การฉีดขึ้นรูป เป็นสิ่งสำคัญในการผลิตที่ทันสมัยผลิตทุกอย่างตั้งแต่ชิ้นส่วนรถยนต์ไปจนถึงรายการพลาสติกทุกวัน สูตรการคำนวณที่แม่นยำเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการนี้เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและคุณภาพ ในโพสต์นี้คุณจะได้เรียนรู้สูตรที่จำเป็นสำหรับการยึดแรงดันการฉีดและอื่น ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการฉีดขึ้นรูปของการฉีด
การขึ้นรูปการฉีดเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่ต้องอาศัยการทำงานร่วมกันที่ซับซ้อนของส่วนประกอบของเครื่องจักรและพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ เพื่อให้เข้าใจพื้นฐานของเทคนิคการผลิตนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจองค์ประกอบสำคัญที่เกี่ยวข้อง
ส่วนประกอบหลักของเครื่องฉีดขึ้นรูป ได้แก่ :
หน่วยฉีด: รับผิดชอบในการละลายและฉีดวัสดุพลาสติกเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์
หน่วยยึด: ถือแม่พิมพ์ปิดในระหว่างการฉีดและใช้แรงหนีบที่จำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์เปิดภายใต้ความดัน
แม่พิมพ์: ประกอบด้วยสองครึ่ง (โพรงและแกนกลาง) ที่สร้างรูปร่างของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ระบบควบคุม: ควบคุมและตรวจสอบกระบวนการขึ้นรูปการฉีดทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องและคุณภาพ
แต่ละองค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการทำงานที่ราบรื่นของเครื่องและมีอิทธิพลโดยตรงต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจำเป็นต้องเข้าใจและควบคุมพารามิเตอร์สำคัญต่อไปนี้:
แรงหนีบ: แรงที่จำเป็นในการปิดแม่พิมพ์ในระหว่างการฉีดป้องกันไม่ให้วัสดุหลบหนีและสร้างความมั่นใจในการก่อตัวของชิ้นส่วนที่เหมาะสม
ความดันฉีด: ความดันที่ใช้กับพลาสติกหลอมเหลวเนื่องจากถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ซึ่งมีผลต่อความเร็วในการเติมและคุณภาพของชิ้นส่วน
ปริมาตรการฉีด: ปริมาณของวัสดุพลาสติกที่ถูกฉีดเข้าไปในโพรงเชื้อราในแต่ละรอบกำหนดขนาดและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
พารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ความเร็วในการฉีดอุณหภูมิหลอมละลายเวลาเย็นและแรงขับออก แต่ละปัจจัยเหล่านี้จะต้องได้รับการตรวจสอบและปรับอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนที่สอดคล้องและมีคุณภาพสูง
การเลือกเครื่องฉีดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการปั้น ปัจจัยที่ต้องพิจารณารวมถึง:
ขนาดช็อต: ปริมาตรสูงสุดของพลาสติกเครื่องสามารถฉีดในรอบเดียว
แรงหนีบ: ความสามารถของเครื่องในการปิดแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันฉีดที่จำเป็น
ความดันฉีด: ความดันสูงสุดที่เครื่องสามารถสร้างขึ้นเพื่อเติมโพรงแม่พิมพ์
ข้อกำหนดการขึ้นรูป | ที่เกี่ยวข้องกับข้อกำหนดของเครื่องจักร |
---|---|
ขนาดชิ้นส่วน | ขนาดยิง |
ความซับซ้อนส่วนหนึ่ง | กำลังยึดแรงดันฉีด |
ประเภทวัสดุ | ความดันฉีดอุณหภูมิละลาย |
ในโลกของการฉีดขึ้นรูปแรงหนีบมีบทบาทสำคัญในการรับรองคุณภาพและความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย แต่แรงหนีบคืออะไรและทำไมมันถึงสำคัญมาก?
