Injekční formování je klíčovou technologií v moderní výrobě a je široce používána při výrobě různých plastových výrobků. Injekční lisovací stroje a pomocné zařízení hrají zásadní roli při vstřikování a jejich výkon a účinnost přímo ovlivňují kvalitu produktu a výrobní náklady.
Cílem této příručky vám je poskytnout komplexní znalosti o vstřikovacích strojích a pomocných zařízeních, pokrývajících typy vstřikovacích strojů, pracovní principy, procesy lisování, výběr pomocných zařízení, údržba a řešení běžných problémů.
Co je to injekční formovací stroj?
Injekční lisovací stroj (také známý jako ekonomický tisk) je zařízení, které vám pomůže vytvářet plastové předměty. Provozní princip vstřikovacího formování funguje takto: plastové látky se nejprve zahřívají, dokud nedosáhnou bodu tání, pak zkapalněný plast je čerpán do dutiny zemřelé pod extrémně vysokým tlakem. Po chlazení a kalení se vytvoří potřebná plastová součást. Kvantitativní stroje na vstřikování jsou schopny vyrobit identické plastové části daných rozměrů a obrysů nepřetržitým opakováním cyklu.
Klíčové komponenty injekčních lisovacích strojů
Vstřikovací stroj se skládá ze tří hlavních částí, které plynule spolupracují na výrobě vysoce kvalitních plastových výrobků. Pojďme podrobně prozkoumat každou složku:
Injekční jednotka
Vstřikovací jednotka slouží funkci zahřívání a míchání peletizovaného plastového materiálu a vstřikování tekutiny do místa formy.
Existuje řada prvků, které zahrnují násypky, sudy šrouby a trysky.
Uvnitř hlaveň je namontována helikální rotující hřídel, která se rotá, která slouží k roztavení, kombinování a krmení plastových vzorků pro další vyhazování ve formě.
Zhutněná jednotka
Tato konkrétní jednotka se používá pro otevření a uzavření formy a také poskytuje dostatečný uzavírací tlak během injekce, aby se forma nemohla otevřít.
Některé z jejích součástí zahrnují: Platens, Traed Bars, Pokyny a upínací válce.
Množství upínací síly závisí na modelu vstřikovacího stroje a velikosti injikovaných produktů.
Řídicí systém
Protože reguluje a dohlíží na většinu procesů prováděných v injekčním formování, může být řídicí systém přirovnáván k „nervovému systému “ injekčního lisovacího stroje.
Například řídí rychlost injekce, tlak, teplotu, čas a další proměnné, aby byla zajištěna kvalita procesu a produktu.
Většina moderních injekčních lisovacích strojů je navržena s ovládacími prvky dotykové obrazovky a strukturou PLC, která se snadno provozuje a zajišťuje vysokou úroveň účinnosti provozu.
Klasifikace injekčních lisovacích strojů
Injekční formovací stroje lze rozdělit do tří kategorií podle jejich způsobu pohonu. Každá z nich má své vlastní zvláštnosti a oblasti aplikace:
Hydraulické injekční formovací stroje
Hydraulické systémy napájí injekci a upínací jednotky v hydraulických vstřikovacích strojích.
Tyto stroje často mají větší injekční a upínací sílu, takže jsou ideální pro výrobu velkých a objemných částí.
Ačkoli hydraulické systémy mají pomalejší dynamické reakce a trpí většími tepelnými ztrátami, ceny na těchto strojích jsou mnohem nižší.
Elektrické vstřikovací formovací stroje
Místo hydraulických válců jsou všechny složky injekce a upínání v elektrických vstřikovacích strojích ovládány servomotory.
Vzhledem k tomu, že mají vysokou přesnost a jsou rychlé v provozu a nízkém hluku, jsou považovány za docela vhodné při výrobě složitých a komplikovaných částí z plastu.
Elektrické vstřikovací stroje spotřebovávají méně energie, ale náklady na tyto stroje jsou vysoké.
