A szorító erő elengedhetetlen a kiváló minőségű öntött termékek előállításához. De mennyi erő elég? A fröccsöntéspontos szorítóerő biztosítja, hogy a penész a folyamat során zárva maradjon, megakadályozva a hibákat, mint például a vaku vagy a károsodás. Ebben a bejegyzésben megtanulja a szorító erő szerepét, hogy ez hogyan befolyásolja a termelést, és a legjobb eredmény elérése érdekében pontosan kiszámíthatja azt.
Mi a szorítóerő a fröccsöntésben?
A szorító erő az az erő, amely az injekció során tartja a penészfelét. Olyan, mint egy óriási vise markolat, mindent a helyén tartva.
Ez az erő a gép hidraulikus rendszeréből vagy elektromos motorokból származik. Hihetetlen erővel tolja a penészfelét.
Egyszerűen fogalmazva: a szorító erő az a nyomás, amelyet az öntőformák zárva tartása érdekében alkalmaznak. Rengeteg vagy metrikus tonnában mérik.
Gondolj rá, mint a gép izomteljesítményére. Minél erősebb a bilincs, annál nagyobb nyomást gyakorol.
A szorítóerő szerepe a fröccsöntési folyamatban
A szorító egység a fröccsöntőgép kritikus eleme. Egy rögzített temerbénből és egy mozgó temerbőrből áll, amely a penész két felét tartja. A szorító mechanizmus, általában hidraulikus vagy elektromos, az injekciós folyamat során a penész bezárásához szükséges erőt generálja.
Így alkalmazzák a szorító erőt egy tipikus formázási ciklus során:
A forma bezáródik, és a szorítóegység egy kezdeti szorítóerőt alkalmaz, hogy a penész felét együtt tartsa.
Az injekciós egység megolvasztja a műanyagot, és nagy nyomás alatt injektálja a penészüregbe.
Amint az olvadt műanyag kitölti az üreget, ellennyomást generál, amely megpróbálja a penész felét elválasztani.
A szorítóegység fenntartja a szorító erőt, hogy ellenálljon ennek az ellennyomásnak, és tartsa zárva a penészt.
Miután a műanyag lehűl és megszilárdul, a szorítóegység kinyitja a penészét, és az alkatrészt kiürítik.
Megfelelő szorítóerő nélkül az alkatrészek olyan hibák lehetnek, mint:
A megfelelő szorítóerő fenntartásának fontossága
A szorítóerő megfelelő megszerzése elengedhetetlen a minőség és a hatékonyság szempontjából,
A megfelelő rögzítőerő biztosítja:
Kiváló minőségű alkatrészek
Hosszabb penész élettartam
Hatékony energiafelhasználás
Gyorsabb ciklusidő
Csökkent anyaghulladék
A bezárási erőt befolyásoló tényezők a fröccsöntésben
Számos kulcsfontosságú tényező határozza meg a fröccsöntéshez szükséges szorító erőt, biztosítva, hogy a penész zárva maradjon a folyamat során és megakadályozza a hibákat. Ezek a tényezők magukban foglalják a tervezett területet, az üregnyomásot, az anyagtulajdonságokat, a penész kialakítását és a feldolgozási feltételeket.
A tervezett terület és annak hatása a szorító erőre
A tervezett terület meghatározása :
A tervezett terület az öntött rész legnagyobb felületére utal, a szorító irányból nézve. Ez azt jelenti, hogy az alkatrésznek az injekciós műanyag által generált belső erőknek való kitettség az injekció során.
Hogyan lehet meghatározni a tervezett területet :
Négyzet alakú alkatrészek esetén kiszámítsa a területet a hosszszázalék szorzásával. Kör alakú alkatrészekhez használja a képletet:
A teljes tervezett terület növekszik a penészben lévő üregek számával.
A vetített terület és a szorítóerő közötti kapcsolat :
A nagyobb tervezett területhez több szorító erőt igényel, hogy megakadályozzák a penész kinyílását az injekció során. Ennek oka az, hogy egy nagyobb felület nagyobb belső nyomást eredményez.
Példák :
A rész falvastagsága : A vékony falak növelik a belső nyomást, és magasabb szorítóerőt igényelnek a penész bezárásához.
Az áramlási hossz-vastagság arány : Minél nagyobb az arány, annál nagyobb a nyomás az üregben, növelve a szorító erő szükségességét.
