Turnarea prin injecție este o tehnologie cheie în producția modernă și este utilizată pe scară largă la producerea diferitelor produse din plastic. Mașinile de modelare prin injecție și echipamentele auxiliare joacă un rol vital în modelarea prin injecție, iar performanța și eficiența acestora afectează în mod direct calitatea produsului și costurile de producție.
Acest ghid își propune să vă ofere cunoștințe cuprinzătoare despre mașinile de modelat prin injecție și echipamentele auxiliare, care acoperă tipurile de mașini de modelare prin injecție, principiile de lucru, procesele de turnare prin injecție, selecția echipamentelor auxiliare, întreținerea și soluții la probleme comune.
Ce este o mașină de modelat prin injecție?
O mașină de modelat prin injecție (cunoscută și sub denumirea de presă economică) este un dispozitiv care vă va ajuta să creați articole din plastic. Principiul operațional al modelului de injecție funcționează după cum urmează: Substanțele din plastic sunt încălzite mai întâi până ajung la punctul de topire, apoi plasticul lichefiat este pompat într -o cavitate de matriță sub presiune extrem de ridicată. La răcire și întărire, este produsă componenta plastică necesară. Mașinile de turnare cu injecție cantitativă sunt capabile să fabrice părți din plastic identice de dimensiuni și contururi date prin repetarea continuă a ciclului.
Componente cheie ale mașinilor de modelare prin injecție
O mașină de modelat prin injecție este formată din trei părți principale care lucrează perfect pentru a produce produse din plastic de înaltă calitate. Să examinăm în detaliu fiecare componentă:
Unitate de injecție
Unitatea de injecție servește funcției de încălzire și amestecare a materialului plastic peletizat și injectarea fluidului în locul matriței.
Există o serie de elemente care includ buncăruri, butoaie cu șuruburi, precum și duze.
În interiorul butoiului, un arbore rotativ elicoidal este montat pentru a se roti, care servește la topirea, combinarea și alimentarea probelor de plastic pentru o ejecție suplimentară în matriță.
Unitate de compactare
Această unitate specială este utilizată pentru deschiderea și închiderea matriței și oferă, de asemenea, o presiune de închidere suficientă în timpul injecției, astfel încât matrița să nu se poată deschide.
Unele dintre părțile sale constitutive includ: platourile, barele de cravată, sistemul de ghidare și cilindrii de prindere.
Cantitatea de forță de prindere depinde de modelul mașinii de modelare prin injecție și dimensiunea produselor injectate.
Sistem de control
Deoarece reglementează și supraveghează majoritatea proceselor întreprinse în modelarea prin injecție, sistemul de control poate fi asemănat cu „sistemul nervos ” al mașinii de modelare prin injecție.
De exemplu, controlează viteza de injecție, presiunea, temperatura, timpul și alte variabile pentru a asigura calitatea procesului și a produsului.
Majoritatea mașinilor moderne de modelare prin injecție sunt proiectate cu controale de ecran tactil și o structură PLC care este ușor de funcționat și asigură niveluri ridicate de eficiență a funcționării.
Clasificarea mașinilor de modelare prin injecție
Mașinile de modelare prin injecție pot fi împărțite în trei categorii în funcție de modul lor de acționare. Fiecare dintre ele are propriile sale particularități și câmpuri de aplicare:
Mașini de modelare cu injecție hidraulică
Sistemele hidraulice alimentează injecția, precum și unitățile de prindere în mașinile de modelare a injecției hidraulice.
Aceste utilaje posedă frecvent o forță de injecție și de prindere mai mare, astfel încât sunt ideale pentru producerea de piese mari și voluminoase.
Deși sistemele hidraulice au răspunsuri dinamice mai lente și suferă mai multe pierderi termice, prețurile la astfel de mașini sunt mult mai mici.
Mașini de modelat prin injecție electrică
În loc de cilindri hidraulici, toate componentele de injecție și de prindere în mașinile de modelat prin injecție electrică sunt acționate de servo -motoare.
Datorită faptului că au o precizie ridicată și funcționează rapid și cu zgomot scăzut, acestea sunt considerate destul de adecvate în producerea unor piese complexe și elaborate din plastic.
Mașinile de modelat prin injecție electrică consumă mai puțină energie, dar costul acestor mașini este ridicat.
