Kiinnitysvoima on ratkaisevan tärkeä korkealaatuisten valettujen tuotteiden tuottamiseksi. Mutta kuinka paljon voimaa riittää? Tarkka injektiomuovauskiinnitysvoima varmistaa, että muotti pysyy suljettuna prosessin aikana, estäen vikoja, kuten salama tai vauriot. Tässä viestissä opit kiinnitysvoiman roolin, miten se vaikuttaa tuotantoon ja menetelmiin laskeaksesi sen tarkasti parhaiden tulosten saavuttamiseksi.
Mikä on kiinnitysvoima injektiomuovauksessa?
Kiinnitysvoima on voima, joka pitää homeen puolikkaat yhdessä injektion aikana. Se on kuin jättiläinen Vise -pito, jolla on kaikki paikoillaan.
Tämä voima tulee koneen hydraulijärjestelmästä tai sähkömoottoreista. Ne työntävät muotin puolikkaat yhdessä uskomattoman lujuuden kanssa.
Yksinkertaisesti sanottuna, kiinnitysvoima on paine, joka kohdistuu muottien kiinni pitämiseen. Se mitataan tonneina tai metrisinä tonneina.
Ajattele sitä koneen lihasvoimana. Mitä vahvempi puristin, sitä enemmän painetta se pystyy käsittelemään.
Purkkivoiman rooli injektiomuovausprosessissa
Kiinnitysyksikkö on kriittinen komponentti injektiomuovauslaitteessa. Se koostuu kiinteästä levystä ja liikkuvasta levystä, jotka pitävät muotin kaksi puolikkaata. Kiinnitysmekanismi, yleensä hydraulinen tai sähköinen, tuottaa voiman, jota tarvitaan muotin pitämiseksi suljettuna injektioprosessin aikana.
Näin kiinnitysvoima kohdistetaan tyypillisen muovausjakson aikana:
Muotti sulkeutuu, ja kiinnitysyksikkö soveltaa alkuperäistä puristusvoimaa, jotta muotin puolikkaat pitävät yhdessä.
Injektioyksikkö sulaa muovin ja injektoi sen muotin onteloon korkean paineen alla.
Kun sulaa muovi täyttää onkalon, se tuottaa vastapaineen, joka yrittää työntää muotin puolikkaat toisistaan.
Kiinnitysyksikkö ylläpitää kiinnitysvoimaa vastustaakseen tätä vastapainoa ja pitämään muotti kiinni.
Kun muovi jäähtyy ja jähmettyy, puristusyksikkö avaa muotin ja osa poistuu.
Ilman asianmukaista puristusvoimaa osissa voi olla vikoja, kuten:
Asianmukaisen kiinnitysvoiman ylläpitämisen merkitys
Kiinnitysvoiman saaminen on ratkaisevan tärkeää laadun ja tehokkuuden kannalta,
Oikea kiinnitysvoima varmistaa:
Korkealaatuiset osat
Pidempi muotin käyttöikä
Tehokas energian käyttö
Nopeammat sykliajat
Vähentynyt materiaalijäte
Tekijät, jotka vaikuttavat kiinnitysvoimaan injektiomuovauksessa
Useat keskeiset tekijät määrittävät ruiskuvaluun tarvittavan kiinnitysvoiman, varmistaen, että muotti pysyy suljettuna prosessin aikana ja estää vikoja. Näitä tekijöitä ovat projisoitu alue, onkalon paine, materiaaliominaisuudet, muotin suunnittelu ja käsittelyolosuhteet.
Projisoitu alue ja sen vaikutus kiinnitysjoukkoon
Määritelmä projisoidun alueen määritelmä :
ennustetulla alueella viittaa muovatun osan suurimpaan pintaan, joka on katsottu kiinnityssuunnasta. Se edustaa osan altistumista sisälle sulaan muovista injektion aikana.
Kuinka määrittää projisoitu alue :
Laske neliöosien osalta pinta -ala kertomalla pituus leveydellä. Käytä pyöreitä osia kaavaa:
Kokonaispintainen pinta -ala kasvaa muotin onteloiden lukumäärän myötä.
Suhdettavan alueen ja kiinnitysvoiman välinen suhde :
Suurempi projisoitu alue vaatii enemmän kiinnitysvoimaa, jotta home avautuisi injektion aikana. Tämä johtuu siitä, että suurempi pinta -ala johtaa suurempaan sisäiseen paineeseen.
Esimerkkejä :
Osaseinämän paksuus : Ohut seinät lisäävät sisäistä painetta, mikä vaatii suurempaa kiinnitysvoimaa muotin pitämiseksi kiinni.
Virtauspituuden ja paksuinen suhde : Mitä suurempi suhde, sitä enemmän paine kasvaa ontelon sisällä, mikä lisää kiinnitysvoiman tarvetta.
