Proces vstrekovania
Proces vstrekovania pozostáva hlavne zo 6 fáz, vrátane zatvárania formy - plnenia - udržiavania tlaku - chladenia - otvárania formy - Deformovania.Týchto šesť stupňov priamo určuje kvalitu lisovania produktov a týchto šesť stupňov predstavuje úplný a nepretržitý proces.
Proces vstrekovania - fáza plnenia
Plnenie je prvým krokom v celom cykle vstrekovania a čas sa počíta od začiatku vstrekovania, keď je forma zatvorená, až do naplnenia dutiny formy na približne 95 %.Teoreticky, čím kratší je čas plnenia, tým vyššia je účinnosť formovania;v skutočnej výrobe však čas formovania podlieha mnohým podmienkam.
Vysokorýchlostné plnenie.Vysokorýchlostné plnenie s vysokou šmykovou rýchlosťou, plast v dôsledku strihového riediaceho efektu a prítomnosti poklesu viskozity, takže sa znižuje celkový prietokový odpor;lokálny viskózny zahrievací efekt tiež spôsobí, že hrúbka vytvrdzovacej vrstvy bude tenšia.Preto vo fáze riadenia prietoku správanie pri plnení často závisí od veľkosti objemu, ktorý sa má naplniť.To znamená, že vo fáze riadenia toku je šmykový stenčovací účinok taveniny často veľký v dôsledku vysokorýchlostného plnenia, zatiaľ čo chladiaci účinok tenkých stien nie je zrejmý, takže prevažuje užitočnosť rýchlosti.
Nízka miera plnenia.Nízkorýchlostné plnenie riadené prenosom tepla má nižšiu šmykovú rýchlosť, vyššiu lokálnu viskozitu a vyšší prietokový odpor.V dôsledku pomalšieho dopĺňania termoplastov je prúdenie pomalšie, takže efekt prenosu tepla je výraznejší a teplo sa rýchlo odoberá pre studenú stenu formy.Spolu s menším množstvom viskózneho zahrievacieho javu je hrúbka vytvrdzovacej vrstvy hrubšia a ďalej zvyšuje odpor prúdenia v tenšej časti steny.
Vzhľadom k prúdeniu fontány, v prednej časti toku vlny plastového polyméru reťazec radu takmer rovnobežne s prednou časťou vlny toku.Preto, keď sa tieto dva roztavené plasty pretínajú, polymérne reťazce na kontaktnom povrchu sú navzájom rovnobežné;spolu s odlišnou povahou dvoch roztavených plastov, čo vedie k mikroskopicky nízkej štrukturálnej pevnosti oblasti priesečníka taveniny.Keď je diel umiestnený pod správnym uhlom pod svetlom a pozorovaný voľným okom, možno zistiť, že sú na ňom zrejmé spojovacie línie, čo je mechanizmus tvorby stôp po roztavení.Značky po fúzii ovplyvňujú nielen vzhľad plastového dielu, ale majú aj voľnú mikroštruktúru, ktorá môže ľahko spôsobiť koncentráciu napätia, čím sa zníži pevnosť dielu a dôjde k jeho zlomeniu.
Všeobecne povedané, sila tavných značiek je lepšia, keď sa tavenie uskutočňuje v oblasti s vysokou teplotou.Okrem toho je teplota dvoch prameňov taveniny v oblasti vysokej teploty blízko pri sebe a tepelné vlastnosti taveniny sú takmer rovnaké, čo zvyšuje pevnosť oblasti tavenia;naopak, v oblasti nízkej teploty je pevnosť tavenia nízka.
Proces vstrekovania - fáza udržiavania
Úlohou zadržiavacieho stupňa je kontinuálne vyvíjať tlak na zhutnenie taveniny a zvýšenie hustoty plastu, aby sa kompenzovalo správanie sa plastu pri zmršťovaní.Počas procesu udržiavacieho tlaku je protitlak vyšší, pretože dutina formy je už vyplnená plastom.V procese zhutňovania udržiavacieho tlaku sa skrutka vstrekovacieho stroja môže pohybovať len pomaly dopredu pre malý pohyb a prietok plastu je tiež pomalší, čo sa nazýva tok udržiavacieho tlaku.Keď sa plast ochladzuje a vytvrdzuje stenou formy, viskozita taveniny sa rýchlo zvyšuje, takže odpor v dutine formy je veľký.V neskoršom štádiu udržiavacieho tlaku sa hustota materiálu ďalej zvyšuje a tvarovaný diel sa postupne formuje.Fáza udržiavacieho tlaku by mala pokračovať, kým sa brána nevytvrdí a neutesní, kedy tlak v dutine vo fáze udržiavacieho tlaku dosiahne najvyššiu hodnotu.