Mașini de modelare cu injecție hibridă
Echipamentul de modelare a injecției hibride sunt proiectate pentru a combina avantajele oferite de tehnologiile hidraulice și electrice.
De obicei, au o unitate de injecție electrică, în timp ce unitatea de prindere este hidraulică.
Acest design include viteză, precizie și performanță uimitoare, cu energie minimă și costuri în contrast cu mașinile complet hidraulice.
Proces de modelare prin injecție
Procesul de turnare prin injecție din plastic transformă materialele din plastic brute în piese cu precizie, printr-o secvență sistematică de operații. Iată o examinare detaliată a procesului și a factorilor cheie de optimizare:
Înțelegerea ciclului de modelare prin injecție
Procesul general de modelare prin injecție este finalizat după ce patru elemente importante sunt încorporate în sistem. Aceste elemente sunt responsabile pentru calitatea produsului final și productivitatea procesului:
1. Plasticizarea materialului și injecției
Materialul sub formă de granule este încărcat în unitatea de injecție din buncărul material.
Sistemul cu șuruburi de injecție funcționează la diferite temperaturi pentru a topi și amesteca materialul.
Plasticul topit la presiune ridicată este injectat în cavitatea matriței la viteza controlată.
2. Închiderea mucegaiului și umplerea cavității
Tonajul se aplică la Unitatea de prindere a mașinii de modelare prin injecție pentru a închide și a bloca jumătățile matriței.
Sistemele de cleme hidraulice și electrice asigură aceeași forță cu exactitate în timpul injectării materialului.
Prea multă presiune poate duce la bliț, dar presiunea optimă a injecției permite umplerea completă a cavității.
3. Partea de răcire și solidificare a materialului
Ratele de răcire sunt menținute de sistemele de control al temperaturii mucegaiului în funcțiune
Cronometrele de răcire sunt specifice materialului de lucru și ajută la creșterea eficienței ciclului.
Solidificarea controlată ajută la evitarea îndoitării, menținând în același timp dimensiunile produselor.
Proiectele inovatoare ale canalelor de răcire scurtează timpul ciclului.
4. Eliminarea pieselor și odihna ciclului
Piesele finite sunt eliminate de sisteme automate de ejecție
Creșterea vitezei de deschidere rapidă a matriței îmbunătățește productivitatea
Sistemele automate pentru plasarea și eliminarea pieselor permit lucrări neîntrerupte
Ciclul reduce costurile de producție
Parametri critici ai procesului
Controlul efectiv al procesului în modelarea prin injecție utilizează trei materiale principale, matrițe și reglaje ale mașinii, care au nevoie de specificații și reglare atentă:
Selectarea materialelor și caracteristicile acestora
Tipurile de materiale termoplastice utilizate în procesul de modelare sunt atât de unice încât se pot spune că definesc procesul. Vâscozitatea materialului influențează presiunea de injecție care va fi necesară, în timp ce proprietățile termice afectează modul în care timpurile optime pentru răcire vor fi controlate. Dacă se cunoaște o rată de contracție pentru un anumit material, dimensiunile părților și nevoia de compensare a matriței pot fi definite foarte strâns.
Inginerie de mucegai de precizie
Producătorul de matrițe eficiente implică mai multe componente, cum ar fi sisteme de alergători, porți și canale de răcire. Proiectarea formularului trebuie să conțină sistemul de orificii și unghiurile redactate pentru a permite îndepărtarea ușoară a pieselor fără defecțiuni.
Reglarea parametrilor de control al mașinii
Setările de precizie ale parametrilor mașinii de modelare prin injecție sunt necesare în fiecare etapă a ciclului de modelare. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că profilurile vitezei de injecție sunt controlate, presiuni de menținere, temperatura zonei de butoi sunt toate optimizate pentru cele mai bune rezultate. Alți parametri importanți includ controlul temperaturii matriței, presiunea din spate și momentul recuperării șurubului, care sunt cruciale pentru calitatea pieselor produse.
Mașini de sprijin pentru modelarea prin injecție
Operațiunile care implică modelarea prin injecție a materialelor plastice nu numai că implică mașina de modelat prin injecție, dar sunt completate și de o serie de mașini de susținere diferite. Aceste piese de echipamente auxiliare joacă un rol cheie în îmbunătățirea procesului de extrudare a topiturii la cald prin creșterea eficienței, calității și consistenței sale.
