Oblikovanje vbrizgavanja je ključna tehnologija v sodobni proizvodnji in se pogosto uporablja pri proizvodnji različnih plastičnih izdelkov. Stroji za oblikovanje injiciranja in pomožna oprema igrajo ključno vlogo pri oblikovanju injiciranja, njihova uspešnost in učinkovitost pa neposredno vplivata na kakovost in stroške proizvodnje.
Namen tega vodnika je zagotoviti izčrpno znanje o strojih za oblikovanje injiciranja in pomožne opreme, ki pokriva vrste strojev za oblikovanje injiciranja, delovna načela, procese oblikovanja vbrizgavanja, izbiro pomožne opreme, vzdrževanje in rešitve za pogoste težave.
Stroj za oblikovanje injiciranja (znan tudi kot ekonomski tisk) je naprava, ki vam bo pomagala pri ustvarjanju plastičnih predmetov. Operativno načelo vbrizgavanja deluje na naslednji način: plastične snovi se najprej segrejejo, dokler ne dosežejo tališča, nato utekočinjena plastika pod izjemno visokim tlakom črpa v votlino. Po hlajenju in utrjevanju nastane potrebna plastična komponenta. Kvantitativni stroji za oblikovanje vbrizgavanja so sposobni izdelati enake plastične dele danih dimenzij in kontur z neprekinjenim ponavljanjem cikla.
Stroj za oblikovanje injiciranja je sestavljen iz treh glavnih delov, ki brezhibno sodelujejo za proizvodnjo kakovostnih plastičnih izdelkov. Podrobno preučimo vsako komponento:
Enota za vbrizgavanje služi funkciji ogrevanja in mešanja peletiziranega plastičnega materiala ter vbrizgavanje tekočine v mesto kalupa.
Obstajajo številni elementi, ki vključujejo hopperje, vijačne sode in šobe.
V notranjosti sode je nameščena vijačna vrteča se gred, ki se zasuka, da se tali, združuje in dovaja plastične vzorce za nadaljnji izmet znotraj kalupa.
Ta posebna enota se uporablja za odpiranje in zapiranje kalupa, poleg tega pa zagotavlja zadostni zapirni tlak med injiciranjem, tako da plesen ne more odpreti.
Nekateri njegovi sestavni deli vključujejo: planete, kravate, usmerjevalni sistem in vpenjalne jeklenke.
Količina vpenjalne sile je odvisna od modela stroja za vbrizgavanje in velikosti vbrizganih izdelkov.
Ker ureja in nadzira večino postopkov, ki se izvajajo pri oblikovanju injiciranja, lahko kontrolni sistem primerjamo z 'živčnim sistemom ' stroja za oblikovanje vbrizgavanja.
Na primer, nadzoruje hitrost vbrizgavanja, tlak, temperaturo, čas in druge spremenljivke, da se zagotovi proces in kakovost izdelka.
Večina sodobnih strojev za oblikovanje injiciranja je zasnovana s krmiljenjem zaslona na dotik in strukturo PLC, ki je enostavna za upravljanje in zagotavlja visoko raven učinkovitosti delovanja.
Stroji za oblikovanje vbrizgavanja lahko razdelimo v tri kategorije glede na način vožnje. Vsak od njih ima svoje posebnosti in področja uporabe:
Hidravlični sistemi napajajo injekcijo in vpenjalne enote v strojih za oblikovanje hidravličnih injiciranja.
Ti stroji imajo pogosto večjo injiciranje in vpenjalno silo, zato so idealni za proizvodnjo velikih in zajetnih delov.
Čeprav imajo hidravlični sistemi počasnejše dinamične odzive in utrpijo več toplotnih izgub, so cene na takšnih strojih precej nižje.
Namesto hidravličnih jeklenk, vse komponente injiciranja in vpenjanja v strojih za brizganje v električni vbrizgavajo, servo motorje aktivirajo.
Zaradi visoke natančnosti in hitrega obratovanja in majhnega hrupa veljajo za precej primerne pri proizvodnji zapletenih in izpopolnjenih delov iz plastike.
