Hur kan man optimera formsprutningsprocessen?

Den fortsatta utvecklingen av injektionsutrustning och den kontinuerliga förbättringen av produktkvalitetskraven ställer högre krav på formsprutningstekniken. Korrekt val av injektionsutrustning, rimlig inställning av gjutningsprocessen och optimering av processförhållanden är nycklarna för att förbättra produktkvaliteten.
Rätt val av formsprutningsmaskin
Prestandan hos formsprutningsmaskiner påverkar direkt kvaliteten på formsprutningsprodukter. Priserna på formsprutningsmaskiner med olika specifikationer och prestandakrav kommer att variera kraftigt.
Specifikationsval av formsprutningsmaskin
När vi väljer specifikationen för formsprutningsmaskinen bör vi först överväga produktionsformens situation, eftersom samma formsprutningsmaskin ofta behöver möta produktionen av flera uppsättningar av formar med olika storlekar. Vi bör bestämma specifikationen för formsprutningsmaskinen enligt vikten på delarna, formstorleken etc., det vill säga den maximala låskraften och den maximala injektionsvolymen för formsprutningsmaskinen, och välj sedan lämplig modell enligt specifikationer och modeller som tillhandahålls av formsprutningsmaskintillverkaren. De flesta tillverkare tillhandahåller skräddarsydda tjänster, vilket ger stor bekvämlighet vid köp av formsprutningsmaskiner; För det andra är det nödvändigt att överväga om några speciella konfigurationer behövs, såsom valet av speciella skruvar för produktion av PA, PC och andra material, och motsvarande enheter krävs för formning av formar med kärndragning eller borttagning av gängor; För det tredje är det nödvändigt att bestämma om man ska välja några formsprutningsmaskiner med speciella funktioner enligt formstrukturen, produktkvaliteten och andra faktorer. Till exempel, när man formar tunnväggiga långflytande produkter (vanligtvis L/D ＞ 300), är det nödvändigt att välja formsprutningsmaskiner med hög formsprutningshastighet, och exakta elektroniska tillbehör måste välja precisionsstyrda formsprutningsmaskiner med helt sluten slinga.
Inställning av låskraft
I teorin kan klämkraften beräknas enligt följande formel:
Fcm>=K × P Genomsnitt × Produkt A × tio
Var: Fcm - formlåsningskraft, (KN)
K – säkerhetsfaktor, vanligtvis 1-1.2
P-medelvärde – medeltryck i formhåligheten (MPa)
En produkt – den maximala projicerade ytan av produkten på formens delningsyta (cm2)
I den faktiska produktionen bör justeringen av klämkraften också ta hänsyn till effekten av termisk expansion av formen under produktionen och i allmänhet lämna en marginal på 0.1-0.2 mm; Inställningsprincipen för formlåsningskraft är att säkerställa produktens kvalitet med låg formlåsningskraft.
Inställning av parametrar för formsprutningsprocessen
Fattemperaturen och formtemperaturen ställs in efter egenskaperna hos olika plastmaterial. Fattemperaturen är i allmänhet 10 grader - 30 grader högre än plastens smältpunkt. Det måste noteras att smältpunkten och tillåten uppehållstid i fatet av material som tillhandahålls av olika tillverkare också kommer att variera beroende på olika syntetiska metoder eller typer av tillsatser. Tabell 1 på följande sida jämför smältpunkten och tillåten uppehållstid vid olika temperaturer för PA66 (märke 21SPC) från Solutia och PA66 (märke 25AE1) från Rhodia.
Formtemperaturen kyls i allmänhet av cirkulerande vatten när den är inställd, men vid tillverkning av produkter med hög precision storlek eller ytkvalitetskrav, bör formtemperaturmaskinen som kan kontrolleras noggrant användas enligt processkraven.
Tabell 1 Jämförelse av smältpunkt och tillåten uppehållstid för olika märken av PA66
Injektionshålltid och kylningstid
Insprutningstiden, tryckhållningstiden och nedkylningstiden måste ställas in efter produkttjocklek, formtemperatur, materialegenskaper etc. Insprutningstiden är i allmänhet inställd på att vara något längre än tiden för skruven att slutföra insprutningstaktsrörelsen. För lång insprutningstid ger inte bara negativa effekter som mekaniskt slitage och ökad energiförbrukning, utan förlänger också formningscykeln. Tryckhållningstiden ställs in efter produktens tjocklek. Tryckhållningstiden krävs inte för tunnväggiga produkter under formning; Vid inställning av tryckhållningstiden, så länge det inte finns någon tydlig fördjupning på produktens yta, kan den också bestämmas med vägningsmetoden. Den bästa tryckhållningstiden kan bestämmas genom att gradvis förlänga tryckhållningstiden tills produktkvaliteten inte längre förändras. Kylningstiden behöver också bestämmas efter produkttjocklek, formtemperatur och materialegenskaper. I allmänhet är kyltiden för amorf polymer längre än den för kristallin polymer.
Insprutningstryck och hastighet
Inställningen av insprutningstrycket bör följa principen om lågt snarare än högt, så länge det kan ge tillräckligt med kraft för att nå den erforderliga insprutningshastigheten, så att smältan smidigt kan fylla formhålan, för högt tryck kommer lätt att orsaka inre spänningar i produkten; Vid gjutning av produkter med hög dimensionell noggrannhet, för att förhindra överdriven krympning av produkter, kan dock högtrycksinjektion användas för att minska krympningen av produkter efter urformning.