Rolul utilajelor auxiliare în procesele de modelare prin injecție
Mașinile auxiliare au patru roluri principale în procesele de modelare prin injecție. În primul rând, previne deteriorarea materiilor prime prin furnizarea de manipulare și pregătire corectă. În al doilea rând, oferă un control adecvat al căldurii asupra matriței, sursa de căldură, precum și plasticul topit în procesul de producție de plastic turnat. În al treilea rând, modifică procesele și tehnicile utilizate în producție, astfel încât să se obțină mai puțină forță de muncă și să se obțină o producție mai mare. În cele din urmă, ajută la menținerea aceleiași calități a piesei prin reducerea variațiilor proceselor și a factorilor umani.
Tipuri de utilaje de asistență
Există trei categorii majore de echipamente de sprijin care sunt esențiale pentru funcționarea eficientă a operațiunilor de modelare prin injecție și includ: sisteme de manipulare a materialelor, echipamente de control al temperaturii și sisteme de automatizare. Acum să ne aprofundăm în fiecare dintre aceste categorii în detaliu:
Echipament de manipulare a materialelor
Distincția și funcțiile lor se referă la echipamentele de manipulare a materialelor; Acest lucru este într -un mod în care macarale mobile sunt folosite pentru depozitarea, transportul și pregătirea materiilor prime din plastic înainte de a se folosi componenta principală, adică mașina de modelat prin injecție.
Încărcătoare de buncăr : Încărcătoarele de buncăr sunt utilizate pentru alimentarea automată a peleților de plastic sau a granulelor la buncărurile mașinii de turnare prin injecție. De asemenea, acestea ajută la prevenirea fluxului de înapoi a materialelor și pot fi echipate cu caracteristici suplimentare, de exemplu, amestecuri de materiale și controale de raport de amestecare.
Uscătoare și dezumidificatoare : Majoritatea materialelor plastice moderne sunt higroscopice, ceea ce înseamnă că vor tinde să sugă umiditatea din atmosferă. Cel puțin uscați peletele și duzele dezumidificatoare ajută în acest sens înainte de a intra în mașina de turnare prin injecție pentru a evita defecte precum S/W, proprietăți mecanice mai mici, deteriorarea materialelor.
Granulatoare și mărunțișuri : Granulatori și mărunțitori sunt angajați în procesul de fabricație a materialelor plastice armate intern pentru a colecta exces de materiale plastice, cum ar fi sprude, alergători și piese de resturi, astfel încât acestea să poată fi reutilizate ca materii prime. Acestea ajută la reducerea deșeurilor de materiale și la costul general de modelare prin injecție, permițând din nou utilizarea plasticului în același proces de modelare prin injecție.
Unități de control al temperaturii
Unitățile de control al temperaturii joacă un rol critic în controlul temperaturii matriței, precum și a materialului topit pentru a evita neconcordanțele atunci când vine vorba de răcire și solidificare.
Răcitoare de apă : răcitoarele de apă servesc scopul trecerii apei prin canalele de răcire ale matriței pentru a îngheța matrița și rășina din interior. Ajutat cu acestea, devine mai ușor să păstrezi temperatura optimă a matriței, prin urmare, creșterea calității părților modelate, în același timp scăzând timpul ciclului.
Încălzitoare de ulei : încălzitoarele de ulei sunt utilizate pentru a aduce temperatura matriței până la nivelurile de lucru înainte de efectuarea injectării. Acestea ajută la o aplicare de căldură uniformă și precisă, care la rândul său ajută la evitarea problemelor precum nămolurile reci sau umplerea necorespunzătoare.
Roboți și sisteme de automatizare
Sistemele robotizate și automatizate servesc la eliminarea lucrărilor manuale și repetitive la aproape toate procesele de ciclu de modelare prin injecție, fie că este vorba de eliminarea pieselor sau chiar de ambalarea produselor.
Pickers Sprue : Pickers Sprue sunt roboți industriali convenționali care iau sprue din matriță după fiecare ciclu complet. Acest lucru se face pentru a reduce timpul ciclului și dependența de abilitățile umane.
