Proces vstřikování
Proces vstřikování se skládá hlavně ze 6 fází, včetně uzavření formy - plnění - přítlak - chlazení - otevření formy - Deformování.Těchto šest stupňů přímo určuje kvalitu lisování produktů a těchto šest stupňů je kompletní a nepřetržitý proces.
Proces vstřikování - fáze plnění
Plnění je prvním krokem v celém cyklu vstřikování a čas se počítá od začátku vstřikování, kdy je forma uzavřena, do zaplnění dutiny formy na cca 95 %.Teoreticky, čím kratší je doba plnění, tím vyšší je účinnost formování;ve skutečné výrobě však doba formování podléhá mnoha podmínkám.
Vysokorychlostní plnění.vysokorychlostní plnění s vysokou smykovou rychlostí, plast kvůli smykovému ztenčování a přítomnosti poklesu viskozity, takže celkový odpor proudění se snižuje;lokální viskózní zahřívací účinek také způsobí, že tloušťka vytvrzovací vrstvy bude tenčí.Proto ve fázi řízení průtoku chování při plnění často závisí na velikosti objemu, který má být naplněn.To znamená, že ve fázi řízení toku je účinek smykového ztenčování taveniny často velký v důsledku vysokorychlostního plnění, zatímco chladicí účinek tenkých stěn není zřejmý, takže převládá užitečnost rychlosti.
Nízká rychlost plnění.Nízkorychlostní plnění řízená přenosem tepla má nižší smykovou rychlost, vyšší lokální viskozitu a vyšší průtokový odpor.Díky pomalejšímu doplňování termoplastů je proudění pomalejší, takže efekt přenosu tepla je výraznější a teplo je rychle odváděno pro studenou stěnu formy.Spolu s menším množstvím jevu viskózního ohřevu je tloušťka vytvrzovací vrstvy silnější a dále zvyšuje odpor proudění v tenčí části stěny.
Vzhledem k proudění fontány je před proudovou vlnou plastová polymerová řetězová řada téměř rovnoběžná s přední částí proudící vlny.Proto, když se dva roztavené plasty protnou, jsou polymerní řetězce na kontaktním povrchu vzájemně rovnoběžné;spolu s odlišnou povahou dvou roztavených plastů, což má za následek mikroskopicky špatnou strukturální pevnost oblasti průniku taveniny.Když je díl umístěn pod správným úhlem pod světlem a pozorován pouhým okem, lze zjistit, že jsou zde patrné spojové linie, což je mechanismus tvorby stop po roztavení.Stopy po roztavení ovlivňují nejen vzhled plastového dílu, ale mají také volnou mikrostrukturu, která může snadno způsobit koncentraci napětí, a tím snížit pevnost dílu a způsobit jeho lom.
Obecně řečeno, síla tavných stop je lepší, když se tavení provádí v oblasti s vysokou teplotou.Kromě toho je teplota dvou pramenů taveniny v oblasti vysokých teplot blízko u sebe a tepelné vlastnosti taveniny jsou téměř stejné, což zvyšuje pevnost oblasti tavení;naopak v oblasti nízkých teplot je pevnost tavení nízká.
Proces vstřikování - fáze držení
Úlohou zadržovacího stupně je kontinuálně vyvíjet tlak, aby se tavenina zhutnila a zvýšila hustota plastu, aby se kompenzovalo chování plastu při smršťování.Během procesu přidržovacího tlaku je protitlak vyšší, protože dutina formy je již vyplněna plastem.V procesu zhutňování udržovacím tlakem se šroub vstřikovacího stroje může pohybovat pouze pomalu dopředu pro malý pohyb a rychlost toku plastu je také pomalejší, což se nazývá tok udržovacího tlaku.Jak se plast ochlazuje a vytvrzuje stěnou formy, viskozita taveniny se rychle zvyšuje, takže odpor v dutině formy je velký.V pozdější fázi přidržovacího tlaku se hustota materiálu dále zvyšuje a výlisek se postupně formuje.Fáze přidržovacího tlaku by měla pokračovat, dokud není brána vytvrzena a utěsněna, kdy tlak v dutině ve fázi přidržovacího tlaku dosáhne nejvyšší hodnoty.
Ve fázi držení je plast částečně stlačitelný, protože tlak je poměrně vysoký.V oblasti vyššího tlaku je plast hustší a hustota je vyšší;v oblasti nižšího tlaku je plast volnější a hustota je nižší, což způsobuje, že se rozložení hustoty mění s polohou a časem.Průtok plastu je během procesu zadržování velmi nízký a průtok již nehraje dominantní roli;tlak je hlavním faktorem ovlivňujícím proces držení.Během procesu přidržování je plast vyplněn dutinou formy a postupně vytvrzovaná tavenina se používá jako médium pro přenos tlaku.Tlak v dutině formy je přenášen na povrch stěny formy pomocí plastu, který má tendenci formu otevírat, a proto vyžaduje správnou upínací sílu pro uzamčení formy.
V novém prostředí vstřikování musíme zvážit některé nové procesy vstřikování, jako je lisování s pomocí plynu, lisování za pomoci vody, vstřikování pěny atd.
Proces vstřikování - fáze chlazení
v vstřikování , konstrukce chladicího systému je velmi důležitá.Je to proto, že pouze když jsou lisované plastové výrobky ochlazeny a vytvrzeny na určitou tuhost, mohou být plastové výrobky uvolněny z formy, aby se zabránilo deformaci v důsledku vnějších sil.Protože doba chlazení představuje asi 70 % až 80 % celého lisovacího cyklu, dobře navržený chladicí systém může výrazně zkrátit dobu lisování, zlepšit produktivitu vstřikování a snížit náklady.Nesprávně navržený chladicí systém prodlouží dobu formování a zvýší náklady;nerovnoměrné chlazení dále způsobí deformaci a deformaci plastových výrobků.