Električni stroji za oblikovanje vbrizgavanja porabijo manj energije, vendar so stroški teh strojev visoki.
Oprema za oblikovanje hibridnih injekcij je zasnovana tako, da združuje prednosti, ki jih ponujajo hidravlična in električne tehnologije.
Običajno imajo električno enoto za vbrizgavanje, medtem ko je vpenjalna enota hidravlična.
Ta zasnova vključuje neverjetno hitrost, natančnost in zmogljivost z minimalno energijo in stroški v nasprotju s popolnoma hidravličnimi stroji.
Postopek oblikovanja plastične injekcije pretvori surove plastične materiale v natančno opremljene dele skozi sistematično zaporedje operacij. Tu je podroben pregled procesov in ključnih dejavnikov optimizacije:
Skupni postopek injekcijskega oblikovanja se zaključi, potem ko so v sistem vključeni štirje pomembni elementi. Ti elementi so odgovorni za kakovost končnega izdelka in produktivnost postopka:
Material v obliki zrnc se naloži v enoto za vbrizgavanje iz materiala.
Vijačni sistem vbrizgavanja deluje pri različnih temperaturah, da se tali in zmeša material.
Staljena plastika pri visokem tlaku se vbrizga v votlino plesni pri nadzorovani hitrosti.
Tonaža se uporablja za Vpenjalna enota strojnega stroja za vbrizgavanje za zapiranje in zaklepanje polovic plesni.
Hidravlični in električni ciklirani sistemi za objemke natančno zagotavljajo enako silo med injiciranjem materiala.
Preveč pritiska lahko privede do bliskavice, vendar optimimalni tlak vbrizgavanja omogoča popolno polnjenje votline.
Stopnje hlajenja vzdržujejo sistemi za nadzor temperature plesni v obratovanju
Hladilni časovniki so značilni za delovni material in pomagajo povečati učinkovitost cikla.
Nadzorovano strjevanje pomaga pri preprečevanju upogibanja pri ohranjanju velikosti izdelkov.
Inovativni dizajni hladilnih kanalov skrajšajo čas cikla.
Končne dele odstranijo avtomatizirani sistemi izmetala
Povečanje hitrosti hitrega odpiranja molk poveča produktivnost
Samodejni sistemi za namestitev in odstranjevanje delov omogočajo neprekinjeno delo
Cikel zmanjšuje stroške proizvodnje
Učinkovit nadzor procesa pri oblikovanju injiciranja uporablja tri glavne komponentne materiale, kalupe in prilagoditve strojev, ki potrebujejo natančno specifikacijo in regulacijo:
Vrste termoplastičnih materialov, ki se uporabljajo v procesu oblikovanja, so tako edinstvene, da lahko rečemo, da opredelijo postopek. Viskoznost materiala vpliva na potreben tlak vbrizgavanja, medtem ko toplotne lastnosti vplivajo na to, kako optimalno bodo nadzorovani časi za hlajenje. Če je znana stopnja krčenja za določen material, je mogoče zelo natančno določiti dimenzije delov in potrebo po kompenzaciji kalupa.
Proizvajalec učinkovitih kalupov vključuje več komponent, kot so tekaški sistemi, vrata in hladilni kanali. Zasnova obrazca mora vsebovati ustrezen sistem odprtin in oblikovanih kotov, ki omogoča enostavno odstranjevanje delov brez napak.
Natančne nastavitve parametrov stroja za vbrizgavanje so potrebne v vsaki fazi cikla oblikovanja. To pomeni tudi, da so profili hitrosti vbrizgavanja nadzorovani, pri čemer imajo tlake, temperatura cone sodčkov so optimizirana za najboljše rezultate. Drugi pomembni parametri vključujejo nadzor temperature kalupa, hrbtni tlak in čas okrevanja vijakov, ki so ključni za kakovost proizvedenih delov.