Roboți de îndepărtare a pieselor : roboți de îndepărtare a părților, cunoscuți și sub numele de roboți de preluare, transferați elementele modelate din cavitatea matriței într -un transportor de așteptare sau coșul de colectare. Acestea sunt concepute ca instrumente versatile care pot prelucra părți din diferite configurații și dimensiuni, prin îmbunătățirea eficienței și uniformității.
Sisteme de ambalare automate : sisteme de ambalare automate, cum ar fi umpluturi de cutii sau etanșări pentru pungi, sunt utilizate pentru atingerea finală a produselor prin ambalarea lor în cutii sau garderobe în pregătire pentru depozitare sau expediere. Acestea ajută procesul de producție după modelare și ajută la economisirea cheltuielilor pentru forță de muncă.
Întreținere și depanare
Este esențial să efectuați o întreținere și depanare corespunzătoare pentru a menține mașinile de modelat prin injecție și mașinile auxiliare în stare bună de lucru. Introducerea rutinelor periodice de întreținere ajută la evitarea defecțiunilor echipamentelor, prelungi durata de viață a echipamentului și menține calitatea produsului în timpul ciclurilor de prelucrare. Întreținerea efectuată atunci când o anumită problemă este localizată servește la scurtarea pierderilor în ciclurile de producție și, prin urmare, la reducerea deșeurilor. Pentru a menține un nivel ridicat de performanță al setului de modelare prin injecție, îngrijirea de rutină a aparatelor trebuie efectuată în conformitate cu programul următoarelor sarcini:
Curățare și lubrifiere
Faptul, butoiul și duza mașinilor de modelare prin injecție trebuie curățate în mod regulat pentru a evita orice contaminare sau degradare a materialelor.
Pentru a evita frecarea și pentru a asigura funcționarea corectă a componentelor în mișcare, a barelor de legare, a acelor de ejecție și a suprafețelor glisante ar trebui să fie uns în mod regulat.
Separarea matrițelor trebuie curățată cu îngrijire lipsită de orice murdărie sau resturi care pot afecta calitatea pieselor sau pot deteriora suprafețele matrițelor.
Purtați înlocuirea pieselor
Pentru a se asigura că există o ieșire uniformă și pentru a evita defecțiunile neprevăzute, este important să examinați și să modificați periodic, de exemplu, încălzitoarele de butoi, termocuple și sfaturi despre duză.
Observați starea șurubului și butoiul conic și, dacă este necesar, înlocuiți pentru plastizarea și injectarea corespunzătoare a materialelor.
Verificați pentru uzură sau deteriorare și înlocuiți părți de matriță, cum ar fi nuclee, cavități și pini de ejectoare pentru a asigura calitatea pieselor modelate și pentru a evita daunele pe matriță în sine.
Calibrare și reglare
Asigurați -vă că regulatoarele de temperatură, senzorii de presiune și alte dispozitive de măsurare sunt calibrate periodic pentru a menține exactitatea lor, precum și controlul.
Îmbunătățiți procesele în raport cu fiecare combinație de material și mucegai prin modificarea parametrilor mașinii, inclusiv, dar fără a se limita la viteza de injecție, menținerea presiunii, precum și timpul de răcire.
Confirmați că platourile de modelare și barele de cravată sunt aliniate corespunzător pentru a evita uzura neuniformă pe barele de cravată și pentru a vă asigura că forța de prindere este distribuită uniform.
Probleme comune și sfaturi de depanare a mașinilor de turnare și asistență prin injecție
Chiar dacă este destul de frecvent să mențineți utilajul în bună ordine folosind practici standard, anumite probleme tind să apară atunci când efectuați operațiunile de modelare prin injecție. Abordarea defectelor comune de modelare poate fi realizată printr -o serie de pași după cum urmează:
Arde semne și decolorare
Marcajele de ardere și decolorarea materialelor apar în general din cauza supraîncălzirii materialelor sau a stresului de forfecare excesiv asupra materialelor în timpul procesului. Pentru a atenua această problemă, parametrii procesului trebuie ajustați prin scăderea temperaturilor butoiului și a vitezei de injecție cu o bună ventilație de modelare pentru îndepărtarea gazelor. De asemenea, controlați timpul de ședere al materialului și verificați prevederile de deflație pentru a evita buzunarele de aer sau gazele în timpul umplerii cavității.