แรงหนีบหมายถึงแรงที่จำเป็นในการปิดแม่พิมพ์ในระหว่างกระบวนการฉีด มันป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์เปิดภายใต้แรงดันสูงของพลาสติกที่ฉีดเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุหลอมเหลวเติมโพรงอย่างสมบูรณ์และสร้างรูปร่างที่ต้องการ
หากไม่มีแรงหนีบเพียงพอปัญหาเช่นแฟลชการเติมที่ไม่สมบูรณ์และความไม่ถูกต้องของมิติสามารถเกิดขึ้นได้นำไปสู่ชิ้นส่วนที่มีข้อบกพร่องและต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น
แรงหนีบที่จำเป็นสำหรับโครงการขึ้นรูปเฉพาะสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
f = am * pv / 1000
ที่ไหน:
F: กำลังยึด (ตัน)
AM: พื้นที่ฉายโพรง (cm^2)
PV: การเติมแรงดัน (kg/cm^2)
ในการใช้สูตรนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพคุณจะต้องกำหนดพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้และแรงดันเติมที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่ใช้
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อแรงหนีบที่จำเป็นรวมถึง:
คุณสมบัติของวัสดุ:
ความหนืด
อัตราการหดตัว
ดัชนีการไหลหลั่ง
เรขาคณิตส่วน:
ความหนาของผนัง
อัตราส่วนภาพ
ความซับซ้อน
การทำความเข้าใจว่าปัจจัยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อแรงหนีบเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการฉีดขึ้นรูปและหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องทั่วไป
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของสูตรแรงหนีบ สมมติว่าคุณกำลังขึ้นรูปส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ที่ 250 ซม.^2 โดยใช้วัสดุที่มีแรงดันเติมเต็ม 180 กิโลกรัม/ซม.^2
ใช้สูตร:
f = am pv / 1000 = 250 180/1000 = 45 ตัน
ในกรณีนี้คุณจะต้องใช้แรงหนีบ 45 ตันเพื่อให้แน่ใจว่าการปิดแม่พิมพ์ที่เหมาะสมและคุณภาพส่วนหนึ่ง
ความดันการฉีดเป็นอีกพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป มันส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปและทำความเข้าใจวิธีการคำนวณมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับกระบวนการให้เหมาะสม
แรงดันฉีดหมายถึงแรงที่ใช้กับวัสดุพลาสติกหลอมเหลวเนื่องจากถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ มันเป็นตัวกำหนดว่าวัสดุเติมเต็มช่องอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเพื่อให้มั่นใจว่าการก่อตัวของชิ้นส่วนที่เหมาะสมและการลดข้อบกพร่องเช่นภาพสั้น ๆ หรือการเติมที่ไม่สมบูรณ์
การรักษาความดันการฉีดที่ดีที่สุดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุชิ้นส่วนที่สอดคล้องกันและมีคุณภาพสูงในขณะที่ลดเวลารอบและของเสียจากวัสดุ
แรงดันฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
pi = p * a / ao
ที่ไหน:
PI: ความดันฉีด (kg/cm^2)
P: ความดันปั๊ม (kg/cm^2)
A: พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของกระบอกฉีด (cm^2)
AO: สกรูพื้นที่ตัดขวาง (cm^2)
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้ถึงความดันปั๊มพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของกระบอกฉีดและพื้นที่ตัดขวางของสกรู
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อแรงกดดันจากการฉีดที่จำเป็นรวมถึง:
ความหนืดของวัสดุ:
วัสดุความหนืดที่สูงขึ้นต้องการแรงกดดันจากการฉีดที่สูงขึ้นเพื่อเติมโพรงแม่พิมพ์อย่างเหมาะสม
ขนาดประตูและการออกแบบ:
ประตูขนาดเล็กหรือการออกแบบประตูที่ซับซ้อนอาจทำให้เกิดแรงกดดันจากการฉีดที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเติมที่สมบูรณ์
ความยาวของเส้นทางการไหลและความหนา:
เส้นทางการไหลที่ยาวขึ้นหรือส่วนผนังทินเนอร์อาจต้องใช้แรงกดดันจากการฉีดที่สูงขึ้นเพื่อรักษาไส้ที่เหมาะสม
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของสูตรแรงดันฉีด สมมติว่าคุณมีความดันปั๊ม 150 กก./ซม.^2 พื้นที่ฉีดที่มีประสิทธิภาพ 120 ซม.^2 และพื้นที่ตัดขวางสกรู 20 ซม.^2
ใช้สูตร:
pi = p a / ao = 150 120 /20 = 900 kg / cm^2
ในกรณีนี้แรงดันการฉีดจะอยู่ที่ 900 kg/cm^2
ปริมาณการฉีดและน้ำหนักเป็นสองพารามิเตอร์ที่จำเป็นในกระบวนการฉีดขึ้นรูป พวกเขามีอิทธิพลโดยตรงต่อขนาดคุณภาพและค่าใช้จ่ายของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปทำให้การคำนวณที่แม่นยำของพวกเขาสำคัญสำหรับการปรับกระบวนการให้เหมาะสม
ปริมาตรการฉีดหมายถึงปริมาณของวัสดุพลาสติกหลอมเหลวที่ฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ในแต่ละรอบ มันกำหนดขนาดและรูปร่างของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ในทางกลับกันน้ำหนักฉีดเป็นมวลของวัสดุพลาสติกที่ฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ มันมีผลต่อน้ำหนักและค่าใช้จ่ายโดยรวมของส่วนที่ขึ้นรูป
การคำนวณพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างความมั่นใจในคุณภาพของชิ้นส่วนที่สม่ำเสมอลดของเสียจากวัสดุและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้เหมาะสม
ปริมาณการฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
v = π (do/2)^2 st
ที่ไหน:
V: ปริมาตรการฉีด (cm^3)
ทำ: เส้นผ่านศูนย์กลางสกรู (ซม.)