Operacije, ki vključujejo injekcijsko oblikovanje plastike, ne vključujejo le stroj za oblikovanje injiciranja, ampak ga dopolnjuje tudi vrsta različnih podpornih strojev. Ti deli pomožne opreme igrajo ključno vlogo pri izboljšanju postopka ekstrudiranja vroče taline s povečanjem njegove učinkovitosti, kakovosti in doslednosti.
Pomožni stroji imajo štiri glavne vloge v postopkih injiciranja. Najprej preprečuje poslabšanje surovin z zagotavljanjem pravilnega ravnanja in priprave. Drugič, zagotavlja ustrezen nadzor toplote plesni, vira toplote in staljene plastike v procesu oblikovane plastične proizvodnje. Tretjič, spreminja procese in tehnike, ki se uporabljajo v proizvodnji, tako da nastane manj dela in doseže večjo proizvodnjo. Nazadnje pomaga pri ohranjanju enake kakovosti dela z zmanjšanjem variacij v procesih in človeških dejavnikih.
Obstajajo tri glavne kategorije podporne opreme, ki so bistvene za učinkovito delovanje operacij vbrizgavanja in vključujejo: sisteme za ravnanje z materiali, opremo za nadzor temperature in sisteme za avtomatizacijo. Zdaj se podrobno poglobimo v vsako od teh kategorij:
Razlikovanje in njihove funkcije se nanašajo na opremo za ravnanje z materiali; To je na način, da se mobilni žerjavi uporabljajo za shranjevanje, prevoz in pripravo plastičnih surovin, preden se uporablja glavna komponenta, tj. Injekcijski stroj.
Nakladalci za košarice : Nakladalci košarice se uporabljajo za samodejno hranjenje plastičnih peletov ali zrnc do hlepov za vbrizgavanje. Prav tako pomagajo pri preprečevanju povratnega toka materialov in jih je mogoče opremiti z dodatnimi funkcijami, na primer z nadzorom razmerja med materiali in mešanjem.
Sušilniki in dehumidifikatorji : Večina sodobnih plastike je higroskopska, kar pomeni, da bodo iz atmosfere sesali vlago. Vsaj posušite pelete in šobe za dehumidifikatorje v tem pogledu pomagajo, preden vstopite v stroj za oblikovanje injiciranja, da se izognete napakam, kot so S/W, nižje mehanske lastnosti, poškodbe materialov.
Granulatorji in drobilniki : Granulatorji in drobilniki so uporabljeni v postopku izdelave notranje ojačane plastike za zbiranje odvečnih plastičnih materialov, kot so smreki, tekači in odpadni deli, tako da jih je mogoče ponovno uporabiti kot surovine. Pomagajo pri zmanjševanju materialnih odpadkov in celotnih stroškov oblikovanja vbrizgavanja, tako da omogočijo ponovno uporabo plastike v istem postopku oblikovanja vbrizgavanja.
Enote za nadzor temperature igrajo ključno vlogo pri nadzoru temperature kalupa in staljenega materiala, da se izognemo neskladnostim, ko gre za hlajenje in strjevanje.
Vodni hladilniki : Vodni hladilniki služijo namenu prehoda vode skozi hladilne kanale kalupa, da zamrznejo kalup in smolo v notranjosti. Če s temi, postane lažje ohraniti optimalno temperaturo plesni, s čimer se poveča kakovost oblikovanih delov, hkrati pa zmanjšuje čas cikla.
Grelniki nafte : Za uporabo temperature plesni se pred injiciranjem uporabijo grelniki olja za plesen. Ti pomagajo pri enakomerni in natančni uporabi toplote, kar pomaga pri preprečevanju težav, kot so hladni polži ali nepravilno polnjenje.
Robotski in avtomatizirani sistemi služijo odpravljanju ročnega in ponavljajočega se dela v skoraj vseh procesih cikla brizganja, naj bo to odstranitev delov ali celo pakiranje izdelkov.
Nabiralci smreke : Nabiralci smreke so običajni industrijski roboti, ki po vsakem celotnem ciklu odvzamejo smreke iz kalupa. To se naredi, da se zmanjša čas cikla in odvisnost od človeških veščin.
