El modelat per injecció és crucial en la fabricació moderna, produint tot, des de peces de cotxe fins a articles de plàstic quotidians. Les fórmules de càlcul precises optimitzen aquest procés, garantint l'eficiència i la qualitat. En aquesta publicació, aprendràs fórmules essencials per a la força de subjecció, la pressió d’injecció i molt més, per millorar les operacions de modelat per injecció.
Modelat per injecció
El modelat per injecció és un procés complex que es basa en la complexa interacció de diversos components de la màquina i paràmetres de procés. Per comprendre els fonaments d’aquesta tècnica de fabricació, és crucial comprendre els elements clau implicats.
Components de la màquina de modelat per injecció i les seves funcions
Els components primaris d’una màquina de modelat per injecció inclouen:
Unitat d'injecció: responsable de la fusió i la injecció del material plàstic a la cavitat del motlle.
Unitat de subjecció: manté el motlle tancat durant la injecció i aplica la força de subjecció necessària per evitar que el motlle s’obri sota pressió.
Motlle: consta de dues meitats (la cavitat i el nucli) que formen la forma del producte final.
Sistema de control: regula i supervisa tot el procés de modelat per injecció, garantint la consistència i la qualitat.
Cada component té un paper vital en el bon funcionament de la màquina i influeix directament en la qualitat de les parts modelada.
Paràmetres clau en el modelat per injecció
Per obtenir resultats òptims, és fonamental comprendre i controlar els paràmetres clau següents:
Força de subjecció: la força necessària per mantenir el motlle tancat durant la injecció, evitant que el material s’escapi i garanteixi una formació de parts adequada.
Pressió d’injecció: la pressió aplicada al plàstic fos ja que s’injecta a la cavitat del motlle, afectant la velocitat d’ompliment i la qualitat de la part.
Volum d'injecció: la quantitat de material plàstic injectat a la cavitat del motlle durant cada cicle, determinant la mida i el pes del producte final.
Altres paràmetres importants són la velocitat d’injecció, la temperatura de la fusió, el temps de refrigeració i la força d’expulsió. Cadascun d’aquests factors s’ha de controlar i ajustar amb cura per assegurar parts consistents i d’alta qualitat.
Relació entre les especificacions de la màquina i els requisits de modelat
La selecció d’una màquina de modelat per injecció depèn dels requisits específics del projecte de modelat. Els factors a tenir en compte inclouen:
Mida del tret: el volum màxim de plàstic La màquina pot injectar en un sol cicle.
Força de subjecció: la capacitat de la màquina de mantenir el motlle tancat sota la pressió d'injecció requerida.
Pressió d’injecció: la pressió màxima que la màquina pot generar per omplir la cavitat del motlle.
| els requisits de modelat | Especificació de la màquina relacionada amb |
| Mida de la part | Mida del tret |
| Complexitat de part | Força de subjecció, pressió d'injecció |
| Tipus de material | Pressió d'injecció, temperatura de fusió |
Càlcul de la força de subjecció
En el món del modelat per injecció, la força de subjecció té un paper vital en assegurar la qualitat i la consistència del producte final. Però, què és exactament la força de subjecció i per què és tan important?
Definició i importància de la força de subjecció
La força de subjecció fa referència a la força necessària per mantenir el motlle tancat durant el procés d’injecció. Evita que el motlle s’obri sota l’alta pressió del plàstic injectat, garantint que el material fos omple la cavitat completament i forma la forma desitjada.
Sense una força de subjecció suficient, es poden produir problemes com el flaix, el farcit incomplet i les inexactituds dimensionals, provocant parts defectuoses i augment de costos de producció.
Fórmula de la força de subjecció
La força de subjecció necessària per a un projecte de modelat específic es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
F = am * pv / 1000
On:
F: Força de subjecció (tona)
AM: Àrea projectada per la cavitat (CM^2)
PV: pressió d'ompliment (kg/cm^2)
Per utilitzar aquesta fórmula de manera eficaç, haureu de determinar l’àrea projectada per la cavitat i la pressió d’ompliment adequada per al material que s’utilitza.