Insprutningshastigheten kommer att påverka produktens utseendekvalitet, och dess inställning bör baseras på formens geometriska struktur, avgastillstånd, etc. I allmänhet, på förutsättningen att säkerställa ett bra utseende, försök att förbättra injektionshastigheten för att minska fyllningstiden. Vid formsprutning, när smältan flyter i formen, kommer formväggen att bilda ett härdande skikt, vilket således minskar tjockleken på den flytbara kanalen. I allmänhet, beroende på formens struktur och insprutningshastighet, kommer formväggen att ha ett härdande lager på cirka 0,2 mm. Därför används vanligtvis en snabbare insprutningshastighet i formningen.
Injektionstakt, flernivåinjektionsparametrar
Vid gjutning måste sprutslaget bestämmas först. I teorin kan injektionstakten beräknas enligt följande:
S1=4(CVp plus Va)/ ρ Ds2
Var: S1 - injektionsslag Vp - produktvolym
ρ– Hartstäthet C – antal kaviteter
Va – grindvolym Ds – skruvdiameter
Vid faktisk produktion, om den totala vikten av "produkt plus grind" är känd, kan insprutningstakten beräknas med följande formel:
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Var: S1 --- injektionsslag, mm
M – Totalvikt för "produkt plus grind", g
Mmax – maximal formsprutningsvolym för formsprutningsmaskin, g
Smax – maximalt sprutslag för formsprutmaskin, mm
På grund av de olika geometriska formerna hos löparsystemet och olika delar av formen, för att uppfylla produktkvalitetskraven, har olika delar olika krav på flödestillståndet för formfyllningssmältan (avser huvudsakligen trycket och hastigheten under flöde). I en injektionsprocess, när skruven trycker in smältan i formen, krävs det att man uppnår olika tryck och hastighet vid olika positioner, vilket kallas flerstegs formsprutning.
Generellt är det mer vetenskapligt att ställa in minst tre eller flera injektionssektioner för plastdelar under gjutning, det vill säga den första sektionen är vid huvudskenan, den andra sektionen är från skenan till grinden, den tredje sektionen är cirka 90 procent av kaviteten fylld med produkten, och den återstående sektionen är den fjärde sektionen. Viktberäkningsmetoden kan användas för att bestämma växlingspositionen för varje sektion; I den faktiska produktionen bör parametrarna för flerstegsinsprutningsprocessen analyseras vetenskapligt och rimligen ställas in enligt produktkvalitetskrav, löparstruktur, formavgasförhållanden, etc.
Vanligtvis kan justerings- och observationsmetoden användas för att ställa in trycket/hastigheten för växlingspositionspunkten som behövs för injektion till 0, observera smältriktningen och produktdefektens tillstånd och gradvis justera tills en rimlig positionspunkt är hittades. I processen med felsökning och observation måste dock uppmärksamhet ägnas åt urformningsförhållandet för underinjicerade produkter för att undvika att mögel fastnar på grund av underinjektion i vissa konkava delar av formen.
Andra processparametrar
Vid formsprutning, förutom inställningen av flera huvudparametrar, såsom formningstemperatur, tryck, hastighet, tid och flernivås injektionsväxlingsläge, finns det många andra processparametrar, såsom mottryck, skruvhastighet, skruvåterpolning , anti-flöde och andra åtgärdsparameterinställningar, som inte kan ignoreras.
Exempel på inställning av processparameter
Ta tillverkningen av nylonbuntband som ett exempel, produktkvalitetskraven är: produkten uppfyller de specificerade spänningsstandarderna; Ytan ska vara fri från silvertråd, bubblor, krympmärken och andra oönskade fenomen; Efter formningen har produkten god täthet och ingen löshet. Materialet som används är PA66; Formsprutningsmaskinen är JSW1000-EII-SP, formstrukturen är av typen hot runner och grindtypen är punktport.
För det första bestäms processparameterinställningsprincipen enligt produktens egenskaper och formstruktur:
(1) Eftersom produktflödeslängden är lång, L/t (förhållandet flöde till väggtjocklek) är 511, bör höghastighetsformsprutning väljas;
(2) Grindtypen är punktport, och högre tryck måste användas för att övervinna motståndet under flödet;
(3) För att säkerställa en jämn fyllning av produkten måste det smälta materialet ha god flytbarhet och formningstemperaturen bör vara lämpligt hög;
(4) När högt tryck och hög hastighet injiceras till slutet är det lätt att producera blixt. Formningsmaskinen måste ha lågt tröghetstryck och hastighetsomkoppling;
(5) Eftersom produktens väggtjocklek är liten, kan tryckhållning inte användas; Se tabell 2 för de huvudsakliga formningsprocessparametrarna.
Tabell 2 Formningsprocessparametrar för bandprodukter
För att formulera insprutningsprocessparametrar är det nödvändigt att förstå informationen om utrustningens prestanda, formstruktur, formmaterial och produktkvalitetskrav, och ställa in formningsparametrarna vetenskapligt och rimligt.
Först och främst bör processparametrarna justeras steg för steg i enlighet med produktbildningsförhållandena. Rätt inställningssekvens är tryck → hastighet → temperatur. Varje gång parametern ändras har inmatningsparametern bekräftats av datorn innan nästa parameterändring. Det bör undvikas att ändra mer än två parametrar samtidigt; För det andra, i processen med stabil produktion måste parametrarna hållas så stabila som möjligt och detaljerade register bör göras. Om förändringen är för stor bör skälen hittas i tid. Dessutom måste formningsprocessen fixas så mycket som möjligt när formen sätts online varje gång, för att underlätta kvalitetskontrollen av den färdiga produkten.