Hybridní injekční formovací stroje
Hybridní vstřikovací zařízení je navrženo tak, aby kombinovalo výhody nabízené hydraulickými a elektrickými technologiemi.
Obvykle mají elektrickou injekční jednotku poháněnou, zatímco upínací jednotka je hydraulická.
Tento design zahrnuje úžasnou rychlost, přesnost a výkon s minimální energií a náklady na rozdíl od plně hydraulických strojů.
Proces injekčního formování
Proces formování plastu transformuje surové plastové materiály na přesně inženýrské části prostřednictvím systematické sekvence operací. Zde je podrobné zkoumání procesu a klíčových faktorů optimalizace:
Porozumění cyklu formování injekce
Celkový proces formování injekce je dokončen poté, co do systému budou začleněny čtyři důležité prvky. Tyto prvky jsou zodpovědné za kvalitu konečného produktu a za produktivitu procesu:
1. plastifikace materiálu a injekce
Materiál ve formě granulí je naložen do injekční jednotky z materiálu násypky.
Vstřikovací šroubová systém pracuje při různých teplotách, aby se roztavil a smíchal materiál.
Roztavený plast při vysokém tlaku je injikován do dutiny formy při kontrolované rychlosti.
2. uzavření a plnění plísní dutiny
Tonáž se aplikuje na Upínací jednotka vstřikovacího stroje pro uzavření a uzamčení polovin plísní.
Hydraulické a elektrické cyklované svorkové systémy poskytují během injekce materiálu přesně stejnou sílu.
Příliš velký tlak může vést k záblesku, ale optimimální tlak injekce umožňuje zcela vyplnit dutinu.
3. chlazení dílu a ztuhnutí materiálu
Rychlosti chlazení jsou udržovány pomocí systémů pro řízení teploty formy
Časovače chlazení jsou specifické pro pracovní materiál a pomáhají zvyšovat účinnost cyklu.
Kontrolované tuhnutí pomáhá při vyhýbání se ohýbání při zachování velikosti produktů.
Inovativní návrhy chladicích kanálů zkracují dobu cyklu.
4. Odstraňování součástí a odpočinek cyklu
Hotové díly jsou odstraněny automatizovanými vyhazovacími systémy
Zvýšení rychlosti rychlého otevření plísní zvyšuje produktivitu
Automatizované systémy pro umístění a odstranění dílů umožňují nepřetržité práce
Cyklus sníží náklady na výrobu
Kritické procesní parametry
Efektivní řízení procesů při výlisku injekcí využívá tři hlavní komponenty materiály, formy a úpravy strojů, které vyžadují pečlivé specifikaci a regulaci:
Výběr materiálu a jejich vlastnosti
Typy termoplastických materiálů použitých v procesu formování jsou tak jedinečné, že lze říci, že tento proces definují. Viskozita materiálu ovlivňuje injekční tlak, který bude vyžadován, zatímco tepelné vlastnosti ovlivňují to, jak optimálně budou kontrolovány chlazení. Pokud je známa rychlost smršťování pro určitý materiál, lze rozměry částí a potřeba kompenzace formy velmi úzce definovat.
Precision Pormos Engineering
Výrobce účinných plísní zahrnuje více komponent, jako jsou běžecké systémy, brány a chladicí kanály. Konstrukce formuláře musí obsahovat správný systém větracích otvorů a navržených úhlů, aby bylo možné snadné odstranění částí bez poruch.
Nastavení parametrů řízení stroje
Nastavení přesnosti parametrů vstřikovacího stroje je vyžadováno v každé fázi formovacího cyklu. To také znamená, že profily rychlosti injekce jsou kontrolovány, drží tlaky, teplota barelu jsou všechny optimalizovány pro nejlepší výsledky. Mezi další důležité parametry patří řízení teploty formy, tlak zadního tlaku a načasování regenerace šroubu, které jsou zásadní pro kvalitu vyrobených dílů.
Podpora stroje pro injekční formování
Operace zahrnující injekční lisování plastů neznamenají pouze injekční lisovací stroj, ale jsou také doplněny řadou různých podpůrných strojů. Tyto pomocné vybavení hrají klíčovou roli při zlepšování procesu vytlačování horké taveniny zvýšením jeho účinnosti, kvality a konzistence.