Vo fáze držania je plast čiastočne stlačiteľný, pretože tlak je dosť vysoký.V oblasti vyššieho tlaku je plast hustejší a hustota je vyššia;v oblasti nižšieho tlaku je plast voľnejší a hustota je nižšia, čo spôsobuje zmenu rozloženia hustoty s polohou a časom.Prietok plastu je počas procesu udržiavania veľmi nízky a prietok už nehrá dominantnú úlohu;tlak je hlavným faktorom ovplyvňujúcim proces držania.Počas procesu držania je plast naplnený dutinou formy a postupne vytvrdzovaná tavenina sa používa ako médium na prenos tlaku.Tlak v dutine formy sa prenáša na povrch steny formy pomocou plastu, ktorý má tendenciu otvárať formu, a preto vyžaduje správnu upínaciu silu na uzamknutie formy.
V novom prostredí vstrekovania musíme zvážiť niektoré nové procesy vstrekovania, ako je lisovanie s pomocou plynu, tvarovanie s pomocou vody, vstrekovanie peny atď.
Proces vstrekovania - fáza chladenia
In vstrekovanie , dizajn chladiaceho systému je veľmi dôležitý.Je to preto, že až keď sú lisované plastové výrobky ochladené a vytvrdzované na určitú tuhosť, plastové výrobky môžu byť uvoľnené z formy, aby sa zabránilo deformácii v dôsledku vonkajších síl.Keďže čas chladenia predstavuje asi 70 % až 80 % celého lisovacieho cyklu, dobre navrhnutý chladiaci systém môže výrazne skrátiť čas lisovania, zlepšiť produktivitu vstrekovania a znížiť náklady.Nesprávne navrhnutý chladiaci systém predĺži čas formovania a zvýši náklady;nerovnomerné chladenie ďalej spôsobí deformáciu a deformáciu plastových výrobkov.
Podľa experimentov sa teplo vstupujúce do formy z taveniny vyžaruje v dvoch častiach, časť 5 % sa prenáša do atmosféry žiarením a konvekciou a zvyšných 95 % sa odvádza z taveniny do formy.Plastové výrobky vo forme v dôsledku úlohy potrubia chladiacej vody, tepla z plastu v dutine formy prostredníctvom vedenia tepla cez rám formy do potrubia chladiacej vody a potom prostredníctvom tepelnej konvekcie chladivom preč.Malé množstvo tepla, ktoré nie je odvedené chladiacou vodou, pokračuje vo forme, kým sa po kontakte s vonkajším svetom nerozptýli vo vzduchu.
Formovací cyklus vstrekovania pozostáva z času uzavretia formy, času plnenia, času zdržania, času chladenia a času vyberania z formy.Medzi nimi má najväčší podiel čas chladenia, ktorý je asi 70 % až 80 %.Preto čas chladenia priamo ovplyvní dĺžku lisovacieho cyklu a výťažnosť plastových výrobkov.Teplota plastových výrobkov v štádiu vyberania z formy by mala byť ochladená na teplotu nižšiu ako je teplota tepelnej deformácie plastových výrobkov, aby sa zabránilo uvoľneniu plastových výrobkov v dôsledku zvyškového napätia alebo deformácie a deformácie spôsobenej vonkajšími silami pri vyberaní z formy.
Faktory, ktoré ovplyvňujú rýchlosť chladenia produktu, sú:
Aspekty dizajnu plastových výrobkov.Hlavne hrúbka steny plastových výrobkov.Čím väčšia je hrúbka produktu, tým dlhší je čas chladenia.Všeobecne povedané, doba chladenia je približne úmerná druhej mocnine hrúbky plastového produktu alebo úmerná 1,6-násobku maximálneho priemeru bežca.To znamená, že zdvojnásobenie hrúbky plastového produktu zvyšuje čas chladenia 4-krát.
