6 kroků optimalizace procesu rychlého vstřikování plastů
Obsah
Závěr
V tomto článku je uvedeno 5 zkušebních norem a diagramů pro optimalizaci procesu rychlého vstřikování, které lze podle situace použít pro různé formy. Pokud například testujete sadu forem se 4 dutinami, musíte v každé dutině změřit stejné body a zaznamenat výsledky testů pro porovnání jednotlivých dutin. Pokud se jedná o zkoušku formy s jednou dutinou, je třeba znázornit všech 5 diagramů, které představují různé polohy měření.
Co je proces rychlého vstřikování plastů
Rychlé vstřikování je výrobní proces používaný k výrobě plastových dílů. Zahrnuje vstřikování roztaveného plastového materiálu do formy, který se ochladí a ztuhne, aby získal tvar dutiny formy. Klíčové kroky v procesu rychlého vstřikování plastů jsou tyto.:
- Tavení plastu: Plastový materiál, obvykle ve formě pelet nebo granulí, se přivádí do vyhřívaného sudu, kde se taví.
- Vstřikování: Roztavený plast se vstřikuje pod vysokým tlakem do dutiny formy, což je dutý prostor, který dává dílu tvar.
- Chlazení: Plast se nechá ve formě vychladnout a ztuhnout. Tento proces chlazení je pečlivě kontrolován, aby si díl zachoval požadovaný tvar a vlastnosti.
- Vyhazování: Po vychladnutí dílu se forma otevře a hotový díl se vysune.
Rychlé vstřikování je velmi univerzální proces, který lze použít k výrobě široké škály plastových dílů, od malých součástí až po velké a složité výrobky. Jedná se o oblíbenou výrobní metodu díky schopnosti vyrábět díly rychle a s vysokou mírou přesnosti.
Tento článek podrobně seznamuje s optimalizačními kroky běžných procesů rychlého vstřikování plastů.
1. Křivka Vscosity pro proces rychlého vstřikování plastů
Účelem sestavení viskozitní křivky je zvolit vhodnou rychlost vstřikování, aby malé výkyvy různých parametrů nezpůsobily výrazné změny viskozity taveniny. Kolísání mezi jednotlivými moduly by mělo být minimalizováno, aby byla zajištěna reprodukovatelnost kvality výrobku.
Z křivky viskozity na výše uvedeném obrázku je patrné, že při rychlosti vstřikování vyšší než 55 mm/s je viskozita taveniny lepidla v podstatě velmi stabilní. Proto nastavení rychlosti vstřikování na 65 mm/s zajistí konzistenci procesu ve fázi plnění. Malé výkyvy samotných parametrů nezpůsobují výrazné změny viskozity lepidla.
Samozřejmě mohou nastat zvláštní okolnosti, kdy tuto optimalizovanou rychlost nelze použít, například pro snížení halo brány. V takovém případě by měl být upřednostněn vzhled, ale optimalizovaná rychlost by měla být použita jako referenční pro křivku vstřikování. Například začít s nízkou rychlostí přes bránu, aby se snížilo halo brány, a pak rychle zvýšit na tuto optimalizovanou rychlost.
2. Zkouška rovnováhy toku materiálu pro rychlé vstřikování plastů
Tento test je nutný pouze v případě více dutin, např. 2 dutin nebo více dutin. Účelem je zkontrolovat maximální procentuální odchylku mezi jednotlivými dutinami v různých fázích plnění.
Nevyvážené plnění může, ale nemusí být přijato v závislosti na požadavcích na kvalitu výrobku. Tuto informaci je nejlépe zjistit po dokončení okna pro tvarování vzhledu (čtvrtý krok).
1. Pokud lze výrobek zcela přidržet a tvarovací okénko je velké, zkontrolujte, zda jsou rozměry výrobku v toleranci. Pokud jsou všechny v toleranci, je nevyvážené plnění přijatelné.
2. Pokud je formovací okénko velmi malé a první vyplněná dutina formy má záblesky, zatímco ostatní dutiny formy mají krátké záběry nebo stopy po smrštění, zjistěte příčinu nevyváženého plnění.
Obvykle existují čtyři hlavní příčiny nevyváženého plnění
- Různé velikosti běžců
- Různé velikosti vrat
- Různé velikosti větracích otvorů
- Rozdílné chlazení, nicméně tento důvod má často malý vliv, když IMM právě zapnuto
Existuje ještě jedna situace, kdy je nevyváženost způsobena střihem, zejména u vícedutinových forem se studenými vtoky.
3. Zkouška poklesu tlaku pro rychlé vstřikování plastů
Účelem zkoušky poklesu tlaku je vyhodnotit ztrátu tlaku v různých fázích plnění. Obvykle se jedná o trysky stroje, běhoun, rozdělovač horkého běhounu, šoupátka a konce plnění.
Při rychlém vstřikování by se neměl používat maximální tlak stroje. Například pokud je maximální tlak stroje 180 Bar, neměl by maximální tlak potřebný pro plnění dosahovat 180 Bar Pokud tomu tak skutečně je, znamená to, že šnek vyžaduje větší tlak, aby bylo dosaženo nastavené rychlosti vstřikování, ale vzhledem k omezení tlaku toho nelze dosáhnout. Tato situace se nazývá "omezení tlaku".