Úloha pomocných strojů v procesech lisování v injekci
Pomocné stroje má čtyři hlavní role v procesech lisování vstřikování. Nejprve zabrání zhoršení surovin poskytnutím správné manipulace a přípravy. Za druhé, poskytuje dostatečnou kontrolu tepla nad formou, zdrojem tepla i roztaveného plastu v procesu formované výroby plastu. Zatřetí, modifikuje procesy a techniky používané ve výrobě tak, aby došlo k menší práci a bylo dosaženo větší produkce. Nakonec pomáhá udržovat stejnou kvalitu části snížením změn procesů a lidských faktorů.
Typy podpůrných strojů
Existují tři hlavní kategorie podpůrných zařízení, které jsou nezbytné pro efektivní fungování injekčních lisovacích operací a zahrnují:: Systémy manipulace s materiálem, zařízení pro řízení teploty a automatizační systémy. Nyní se ponořte do každé z těchto kategorií podrobně:
Zařízení pro manipulaci s materiálem
Rozlišování a jejich funkce se vztahují k zařízení pro manipulaci s materiálem; To je způsobem, že mobilní jeřáby se používají k ukládání, přepravě a přípravě plastových surovin před použitím hlavní komponenty, tj. Vstřikovacího stroje, tj. Vstřikovací stroj.
Nakladače Hopper : Nakladače Hopper se používají pro automatické krmení plastových pelet nebo granulí do násypků vstřikovacího stroje. Pomáhají také při prevenci zpětného toku materiálů a mohou být vybaveny dalšími funkcemi, například kontrolami míchání a míchání materiálu.
Sušičky a odvlhčovače : Většina moderních plastů jsou hygroskopické, což znamená, že z atmosféry budou mít tendenci sát vlhkost. Nejméně osušte pelety a trysky odvlhčovačů v tomto ohledu pomáhají před vstupem do injekčního lisovacího stroje, aby se zabránilo vadám, jako je S/W, nižší mechanické vlastnosti, poškození materiálů.
Granulátory a skartovače : Granulátory a skartovače se používají ve vnitřním zesíleném procesu výroby plastů ke sběru přebytečných plastových materiálů, jako jsou průvodce, běžci a díly šrotu, aby je lze znovu použít jako suroviny. Pomáhají při snižování materiálového odpadu a celkových nákladů na vstřikování tím, že umožňují opětovné použití plastu ve stejném procesu vstřikování.
Regulační jednotky teploty
Jednotky pro kontrolu teploty hrají rozhodující roli při kontrole teploty formy a roztaveného materiálu, aby se zabránilo nesrovnalostem, pokud jde o chlazení a tuhnutí.
Vodní chladiče : Vodové chladiče slouží účelu projíždějící vody skrz chladicí kanály formy, aby zmrazily formu a pryskyřici uvnitř. Pomáhá s nimi, je snazší zachovat optimální teplotu formy, čímž se zvyšuje kvalita formovaných částí a zároveň zkracuje dobu cyklu.
Olejové ohřívače : Ohřívače oleje formy se používají k tomu, aby se teplota formy před provedením injekce zvýšila na pracovní úroveň. Tito pomáhají při rovnoměrné a přesné aplikaci tepla, což zase pomáhá vyhýbat se problémům, jako jsou chladné slimáky nebo nesprávné plnění.
Roboty a automatizační systémy
Robotické a automatizované systémy slouží k odstranění manuální a opakované práce při téměř všech procesech vstřikovacího cyklu, ať už jde o odstranění dílů nebo dokonce zabalení produktů.
Sprue Pickers : Sprue sběrače jsou konvenční průmyslové roboti, kteří po každém kompletním cyklu vytáhnou z formy. To se provádí za účelem zkrácení doby cyklu a spoléhání se na lidské dovednosti.