ST: โรคหลอดเลือดสมอง (ซม.)
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูและจังหวะการฉีดของเครื่องฉีดขึ้นรูป
น้ำหนักฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
= v ηδ vw
ที่ไหน:
VW: น้ำหนักฉีด (G)
V: ปริมาตรการฉีด (cm^3)
η: แรงโน้มถ่วงเฉพาะวัสดุ
Δ: ประสิทธิภาพเชิงกล
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องทราบปริมาณการฉีดแรงโน้มถ่วงเฉพาะของวัสดุที่ใช้และประสิทธิภาพเชิงกลของเครื่องฉีดขึ้นรูป
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อปริมาณการฉีดและน้ำหนักรวมถึง:
ความหนาของผนังส่วน:
ผนังหนาต้องการวัสดุมากขึ้นเพิ่มทั้งระดับเสียงและน้ำหนัก
การออกแบบระบบนักวิ่ง:
นักวิ่งที่มีขนาดใหญ่หรือนานกว่านั้นจะเพิ่มปริมาณการฉีดและน้ำหนัก
ขนาดประตูและสถานที่ตั้ง:
ขนาดและตำแหน่งของประตูอาจส่งผลต่อการไหลของพลาสติกหลอมเหลวซึ่งมีผลต่อปริมาณการฉีดและน้ำหนัก
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติของปริมาณการฉีดและสูตรน้ำหนัก สมมติว่าคุณมีเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู 4 ซม. จังหวะการฉีด 10 ซม. วัสดุที่มีแรงโน้มถ่วงเฉพาะ 1.2 และประสิทธิภาพเชิงกล 0.95
ใช้สูตรปริมาตรการฉีด:
v = π (do/2)^2 st = π (4/2)^2 10 = 62.83 cm^3
ใช้สูตรน้ำหนักการฉีด:
vw = v ηΔ = 62.83 1.2 0.95 = 71.63 g
ในกรณีนี้ปริมาณการฉีดจะเป็น 62.83 ซม.^3 และน้ำหนักการฉีดจะเป็น 71.63 กรัม
ความเร็วและอัตราการฉีดเป็นสองพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป พวกเขาส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปรอบเวลาและประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม
ความเร็วในการฉีดหมายถึงความเร็วที่วัสดุพลาสติกหลอมเหลวถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ โดยทั่วไปจะวัดเป็นเซนติเมตรต่อวินาที (ซม./วินาที)
ในทางกลับกันอัตราการฉีดเป็นมวลของวัสดุพลาสติกที่ถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ต่อหน่วยเวลามักจะแสดงเป็นกรัมต่อวินาที (g/วินาที)
การปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ให้เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างการเติมโพรงแม่พิมพ์ที่เหมาะสมการลดข้อบกพร่องเช่นภาพสั้นหรือแฟลชและบรรลุคุณภาพส่วนที่สอดคล้องกัน
ความเร็วในการฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
S = Q / A
ที่ไหน:
S: ความเร็วในการฉีด (cm/sec)
ถาม: เอาต์พุตปั๊ม (CC/SEC)
A: พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของกระบอกฉีด (cm^2)
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้เอาต์พุตปั๊มและพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของกระบอกฉีด
อัตราการฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
sv = s * ao
ที่ไหน:
SV: อัตราการฉีด (g/วินาที)
S: ความเร็วในการฉีด (cm/sec)
AO: สกรูพื้นที่ตัดขวาง (cm^2)
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้ความเร็วในการฉีดและพื้นที่หน้าตัดของสกรู
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วและอัตราการฉีดรวมถึง:
คุณสมบัติของวัสดุ:
ความหนืด
ดัชนีการไหลหลั่ง
การนำความร้อน
ขนาดประตูและการออกแบบ:
ประตูขนาดเล็กอาจต้องใช้ความเร็วในการฉีดที่ต่ำกว่าเพื่อป้องกันการย่อยสลายของวัสดุหรือแฟลช
เรขาคณิตส่วน:
รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนหรือชิ้นส่วนผนังบางอาจต้องใช้ความเร็วในการฉีดที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเติมที่สมบูรณ์
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของความเร็วในการฉีดและสูตรอัตรา สมมติว่าคุณมีเอาต์พุตปั๊ม 150 ซีซี/วินาทีพื้นที่ฉีดที่มีประสิทธิภาพ 50 ซม.^2 และพื้นที่ตัดขวางสกรู 10 ซม.^2