Fotografii scurte și umplutură incompletă
Fotografiile scurte ale părților care înseamnă părți sau secțiuni sunt lăsate neîmplinite sau umplute cu un flux de material sau inadecvarea presiunii. Aceste defecte pot fi corectate prin modificarea corespunzătoare a limitărilor parametrilor: presiunea de injecție trebuie crescută, iar viteza de injecție trebuie crescută, greutatea de împușcare trebuie verificată, precum și încălzită matrița. Duzele înfundate și sistemele de alergător ar trebui verificate în mod regulat pentru a evita aceste probleme de curgere a materialelor.
Flash și revărsări
Prezența excesului de material la linia de despărțire sau în jurul pinilor de ejector indică dezechilibrul de presiune în procesul sau uzura matrițelor. Flash poate fi conținut în limitele de mai sus prin controlul parametrilor de injecție: presiunea injectării, dimensiunea împușcăturii și menținerea sistemului de presiune de reținere. Pentru a păstra etanșarea corespunzătoare a matrițelor, uzura pieselor legate de suprafețele liniei de despărțire și pinii de ejecție trebuie să fie abordată prin întreținerea frecventă a matrițelor.
Deformare și instabilitate dimensională
Rate diverse de răcire și tensiuni interne rezultate cauzează deformarea piesei, precum și variații dimensionale. Obțineți stabilitatea dimensională prin optimizarea proiectării și funcționării sistemului de răcire la potențialul său maxim: configurația orificiilor canalului de răcire, modificările setărilor de timp de răcire și conservarea temperaturii consistente a matrițelor. Proiectarea ar trebui să țină seama și de locația Porțile , tranzițiile conice ale grosimii și efectele lor asupra contracției și a tensiunilor diferențiale.
Avantajele modelării prin injecție
Producție excelentă și productivitate
Mașinile de modelare prin injecție disponibile în prezent sunt capabile de un nivel de randament foarte mare datorită optimizării ciclului și automatizării încorporate. Sistemele de modelare prin injecție de mare viteză sunt capabile să producă mii de părți într-o oră, unde ciclurile ar putea dura de la secunde la minute, în funcție de complexitatea părții jucate. Există, de asemenea, matrițe cu mai multe cavități care distribuie în continuare acest avantaj al creșterii capacității de producție, permițând modelarea părții identice din punct de vedere geometric de mai multe ori simultan. Din această cauză, sistemele avansate de control al proceselor se asigură că parametrii ciclurilor rămân „pe marcă”, în timp ce „în afara mărcii” sunt eliminate cantitățile de materiale prin controlul precis și optimizarea alergătorilor.
Repetabilitate în părți modelate
Tehnologia de modelare prin injecție asigură toleranțe dimensionale foarte mamabile și repetabilitate aproape perfectă. Viteza de injecție controlată de computer, profilurile de presiune, zonele de temperatură printre alți parametri critici ajută la menținerea fluxului de material și a ambalării piesei. În zilele noastre, mașinile funcționează cu precizii dimensionale în jur de ± 0,1 mm și sistemele complexe și de ultimă generație de asigurare a calității artei intervin în proces pentru a proteja dimensiunile importante ale piesei. Această precizie este cea care permite construirea de geometrii de o astfel de complexitate destinată utilizării în zonele în care aparțin industriile medicale, automobile și de aviație.
Spectru larg de alegeri materiale
Un avantaj major al procesului de modelare prin injecție este capacitatea de a lucra cu multe tipuri de materiale termoplastice, fiecare cu proprietăți de performanță unice. Materialele acceptabile ar putea varia de la rășini cu costuri reduse, cum ar fi polietilen și polipropilenă, până la materialele plastice de inginerie de performanță costisitoare, cum ar fi PEEK sau PPS și așa mai departe, și materialul potrivit pot fi întotdeauna favorabile pentru o utilizare dată. Versiunea modernizată a mașinilor de modelare prin injecție sunt capabile să prelucreze compozite armate, rășini proiectate și alți aditivi de specialitate, ca urmare, părțile fabricate au proprietăți mecanice îmbunătățite, căldură ridicată și rezistență chimică.