Üregnyomás és annak hatása a szorító erőre
Az üreg nyomásának meghatározása :
Az üregnyomás az olvadt műanyag által gyakorolt belső nyomás, amikor kitölti a penész. Ez az anyag tulajdonságaitól, az injekciós sebességtől és az alkatrész geometriájától függ.
Az üregnyomásfal vastagsága és a vastagság aránya közötti kapcsolat
Az üreg nyomását befolyásoló tényezők :
Falvastagság : A vékonyfalú alkatrészek nagyobb üregnyomáshoz vezetnek, míg a vastagabb falak csökkentik a nyomást.
Befecskendezési sebesség : A gyorsabb injekciós sebesség magasabb üregnyomást eredményez a penészben.
Anyag viszkozitása : A magasabb viszkozitású műanyagok nagyobb ellenállást generálnak, növelve a nyomást.
Hogyan befolyásolja az üregnyomás a szorító erő követelményeit :
Ahogy az üreg nyomása emelkedik, több szorító erőre van szükség a penész kinyitásának megakadályozásához. Ha a szorítóerő túl alacsony, akkor a penész elválasztása előfordulhat, ami olyan hibákhoz vezethet, mint a Flash. Az üregnyomás megfelelő kiszámítása segít meghatározni a megfelelő szorítóerőt.
Anyagtulajdonságok és penésztervezés
Anyagtulajdonságok :
Viszkozitás : A nagy viszkotikus műanyagok kevésbé áramlik, és több erőt igényelnek.
Sűrűség : A sűrűbb anyagoknak nagyobb nyomást igényelnek a penész megfelelő kitöltéséhez.
Penész tervezési tényezők :
Befecskendezési sebesség és hőmérséklet
Mind az injekciós sebesség, mind a penészhőmérséklet befolyásolja a műanyag áramlások és megszilárdulását. A gyorsabb injekciós sebesség és az alacsonyabb penészhőmérséklet általában növeli a belső üreg nyomását, így több szorító erőt igényel, hogy a penész a folyamat során zárva tartsa.
Hogyan lehet kiszámítani a rögzítő erőt a fröccsöntésben
A szorító erő kiszámítása nem a rakétatudomány, de ez döntő jelentőségű a sikeres formázáshoz. Fedezzük fel a különféle módszereket, az alapoktól a fejlettig.
1. Alapvető képlet
A szorító erő alapvető egyenlete:
bezáró erő = vetített terület × üregnyomás
Az alkatrészek magyarázata:
Szorozzuk meg ezeket, és megkapta a becsült szorító erőt.
2. Empirikus képletek
Időnként gyors becslésekre van szükség. Az empirikus módszerek itt hasznosak.
KP módszerrel
rögzítő erő (T) = KP × vetített terület (CM⊃2;)
A KP -értékek anyagonként változnak:
PE/PP: 0,32
ABS: 0.30-0.48
PA/POM: 0,64-0,72
350 bar módszer
szorítóerő (T) = (350 × vetített terület (cm²)) / 1000
Ez a módszer 350 bar standard üregnyomást feltételez.
Az empirikus módszerek előnyei és hátrányai
Előnyök:
Hátrányok:
3. Fejlett számítási módszerek
A pontosabb számításokhoz vegye figyelembe az anyagjellemzőket és a feldolgozási feltételeket.
Hőre lágyuló áramlási jellemzők csoportosítás
| fokozat | hőre lágyuló anyagok | áramlási együtthatók |
| 1 | GPP, csípő, 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 |
A közös hőre lágyuló anyagok áramlási együtthatóinak táblázata
Lépésről lépésre számítási folyamat
Határozza meg a tervezett területet
Számítsa ki az üregnyomást az áramlási hossz-vastagság arányával
Alkalmazza az anyagcsoport szorzási állandóját
Szorozzuk meg a területet beállított nyomással
Példa: egy PC -alkatrészre, amelynek 380cm² terület és 160 bar alapnyomás:
szorítóerő = 380cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tonna
4. CAE szoftverszámítások
Komplex alkatrészek vagy nagy pontosságú igények esetén a CAE szoftver felbecsülhetetlen értékű.
Bevezetés a Moldflow -ba és a hasonló szoftverekbe
Ezek a programok szimulálják a fröccsöntési folyamatot. Nagy pontossággal előrejelzik az üregek nyomását és a szorító erőket.