Factors que afecten la força de subjecció
Diversos factors poden influir en la força de subjecció necessària, inclosa:
Propietats del material:
Viscositat
Taxa de contracció
Índex de flux de fusió
Part Geometria:
Gruix de la paret
Ràtio d'aspecte
Complexitat
Comprendre com aquests factors afecten la força de subjecció és crucial per optimitzar el procés de modelat per injecció i evitar defectes comuns.
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per il·lustrar l’aplicació pràctica de la fórmula de la força de subjecció. Suposem que esteu modelant una part amb una superfície projectada per una cavitat de 250 cm^2 mitjançant un material amb una pressió d'ompliment recomanada de 180 kg/cm^2.
Utilitzant la fórmula:
F = AM PV / 1000 = 250 180 /1000 = 45 tones
En aquest cas, necessitaríeu una força de subjecció de 45 tones per assegurar un tancament adequat del motlle i la qualitat de la part.
Càlcul de la pressió d'injecció
La pressió d'injecció és un altre paràmetre crític en el procés de modelat per injecció. Afecta directament la qualitat de les parts modelades i comprendre com calcular -ho és essencial per optimitzar el procés.
Definició i importància de la pressió d'injecció
La pressió d’injecció fa referència a la força aplicada al material plàstic fos, ja que s’injecta a la cavitat del motlle. Determina quina rapidesa i eficient el material omple la cavitat, garantint la formació de peces adequades i minimitzant defectes com ara trets curts o un farcit incomplet.
Mantenir la pressió d’injecció òptima és crucial per aconseguir parts consistents i d’alta qualitat alhora que minimitzen els temps de cicle i els residus de materials.
Fórmula de pressió d'injecció
La pressió d'injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
Pi = p * a / ao
On:
PI: pressió d’injecció (kg/cm^2)
P: Pressió de la bomba (kg/cm^2)
A: Àrea efectiva del cilindre d'injecció (CM^2)
AO: Àrea de secció de cargol (CM^2)
Per aplicar aquesta fórmula, haureu de conèixer la pressió de la bomba, l’àrea efectiva del cilindre d’injecció i l’àrea de secció del cargol.
Factors que afecten la pressió d'injecció
Diversos factors poden influir en la pressió d'injecció requerida, inclosa:
Viscositat material:
Mida i disseny de la porta:
Longitud i gruix del camí de flux:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per demostrar l’aplicació pràctica de la fórmula de pressió d’injecció. Suposem que teniu una pressió de bomba de 150 kg/cm^2, una superfície efectiva del cilindre d'injecció de 120 cm^2 i una superfície de cargol de 20 cm^2.
Utilitzant la fórmula:
Pi = p a / ao = 150 120/20 = 900 kg / cm^2
En aquest cas, la pressió d’injecció seria de 900 kg/cm^2.
Volum d'injecció i càlcul de pes
El volum i el pes d'injecció són dos paràmetres essencials en el procés de modelat per injecció. Influeixen directament en la mida, la qualitat i el cost de les parts modelades, cosa que fa que el seu càlcul precís sigui crucial per optimitzar el procés.
Definició i importància del volum i el pes d'injecció
El volum d’injecció fa referència a la quantitat de material plàstic fos injectat a la cavitat del motlle durant cada cicle. Determina la mida i la forma del producte final.
El pes de la injecció, en canvi, és la massa del material plàstic injectat a la cavitat del motlle. Afecta el pes i el cost global de la part modelada.
El càlcul amb precisió d’aquests paràmetres és essencial per assegurar la qualitat de les parts consistents, minimitzar els residus de materials i l’optimització de l’eficiència de producció.