Roboti za odstranjevanje delov : Roboti za odstranjevanje delov, znani tudi kot roboti za odvzem, prenašajo oblikovane elemente iz plesni votline v čakalni transporter ali koš za zbiranje. Zasnovani so kot vsestranska orodja, ki lahko obdelujejo dele različnih konfiguracij in dimenzij, z izboljšanjem učinkovitosti in enakomernosti.
Avtomatizirani embalažni sistemi : Samodejni embalažni sistemi, kot so polnila za škatle ali vrečke, se uporabljajo za končni dotik izdelkov, tako da jih pakirajo v škatle ali garderobe v pripravljenost za shranjevanje ali pošiljanje. Pomagajo proizvodnemu procesu po oblikovanju in pomagajo prihraniti stroške za delo.
Ključnega pomena je pravilno vzdrževanje in odpravljanje težav, da se v dobrem delovnem stanju ohranijo stroji za oblikovanje injiciranja in pomožne stroje. Uvedba periodičnih vzdrževalnih rutin pomaga pri preprečevanju okvar opreme, podaljša življenjsko dobo opreme in vzdržuje kakovost izdelka med obdelovalnimi cikli. Vzdrževanje, ki se izvaja, ko je določena težava lokalizirana, služi za skrajšanje izgub v proizvodnih ciklih in s tem zmanjšanje odpadkov. Da bi ohranili visoko raven zmogljivosti injiciranja, je treba izvajati rutinsko nego naprav v skladu z razporedom naslednjih nalog:
Koopa, sod in šoba strojev za vbrizgavanje je treba redno očistiti, da se prepreči kakršna koli kontaminacija ali razgradnjo materialov.
Da bi se izognili trenju in zagotovili pravilno delovanje premikajočih se komponent, je treba redno namazati kravate palice, izmetalke in drsne površine.
Ločitev kalupov je treba očistiti s skrbjo, brez umazanije ali ostankov, ki lahko poslabšajo kakovost delov ali ližejo, da poškodujejo površine kalupov.
Da bi zagotovili enotno proizvodnjo in se izognili nepredvidenim razpadom, je pomembno, da občasno preučite in spremenite, na primer grelnike sodov, termoelemente in konice šobe.
Upoštevajte stanje vijaka in koničastega sode ter po potrebi zamenjajte za pravilno plastiranje in vbrizgavanje materialov.
Preverite obrabo ali poškodbe in zamenjajte dele kalupa, kot so jedra, votline in zatiči za izmenjavo, da zagotovite kakovost oblikovanih delov in se izogibajte poškodbi na samih kalupu.
Prepričajte se, da so temperaturni krmilniki, tlačni senzorji in druge merilne naprave redno kalibrirani, da se ohranijo natančnost in nadzor.
Izboljšajte procese glede na vsako kombinacijo materiala in plesni s spreminjanjem parametrov stroja, vključno s hitrostjo vbrizgavanja, zadrževalnim tlakom in časom hlajenja.
Prepričajte se, da so oblikovalne palice in kravate pravilno poravnane, da se izognete neenakomerni obrabi čez kravate in zagotovite, da je sila vpenjanja enakomerno razporejena.
Tudi če je precej običajno, da stroji v dobrem vrstnem redu ohranjajo s standardnimi praksami, se nekatere težave ponavadi pojavljajo pri izvajanju operacij vbrizgavanja. Obravnavanje skupnih napak v oblikovanju je mogoče izvesti z vrsto korakov, kot sledi:
Oznake opekline in razbarvanje materialov se običajno pojavijo zaradi pregrevanja materialov ali prekomernega strižnega stresa na materialih med postopkom. Za ublažitev te težave je treba parametre procesa prilagoditi z zniževanjem temperatur sodov in hitrostmi vbrizgavanja z dobrim odzračevanjem za odstranjevanje plina. Nadzirajte tudi čas bivanja materiala in preverite, ali se med polnjenjem votline izognete deflacijskim žepom ali plinom.