A CAE használatának előnyei
A bonyolult geometriákat tartalmazza
Figyelembe veszi az anyagtulajdonságokat és a feldolgozási feltételeket
Biztosítja a vizuális nyomás eloszlási térképeket
Segít optimalizálni a penész tervezését és a feldolgozási paramétereket
Példa: A szorítóerő kiszámítása egy polikarbonát lámpatartóhoz
Merüljünk el egy valós példába. Kiszámoljuk a polikarbonát lámpatartó rögzítő erejét.
A példa megértése
Lámpa -tartónknak vannak ezek a specifikációi:
Külső átmérő: 220 mm
Fal vastagsága: 1,9-2,1 mm
Anyag: polikarbonát (PC)
Tervezés: PIN-alakú középső kapu
Leghosszabb áramlási út: 200 mm
A polikarbonát magas viszkozitásáról ismert. Ez azt jelenti, hogy nagyobb nyomásra van szüksége a penész kitöltéséhez.
Lépésről lépésre számítás
Bontjuk le a folyamatot:
Számítsa ki az áramlási hossz és a fal vastagság arányát:
arány = a leghosszabb áramlási út / vékonyabb fal = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Az alapüreg nyomásának meghatározása:
Állítsa be az anyagtulajdonságokat:
Számítsa ki a tervezett területet:
terület = π * (átmérő/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Számítsd be a szorító erőt:
erő = nyomás * terület = 304 bar * 380 cm² = 115,520 kg = 115,5 tonna
A biztonság és a hatékonyság kiigazításai
A biztonság érdekében a következő rendelkezésre álló gépméretre kerekítjük. Egy 120 tonnás gép megfelelő lenne.
Vegye figyelembe ezeket a tényezőket a hatékonyság szempontjából:
Kezdje 115,5 tonnával, és az alkatrészminőség alapján állítsa be
Monitor Flash vagy rövid lövések esetén
Fokozatosan csökkentse az erőt, ha lehetséges, anélkül, hogy veszélyeztetné a minőséget
Fröccsöntő készülék kiválasztása és szorítóerő -illesztése
A megfelelő fröccsöntőgép kiválasztása elengedhetetlen a sikerhez. Nem csak a szorító erőről szól - számos tényező jelentkezik.
A szorítóerő és a gépi paraméterek közötti kapcsolat
A szorító erő nem izolált. Szorosan kapcsolódik más gépi előírásokhoz:
Befecskendezési kapacitás:
Csavar mérete:
Penésznyitás löket:
Kötőrudak távolsága:
A közönséges műanyag termékek referenciatartományai
A szorító erő igényei nagyon eltérőek. Itt van egy általános útmutató:
| Termékanyag | -tervezett | terület (CM⊃2;) | Szükséges szorítóerő (tonna) |
| Vékonyfalú tartályok | Polipropilén (PP) | 500 cm² | 150-200 tonna |
| Autóipari alkatrészek | Abszolút | 1000 cm² | 300-350 tonna |
| Elektronikus házak | Polikarbonát (PC) | 700 cm² | 200-250 tonna |
| Palack sapkák | HDPE | 300 cm² | 90-120 tonna |
A fenti táblázat durva útmutatót nyújt a terméktípusokhoz a szükséges szorítóerővel. Ezek az ábrák a rész bonyolultságától, az anyag tulajdonságaitól és a penész kialakításától függően változhatnak.
A helytelen szorítóerő következményei
A rögzítő erő jobb megszerzése elengedhetetlen a fröccsöntésben. Túl kevés vagy túl sok okozhat komoly kérdéseket. Fedezzük fel a lehetséges problémákat.