Fórmula del volum d'injecció
El volum d'injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
V = π (do/2)^2 St
On:
V: Volum d'injecció (CM^3)
Fer: diàmetre del cargol (cm)
ST: ictus per injecció (CM)
Per aplicar aquesta fórmula, haureu de conèixer el diàmetre del cargol i el cop d’injecció de la màquina de modelat per injecció.
Fórmula de pes per injecció
El pes de la injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
VW = V η Δ
On:
VW: Pes de la injecció (G)
V: Volum d'injecció (CM^3)
η: Gravitat específica del material
Δ: eficiència mecànica
Per utilitzar aquesta fórmula, haureu de conèixer el volum d'injecció, la gravetat específica del material que s'utilitza i l'eficiència mecànica de la màquina de modelat per injecció.
Factors que afecten el volum i el pes d'injecció
Diversos factors poden influir en el volum i el pes d'injecció, inclosos:
Gruix de paret de part:
Disseny del sistema de corredors:
Mida i ubicació de la porta:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per il·lustrar l’aplicació pràctica del volum d’injecció i de les fórmules de pes. Suposem que teniu un diàmetre de cargol de 4 cm, un cop d’injecció de 10 cm, un material amb una gravetat específica d’1,2 i una eficiència mecànica de 0,95.
Utilitzant la fórmula del volum d'injecció:
V = π (do/2)^2 St = π (4/2)^2 10 = 62,83 cm^3
Utilitzant la fórmula de pes per injecció:
VW = V η Δ = 62,83 1.2 0,95 = 71,63 g
En aquest cas, el volum d'injecció seria de 62,83 cm^3, i el pes d'injecció seria de 71,63 g.
Velocitat i càlcul de velocitat de la injecció
La velocitat i la velocitat de la injecció són dos paràmetres crucials en el procés de modelat per injecció. Impacten significativament la qualitat de les parts modelat, els temps de cicle i l’eficiència general de la producció.
Definició i importància de la velocitat i la velocitat de la injecció
La velocitat d’injecció es refereix a la velocitat en què s’injecta el material plàstic fos a la cavitat del motlle. Es mesura normalment en centímetres per segon (cm/seg).
La taxa d’injecció, d’altra banda, és la massa de material plàstic injectat a la cavitat del motlle per unitat de temps, normalment expressada en grams per segon (g/seg).
L’optimització d’aquests paràmetres és essencial per garantir l’ompliment adequat de la cavitat del motlle, minimitzant defectes com ara trets curts o flash i aconseguir una qualitat de part constant.
Fórmula de velocitat d'injecció
La velocitat d’injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
S = q / a
On:
S: Velocitat per injecció (cm/seg)
P: Sortida de la bomba (CC/SEC)
A: Àrea efectiva del cilindre d'injecció (CM^2)
Per aplicar aquesta fórmula, haureu de conèixer la sortida de la bomba i l’àrea efectiva del cilindre d’injecció.
Fórmula de la tarifa d'injecció
La taxa d'injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
Sv = s * ao
On:
SV: Taxa d’injecció (G/Sec)
S: Velocitat per injecció (cm/seg)
AO: Àrea de secció de cargol (CM^2)
Per utilitzar aquesta fórmula, haureu de conèixer la velocitat d’injecció i l’àrea transversal del cargol.
Factors que afecten la velocitat i la velocitat de la injecció
Diversos factors poden influir en la velocitat i la velocitat de la injecció, inclosos:
Propietats del material:
Viscositat
Índex de flux de fusió
Conductivitat tèrmica
Mida i disseny de la porta:
Part Geometria:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per demostrar l’aplicació pràctica de les fórmules de velocitat i velocitat d’injecció. Suposem que teniu una sortida de bomba de 150 cc/seg, una superfície efectiva del cilindre d’injecció de 50 cm^2 i una superfície transversal de cargol de 10 cm^2.