ใช้สูตรความเร็วในการฉีด:
s = q / a = 150 /50 = 3 ซม. / วินาที
ใช้สูตรอัตราการฉีด:
sv = s ao = 3 10 = 30 g/วินาที
ในกรณีนี้ความเร็วในการฉีดจะอยู่ที่ 3 ซม./วินาทีและอัตราการฉีดจะเป็น 30 กรัม/วินาที
พื้นที่สูบฉีดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป มันส่งผลโดยตรงต่อแรงดันการฉีดความเร็วและประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่อง
พื้นที่ถังฉีดหมายถึงพื้นที่หน้าตัดของกระบอกสูบฉีด มันเป็นพื้นที่ที่วัสดุพลาสติกหลอมเหลวถูกผลักโดยลูกสูบหรือสกรูในระหว่างขั้นตอนการฉีด
พื้นที่ทรงกระบอกฉีดจะกำหนดปริมาณของแรงที่สามารถนำไปใช้กับพลาสติกหลอมเหลวซึ่งจะส่งผลต่อความดันและความเร็วในการฉีด การคำนวณพื้นที่นี้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับประสิทธิภาพของเครื่องและสร้างความมั่นใจในคุณภาพของชิ้นส่วนที่สอดคล้องกัน
พื้นที่กระบอกฉีดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
(เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกฉีด^2 - เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบ^2) * 0.785 = พื้นที่สูบฉีด (cm^2)
(เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกฉีด^2 - เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบ^2) 0.785 2 = พื้นที่ทรงกระบอกฉีด (cm^2)
ในการใช้สูตรเหล่านี้คุณจะต้องรู้เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกฉีดและลูกสูบ
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพื้นที่ถังฉีดรวมถึง:
ประเภทเครื่องจักรและขนาด:
ประเภทและขนาดของเครื่องจักรที่แตกต่างกันมีขนาดกระบอกฉีดที่แตกต่างกัน
การกำหนดค่าหน่วยฉีด:
การกำหนดค่ากระบอกเดียวหรือสองเท่าจะส่งผลต่อการคำนวณพื้นที่สูบฉีด
การออกแบบลูกสูบหรือสกรู:
เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบหรือสกรูจะส่งผลกระทบต่อพื้นที่สูบฉีดที่มีประสิทธิภาพ
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้จริงของสูตรพื้นที่การฉีด สมมติว่าคุณมีเครื่องฉีดขึ้นรูปทรงกระบอกเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบฉีด 10 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ 8 ซม.
ใช้สูตรสูบเดี่ยว:
พื้นที่สูบฉีด = (เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกฉีด^2 - เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ^2) 0.785 = (10^2 - 8^2) 0.785 = (100 - 64) * 0.785 = 28.26 ซม.^2 2)
ในกรณีนี้พื้นที่ทรงกระบอกฉีดจะเป็น 28.26 ซม.^2
ปริมาตรการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊มเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป มันกำหนดปริมาณของวัสดุพลาสติกหลอมเหลวที่ส่งโดยหน่วยฉีดต่อการปฏิวัติของปั๊ม
ปริมาตรการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊มหมายถึงปริมาตรของวัสดุพลาสติกหลอมเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยปั๊มของหน่วยฉีดในระหว่างการปฏิวัติที่สมบูรณ์ครั้งเดียว โดยทั่วไปจะวัดเป็นลูกบาศก์เซนติเมตรต่อวินาที (CC/Sec)
พารามิเตอร์นี้ส่งผลโดยตรงต่อความเร็วในการฉีดความดันและประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการฉีดขึ้นรูป การคำนวณปริมาณการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊มอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับประสิทธิภาพของเครื่องและสร้างความมั่นใจว่าคุณภาพของชิ้นส่วนที่สอดคล้องกัน
สามารถคำนวณปริมาณการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊มโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