Kratki posnetki delov, kar pomeni, da so deli ali odseki ostali neizpolnjeni ali napolnjeni z materialnim tokom ali neustreznim pritiskom. Te napake je mogoče popraviti z ustrezno spremembo omejitev parametrov: tlak vbrizgavanja je treba povečati in hitrost vbrizgavanja je treba povečati, preveriti maso strela in segreti kalup. Zamašene šobe in sisteme tekačev je treba redno preverjati, da se izognete takšnim težavam s pretokom materialov.
Prisotnost odvečnega materiala na razdelilni liniji ali okoli izmetalnic kaže na neravnovesje tlaka v procesu ali obrabo kalupov. Flash je lahko v zgornjih mejah z nadzorom parametrov vbrizgavanja: tlak vbrizgavanja, velikost strela in vzdrževanje tlačnega sistema. Da bi ohranili pravilno tesnjenje kalupov, je treba s pogostim vzdrževanjem kalupov obravnavati nošenje delov, povezanih s površinami ločitve, in zatičev iz izmetanja.
Različne stopnje hlajenja in posledične notranje napetosti povzročajo Ukrivljanje dela in dimenzijske različice. Dosegajte dimenzijsko stabilnost z optimizacijo zasnove in delovanja hladilnega sistema do njegovega največjega potenciala: konfiguracija odprtin za hladilne kanale, spremembe nastavitev hladilnega časa in ohranjanje konsistentne temperature kalupov. Zasnova mora upoštevati tudi lokacijo vrata , debelinski prehodi in njihovi učinki na diferencialno krčenje in napetosti.
Trenutno razpoložljivi stroji za oblikovanje vbrizgavanja so sposobni zelo visoke pretočne ravni zaradi optimizacije cikla in vgrajene avtomatizacije. Sistemi za oblikovanje vbrizgavanja visoke hitrosti lahko v eni uri ustvarijo na tisoče delov, kjer bi cikli lahko trajali od sekund do minut, odvisno od zapletenosti odigranosti dela. Obstajajo tudi plesni z več trditvami, ki še dodatno porazdelijo to prednost povečanja proizvodne zmogljivosti, kar omogoča, da se geometrijsko enak del večkrat oblikuje. Zaradi tega napredni sistemi za nadzor procesov zagotavljajo, da parametri ciklov ostanejo 'na oznaki', medtem ko se z natančnim nadzorom strelov in optimizacijo tekačev odpravljajo količine materialov.
Tehnologija oblikovanja injiciranja zagotavlja zelo izdelovalne dimenzijske tolerance in skoraj popolna ponovljivost dela. Računalniško nadzorovane hitrosti vbrizgavanja, tlačni profili, temperaturna območja med drugimi kritičnimi parametri pomagajo pri vzdrževanju pretoka materiala in pakiranju dela. Dandanes stroji delujejo z dimenzijsko natančnostjo okoli ± 0,1 mm in zapleteni in najsodobnejši sistemi zagotavljanja kakovosti v postopku zaščitijo pomembne dimenzije dela. Prav ta natančnost omogoča gradnjo geometrij takšne zapletenosti, namenjene uporabi na področjih, kjer pripadajo medicinska, avtomobilska inženirska in letalska industrija.
Glavna prednost postopka oblikovanja vbrizgavanja je sposobnost dela s številnimi vrstami termoplastičnih materialov, vsaka z edinstvenimi lastnostmi zmogljivosti. Sprejemljivi materiali bi se lahko gibali od nizkocenovnih smol, kot sta polietilen in polipropilen do drage zmogljivosti inženirske plastike, kot so PEEK ali PPS in tako naprej, in pravi material je lahko vedno ugoden za dano uporabo. Nadgrajena različica strojev za oblikovanje vbrizgavanja je sposobna obdelave armiranih kompozitov, izdelanih smol in drugih posebnih dodatkov, ki so izdelani deli izboljšane mehanske lastnosti, visoko toploto in kemično odpornost.