Roboty na odstranění části : Roboti pro odstranění součástí, známé také jako roboty pro vyjetí, přeneste formované prvky z plísní dutiny do čekacího dopravníku nebo sběrného koše. Jsou navrženy jako všestranné nástroje, které mohou zpracovávat části různých konfigurací a rozměrů, a to zvýšením efektivity a uniformity.
Automatizované balicí systémy : Automatizované balicí systémy, jako jsou plniva krabic nebo těsniče tašek, se používají pro konečný nádech produktů jejich zabalením do krabic nebo skříní v připravenosti na skladování nebo přepravu. Pomáhají výrobnímu procesu po formování a pomáhají ušetřit náklady na práci.
Údržba a odstraňování problémů
Je nezbytné provádět správnou údržbu a odstraňování problémů, aby bylo možné udržovat vstřikovací stroje a pomocné stroje v dobrém provozním stavu. Zavedení pravidelné údržby pomáhá při vyhýbání se selhání zařízení, prodlužuje životnost zařízení a udržuje kvalitu produktu během obráběcích cyklů. Údržba provedená, když je dané potíže lokalizováno, slouží ke zkrácení ztrát ve výrobních cyklech a tím snižovat odpad. Aby bylo možné udržovat vysokou úroveň výkonu injekční sady, musí být rutinní péče o spotřebiče prováděna podle plánu následujících úkolů:
Čištění a mazání
Hopper, sud a tryska injekčních lisovacích strojů by se měly pravidelně čistit, aby se zabránilo jakékoli kontaminaci nebo degradaci materiálů.
Aby se zabránilo tření a zajistilo správné fungování pohyblivých komponent, vázacích pruhů, vyhazovacích špendlíků a posuvných povrchů, by měly být pravidelně mazány.
Oddělení plísní by mělo být čištěno s péčí bez jakýchkoli nečistot nebo zbytků, které mohou narušit kvalitu částí nebo olizovat poškození povrchů forem.
Nosit náhradu dílu
Aby bylo zajištěno, že existuje jednotný výstup a aby se zabránilo nepředvídaným poruchám, je důležité pravidelně zkoumat a měnit, například ohřívače hlavy, termočlánky a špičky trysky.
Sledujte stav šroubu a zúžený hlavně a v případě potřeby nahraďte pro správné plastifikace a injekci materiálů.
Prohlédněte si opotřebení nebo poškození a vyměňte části plísní, jako jsou jádra, dutiny a kolíky vyhazování, abyste zajistili kvalitu lisovaných dílů a zabránili škodám na samotné formě.
Kalibrace a nastavení
Ujistěte se, že regulátory teploty, tlakové senzory a další měřicí zařízení jsou pravidelně kalibrovány, aby se udržela jejich přesnost i kontrolu.
Vylepšete procesy ve vztahu k každé kombinaci materiálu a plísní změnou parametrů stroje včetně, ale nejen na rychlost vstřikování, tlak a doba chlazení.
Potvrďte, že formovací desky a vázací tyče jsou správně zarovnány, aby se zabránilo nerovnoměrnému opotřebení na vázacích tyčích a zajistěte, aby byla vypínací síla rovnoměrně distribuována.
Běžné problémy a řešení problémů Tipy pro injekční lišty a podpůrné stroje
I když je docela běžné udržovat strojní zařízení v dobrém stavu pomocí standardních postupů, při provádění operací vstřikování mají tendenci dojít k určitým problémům. Řešení běžných vad formování lze dosáhnout pomocí řady kroků takto:
Spálení značek a zabarvení
Popálení a zbarvení materiálů se obecně vyskytuje v důsledku přehřátí materiálů nebo nadměrného střihového napětí na materiálech během procesu. Pro zmírnění tohoto problému by měly být procesní parametry upraveny snížením teplot hlaveň a rychlostí vstřikování dobrým lisovacím odvzdušňováním pro odstranění plynu. Také kontrolujte doba pobytu materiálu a kontrolu poskytnutí deflace, abyste se vyhnuli vzduchovým kapsám nebo plynům během plnění dutin.