Utilitzant la fórmula de velocitat d'injecció:
S = q / a = 150/50 = 3 cm / seg
Utilitzant la fórmula de la taxa d'injecció:
Sv = s ao = 3 10 = 30 g/seg
En aquest cas, la velocitat d’injecció seria de 3 cm/seg, i la taxa d’injecció seria de 30 g/seg.
Càlcul de l’àrea del cilindre d’injecció
L’àrea del cilindre d’injecció és un paràmetre crític en el procés de modelat per injecció. Afecta directament la pressió, la velocitat i el rendiment global de la màquina.
Definició i importància de la zona del cilindre d'injecció
L’àrea del cilindre d’injecció fa referència a l’àrea de secció transversal de l’origen del cilindre d’injecció. És la zona a través de la qual el material plàstic fos és empès pel pistó o el cargol durant la fase d'injecció.
L’àrea del cilindre d’injecció determina la quantitat de força que es pot aplicar al plàstic fos, que al seu torn afecta la pressió i la velocitat d’injecció. Calcular amb precisió aquesta àrea és essencial per optimitzar el rendiment de la màquina i assegurar una qualitat de part constant.
Fórmula de l’àrea del cilindre d’injecció
L’àrea del cilindre d’injecció es pot calcular mitjançant les fórmules següents:
Cilindre únic:
(Diàmetre del cilindre d'injecció^2 - diàmetre de pistó^2) * 0,785 = Àrea del cilindre d'injecció (CM^2)
Cilindre doble:
(Diàmetre del cilindre d'injecció^2 - diàmetre de pistó^2) 0.785 2 = Àrea del cilindre d'injecció (CM^2)
Per aplicar aquestes fórmules, haureu de conèixer els diàmetres del cilindre i el pistó d'injecció.
Factors que afecten la zona del cilindre d'injecció
Diversos factors poden influir en la zona del cilindre d'injecció, incloent:
Tipus i mida de la màquina:
Configuració de la unitat d'injecció:
Plunger o Disseny de cargol:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per il·lustrar l’aplicació pràctica de les fórmules de l’àrea del cilindre d’injecció. Suposem que teniu una màquina de modelat per injecció d’un sol cilinder amb un diàmetre del cilindre d’injecció de 10 cm i un diàmetre de pistó de 8 cm.
Utilitzant la fórmula d’un sol cilindre:
Àrea del cilindre d'injecció = (diàmetre del cilindre d'injecció^2 - diàmetre de pistó^2) 0,785 = (10^2 - 8^2) 0,785 = (100 - 64) * 0,785 = 28,26 cm^2
En aquest cas, la superfície del cilindre d'injecció seria de 28,26 cm^2.
Pump càlcul del volum de la revolució única
El volum de revolució única de la bomba és un paràmetre essencial en el procés de modelat per injecció. Determina la quantitat de material plàstic fos lliurat per la unitat d’injecció per revolució de la bomba.
Definició i importància del volum de la revolució única
El volum de revolució única de la bomba fa referència al volum de material plàstic fos desplaçat per la bomba de la unitat d’injecció durant una revolució completa. Es mesura normalment en centímetres cúbics per segon (cc/seg).
Aquest paràmetre afecta directament la velocitat, la pressió i l'eficiència global del procés de modelat per injecció. Calcular amb precisió el volum de revolució de la bomba és crucial per optimitzar el rendiment de la màquina i assegurar una qualitat de part constant.
Fórmula del volum de la revolució única de la bomba
El volum de revolució única de la bomba es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
Àrea del cilindre d'injecció (CM^2) Velocitat d'injecció (cm/sec) 60 segons/velocitat del motor = bomba de volum de revolució única (CC/sec)
Per aplicar aquesta fórmula, haureu de conèixer l’àrea del cilindre d’injecció, la velocitat d’injecció i la velocitat del motor de la màquina de modelat per injecció.
