dels mètodes empírics
PROS:
Dtres:
3. Mètodes de càlcul avançats
Per a càlculs més precisos, considereu les característiques del material i les condicions de processament.
Característiques del flux termoplàstica que agrupen
| coeficients | els materials termoplàstics | de flux |
| 1 | GPPS, HIPS, LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE, PP, PP-EPDM | × 1.0 |
| 2 | PA6, PA66, PA11/12, PBT, PETP | × 1,30 ～ 1,35 |
| 3 | Ca, Cab, Cap, Cp, Eva, Pur/Tpu, Ppvc | × 1,35 ～ 1,45 |
| 4 | ABS, ASA, SAN, MBS, POM, BDS, PPS, PPO-M | × 1,45 ～ 1,55 |
| 5 | PMMA, PC/ABS, PC/PBT | × 1,55 ～ 1,70 |
| 6 | PC, PEI, UPVC, PEEK, PSU | × 1,70 ～ 1,90 |
Taula de coeficients de flux de materials termoplàstics comuns
Procés de càlcul pas a pas
Determineu l’àrea projectada
Calculeu la pressió de la cavitat mitjançant la relació de longitud a gruix de flux
Apliqueu la constant de multiplicació del grup de materials
Multiplicar l’àrea per pressió ajustada
Exemple: per a una part de PC amb 380cm² Àrea i 160 barres Pressió de base:
Força de subjecció = 380cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tones
4. Càlculs de programari CAE
Per a parts complexes o necessitats d’alta precisió, el programari CAE és inestimable.
Introducció a Motlflow i programari similar
Aquests programes simulen el procés de modelat per injecció. Prediu les pressions de la cavitat i les forces de subjecció amb alta precisió.
Beneficis d’utilitzar CAE
Comptes de geometries complexes
Considera les propietats materials i les condicions de processament
Proporciona mapes de distribució de pressió visual
Ajuda a optimitzar els paràmetres de disseny i processament de motlles
Exemple: Càlcul de la força de subjecció per a un suport de la làmpada de policarbonat
Ens endinsem en un exemple del món real. Calcularem la força de subjecció per a un suport de la làmpada de policarbonat.
Comprendre l'exemple
El nostre titular de la làmpada té aquestes especificacions:
Diàmetre exterior: 220mm
Gruix de la paret: 1,9-2,1 mm
Material: Policarbonat (PC)
Disseny: porta central en forma de pin
Camí de flux més llarg: 200mm
El policarbonat és conegut per la seva alta viscositat. Això vol dir que necessitarà més pressió per omplir el motlle.
Càlcul pas a pas
Desglossem el procés:
Calculeu la longitud de la longitud de la paret Relació:
relació = ruta de flux més llarga / paret més fina = 200mm / 1,9mm = 105: 1
Determineu la pressió de la cavitat base:
Ajustar -se per a les propietats del material:
El PC es troba al grup de viscositat 6
Factor de multiplicació: 1.9
Pressió ajustada = 160 bar * 1,9 = 304 bar
Calculeu l’àrea projectada:
àrea = π * (diàmetre/2) ⊃2; = 3.14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Calcula força de subjecció:
Força = pressió * Àrea = 304 bar * 380 cm² = 115.520 kg = 115,5 tones
Ajustaments per a la seguretat i l'eficiència
Per a la seguretat, anem fins a la següent mida de la màquina disponible. Una màquina de 120 tones seria adequada.
Considereu aquests factors per a l'eficiència:
Comenceu amb 115,5 tones i ajusteu -ho en funció de la qualitat de la part
Superviseu els tirs de flaix o curts
Reduir gradualment la força si és possible sense comprometre la qualitat
Selecció de la màquina de modelat per injecció i coincidència de la força de subjecció
L’elecció de la màquina de modelar d’injecció adequada és crucial per tenir èxit. No es tracta només de la força de subjecció, sinó que entren en joc diversos factors.
Relació entre la força de subjecció i els paràmetres de la màquina
La força de subjecció no està aïllada. Està estretament lligat a altres especificacions de la màquina:
Capacitat d'injecció:
Mida del cargol:
Stri d'obertura de motlles:
Espai entre la barra de corbata:
Intervals de referència per a productes plàstics comuns
Les necessitats de la força de subjecció varien àmpliament. Aquí teniu una guia general: àrea de
| per material | material projectada | (CM⊃2;) | Força de subjecció necessària (TONS) |
| Contenidors de paret fina | Polipropilè (PP) | 500 cm² | 150-200 tones |
| Components d'automoció | ) | 1.000 cm² | 300-350 tones |
| Carcasses electròniques | Policarbonat (PC) | 700 cm² | 200-250 tones |
| Gorres d’ampolla | HDPE | 300 cm² | 90-120 tones |
La taula de dalt proporciona una guia aproximada per coincidir amb els tipus de producte amb la força de subjecció necessària. Aquestes xifres poden variar segons la complexitat de les parts, les propietats del material i el disseny de motlles.