Ontelon paine ja sen vaikutus kiinnitysvoimaan
Onkalon paineen määritelmä :
ontelopaine on sulan muovin kohdistama sisäinen paine, kun se täyttää muotin. Se riippuu materiaalin ominaisuuksista, injektionopeudesta ja osan geometriasta.
ontelon paineen seinämän paksuuden ja paksuussuhteen välinen suhde
Ontelon paineen vaikuttavat tekijät :
Seinämän paksuus : ohuen seinäiset osat johtavat suurempaan onkalon paineeseen, kun taas paksummat seinät vähentävät painetta.
Injektionopeus : nopeammat injektionopeudet johtavat suurempaan onkalon paineeseen muotin sisällä.
Materiaalin viskositeetti : Korkeamman viskositeetin muovit tuottavat enemmän resistenssiä, lisäämällä painetta.
Kuinka onkalon paine vaikuttaa kiinnitysvoimavaatimuksiin :
Kun onkalon paine nousee, tarvitaan enemmän kiinnitysvoimaa muotin avautumisen estämiseksi. Jos puristusvoima on liian matala, homeen erottaminen voi tapahtua, mikä johtaa virheisiin, kuten Flash. Onkalon paineen laskeminen auttaa määrittämään asianmukaisen kiinnitysvoiman.
Materiaalin ominaisuudet ja muotin suunnittelu
Materiaalin ominaisuudet :
Viskositeetti : Korkeanviskositeetin muovit virtaavat vähemmän helposti, mikä vaatii enemmän voimaa.
Tiheys : Tiheämmät materiaalit tarvitsevat korkeammat paineet täyttääksesi muotin oikein.
Muotin suunnittelutekijät :
Juoksijajärjestelmä : Pidemmät tai monimutkaiset juoksijat voivat lisätä painevaatimuksia.
Portin koko ja sijainti : Pienemmät tai huonosti sijoitetut portit lisäävät tarvetta korkeampien kiinnitysvoimien suhteen.
Injektionopeus ja lämpötila
Sekä injektionopeus että muotin lämpötila vaikuttavat muovivirtaisiin ja jähmettymään. Nopeammat injektionopeudet ja alhaisemmat homeen lämpötilat lisäävät yleensä sisäisen onkalon painetta, mikä vaatii enemmän kiinnitysvoimaa muotin pitämiseksi suljettuna prosessin aikana.
Kuinka laskea kiinnitysvoima injektiomuovauksessa
Purkkivoiman laskeminen ei ole rakettitiede, mutta se on ratkaisevan tärkeää onnistuneelle muovalle. Tutkitaan erilaisia menetelmiä perustiedot edistyneeseen.
1. Peruskaava
Kiinnitysvoiman perusyhtälö on:
kiinnitysvoima = projisoitu alue × onkalon paine
Komponenttien selitys:
Kerro nämä, ja sinulla on arvioitu kiinnitysvoimasi.
2. empiiriset kaavat
Joskus tarvitaan nopeita arvioita. Siellä empiiriset menetelmät ovat hyödyllisiä.
KP -menetelmän
kiinnitysvoima (t) = kp × projisoitu alue (cm²)
KP -arvot vaihtelevat materiaalisesti:
PE/PP: 0,32
ABS: 0.30-0.48
PA/pom: 0,64-0,72
350 bar -menetelmän
kiinnitysvoima (t) = (350 × projisoitu alue (cm²)) / 1000
Tämä menetelmä olettaa 350 barin vakioontelon paine.
Empiiristen menetelmien etuja ja haittoja
Pro:
Miinukset:
3. Edistyneet laskentamenetelmät
Tarpeempien laskelmien vuoksi harkitse materiaaliominaisuuksia ja käsittelyolosuhteita.
Termoplastiset virtausominaisuudet Ryhmittely
| -asteen | kestomuoviset materiaalit | virtauskertoimet |
| 1 | GPP: t, lonkat, 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 |
Yleisten kestomuovimateriaalien virtauskertoimien taulukko
Vaiheittainen laskentaprosessi
Määritä projisoitu alue
Laske ontelon paine virtauksen pituuden ja paksuisen suhteen käyttämällä
Levitä materiaaliryhmän kertolaskuvakio
Kerro pinta -ala säädetyllä paineella
Esimerkki: PC -osalle, jossa on 380 cm² Alue ja 160 baarin pohjapaine:
kiinnitysvoima = 380 cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tonnia
4. CAE -ohjelmistolaskelmat
Monimutkaisten osien tai tarkkaan tarpeita varten CAE-ohjelmisto on korvaamaton.