Podle experimentů je teplo vstupující do formy z taveniny vyzařováno ve dvou částech, část 5 % je předávána do atmosféry zářením a konvekcí a zbylých 95 % je vedeno z taveniny do formy.Plastové výrobky ve formě díky roli potrubí chladicí vody, teplo z plastu v dutině formy vedením tepla přes rám formy do potrubí chladicí vody a poté tepelnou konvekcí chladicí kapalinou pryč.Malé množství tepla, které není odvedeno chladicí vodou, je nadále vedeno ve formě, dokud se po kontaktu s vnějším světem nerozptýlí ve vzduchu.
Formovací cyklus vstřikování se skládá z doby uzavření formy, doby plnění, doby držení, doby chlazení a doby vyjmutí z formy.Mezi nimi má největší podíl doba chlazení, která je asi 70 % až 80 %.Doba chlazení tedy přímo ovlivní délku lisovacího cyklu a výtěžnost plastových výrobků.Teplota plastových výrobků ve fázi vyjímání z formy by měla být ochlazena na teplotu nižší, než je teplota tepelné deformace plastových výrobků, aby se zabránilo relaxaci plastových výrobků v důsledku zbytkového napětí nebo deformace a deformace způsobené vnějšími silami při vyjímání.
Faktory, které ovlivňují rychlost chlazení produktu, jsou:
Aspekty designu plastových výrobků.Především tloušťka stěny plastových výrobků.Čím větší je tloušťka produktu, tím delší je doba chlazení.Obecně řečeno, doba chlazení je přibližně úměrná druhé mocnině tloušťky plastového produktu nebo úměrná 1,6násobku maximálního průměru žlabu.To znamená, že zdvojnásobení tloušťky plastového produktu prodlouží dobu chlazení 4krát.
Formovací materiál a způsob jeho chlazení.Materiál formy, včetně jádra formy, materiálu dutiny a materiálu rámu formy, má velký vliv na rychlost chlazení.Čím vyšší je koeficient tepelné vodivosti materiálu formy, tím lepší je účinek přenosu tepla z plastu za jednotku času a tím kratší je doba chlazení.
Způsob konfigurace potrubí chladicí vody.Čím blíže je potrubí chladicí vody k dutině formy, tím větší je průměr potrubí a čím větší číslo, tím lepší je chladicí účinek a kratší doba chlazení.
Průtok chladicí kapaliny.Čím větší je průtok chladicí vody, tím lepší je účinek chladicí vody na odebírání tepla tepelnou konvekcí.
Povaha chladicí kapaliny.Viskozita a koeficient prostupu tepla chladicí kapaliny také ovlivní účinek přenosu tepla formy.Čím nižší je viskozita chladicí kapaliny, tím vyšší je koeficient přenosu tepla, čím nižší je teplota, tím lepší je chladicí účinek.
Výběr plastu.Plast je měřítkem toho, jak rychle plast vede teplo z horkého místa do chladného.Čím vyšší je tepelná vodivost plastu, tím lepší je tepelná vodivost, nebo čím nižší je měrné teplo plastu, tím snazší je změna teploty, takže teplo může snadno unikat, tím lepší je tepelná vodivost a kratší doba chlazení Požadované.
Nastavení parametrů zpracování.Čím vyšší je teplota materiálu, tím vyšší je teplota formy, čím nižší je teplota vyhazování, tím delší je požadovaná doba chlazení.
Pravidla návrhu chladicího systému:
Chladicí kanál by měl být navržen tak, aby chladicí účinek byl rovnoměrný a rychlý.
Účelem chladicího systému je udržovat správné a účinné chlazení formy.Chladicí otvory by měly mít standardní velikost, aby se usnadnilo zpracování a montáž.
Při návrhu chladicího systému musí konstruktér formy určit následující konstrukční parametry na základě tloušťky stěny a objemu lisovaného dílu - umístění a velikost chladicích otvorů, délku otvorů, typ otvorů, konfiguraci a spojení otvorů a rychlost proudění a vlastnosti přenosu tepla chladicí kapaliny.
Proces vstřikování - fáze vyjímání z formy
Deformování je poslední částí cyklu vstřikování.Přestože byl výrobek vytvrzen za studena, vyjmutí z formy má stále důležitý dopad na kvalitu výrobku.Nesprávné vyjmutí z formy může vést k nerovnoměrné síle při vyjímání a deformaci výrobku při vyhazování.Existují dva hlavní způsoby vyjímání z formy: vyjímání horní tyče z formy a vyjímání odizolovací desky.Při navrhování formy bychom měli zvolit vhodnou metodu vyjímání z formy podle konstrukčních charakteristik výrobku, abychom zajistili kvalitu výrobku.
U forem s horní lištou by měla být horní lišta nastavena co nejrovnoměrněji a poloha by měla být zvolena v místě s největším odporem proti uvolnění a největší pevností a tuhostí plastové části, aby nedošlo k deformaci a poškození plastové části .
Stahovací deska se obecně používá k vyjímání z formy tenkostěnných nádob s hlubokými dutinami a průhledných výrobků, které neumožňují stopy tlačné tyče.Charakteristikou tohoto mechanismu je velká a rovnoměrná odformovací síla, hladký pohyb a žádné zjevné stopy.