Factors que afecten el volum de la revolució única de la bomba
Diversos factors poden influir en el volum de revolució única de la bomba, inclòs:
Dimensions del cilindre d'injecció:
Configuració de la velocitat de la injecció:
Velocitat del motor:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per demostrar l’aplicació pràctica de la fórmula de volum de la bomba única. Suposem que teniu una màquina de modelat per injecció amb una superfície del cilindre d’injecció de 50 cm^2, una velocitat d’injecció de 10 cm/seg i una velocitat del motor de 1000 rpm.
Utilitzant la fórmula:
Volum de la revolució única de la bomba = la velocitat del cilindre d’injecció Velocitat d’injecció 60 segons / velocitat del motor = 50 10 60/1000 = 30 cc / seg
En aquest cas, el volum de revolució única de la bomba seria de 30 cc/seg.
Càlcul total de la pressió d'injecció
La pressió total d'injecció és un paràmetre crític en el procés de modelat per injecció. Representa la força màxima exercida sobre el material plàstic fos durant la fase d'injecció.
Definició i importància de la pressió d'injecció total
La pressió total d’injecció es refereix a la suma de les forces que actuen sobre el material plàstic fos, ja que s’injecta a la cavitat del motlle. És una combinació de la pressió generada per la unitat d’injecció i la resistència que es troba amb el material a mesura que flueix pel motlle.
Calcular amb precisió la pressió total d’injecció és essencial per assegurar el farcit adequat de la cavitat del motlle, prevenir la degradació del material i optimitzar el procés global de modelat per injecció.
Fórmula total de pressió d'injecció
La pressió total d'injecció es pot calcular mitjançant les fórmules següents:
(1) Pressió màxima del sistema (kg/cm^2) * Àrea del cilindre d'injecció (cm^2) = pressió d'injecció total (kg)
(2) Pressió d'injecció (kg/cm^2) * Àrea de cargol (cm^2) = pressió d'injecció total (kg)
Per aplicar aquestes fórmules, haureu de conèixer la pressió màxima del sistema, l’àrea del cilindre d’injecció, la pressió d’injecció i la zona de cargol de la màquina de modelat d’injecció.
Factors que afecten la pressió total d'injecció
Diversos factors poden influir en la pressió total d'injecció, inclosa:
Propietats del material:
Viscositat
Índex de flux de fusió
Conductivitat tèrmica
Disseny de motlles:
Característiques de la màquina:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per il·lustrar l’aplicació pràctica de les fórmules de pressió d’injecció total. Suposem que teniu una màquina de modelat per injecció amb una pressió màxima del sistema de 2000 kg/cm^2, una superfície del cilindre d'injecció de 50 cm^2 i una superfície de cargol de 10 cm^2. La pressió d’injecció s’estableix a 1500 kg/cm^2.
Utilitzant la fórmula (1):
Pressió total d'injecció = màxima pressió del sistema. Àrea del cilindre d'injecció = 2000 50 = 100.000 kg
Utilitzant la fórmula (2):
Pressió total d’injecció = Àrea de cargol de pressió d’injecció = 1500 10 = 15.000 kg
En aquest cas, la pressió total d'injecció seria de 100.000 kg mitjançant la fórmula (1) i 15.000 kg mitjançant la fórmula (2).
Velocitat de cargol i motor hidràulic Càlcul de volum de revolució única
La velocitat del cargol i el volum de revolució única del motor hidràulic són dos paràmetres importants en el procés de modelat per injecció. Tenen un paper crucial en la determinació de la capacitat de plastificació i l'eficiència global de la unitat d'injecció.
Definició i importància de la velocitat del cargol i el volum de revolució única del motor hidràulic
La velocitat del cargol es refereix a la velocitat de rotació del cargol a la unitat d’injecció, generalment mesurada en revolucions per minut (RPM). Afecta directament la velocitat de cisalla, la barreja i la fusió del material plàstic.