Johdatus MoldFlowiin ja vastaavaan ohjelmistoon
Nämä ohjelmat simuloivat injektiomuovausprosessia. Ne ennustavat onkalon paineita ja kiinnitysvoimia suurella tarkkuudella.
CAE: n käytön edut
Monimutkaisten geometrioiden kirjanpito
Tarkastellaan materiaalien ominaisuuksia ja käsittelyolosuhteita
Tarjoaa visuaalisen paineen jakautumiskartat
Auttaa optimoimaan muotin suunnittelu- ja käsittelyparametrit
Esimerkki: Puristusvoiman laskenta polykarbonaattivalaisimen pidikkeelle
Sukellaamme reaalimaailman esimerkkiin. Laskemme polykarbonaattivalaisimen pidikkeen kiinnitysvoiman.
Esimerkin ymmärtäminen
Lampun haltijamme on nämä tekniset tiedot:
Ulomman halkaisija: 220 mm
Seinän paksuus: 1,9-2,1 mm
Materiaali: Polykarbonaatti (PC)
Suunnittelu: PIN-muotoinen keskikortti
Pisin virtauspolku: 200 mm
Polykarbonaatti tunnetaan korkeasta viskositeetistaan. Tämä tarkoittaa, että se tarvitsee enemmän painetta muotin täyttämiseksi.
Vaiheittainen laskenta
Hajotetaan prosessi:
Laske virtauksen pituus seinämän paksuussuhde:
suhde = pisin virtauspolku / ohuin seinä = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Määritä onkalon paine:
Säädä materiaalien ominaisuudet:
Laske projisoitu alue:
pinta -ala = π * (halkaisija/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Laske puristusvoima:
voima = paine * pinta -ala = 304 bar * 380 cm² = 115,520 kg = 115,5 tonnia
Turvallisuuden ja tehokkuuden säädöt
Turvallisuuden vuoksi pyöristämme seuraavaan käytettävissä olevaan koneen kokoon. 120 tonnin kone olisi sopiva.
Harkitse näitä tekijöitä tehokkuuden kannalta:
Aloita 115,5 tonnilla ja säädä osan laadun perusteella
Seuraa salamaa tai lyhyitä kuvia
Vähennä vähitellen voimaa, jos mahdollista vaarantamatta laatua
Injektiomuovauskoneen valinta ja kiinnitysvoiman sovittaminen
Oikean injektiomuovauskoneen valitseminen on ratkaisevan tärkeää menestykselle. Kyse ei ole vain kiinnitysvoimasta - useita tekijöitä tulee peliin.
Kiinnitysvoiman ja koneparametrien välinen suhde
Kiinnitysvoima ei ole eristetty. Se on tiiviisti sidottu muihin koneen eritelmiin:
Injektiokyky:
Ruuvin koko:
Muotin aukko:
Tie -tankoväli:
Täytyy mahtua muotin kokoasi
Suuremmat muotit tarvitsevat usein koneita, joissa on korkeampi kiinnitysvoima
Yhteisiin muovituotteisiin
Kiinnitysvoiman tarpeet vaihtelevat suuresti. Tässä on yleinen opas:
| Tuotemateriaalit | projisoitu | alue (CM⊃2;) | Vaadittu kiinnitysvoima (tonnia) |
| Ohuen seinäiset astiat | Polypropeeni (PP) | 500 cm² | 150-200 tonnia |
| Autojen komponentit | Abs -abs | 1 000 cm² | 300-350 tonnia |
| Elektroniset kotelot | Polykarbonaatti (PC) | 700 cm² | 200-250 tonnia |
| Pullopit | HDPE | 300 cm² | 90-120 tonnia |
Yllä oleva taulukko tarjoaa karkean oppaan tuotetyyppien sovittamiseksi tarvittavan puristusvoiman kanssa. Nämä luvut voivat vaihdella osan monimutkaisuuden, materiaalien ominaisuuksien ja muotin suunnittelun mukaan.
Virheellisen kiinnitysvoiman seuraukset
Puristimen oikean saaminen on ratkaisevan tärkeää injektiomuovauksessa. Liian vähän tai liian paljon voi johtaa vakaviin ongelmiin. Tutkitaan mahdollisia ongelmia.