Krátké záběry a neúplné plnění
Krátké záběry částí, které znamenají části nebo části, jsou ponechány neobsazené nebo naplněné tokem materiálu nebo tlakem nedostatečností. Tyto defekty mohou být opraveny vhodnou modifikací omezení parametrů: musí být zvýšen vstřikovací tlak a musí být zvýšena rychlost injekce, musí být zkontrolována hmotnost výstřelu a také zahřívá formu. Ucpané trysky a běžecké systémy by měly být pravidelně kontrolovány, aby se zabránilo problémům s tokem materiálů.
Blesk a přetečení
Přítomnost přebytečného materiálu na linii rozdělení nebo kolem vyhazovacích kolíků ukazuje na tlakovou nerovnováhu při procesu nebo opotřebení forem. Blesk lze obsahovat ve výše uvedených limitch kontrolou parametrů injekce: vstřikovací tlak, velikost výstřelu a udržování tlakového systému. Aby bylo možné zachovat správné utěsnění plísní, musí být časté udržování forem řešeno opotřebení částí souvisejících s povrchy rozloučení a vyhazovací kolíky.
Deformační a rozměrová nestabilita
Rozmanité míry chlazení a výsledné vnitřní napětí způsobují deformace části a také rozměrových variací. Dosáhněte rozměrovou stabilitu optimalizací návrhu a provozu chladicího systému na jeho nejplnější potenciál: konfigurace otvorů chladicího kanálu, modifikace nastavení doby chlazení a zachování konzistentní teploty forem. Design by měl také vzít v úvahu umístění brány , přechody zúžení tloušťky a jejich účinky na diferenciální smršťování a napětí.
Výhody injekčního formování
Skvělý výstup a produktivita
V současné době dostupné stroje na vstřikování jsou schopné velmi vysoké úrovně propustnosti v důsledku optimalizace cyklu a automatizace zabudované. Vysokorychlostní injekční lisovací systémy jsou schopny produkovat tisíce dílů během hodiny, kde by cykly mohly trvat od sekund do minut v závislosti na složitosti hrané části. Existují také formy s více kovbly, které dále distribuují tuto výhodu zvyšující se výrobní kapacity, což umožňuje, aby se geometricky identická část formovala několikrát najednou. Z tohoto důvodu pokročilé systémy řízení procesů zajišťují, aby parametry cyklů zůstaly „na značce“, zatímco „mimo značku“ jsou množství materiálů eliminovány přesným řízením výstřelu a optimalizací běžců.
Opakovatelnost ve formovaných částech
Technologie injekčního formování zajišťuje velmi vyrobitelné rozměrové tolerance a téměř dokonalou opakovatelnost dílu. Počítačově řízené rychlosti vstřikování, tlakové profily, teplotní zóny mezi jinými kritickými parametry pomáhají při udržování materiálového toku a balení části. V současné době stroje pracují s rozměrovým přesnostmi kolem ± 0,1 mm a složitých a nejmodernější systémy zajišťování kvality zasahují do procesu, aby zajistily důležité rozměry části. Právě tato přesnost umožňuje vytváření geometrií takové složitosti zaměřené na použití v oblastech, do kterých patří lékařské, automobilové a letecké průmysl.
Široké spektrum materiálových možností
Hlavní výhodou procesu vstřikování je schopnost pracovat s mnoha typy termoplastických materiálů, z nichž každá má jedinečné vlastnosti výkonu. Přijatelné materiály by se mohly pohybovat od nízkonákladových pryskyřic, jako je polyethylen a polypropylen až po drahé výkonové inženýrské plasty, jako jsou PEEK nebo PPS atd. A správný materiál může být vždy příznivý pro dané použití. Upgradovaná verze vstřikovacích strojů je schopna zpracovat vyztužené kompozity, konstruované pryskyřice a další speciální přísady v důsledku vyrobených částech, které mají zlepšené mechanické vlastnosti, vysokou teplotu a chemickou odolnost.