Nekateri najnovejši postopki oblikovanja vbrizgavanja omogočajo proizvodne dele z zelo zapletenimi geometrijami, za katere bi bile druge metode nepraktične. Napredni modeli plesni vključujejo funkcije, kot so podrejeni, notranje niti in življenjske tečaje, ki so prisotni v enem delu. Oblikovanje vbrizgavanja z več materiali omogoča izdelavo delov z izrazito različnimi lastnostmi materiala, medtem ko v dekoraciji v obliki in montaži zmanjšajo potrebo po sekundarnih operacijah. Poleg tega tehnike oblikovanja in vbrizgavanja v peni dosegajo lahke in optimalne zasnove, ne da bi pri tem ogrozili celovitost.
Ne glede na proizvodni postopek, ki se uporablja za izdelavo plastike, morajo imeti vse današnje industrije plastične predelave strojev za oblikovanje injiciranja in njihovo pomožno opremo. Takšni stroji segajo od hitro delujočih hidravličnih stiskalnic do dobro inženirske mehanizacije za brizganje, ki ponuja veliko količino proizvodnje in kakovosti oblikovanih delov. Poznavanje vseh parametrov procesov, razlogi za izbiro nekaterih razredov podpornega stroja in smernic za njihovo delovanje in popravilo omogočajo doseganje največje učinkovitosti v proizvodnih procesih.
Team MFG ponuja storitve oblikovanja vbrizgavanja za plastične dele, vključno s pomočjo pri izbiri opreme za procese oblikovanja, prilagajanjem obstoječih tehnologij in odpravljanjem težav. Stopite v stik z našimi inženirji, ki bodo ponudili prilagojene storitve oblikovanja vbrizgavanja, da bi ustrezali vašim proizvodnim potrebam.
Stroj za oblikovanje vbrizgavanja
Ko gre za stroje za oblikovanje kovine (MIM), uporabljajo višje temperature in tlake kot pri plastičnih strojih za oblikovanje vbrizgavanja. Poleg tega MIM stroji potrebujejo dodatne posebne podajalnike in stroj za razbijanje za uporabo kovinskih praškov in za odstranjevanje vezivov, ko se oblikuje.
Zagotovo inženirji in oblikovalci uporabljajo majhne stroje za optično vbrizgavanje, imenovane stroji za oblikovanje namiznih vbrizgavanja, ki jih imenujejo tudi stroji za bendtop ali mikro vbrizgavanje. Ti stroji naj bi ustvarili majhne dele manjše količine, kot ponujajo stroji za oblikovanje vbrizgavanja v polni velikosti.
Komplet za vbrizgavanje delovnih mest je samoumeven kos opreme, ki je zasnovan za Tinkererje, ki običajno ustreza profilu namiznega stroja za oblikovanje in vbrizgavanje in nekaj drugih ugodnosti. Na splošno pomagajo oblikovalcem in inženirjem, da hitro ustvarijo in ocenijo injicirane oblikovane dele, s čimer omogočajo hitrejši preobrat na trg z nižjimi stroški.
Med izbiro podpornih strojev za vaše delo v obliki vbrizgavanja nekateri dejavniki, ki jih morate pogledati, vključujejo pričakovani obseg proizvodnje in zahteve dela v smislu materialov, geometrije in stopnje avtomatizacije. Pogovorite se s ponudniki opreme ali strokovnjaki za rastline o idealni pomožni opremi za vašo posebno uporabo.
Predloga za oceno tveganja za injekcijsko oblikovanje pomaga pri identifikaciji nevarnosti, oceni tveganja in nadzoru tveganja. Sposobnost ocenjevanja nevarnosti za tveganje je bistvenega pomena v večini sodobnih proizvodnih okoljih. Pravzaprav je skorajda predpogoj v vsaki dejavnosti, ki ohranja zdravo in varno delovno okolje. Uporaba obsežne in popolne ocene tveganja predloge za vbrizgavanje omogoča proizvajalcem, da ustvarijo bolj zdravo okolje in upoštevajo varnostne standarde prevladujoče industrije.
Team MFG je hitro proizvodno podjetje, ki je specializirano za ODM in OEM, ki se začne leta 2015.