Conseqüències de la força de subjecció incorrecta
Obtenir la força de subjecció a la dreta és crucial en el modelat per injecció. Massa poc o massa pot provocar problemes greus. Explorem els problemes potencials.
Força de subjecció insuficient
Quan no apliqueu prou força, es poden produir diversos problemes:
Formació de flaix
L’excés de material s’aboca entre les meitats del motlle
Crea protuberències primes i no desitjades a les parts
Requereix retalls addicionals, augmentant els costos de producció
Mala qualitat de la part
Inexactituds dimensionals per separació de motlles
Emplenament incomplet, especialment en seccions de paret fina
Pesos de part incoherents entre les proves de producció
Danys al motlle
Força de subjecció excessiva
No és la resposta tampoc la resposta. Pot causar:
Desgast de màquina
Estrès innecessari en components hidràulics
Desgast accelerat de barres de corbata i platens
La vida de la màquina escurçada
Malbaratament energètic
La força superior requereix més poder
Augmenta els costos de producció
Redueix l'eficiència general
Danys al motlle
Dificultat per alliberar la pressió de la cavitat
Importància de mantenir la força de subjecció òptima
L’equilibri de la força de subjecció és clau per modelar amb èxit. Aquí és per què importa:
Qualitat de parts consistents
Equipament estès Vida
Eficiència energètica
Temps de cicle més ràpids
Taxes de ferralla reduïdes
Recordeu que la força òptima no és estàtica. És possible que necessiti ajustar -se en funció de:
El seguiment regular i l’ajustament de la força de subjecció són essencials per mantenir una producció eficient de gran qualitat.
Les bones pràctiques per assegurar la força de subjecció òptima
Assolir la força de subjecció perfecta no és una tasca única. Requereix atenció i ajustaments continuats. Explorem algunes bones pràctiques per mantenir el procés de modelat per injecció correctament.
Consideracions de disseny de motlles adequades
El bon disseny de motlles és crucial per a la força de subjecció òptima:
Utilitzeu sistemes de corredors equilibrats per distribuir pressió uniformement
Implementar la ventilació adequada per reduir les espigues de l'aire i la pressió atrapades
Penseu en la geometria de la part per minimitzar l’àrea projectada quan sigui possible
Disseny amb un gruix de paret uniforme per afavorir la distribució de pressió uniforme
Selecció de materials i el seu impacte
Diferents materials requereixen diferents forces de subjecció:
| del material | la força de subjecció relativa |
| PE, PP | Baix |
| Abs, PS | Mitjà |
| PC, pom | Alt |
Trieu materials amb prudència. Considereu els requisits de la part i la facilitat de processament.
Manteniment i calibració de la màquina
El manteniment regular garanteix la força de subjecció precisa:
Comproveu les filtracions o el desgast dels sistemes hidràulics
Calibrar els sensors de pressió anualment
Inspeccioneu les barres de corbata si hi ha signes d’estrès o desalineació
Mantingueu les platens netes i ben lubricades
Supervisió i ajustament durant la producció
La força de subjecció no està configurada i obligada. Superviseu aquests indicadors:
Part de consistència del pes
Flash.
Trets curts o farciment incomplet
Força d’expulsió necessària
Ajusteu la força si observeu problemes. Els petits canvis poden fer grans diferències.
Indicadors quantitatius i mètodes de control
Utilitzeu dades per ajustar el vostre procés:
Establir una força de subjecció de base
Ajusteu en increments del 5-10% en funció de la qualitat de la part
Registra els resultats de cada ajust
Creeu una força de correlació de bases de dades amb la qualitat de la part
Utilitzeu aquestes dades per a futures configuracions i resolució de problemes
Exemple Gràfic de control:
| Força de subjecció (%) | Flash | Tires curtes | de la consistència del pes |
| 90 | Res | Pocs | ± 0,5% |
| 95 | Res | Res | ± 0,2% |
| 100 | Lleu | Res | ± 0,1% |
Trobeu el punt dolç on tots els indicadors de qualitat són òptims.
Conclusió
La comprensió i el càlcul de la força de subjecció és essencial per modelar amb èxit la injecció. Assegura la qualitat de les parts, prevé defectes i estén la vida del motlle. Els principals empaquets inclouen el paper de l’àrea projectada, les propietats del material i els paràmetres de processament per determinar la força de subjecció correcta. Apliqueu aquest coneixement als vostres projectes per obtenir millors resultats i optimitzar l’eficiència de producció.