Svoboda a složitost ve formování
Některé nejnovější postupy formování vstřikování umožňují výrobním dílům s velmi složitými geometriemi, pro které by byly jiné metody nepraktické. Pokročilé návrhy plísní zahrnují funkce, jako jsou podříznutí, vnitřní vlákna a živé závěsy, které jsou přítomny v jedné části. Více materiální injekční lisování umožňuje, aby se díly s výrazně odlišnými vlastnostmi materiálu vyráběly, zatímco dekorace a shromáždění minimalizují potřebu sekundárních operací. Navíc techniky formování vstřikování asistované plyny a pěny dosahují lehkých a optimálních návrhů, aniž by to kompromitovalo na součásti.
Závěr
Bez ohledu na výrobní proces používaný pro výrobu plastů musí mít všechna dnešní průmyslová odvětví pro zpracování plastů a jejich pomocné zařízení. Takové stroje sahají od rychlých provozních hydraulických lisů až po dobře vytvořenou mechanizaci elektrického vstřikování, které nabízejí velké objemy výstupu a kvality lisovaných částí. Znalost všech parametrů procesu, důvody pro výběr určitých tříd podpůrného stroje a pokynů pro jejich provoz a opravu umožňují dosáhnout maximální účinnosti ve výrobních procesech.
Tým MFG poskytuje injekční lisovací služby pro plastové díly, včetně pomoci při výběru zařízení pro formovací procesy, přizpůsobení stávajících technologií a odstraňování problémů. Spojte se s našimi inženýry, kteří nabídnou injekční lisovací služby na míru, aby vyhovovaly vašim výrobním potřebám.
Referenční zdroje
Injekční lisovací stroj
Injekční lisování
Časté časté
Jaké jsou hlavní rozdíly mezi formovacími stroji na vstřikování plastů a stroji na vstřikování kovů?
Pokud jde o stroje na vstřikování kovů (MIM), používají vyšší teploty a tlaky než u plastových vstřikovacích strojů. Kromě toho stroje MIM vyžadují další speciální podavače a debudingový stroj pro použití kovových prášků a pro odstranění pojiv po provedení formování.
Lze k provádění lisování vstřikování vstřikování na plochu pouze pro provádění vstřikovacích lišt pouze pro malé měřítka?
Inženýři a designéři jistě používají malé optické vstřikovací stroje zvané stolní vstřikovací stroje, označované také jako stroje na lištu Benchtop nebo Micro Injection. Tyto stroje mají vytvářet malé části menších objemu, než nabízejí stroje na vstřikování v plné velikosti.
Co je to injekční formovací pracovní sada a jak pomáhá při vývoji produktů?
Souprava pro vstřikování pracovního stolu je samovysvětlující vybavení určená pro drotáře, které obvykle odpovídá profilu stolního vstřikovacího stroje a několika dalším vybavením. Obecně pomáhají designérům a inženýrům rychle vytvářet a vyhodnotit injekční lisované díly, což umožňuje rychlejšímu obratu na trh s nižšími náklady.
Jaké podpůrné stroje je vhodné pro můj injekční lisování?
Při výběru podpůrných strojů pro vaši injekční lisování, některé z faktorů, na které se musíte podívat, zahrnují očekávaný objem výroby a požadavky na část z hlediska materiálů, geometrie a stupně automatizace. Promluvte si s poskytovateli zařízení nebo odborníků na rostliny o ideálním pomocném vybavení pro vaši konkrétní aplikaci.
Jak užitečné je hodnocení bezpečnostních rizik při používání šablony stroje vstřikovacího stroje?
Šablona posouzení rizik pro injekční lisování pomůcka při identifikaci rizik, vyhodnocení rizik a kontrole rizik. Schopnost rizika posoudit rizika aktivity je ve většině moderních výrobních prostředí nezbytná. Ve skutečnosti se jedná o téměř předběžnou předpoklad v jakékoli činnosti, která udržuje zdravé a bezpečné pracovní prostředí. Použití rozsáhlého a úplného posouzení rizika vstřikovací šablony umožňuje výrobcům vytvořit zdravější prostředí a dodržovat bezpečnostní standardy převládajícího průmyslu.