Elégtelen szorítóerő
Ha nem alkalmaz elegendő erőt, számos probléma merülhet fel:
Villanásképződés
A felesleges anyag kiszivárog a penészegyek között
Vékony, nem kívánt kiemelkedéseket hoz létre az alkatrészeken
További vágást igényel, növelje a termelési költségeket
Rossz alkatségminőség
Dimenziós pontatlanságok a penész elválasztása miatt
Hiányos töltelék, különösen a vékony falú szakaszokban
Következetlen alkatrész súlyok a termelési futások között
Penészkárosodás
Túlzott szorítóerő
A túl sok erő alkalmazása sem a válasz. Ez okozhat:
Gépi kopás
Felesleges stressz a hidraulikus alkatrészekre
A nyakkendő és a platák gyorsított kopása
Rövidített gép élettartama
Energiahulladék
A magasabb erő több energiát igényel
Növeli a termelési költségeket
Csökkenti az általános hatékonyságot
Penészkárosodás
Az üregnyomás felszabadításának nehézsége
Az optimális szorítóerő fenntartásának fontossága
A szorító erő kiegyensúlyozása kulcsfontosságú a sikeres formázáshoz. Így számít: ez számít:
Konzisztens alkatrészminőség
Hosszabb felszerelés élettartama
Energiahatékonyság
Gyorsabb ciklusidő
Csökkenti a hulladék sebességét
Ne feledje, hogy az optimális erő nem statikus. Lehet, hogy be kell állítani:
A szorítóerő rendszeres megfigyelése és finomhangolása elengedhetetlen a magas színvonalú, hatékony termelés fenntartásához.
A bevált gyakorlatok az optimális szorítóerő biztosításához
A tökéletes szorítóerő elérése nem egyszeri feladat. Ez folyamatos figyelmet és kiigazításokat igényel. Fedezzük fel néhány bevált gyakorlatot, hogy a fröccsöntési folyamat zavartalanul működjön.
Megfelelő penésztervezési szempontok
A jó penész kialakítása elengedhetetlen az optimális rögzítőerőhez:
Használjon kiegyensúlyozott futó rendszereket a nyomás egyenletes elosztására
Végezze el a megfelelő szellőztetést a csapdába esett levegő- és nyomási tüskék csökkentése érdekében
Vegye figyelembe az alkatrész geometriáját a tervezett terület minimalizálása érdekében, ahol csak lehetséges
Tervezés egyenletes falvastagsággal, hogy elősegítse az egyenletes nyomáseloszlást
Anyagválasztás és annak hatása
Különböző anyagokhoz eltérő szorító erők szükségesek:
| Anyagrokonzan | szorító erő szükséges |
| PE, PP | Alacsony |
| ABS, PS | Közepes |
| PC, POM | Magas |
Válassza ki okosan az anyagokat. Fontolja meg mind az alkatrészkövetelményeket, mind a feldolgozás megkönnyítését.
Gépkarbantartás és kalibrálás
A rendszeres karbantartás biztosítja a pontos szorító erőt:
Ellenőrizze a hidraulikus rendszerek szivárgását vagy kopását
Évente kalibrálja a nyomásérzékelőket
Ellenőrizze a nyakkendő rudaknak a stressz vagy az eltérés jeleit
Tartsa tisztán és jól kenve a plathokat
A termelés során történő megfigyelés és beállítás
A szorító erő nem beállítva és nem. Figyelje ezeket a mutatókat:
Állítsa be az erőt, ha problémákat észlel. A kis változások nagy különbségeket eredményezhetnek.
Mennyiségi mutatók és ellenőrzési módszerek
Használja az adatokat a folyamat finomításához:
Hozzon létre egy kiindulási szorító erőt
Állítsa be 5-10% -os lépésekben az alkatrészminőség alapján
Rögzítse az eredményeket az egyes beállításokhoz
Hozzon létre egy adatbázist, amely korrelál az erőt az alkatrészminőséggel
Használja ezeket az adatokat a jövőbeni beállításokhoz és a hibaelhárításhoz
Példavezérlő diagram:
| Csatlakozó erő (%) | Flash | rövid lövések | súlykonzisztenciája |
| 90 | Egyik sem | Kevés | ± 0,5% |
| 95 | Egyik sem | Egyik sem | ± 0,2% |
| 100 | Enyhe | Egyik sem | ± 0,1% |
Keresse meg az édes foltot, ahol az összes minőségi mutató optimális.
Következtetés
A szorító erő megértése és kiszámítása elengedhetetlen a sikeres fröccsöntéshez. Biztosítja az alkatrész minőségét, megakadályozza a hibákat, és meghosszabbítja a penész életét. A kulcsfontosságú elvihetőek közé tartozik a tervezett terület, az anyag tulajdonságai és a feldolgozási paraméterek szerepe a helyes szorítóerő meghatározásában. Használja ezeket az ismereteket a projektekben a jobb eredmények elérése és a termelési hatékonyság optimalizálása érdekében.