พื้นที่สูบฉีด (cm^2) ความเร็วในการฉีด (ซม./วินาที) 60 วินาที/ความเร็วมอเตอร์ = ปั๊มปริมาตรการปฏิวัติเดี่ยว (CC/วินาที)
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้พื้นที่ถังฉีดความเร็วในการฉีดและความเร็วมอเตอร์ของเครื่องฉีดขึ้นรูป
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อปริมาณการปฏิวัติครั้งเดียวของปั๊มรวมถึง:
ขนาดกระบอกฉีด:
เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวจังหวะของกระบอกฉีดจะส่งผลกระทบต่อปริมาณการปฏิวัติครั้งเดียวของปั๊ม
การตั้งค่าความเร็วในการฉีด:
ความเร็วในการฉีดที่สูงขึ้นจะส่งผลให้ปริมาณการปฏิวัติครั้งเดียวของปั๊มขนาดใหญ่ขึ้น
ความเร็วมอเตอร์:
ความเร็วของมอเตอร์ที่ขับรถปั๊มของหน่วยฉีดจะส่งผลกระทบต่อปริมาณการปฏิวัติครั้งเดียวของปั๊ม
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของสูตรการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊ม สมมติว่าคุณมีเครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีพื้นที่สูบฉีด 50 ซม.^2 ความเร็วในการฉีด 10 ซม./วินาทีและความเร็วมอเตอร์ 1,000 รอบต่อนาที
ใช้สูตร:
ปั๊มปริมาตรการปฏิวัติเดี่ยว = การฉีด ความเร็วในการฉีดความเร็ว 60 วินาที / ความเร็วมอเตอร์ = 50 10 60/1000 = 30 ซีซี / วินาที
ในกรณีนี้ปริมาณการปฏิวัติเดี่ยวของปั๊มจะเป็น 30 ซีซี/วินาที
ความดันการฉีดทั้งหมดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป มันแสดงถึงแรงสูงสุดที่กระทำบนวัสดุพลาสติกหลอมเหลวในระหว่างขั้นตอนการฉีด
แรงดันการฉีดทั้งหมดหมายถึงผลรวมของแรงที่กระทำบนวัสดุพลาสติกหลอมเหลวขณะที่ถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ มันเป็นการรวมกันของความดันที่เกิดจากหน่วยฉีดและความต้านทานที่พบโดยวัสดุขณะที่มันไหลผ่านแม่พิมพ์
การคำนวณความดันการฉีดทั้งหมดอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำให้มั่นใจว่าการเติมโพรงแม่พิมพ์อย่างเหมาะสมป้องกันการเสื่อมสภาพของวัสดุและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการฉีดขึ้นรูปโดยรวม
ความดันการฉีดทั้งหมดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
(1) ความดันระบบสูงสุด (kg/cm^2) * พื้นที่ฉีดยาฉีด (cm^2) = ความดันการฉีดทั้งหมด (กก.)
(2) ความดันฉีด (kg/cm^2) * พื้นที่สกรู (cm^2) = ความดันการฉีดทั้งหมด (กก.)
ในการใช้สูตรเหล่านี้คุณจะต้องรู้ถึงความดันระบบสูงสุดพื้นที่กระบอกฉีดความดันฉีดและพื้นที่สกรูของเครื่องฉีดขึ้นรูป
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อแรงดันการฉีดทั้งหมดรวมถึง:
คุณสมบัติของวัสดุ:
ความหนืด
ดัชนีการไหลหลั่ง
การนำความร้อน
การออกแบบแม่พิมพ์:
ขนาดของนักวิ่งและประตู
เรขาคณิตของโพรงและความซับซ้อน
ลักษณะของเครื่อง:
ความจุหน่วยฉีด
การออกแบบสกรูและขนาด
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของสูตรแรงดันการฉีดทั้งหมด สมมติว่าคุณมีเครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีความดันระบบสูงสุด 2,000 กิโลกรัม/ซม.^2 พื้นที่สูบฉีด 50 ซม.^2 และพื้นที่สกรู 10 ซม.^2 ความดันฉีดถูกตั้งไว้ที่ 1,500 กก./ซม.^2
ใช้สูตร (1):
ความดันการฉีดทั้งหมด = พื้นที่กระบอกสูบแรงดันสูงสุดของระบบ = 2000 50 = 100,000 กิโลกรัม
ใช้สูตร (2):
แรงดันการฉีดทั้งหมด = พื้นที่สกรูความดันฉีด = 1500 10 = 15,000 กิโลกรัม
ในกรณีนี้แรงดันการฉีดทั้งหมดจะเป็น 100,000 กิโลกรัมโดยใช้สูตร (1) และ 15,000 กิโลกรัมโดยใช้สูตร (2)
ความเร็วของสกรูและมอเตอร์ไฮดรอลิกการปฏิวัติเดี่ยวเป็นสองพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการฉีดขึ้นรูป พวกเขามีบทบาทสำคัญในการกำหนดความสามารถในการทำให้เป็นพลาสติกและประสิทธิภาพโดยรวมของหน่วยฉีด