Obvykle by vstřikovací proces neměl překročit 90% maximálního tlaku stroje. Pokud je ve vytvořené křivce poklesu tlaku tlak stroje "tlakově omezen" nebo přesahuje 90%, najděte strmější úsek tlakové křivky a pokuste se v tomto bodě snížit tlakovou ztrátu. Například na horním obrázku je tlaková ztráta v sekundárním kanálu značná, což znamená, že k vytlačení toku plastu v tomto úseku je zapotřebí velké síly. Zvětšení průměru průtočného kanálu v tomto úseku může pomoci snížit tlak.
4. Vzhled lisovacího okna pro rychlé vstřikování plastů
Velmi důležitou zkouškou je okénko tvarování. Obvykle se toto vzhledové tvarovací okno skládá z přídržného tlaku a teploty materiálu (amorfní materiál), přídržného tlaku a teploty formy (krystalický materiál).
Okno pro tvarování vzhledu ukáže, kolik prostoru je k dispozici pro úpravu procesu a zároveň pro získání výrobku s přijatelným vzhledem. Nejideálnější situací je mít relativně velké tvarovací okno. Pokud je tvarovací okno relativně malé, je větší pravděpodobnost výskytu kvalitativních vad. Například na výše uvedeném obrázku, pokud je tvarovací okno relativně malé, je pravděpodobnější, že se v důsledku výkyvů v samotném procesu objeví krátké výstřely nebo otřepy. Robustní proces znamená mít relativně velké formovací okno, které kompenzuje výkyvy v samotném procesu.
Okno vzhledu formy také poskytne horní a dolní mez teploty materiálu/teploty formy a přípustného tlaku pro následné úpravy formy nebo testy DOE.
5. Test zmrazení brány pro rychlé vstřikování plastů
U forem se studenými vtoky nebo polostudenými vtoky (od horkých ke studeným) je třeba pro zajištění opakovatelnosti mezi formami udržovat přídržný tlak až do úplného vychladnutí vtoku.
Po vygenerování křivky zvolte dobu, po které se hmotnost výrobku ustálí. Na výše uvedeném obrázku se hmotnost výrobku po 7 sekundách již nezvyšuje, takže z bezpečnostních důvodů a kvůli kompenzaci výkyvů v samotném procesu by měla být doba udržování nastavena na 8 sekund.
Je třeba poznamenat, že dodatečná 1 sekunda během udržovací fáze neprodlužuje dobu cyklu, protože během této doby by měla brána zamrznout a pouze krátce udržovat tlak v chladicím kanálu, zatímco výrobek již začíná chladnout. Proto by se dodatečná 1 sekunda měla odečíst od doby chlazení, aby se zajistila stejná doba cyklu.
6. Teplota formy pro rychlé vstřikování plastů
Účelem teplotního grafu formy je zaznamenat okamžité rozložení teploty na povrchu formy po vyhození výrobku. Lze jej použít k potvrzení, zda okruh chladicí vody funguje, nebo zda se v něm vyskytují "horká místa".
Kromě toho lze tyto informace využít i k řešení problémů v budoucnu - například při nesrovnalostech ve velikosti výrobku lze pomocí nich ověřit, zda je povrchová teplota formy stejná jako předtím.
Pro měření teploty je nutné použít kontaktní pyrometr.
Je třeba poznamenat, že po prvním spuštění nebo vypnutí se teplota formy postupně zvýší na stabilní stav. Proto je třeba měření provádět až po ustálení teploty formy (nejméně po 10 výstřelech).
Nejčastější dotazy
Jakých je 5 kroků vstřikování plastů?
- Upínání: Zajistěte poloviny formy k sobě.
- Vstřikování: Vstříkněte roztavený materiál do formy.
- Chlazení: Nechte materiál ztuhnout.
- Vyhazování: Vyjměte pevný díl z formy.
- Opakování: Připravte se na další cyklus.
Je 3D tisk lepší než vstřikování?
Jaký je rozdíl mezi vytlačováním a vstřikováním?
Hlavní rozdíly mezi vytlačováním a vstřikováním jsou následující:Spojité vs. diskrétní části:
- Vytlačování se používá k vytváření spojitých lineárních tvarů, jako jsou trubky, tyče a profily.
- Vstřikování se používá k vytváření diskrétních trojrozměrných dílů složitých tvarů, jako jsou hračky, nádoby a náčiní.
Výrobní metoda:
- Na adrese Vytlačování, roztavený plast se protlačí lisovacím zařízením a vytvoří souvislý tvar.
- Na adrese Vstřikování, roztavený plast se vstříkne do dutiny formy, kde se ochladí a ztuhne do požadovaného tvaru dílu.
Složitost části:
- Vytlačování se lépe hodí pro díly s konstantním průřezem, zatímco Vstřikování lze vyrábět díly se složitější, nepravidelnou geometrií.
Objem výroby:
- Vytlačování se obvykle používá pro kontinuální výrobu větších objemů.
- Vstřikování je ekonomičtější pro výrobu diskrétních dílů v menších objemech.
Co je lepší než vstřikování?
Komentáře
Nejnovější příspěvky
Související blogy
Blog společnosti Senyo je zaměřen na sdílení našich rozsáhlých znalostí o výrobě prototypů. Prostřednictvím našich článků vás chceme podpořit při zdokonalování designu vašich výrobků a efektivnější orientaci ve složitostech rychlé výroby prototypů.