El volum de revolució única del motor hidràulic, en canvi, és la quantitat de líquid desplaçat pel motor hidràulic durant una revolució completa. Es mesura normalment en centímetres cúbics per revolució (CC/Rev).
Aquests paràmetres estan estretament relacionats i tenen un paper important en el control del procés de plastificació, garantint una preparació de materials consistent i optimitzant el cicle de modelat per injecció.
Velocitat de cargol i motor hidràulic de revolució única fórmula de volum
La relació entre la velocitat del cargol i el volum de revolució única del motor hidràulic es pot expressar mitjançant les fórmules següents:
(1) Bomba un volum de revolució única (CC / Rev) * Velocitat del motor (rpm) / motor hidràulic Volum de revolució única = velocitat del cargol
(2) Bomba un volum de revolució única (CC / Rev) * Velocitat del motor (RPM) / velocitat de cargol = Motor hidràulic Volum de revolució única
Per aplicar aquestes fórmules, haureu de conèixer el volum de revolució única de la bomba, la velocitat del motor i la velocitat del cargol o el volum de revolució única del motor hidràulic.
Factors que afecten la velocitat del cargol i el volum de revolució única del motor hidràulic
Diversos factors poden influir en la velocitat del cargol i el volum de revolució única del motor hidràulic, inclòs:
Propietats del material:
Viscositat
Índex de flux de fusió
Conductivitat tèrmica
Disseny de cargol:
Proporció de compressió
Ràtio L/D
Barrejant elements
Especificacions de la unitat d'injecció:
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per demostrar l’aplicació pràctica de la velocitat del cargol i les fórmules de volum de revolució única del motor hidràulic. Suposem que teniu una màquina de modelat per injecció amb un volum de revolució única de bomba de 100 cc/rev, una velocitat del motor de 1500 rpm i un volum de revolució única hidràulica de 250 cc/rev.
Utilitzant la fórmula (1) per calcular la velocitat del cargol:
Velocitat de cargol = bomba de volum únic Volum de velocitat / motor hidràulic Volum de revolució única = 100 1500/250 = 600 rpm
Utilitzant la fórmula (2) per calcular el volum de revolució única del motor hidràulic:
Motor hidràulic Volum de revolució única = bomba Velocitat del motor de la revolució única / velocitat = 100 1500/600 = 250 cc / rev
En aquest cas, la velocitat del cargol seria de 600 rpm i el volum de revolució única del motor hidràulic seria de 250 cc/rev.
Fórmules empíriques per a la força de subjecció
Les fórmules empíriques per a la força de subjecció són mètodes simplificats per estimar la força de subjecció necessària en el modelat per injecció. Aquestes fórmules proporcionen una forma ràpida i pràctica de determinar la mida de la màquina adequada per a un projecte de modelat determinat.
Definició i importància de les fórmules empíriques per a la força de subjecció
Les fórmules empíriques per a la força de subjecció es deriven de l’experiència pràctica i les observacions en el modelat per injecció. Tenen en compte factors clau com l’àrea projectada del producte, les propietats del material i els marges de seguretat.
Aquestes fórmules són essencials per diverses raons:
Permeten una ràpida estimació dels requisits de la força de subjecció
Ajuden a seleccionar la màquina de modelar per injecció adequada
Asseguren una força de subjecció adequada per evitar l’obertura de motlles i la formació de flaixos
Si bé les fórmules empíriques proporcionen un bon punt de partida, és important tenir en compte que potser no consideren totes les complexitats d’una aplicació de modelat específica.