ความเร็วของสกรูหมายถึงความเร็วในการหมุนของสกรูในหน่วยฉีดมักจะวัดในการปฏิวัติต่อนาที (รอบต่อนาที) มันส่งผลโดยตรงต่ออัตราการเฉือนการผสมและการหลอมละลายของวัสดุพลาสติก
ในทางกลับกันปริมาตรการปฏิวัติเดียวของมอเตอร์ไฮดรอลิกคือปริมาณของของเหลวที่ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิกในระหว่างการปฏิวัติที่สมบูรณ์ครั้งเดียว โดยทั่วไปจะวัดเป็นลูกบาศก์เซนติเมตรต่อการปฏิวัติ (CC/Rev)
พารามิเตอร์เหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดและมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการพลาสติกทำให้มั่นใจได้ว่าการเตรียมวัสดุที่สอดคล้องกันและเพิ่มประสิทธิภาพรอบการฉีดขึ้นรูป
ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของสกรูและปริมาณการปฏิวัติมอเตอร์ไฮดรอลิกสามารถแสดงได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
(1) ปั๊มการปฏิวัติเดี่ยว (CC / Rev) * ความเร็วมอเตอร์ (รอบต่อนาที) / ไฮดรอลิกมอเตอร์ระดับการปฏิวัติเดี่ยว = ความเร็วสกรู
(2) ปั๊มการปฏิวัติเดี่ยว (CC / Rev) * ความเร็วมอเตอร์ (รอบต่อนาที) / สกรูความเร็ว = ไฮดรอลิกมอเตอร์ระดับการปฏิวัติเดี่ยว
ในการใช้สูตรเหล่านี้คุณจะต้องรู้ปริมาณการปฏิวัติเดี่ยวความเร็วมอเตอร์และความเร็วของสกรูหรือมอเตอร์ไฮดรอลิกการปฏิวัติเดี่ยว
มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วของสกรูและปริมาณการปฏิวัติมอเตอร์ไฮดรอลิกรวมถึง::
คุณสมบัติของวัสดุ:
ความหนืด
ดัชนีการไหลหลั่ง
การนำความร้อน
การออกแบบสกรู:
อัตราส่วนการบีบอัด
อัตราส่วน l/d
องค์ประกอบผสม
ข้อมูลจำเพาะของหน่วยฉีด:
ความจุปั๊ม
พลังมอเตอร์และแรงบิด
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้ความเร็วของสกรูและมอเตอร์ไฮดรอลิกสูตรการปฏิวัติเดี่ยว สมมติว่าคุณมีเครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีปริมาตรการปฏิวัติเพียงครั้งเดียวของปั๊ม 100 ซีซี/เรฟความเร็วมอเตอร์ 1500 รอบต่อนาทีและมอเตอร์ไฮดรอลิกการปฏิวัติเดี่ยว 250 ซีซี/รอบ
ใช้สูตร (1) เพื่อคำนวณความเร็วของสกรู:
สกรูความเร็ว = ปั๊มการปฏิวัติปริมาตร ความเร็วมอเตอร์ / ไฮดรอลิกมอเตอร์เดี่ยวการปฏิวัติระดับเสียง = 100 1500/250 = 600 รอบต่อนาที
การใช้สูตร (2) เพื่อคำนวณปริมาณการปฏิวัติมอเตอร์ไฮดรอลิกเดี่ยว:
Hydraulic Motor Volume Revolution = ปั๊มการปฏิวัติระดับเสียง ความเร็วมอเตอร์ / ความเร็วสกรู = 100 1500 /600 = 250 cc / rev
ในกรณีนี้ความเร็วของสกรูจะเป็น 600 รอบต่อนาทีและปริมาณการปฏิวัติมอเตอร์ไฮดรอลิกเดียวจะเป็น 250 ซีซี/รอบ
สูตรเชิงประจักษ์สำหรับแรงหนีบเป็นวิธีที่ง่ายขึ้นสำหรับการประเมินแรงหนีบที่จำเป็นในการฉีดขึ้นรูป สูตรเหล่านี้เป็นวิธีที่รวดเร็วและใช้งานได้จริงในการกำหนดขนาดเครื่องที่เหมาะสมสำหรับโครงการปั้นที่กำหนด
สูตรเชิงประจักษ์สำหรับแรงหนีบนั้นมาจากประสบการณ์การปฏิบัติและการสังเกตในการฉีดขึ้นรูป พวกเขาคำนึงถึงปัจจัยสำคัญเช่นพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์คุณสมบัติวัสดุและระยะขอบความปลอดภัย
สูตรเหล่านี้มีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:
พวกเขาอนุญาตให้มีการประมาณค่าความต้องการของกำลังยึดอย่างรวดเร็ว
พวกเขาช่วยในการเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูปที่เหมาะสม
พวกเขามั่นใจได้ว่ากำลังยึดที่เพียงพอเพื่อป้องกันการเปิดเชื้อราและการก่อตัวของแฟลช
ในขณะที่สูตรเชิงประจักษ์เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าพวกเขาอาจไม่พิจารณาความซับซ้อนทั้งหมดของแอปพลิเคชันการขึ้นรูปเฉพาะ
สูตรเชิงประจักษ์แรกสำหรับแรงหนีบนั้นขึ้นอยู่กับค่าคงที่แรงหนีบ (KP) และพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์:
แรงหนีบ (t) = กำลังยึดติดกัน KP ผลิตภัณฑ์ที่คาดการณ์ไว้พื้นที่ S (cm^2) ปัจจัยด้านความปลอดภัย (1+10%)
ในสูตรนี้:
KP เป็นค่าคงที่ที่ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ถูกหล่อขึ้นรูป (โดยทั่วไปมีช่วงตั้งแต่ 0.3 ถึง 0.8)
S คือพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์ใน cm^2
ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.1 (1+10%) บัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของวัสดุและเงื่อนไขการประมวลผล
สูตรนี้เป็นวิธีที่รวดเร็วในการประเมินแรงหนีบที่จำเป็นตามรูปทรงเรขาคณิตและวัสดุของผลิตภัณฑ์
สูตรเชิงประจักษ์ที่สองสำหรับแรงหนีบขึ้นอยู่กับแรงดันการขึ้นรูปวัสดุและพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์:
แรงหนีบ (t) = วัสดุการขึ้นรูป ผลิตภัณฑ์ที่คาดการณ์ไว้พื้นที่ S (cm^2) ปัจจัยด้านความปลอดภัย (1+10%) = 350bar s (cm^2) / 1000 (1+10%)
ในสูตรนี้:
ความดันการขึ้นรูปวัสดุจะถือว่าเป็น 350 บาร์ (ค่าทั่วไปสำหรับพลาสติกจำนวนมาก)
S คือพื้นที่ที่คาดการณ์ไว้ของผลิตภัณฑ์ใน cm^2
ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.1 (1+10%) ถูกนำไปใช้กับบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลง
สูตรนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อไม่ทราบคุณสมบัติของวัสดุที่เฉพาะเจาะจงเนื่องจากต้องอาศัยค่าความดันการขึ้นรูปมาตรฐาน
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของสูตรเชิงประจักษ์สำหรับกำลังยึด สมมติว่าคุณมีผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นที่ฉาย 500 ซม.^2 และคุณใช้พลาสติก ABS (kp = 0.6)
ใช้สูตรเชิงประจักษ์ 1:
แรงหนีบ (t) = kp s (1+10%) = 0.6 500 1.1 = 330 t
ใช้สูตรเชิงประจักษ์ 2:
แรงหนีบ (t) = 350 s / 1000 (1+10%) = 350 500 /1000 1.1 = 192.5 T
ในกรณีนี้สูตรเชิงประจักษ์ 1 แสดงให้เห็นถึงแรงหนีบที่ 330 ตันในขณะที่สูตรเชิงประจักษ์ 2 แสดงให้เห็นถึงแรงหนีบที่ 192.5 ตัน
ในการฉีดขึ้นรูปความจุพลาสติกมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพและคุณภาพของกระบวนการ ลองสำรวจแนวคิดนี้ต่อไปและเรียนรู้วิธีการคำนวณ
ความจุพลาสติกหมายถึงปริมาณของวัสดุพลาสติกที่สามารถละลายและทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้โดยระบบสกรูและบาร์เรลของเครื่องฉีดขึ้นรูปในช่วงเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปจะแสดงเป็นกรัมต่อวินาที (g/วินาที)
ความสำคัญของความจุพลาสติกอยู่ในผลกระทบโดยตรงต่อ:
อัตราการผลิต
ความสอดคล้องของวัสดุ
คุณภาพ
ความสามารถในการทำให้เป็นพลาสติกไม่เพียงพอสามารถนำไปสู่รอบเวลาที่ยาวนานขึ้นการผสมที่ไม่ดีและคุณสมบัติส่วนที่ไม่สอดคล้องกัน ในทางกลับกันความสามารถในการทำให้เป็นพลาสติกที่มากเกินไปอาจส่งผลให้วัสดุเสื่อมสภาพและการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น
ความสามารถในการปรับพลาสติกของเครื่องฉีดขึ้นรูปสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
w (g/วินาที) = 2.5 × (d/2.54)^2 × (h/2.54) × n × s × 1000/3600/2
ที่ไหน:
W: ความจุพลาสติก (g/วินาที)
D: เส้นผ่านศูนย์กลางสกรู (ซม.)
H: ความลึกของช่องสกรูที่ปลายด้านหน้า (ซม.)
N: ความเร็วในการหมุนของสกรู (รอบต่อนาที)
S: ความหนาแน่นของวัตถุดิบ
ในการใช้สูตรนี้คุณจะต้องรู้เรขาคณิตของสกรู (เส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกของช่อง) ความเร็วของสกรูและความหนาแน่นของวัสดุพลาสติกที่ถูกประมวลผล
ลองพิจารณาตัวอย่างเพื่อแสดงกระบวนการคำนวณ สมมติว่าคุณมีเครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
เส้นผ่านศูนย์กลางสกรู (D): 6 ซม.
ความลึกของช่องสกรูที่ปลายด้านหน้า (h): 0.8 ซม.