Riittämätön kiinnitysvoima
Kun et käytä tarpeeksi voimaa, voi tapahtua useita ongelmia:
Salamanmuodostus
Ylimääräinen materiaali valuu muotin puoliskojen välillä
Luo osiin ohuita, ei -toivottuja ulkonemia
Vaatii ylimääräistä leikkaamista, tuotantokustannusten lisäämistä
Huono osan laatu
Moldin erottelusta johtuvat ulottuvuuden epätarkkuudet
Epätäydellinen täyttö, etenkin ohuen seinäisissä osissa
Epäjohdonmukaiset osapainot tuotanto -ajoissa
Muottivaurio
Liiallinen kiinnitysvoima
Liian suuren voiman soveltaminen ei myöskään ole vastaus. Se voi aiheuttaa:
Koneen kuluminen
Hydraulikomponenttien tarpeeton jännitys
Sidostankojen ja levyjen kiihtynyt kuluminen
Lyhennetty koneen elinkaari
Energiajäte
Korkeampi voima vaatii enemmän voimaa
Lisää tuotantokustannuksia
Vähentää yleistä tehokkuutta
Muottivaurio
Vaikeus onkalon paineen vapauttamisessa
Optimaalisen kiinnitysvoiman ylläpitämisen merkitys
Puristimen tasapainotus on avain onnistuneeseen muovaamiseen. Tästä syystä sillä on merkitystä:
Johdonmukainen osan laatu
Pidennetty laite -käyttöikä
Energiatehokkuus
Nopeammat sykliajat
Alennettu romuaste
Muista, että optimaalinen voima ei ole staattinen. Se voi tarvita säätämistä:
Säännöllinen tarkkailu ja kiinnitysvoiman hienosäätö ovat välttämättömiä korkealaatuisen, tehokkaan tuotannon ylläpitämiseksi.
Parhaat käytännöt optimaalisen kiinnitysvoiman varmistamiseksi
Täydellisen kiinnitysvoiman saavuttaminen ei ole kertaluonteinen tehtävä. Se vaatii jatkuvaa huomiota ja säätöjä. Tutkitaan joitain parhaita käytäntöjä, jotta injektiomuovausprosessi on sujuvasti.
Oikeat muotisuunnittelun näkökohdat
Hyvä muotin suunnittelu on ratkaisevan tärkeää optimaalisen kiinnitysvoiman kannalta:
Käytä tasapainoisia juoksijajärjestelmiä painetta tasaisesti
Suorita asianmukainen tuuletus loukkuun ja painepiikien vähentämiseksi
Harkitse osageometriaa ennustetun alueen minimoimiseksi mahdollisuuksien mukaan
Suunnittelu tasaisella seinämän paksuudella tasaisen paineen jakautumisen edistämiseksi
Aineistovalinta ja sen vaikutus
Eri materiaalit vaativat erilaisia kiinnitysvoimia: tarvitaan
| materiaalin | suhteellinen kiinnitysvoima |
| Pp | Matala |
| Abs, ps | Keskipitkä |
| PC, Pom | Korkea |
Valitse materiaalit viisaasti. Harkitse sekä osavaatimuksia että käsittelyä.
Koneen ylläpito ja kalibrointi
Säännöllinen ylläpito varmistaa tarkan kiinnitysvoiman:
Tarkista hydraulijärjestelmät vuotojen tai kulumisen varalta
Kalibroi paineanturit vuosittain
Tarkasta solmiopalkit stressin tai väärinkäytön merkkeille
Pidä Platens puhtaana ja hyvin voiteltua
Seuranta ja sopeutuminen tuotannon aikana
Kiinnitysvoima ei ole asetettu ja unohda. Seuraa näitä indikaattoreita:
Säädä voimaa, jos huomaat ongelmia. Pienet muutokset voivat tehdä suuria eroja.
Kvantitatiiviset indikaattorit ja valvontamenetelmät
Käytä tietoja prosessisi hienosäätöön:
Luoda lähtötason kiinnitysvoima
Säädä 5-10%: n lisäykset osan laadun perusteella
Tallenna tulokset jokaiselle säädölle
Luo tietokanta korreloiva voima osan laatuun
Käytä näitä tietoja tuleviin asennuksiin ja vianetsinnässä
Esimerkki Ohjauskaavio:
| Kiinnitysvoima (%) | Flash | Short Shots | -painon konsistenssi |
| 90 | Ei yhtään | Harvat | ± 0,5% |
| 95 | Ei yhtään | Ei yhtään | ± 0,2% |
| 100 | Vähäpätöinen | Ei yhtään | ± 0,1% |
Löydä makea paikka, jossa kaikki laatuindikaattorit ovat optimaalisia.
Johtopäätös
Kiinnitysvoiman ymmärtäminen ja laskeminen on välttämätöntä onnistuneelle injektiomuovaukselle. Se varmistaa osan laadun, estää vikoja ja pidentää homeen käyttöikää. Tärkeimpiä takeet sisältävät projisoidun alueen, materiaalien ominaisuuksien ja prosessointiparametrien roolin oikean kiinnitysvoiman määrittämisessä. Käytä tätä tietoa projekteissasi paremman tuloksen saavuttamiseksi ja tuotannon tehokkuuden optimoimiseksi.