Fórmula empírica 1 per a la força de subjecció
La primera fórmula empírica per a la força de subjecció es basa en la constant de la força de subjecció (KP) i l’àrea projectada del producte (s):
Força de subjecció (T) = Força de subjecció Constant KP Producte Producte S (cm^2) Factor de seguretat (1+10%)
En aquesta fórmula:
El KP és una constant que depèn del material que es modifiqui (normalment oscil·la entre 0,3 i 0,8)
S és l’àrea projectada del producte a CM^2
El factor de seguretat de 1,1 (1+10%) dóna compte de variacions en les propietats del material i les condicions de processament
Aquesta fórmula proporciona una manera ràpida d’estimar la força de subjecció requerida en funció de la geometria i el material del producte.
Fórmula empírica 2 per a la força de subjecció
La segona fórmula empírica per a la força de subjecció es basa en la pressió de modelat de material i l’àrea projectada del producte:
Força de subjecció (T) = Producte de pressió de modelat de materials Producte projectat S (cm^2) Factor de seguretat (1+10%) = 350bar S (cm^2) / 1000 (1+10%)
En aquesta fórmula:
Se suposa que la pressió de modelat de material és de 350 bar (un valor típic per a molts plàstics)
S és l’àrea projectada del producte a CM^2
El factor de seguretat d’1,1 (1+10%) s’aplica per tenir en compte les variacions
Aquesta fórmula és particularment útil quan no es coneixen les propietats del material específiques, ja que es basa en un valor de pressió de modelat estàndard.
Exemples i aplicacions pràctiques
Considerem un exemple per il·lustrar l’aplicació pràctica de les fórmules empíriques per a la força de subjecció. Suposem que teniu un producte amb una superfície projectada de 500 cm^2 i que utilitzeu plàstic ABS (KP = 0,6).
Utilitzant la fórmula empírica 1:
Força de subjecció (T) = KP S (1+10%) = 0,6 500 1,1 = 330 T
Utilitzant la fórmula empírica 2:
Força de subjecció (T) = 350 S / 1000 (1+10%) = 350 500 /1000 1,1 = 192,5 T
En aquest cas, la fórmula empírica 1 suggereix una força de subjecció de 330 T, mentre que la fórmula empírica 2 suggereix una força de subjecció de 192.5 T.
Càlcul de la capacitat de plastificació
En el modelat per injecció, la capacitat de plastificació té un paper vital en la determinació de l'eficiència i la qualitat del procés. Explorem aquest concepte més endavant i aprenem a calcular -lo.
Comprensió de la capacitat de plastificació
La capacitat de plastificació es refereix a la quantitat de material plàstic que es pot fondre i homogeneïtzar pel cargol de la màquina i el sistema de bóta de la màquina de modelat per injecció en un període de temps determinat. Normalment s’expressa en grams per segon (g/seg).
La importància de la capacitat de plastificació rau en el seu impacte directe en:
Tarifa de producció
Consistència material
Qualitat de part
La capacitat de plasticització insuficient pot comportar temps de cicle més llargs, mescla deficient i propietats de part incoherents. D'altra banda, la capacitat de plàstic excessiva pot produir una degradació del material i un augment del consum d'energia.
Com calcular la capacitat de plastificació?
La capacitat de plastificació d’una màquina d’emmotllament d’injecció es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
W (g/sec) = 2,5 × (d/2,54)^2 × (H/2.54) × N × S × 1000/3600/2
On:
W: Capacitat de plasticització (G/seg)
D: diàmetre del cargol (cm)
H: profunditat del canal de cargol a l'extrem frontal (cm)
N: velocitat de rotació de cargol (RPM)
S: Densitat de matèries primeres
Per utilitzar aquesta fórmula, haureu de conèixer la geometria del cargol (diàmetre i profunditat del canal), la velocitat del cargol i la densitat del material plàstic que s’està processant.