สกรูความเร็วในการหมุน (N): 120 รอบต่อนาที
ความหนาแน่นวัตถุดิบ: 1.05 g/cm^3
เสียบค่าเหล่านี้เข้ากับสูตร:
W = 2.5 × (6 / 2.54)^2 × (0.8 / 2.54) × 120 × 1.05 × 1,000 / 3600 /2
W = 2.5 × 5.57 × 0.31 × 120 × 1.05 × 0.139
w = 7.59 g/วินาที
ในตัวอย่างนี้ความสามารถในการทำให้เป็นพลาสติกของเครื่องฉีดขึ้นรูปอยู่ที่ประมาณ 7.59 กรัมต่อวินาที
เมื่อใช้สูตรการคำนวณสำหรับการฉีดขึ้นรูปในสถานการณ์จริงต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ลองสำรวจข้อควรพิจารณาเหล่านี้และดูว่าพวกเขามีอิทธิพลต่อการเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูปสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะอย่างไร
เพื่อให้ได้คุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตส่วนที่ต้องการเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาพารามิเตอร์สำคัญต่อไปนี้:
กำลังยึด:
กำหนดความสามารถในการปิดแม่พิมพ์ในระหว่างการฉีด
มีอิทธิพลต่อความแม่นยำของชิ้นส่วนและป้องกันการก่อตัวของแฟลช
ความดันฉีด:
มีผลต่อความเร็วในการเติมและการบรรจุของโพรงแม่พิมพ์
ส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นของส่วนพื้นผิวและความเสถียรของมิติ
ปริมาณการฉีด:
กำหนดขนาดช็อตและปริมาตรส่วนสูงสุดที่สามารถผลิตได้
มีอิทธิพลต่อการเลือกขนาดเครื่องที่เหมาะสม
ความเร็วในการฉีด:
มีผลต่อรูปแบบการเติมอัตราการเฉือนและพฤติกรรมการไหลของวัสดุ
มีอิทธิพลต่อการปรากฏตัวของชิ้นส่วนคุณสมบัติเชิงกลและเวลารอบ
โดยการวิเคราะห์ปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบคอบและใช้สูตรการคำนวณที่เหมาะสมผู้เชี่ยวชาญด้านการฉีดขึ้นรูปสามารถเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการและเลือกเครื่องที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนด
เพื่อแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของข้อมูลจำเพาะของเครื่องที่ตรงกันกับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ลองพิจารณากรณีศึกษาสองสามข้อ:
กรณีศึกษา 1: ส่วนประกอบภายในยานยนต์
วัสดุ: ABS
ขนาดส่วน: 250 x 150 x 50 มม.
ความหนาของผนัง: 2.5 มม.
แรงหนีบที่จำเป็น: 150 ตัน
ปริมาณการฉีด: 150 ซม.^3
ในกรณีนี้เครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีแรงหนีบอย่างน้อย 150 ตันและความจุปริมาตรการฉีด 150 ซม.^3 หรือมากกว่านั้นจะเหมาะสม เครื่องควรมีความสามารถในการรักษาความดันและความเร็วในการฉีดที่จำเป็นสำหรับวัสดุ ABS
กรณีศึกษา 2: ส่วนประกอบอุปกรณ์การแพทย์
วัสดุ: พีซี
ขนาดส่วน: 50 x 30 x 10 มม.
ความหนาของผนัง: 1.2 มม.
แรงหนีบที่จำเป็น: 30 ตัน
ปริมาณการฉีด: 10 ซม.^3
สำหรับส่วนประกอบอุปกรณ์ทางการแพทย์นี้เครื่องฉีดขึ้นรูปขนาดเล็กที่มีแรงหนีบประมาณ 30 ตันและความสามารถในการฉีดปริมาณ 10 ซม.^3 จะเหมาะสม เครื่องควรมีการควบคุมความดันและความเร็วในการฉีดอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในมิติและคุณภาพพื้นผิวที่จำเป็นสำหรับการใช้งานทางการแพทย์
กรณีศึกษา ขนาดส่วน | ของชิ้น | ส่วน (มม.) | ความหนาของผนัง (มม.) | ต้องใช้แรงหนีบ (ตัน) | ปริมาณการฉีด (cm^3) |
---|---|---|---|---|---|
1 | เอบีเอส | 250 x 150 x 50 | 2.5 | 150 | 150 |
2 | พีซี | 50 x 30 x 10 | 1.2 | 30 | 10 |
ในบทความนี้เราสำรวจสูตรการฉีดขึ้นรูปที่จำเป็น การคำนวณที่แม่นยำสำหรับแรงหนีบแรงดันฉีดและความเร็วเป็นสิ่งสำคัญ สูตรเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
การใช้สูตรที่แม่นยำช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการฉีดขึ้นรูปของคุณ การคำนวณที่แม่นยำป้องกันข้อบกพร่องและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
ใช้สูตรเหล่านี้อย่างระมัดระวังเสมอ โดยการทำเช่นนั้นคุณจะได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นในโครงการฉีดขึ้นรูปของคุณ
Team MFG เป็น บริษัท ผู้ผลิตที่รวดเร็วซึ่งเชี่ยวชาญด้าน ODM และ OEM เริ่มต้นในปี 2558