Formovací materiál a spôsob jeho chladenia.Materiál formy, vrátane jadra formy, materiálu dutiny a materiálu rámu formy, má veľký vplyv na rýchlosť chladenia.Čím vyšší je koeficient tepelnej vodivosti materiálu formy, tým lepší je účinok prenosu tepla z plastu za jednotku času a tým kratší je čas chladenia.
Spôsob konfigurácie potrubia chladiacej vody.Čím bližšie je potrubie na chladiacu vodu k dutine formy, tým väčší je priemer potrubia a čím vyššie číslo, tým lepší je chladiaci účinok a tým kratší je čas chladenia.
Prietok chladiacej kvapaliny.Čím väčší je prietok chladiacej vody, tým lepší je účinok chladiacej vody na odoberanie tepla tepelnou konvekciou.
Povaha chladiacej kvapaliny.Viskozita a koeficient prestupu tepla chladiacej kvapaliny tiež ovplyvnia účinok prenosu tepla formy.Čím nižšia je viskozita chladiacej kvapaliny, tým vyšší je koeficient prestupu tepla, čím nižšia je teplota, tým lepší je chladiaci účinok.
Výber plastu.Plast je mierou toho, ako rýchlo plast vedie teplo z horúceho miesta na chladné miesto.Čím vyššia je tepelná vodivosť plastu, tým lepšia je tepelná vodivosť, alebo čím nižšie je špecifické teplo plastu, tým ľahšie sa mení teplota, takže teplo môže ľahko uniknúť, tým lepšia je tepelná vodivosť a kratší čas chladenia požadovaný.
Nastavenie parametrov spracovania.Čím vyššia je teplota materiálu, tým vyššia je teplota formy, čím nižšia je teplota vyhadzovania, tým dlhší je potrebný čas chladenia.
Pravidlá návrhu chladiaceho systému:
Chladiaci kanál by mal byť navrhnutý tak, aby chladiaci účinok bol rovnomerný a rýchly.
Účelom chladiaceho systému je udržiavať správne a efektívne chladenie formy.Chladiace otvory by mali mať štandardnú veľkosť, aby sa uľahčilo spracovanie a montáž.
Pri návrhu chladiaceho systému musí konštruktér formy na základe hrúbky steny a objemu tvarovaného dielu určiť nasledujúce konštrukčné parametre – umiestnenie a veľkosť chladiacich otvorov, dĺžku otvorov, typ otvorov, konfiguráciu a spojenie otvorov a prietok a vlastnosti prenosu tepla chladiacej kvapaliny.
Proces vstrekovania - fáza vyberania z formy
Deformovanie je poslednou časťou cyklu vstrekovania.Aj keď bol výrobok vytvrdený za studena, vybratie z formy má stále dôležitý vplyv na kvalitu výrobku.Nesprávne odformovanie môže viesť k nerovnomernej sile pri vyberaní a deformácii produktu pri vyhadzovaní.Existujú dva hlavné spôsoby vyberania z formy: vyberanie hornej tyče z formy a vyberanie odizolovacej dosky.Pri navrhovaní formy by sme mali zvoliť vhodnú metódu demontáže podľa štrukturálnych charakteristík produktu, aby sme zabezpečili kvalitu produktu.
Pri formách s hornou lištou by mala byť horná lišta nastavená čo najrovnomernejšie a poloha by mala byť zvolená na mieste s najväčším odporom proti uvoľneniu a najväčšou pevnosťou a tuhosťou plastovej časti, aby nedošlo k deformácii a poškodeniu plastovej časti. .
Stieracia doska sa všeobecne používa na vyberanie hlbokodutinových tenkostenných nádob a priehľadných produktov, ktoré neumožňujú stopy tlačnej tyče.Charakteristickými znakmi tohto mechanizmu sú veľká a rovnomerná odformovacia sila, plynulý pohyb a nezanecháva žiadne zjavné stopy.