Libertate și complexitate în modelarea
Unele cele mai recente proceduri de modelare prin injecție permit fabricarea pieselor cu geometrii foarte complexe pentru care alte metode ar fi nepractice. Proiectele avansate de mucegai includ caracteristici precum scăderi, fire interne și balamale vii toate prezente într -o singură parte. Turnarea cu injecții multi-materiale permite fabricarea pieselor cu proprietăți de material distinct diferite, în timp ce decorarea și asamblarea în materie minimizează nevoia de operații secundare. Mai mult decât atât, tehnicile de modelare a injecției asistate pe gaz și cu spumă obțin proiecte ușoare și optime, fără a face compromisuri asupra integrității părților.
Concluzie
Indiferent de procesul de fabricație utilizat pentru fabricarea materialelor plastice, toate industriile de prelucrare a plasticului de astăzi trebuie să aibă mașini de turnare prin injecție și echipamentele lor auxiliare. Astfel de mașini variază de la prese hidraulice cu funcționare rapidă până la mecanizare de modelare a injecției electrice bine proiectate, oferind volume mari de ieșire și calitate a pieselor modelate. Cunoașterea tuturor parametrilor procesului, motivele pentru alegerea anumitor clase de mașini de susținere și liniile directoare pentru funcționarea și reparația lor permit obținerea eficienței maxime în procesele de producție.
Echipa MFG oferă servicii de turnare prin injecție pentru piese din plastic, inclusiv asistență în selectarea echipamentelor pentru procesele de modelare, personalizarea tehnologiilor existente și depanarea. Luați legătura cu inginerii noștri care vor oferi servicii de modelare prin injecție personalizate pentru a răspunde nevoilor dvs. de fabricație.
Surse de referință
Mașină de modelare prin injecție
Turnare prin injecție
Întrebări frecvente
Care sunt principalele diferențe între modelarea prin injecție de plastic și mașinile de modelat prin injecție de metale?
Când vine vorba de mașini de modelare a injecției de metale (MIM), folosesc temperaturi și presiuni mai ridicate decât cele ale mașinilor de modelare prin injecție din plastic. Mai mult, mașinile MIM necesită alimentatoare speciale suplimentare și o mașină de depanare pentru utilizarea pulberilor metalice și pentru îndepărtarea lianților odată ce se va face modelarea.
Poate fi utilizată o mașină de modelat prin injecție desktop pentru a efectua modelarea prin injecție doar pentru scări mici?
Cu siguranță, inginerii și proiectanții folosesc mașini mici de injecție optică, numite mașini de modelat prin injecție desktop, denumite și mașini de modelare Benchtop sau Micro Injection. Aceste mașini sunt menite să producă părți mici de volume mai mici decât oferă mașinile de modelare prin injecție cu dimensiuni complete.
Ce este un kit de bancă de lucru de modelare prin injecție și cum ajută la dezvoltarea produselor?
Un kit de bancă de lucru de modelare prin injecție este un echipament de autoexplicare conceput pentru tinkereri, care se potrivește de obicei profilului unei mașini de modelare a injecției desktop și câteva alte facilități. În general, ei ajută proiectanții și inginerii să creeze și să evalueze rapid piesele modelate prin injecție, permițând astfel transformarea mai rapidă a pieței cu cheltuieli mai mici.
Ce utilaje de asistență sunt potrivite pentru funcționarea mea de modelare prin injecție?
În timp ce selectați utilaje de asistență pentru operația dvs. de modelare prin injecție, unii dintre factorii pe care trebuie să le analizați includ volumul de producție anticipat și cerințele părților în ceea ce privește materialele, geometria și gradul de automatizare. Discutați cu furnizorii de echipamente sau specialiștii din instalații despre echipamentele auxiliare ideale pentru aplicația dvs. particulară.
Cât de util este evaluarea riscurilor de siguranță în utilizarea unui șablon de mașini de modelare prin injecție?
Un șablon de evaluare a riscurilor pentru ajutoarele de modelare prin injecție în identificarea pericolului, evaluarea riscurilor și controlul riscurilor. Capacitatea de a evalua riscurile de evaluare a pericolelor de activitate este esențială în majoritatea mediilor moderne de fabricație. De fapt, este aproape o condiție prealabilă în orice activitate care menține un mediu de lucru sănătos și sigur. Utilizarea unei evaluări extinse și complete de risc a șablonului de modelare prin injecție permite producătorilor să creeze un mediu mai sănătos și să respecte standardele de siguranță ale industriei predominante.