Considerem un exemple per demostrar el procés de càlcul. Suposem que teniu una màquina de modelat per injecció amb les especificacions següents:
Diàmetre del cargol (D): 6 cm
Profunditat del canal de cargol a l'extrem frontal (H): 0,8 cm
Velocitat de rotació de cargol (N): 120 rpm
Densitat (s) de matèries primeres: 1,05 g/cm^3
Connectant aquests valors a la fórmula:
W = 2,5 × (6 / 2,54)^2 × (0,8 / 2,54) × 120 × 1,05 × 1000 / 3600/2
W = 2,5 × 5,57 × 0,31 × 120 × 1,05 × 0,139
W = 7,59 g/seg
En aquest exemple, la capacitat de plastificació de la màquina de modelat per injecció és d'aproximadament 7,59 grams per segon.
Aplicacions i consideracions pràctiques
Quan s'apliquen les fórmules de càlcul per modelar la injecció en escenaris del món real, s'han de tenir en compte diversos factors per assegurar resultats òptims. Explorem aquestes consideracions i veiem com influeixen en la selecció de màquines de modelat per injecció per a productes específics.
Factors a considerar
Per aconseguir la qualitat de la part desitjada i l’eficiència de producció, és crucial tenir en compte els paràmetres clau següents:
Força de subjecció:
Pressió d'injecció:
Afecta la velocitat d’ompliment i l’embalatge de la cavitat del motlle
Impacta Densitat de peces, acabat superficial i estabilitat dimensional
Volum d'injecció:
Velocitat per injecció:
Afecta el patró d’ompliment, la velocitat de cisalla i el comportament del flux de material
Influeix en l’aspecte de la part, les propietats mecàniques i el temps de cicle
Analitzant detingudament aquests factors i utilitzant les fórmules de càlcul adequades, els professionals de modelat per injecció poden optimitzar els paràmetres del procés i seleccionar la màquina més adequada per a una aplicació determinada.
Les especificacions de la màquina coincideixen amb els requisits del producte
Per il·lustrar la importància de coincidir les especificacions de la màquina amb els requisits del producte, considerem alguns estudis de cas:
Estudi de cas 1: component interior de l'automoció
Material: ABS
Dimensions de la part: 250 x 150 x 50 mm
Gruix de la paret: 2,5 mm
Força de subjecció obligatòria: 150 tones
Volum d'injecció: 150 cm^3
En aquest cas, seria adequada una màquina de modelat per injecció amb una força de subjecció d'almenys 150 tones i una capacitat de volum d'injecció de 150 cm^3 o més. La màquina també ha de tenir la capacitat de mantenir la pressió i la velocitat d'injecció requerides per al material ABS.
Estudi de cas 2: component del dispositiu mèdic
Material: PC
Dimensions de la part: 50 x 30 x 10 mm
Gruix de la paret: 1,2 mm
Força de subjecció obligatòria: 30 tones
Volum d'injecció: 10 cm^3
Per a aquest component del dispositiu mèdic, seria adequada una màquina de modelar d’injecció més petita amb una força de subjecció d’unes 30 tones i una capacitat de volum d’injecció de 10 cm^3. La màquina ha de tenir un control precís sobre la pressió i la velocitat d’injecció per assegurar la precisió dimensional i la qualitat de la superfície necessària per a les aplicacions mèdiques.
| d’estudi de cas | Material | Dimensions de la part (mm) | gruix de la paret (mm) | requerida Força de subjecció (tones) | Volum d’injecció (CM^3) |
| 1 | ) | 250 x 150 x 50 | 2.5 | 150 | 150 |
| 2 | PC | 50 x 30 x 10 | 1.2 | 30 | 10 |
Conclusió
En aquest article, vam explorar fórmules essencials de modelat per injecció. Els càlculs precisos per a la força de subjecció, la pressió d’injecció i la velocitat són crucials. Aquestes fórmules asseguren l’eficiència i la qualitat del producte.
Utilitzar fórmules precises ajuda a optimitzar el procés de modelat per injecció. Els càlculs precisos eviten defectes i milloren l’eficiència de la producció.
Apliqueu sempre aquestes fórmules amb cura. En fer -ho, obtindreu millors resultats en els vostres projectes de modelat per injecció.
