Wskazówki dotyczące regulacji procesu formowania wtryskowego
Proporcjonalne sterowanie prędkością formowania wtryskowego zostało powszechnie przyjęte przez producentów wtryskarek. Chociaż sterowane komputerowo systemy kontroli segmentacji prędkości formowania wtryskowego istnieją od dawna, ze względu na ograniczoną liczbę istotnych informacji, zalety tej konfiguracji maszyny rzadko były wykorzystywane. W tym artykule w sposób systematyczny wyjaśnimy zalety stosowania wieloetapowego szybkiego formowania wtryskowego i pokrótce przedstawimy jego zastosowanie w eliminowaniu wad produktu, takich jak krótkie strzały, uwięzione powietrze i skurcz. zdjęcie
Ścisły związek między szybkością wtrysku a jakością produktu sprawia, że jest to kluczowy parametr dla formowania wtryskowego. Określając początek, środek i koniec segmentu prędkości napełniania i osiągając płynne przejście od jednej nastawy do drugiej, można zapewnić stabilną prędkość powierzchniową stopu, aby wytworzyć pożądaną cząsteczkę i zminimalizować naprężenia wewnętrzne.
Zalecamy następujące zasady podziału prędkości:
1) Prędkość powierzchni płynu powinna być stała.
2) Należy zastosować szybki wtrysk, aby zapobiec zamarzaniu stopu podczas procesu wtrysku.
3) Ustawienie prędkości wtrysku powinno uwzględniać szybkie napełnianie obszaru krytycznego (np. rynny) przy jednoczesnym zmniejszeniu prędkości na wlocie wody.
4) Należy zagwarantować zatrzymanie prędkości wtrysku natychmiast po wypełnieniu ubytku, aby zapobiec przepełnieniu, wypływce i naprężeniom szczątkowym.
Podstawa ustawienia segmentu prędkości musi uwzględniać geometrię formy, inne ograniczenia przepływu i niestabilności. Ustawienie prędkości musi mieć jasne zrozumienie procesu formowania wtryskowego i wiedzy o materiałach, w przeciwnym razie jakość produktu będzie trudna do kontrolowania. Ponieważ szybkość płynięcia stopu jest trudna do bezpośredniego zmierzenia, można ją obliczyć pośrednio, mierząc prędkość posuwu ślimaka lub ciśnienie w komorze (aby upewnić się, że zawór zwrotny nie przecieka).
Właściwości materiału są bardzo ważne, ponieważ polimery mogą ulegać degradacji z powodu różnych naprężeń, wzrost temperatury formowania może prowadzić do silnego utleniania i degradacji struktury chemicznej, ale jednocześnie degradacja spowodowana ścinaniem staje się mniejsza, ponieważ wysoka temperatura zmniejsza lepkość materiału, zmniejszając naprężenia ścinające. Niewątpliwie wielostopniowa prędkość wtrysku jest bardzo pomocna przy formowaniu materiałów wrażliwych na ciepło, takich jak PC, POM, UPVC i ich mieszanie.
Decydującym czynnikiem jest również geometria formy: części cienkościenne wymagają maksymalnej prędkości wtrysku; części grubościenne wymagają krzywej wolno-szybko-wolno, aby uniknąć defektów; w celu zapewnienia jakości części zgodnej z normą, prędkość wtrysku powinna być ustawiona tak, aby zapewnić stałą szybkość płynięcia czoła stopu.
Szybkość płynięcia stopu jest bardzo ważna, ponieważ wpływa na kierunek ułożenia cząsteczek i stan powierzchni w części; gdy czoło stopienia dotrze do struktury poprzecznej, powinno zwolnić; w przypadku skomplikowanych form z dyfuzją promieniową należy zagwarantować przepustowość stopu Zwiększ równomiernie; długie kanały muszą być napełniane szybko, aby zmniejszyć chłodzenie czoła stopionego materiału, ale wtrysk materiałów o dużej lepkości, takich jak PC, jest wyjątkiem, ponieważ zbyt duża prędkość spowoduje wprowadzenie zimnego materiału do wnęki przez wlot wody.
Regulacja prędkości wtrysku może pomóc w wyeliminowaniu defektów spowodowanych spowolnionym przepływem na wlocie wody. Gdy stopiony materiał dociera do wlotu wody przez dyszę i kanał, powierzchnia czoła stopionego materiału mogła ostygnąć i zestalić się lub stopiony materiał zastygł z powodu nagłego zwężenia kanału, aż zostanie ustalone ciśnienie wystarczające do przepchnięcia stopionego materiału przez wlot . Wlot wody, który powoduje wzrost ciśnienia przez wlot wody.
Wysokie ciśnienie uszkodzi materiał i spowoduje defekty powierzchniowe, takie jak zacieki i zwęglone wloty, którym można zaradzić, zwalniając tuż przed wlotem. To spowolnienie zapobiega nadmiernemu ścinaniu na poziomie wlotu przed zwiększeniem szybkostrzelności do pierwotnej wartości. Ponieważ bardzo trudno jest precyzyjnie kontrolować szybkostrzelność, aby zwolnić na wlocie wody, lepszym rozwiązaniem jest zwolnienie na końcu rynny.
Możemy uniknąć lub zredukować defekty, takie jak nadpalenia, przypalenia, uwięzione powietrze itp., kontrolując końcową prędkość wtrysku. Zwolnienie na końcu napełniania zapobiega przepełnieniu ubytku, zapobiega powstawaniu błysków i zmniejsza naprężenia szczątkowe. Uwięzione powietrze spowodowane słabym wylotem na końcu ścieżki przepływu formy lub problemy z wypełnianiem można również rozwiązać poprzez zmniejszenie prędkości wylotu, zwłaszcza na końcu wtrysku.
Krótki strzał jest spowodowany małą prędkością na wlocie wody lub częściową przeszkodą w przepływie spowodowaną krzepnięciem stopionego materiału. Przyspieszenie prędkości wtrysku tuż za wlotem wody lub miejscową przeszkodą w przepływie może rozwiązać ten problem.
Wady, takie jak plamy płynięcia, przypalone wloty wody, pęknięcia molekularne, rozwarstwienia i łuszczenie, które występują na materiałach wrażliwych na ciepło, są spowodowane nadmiernym ścinaniem podczas przechodzenia przez wloty wody.
Gładkie części zależą od prędkości wtrysku, a materiały wypełnione włóknem szklanym są szczególnie wrażliwe, zwłaszcza nylon. Ciemne plamy (linie faliste) są spowodowane niestabilnością przepływu spowodowaną zmianami lepkości. Zniekształcony przepływ może powodować faliste lub nierównomierne zamglenie, w zależności od stopnia niestabilności przepływu.
Kiedy stop przechodzi przez wlot wody, wtrysk z dużą prędkością spowoduje silne ścinanie, a wrażliwy na ciepło plastik zostanie zwęglony. Ten zwęglony materiał przejdzie przez wnękę, dotrze do czoła przepływu i pojawi się na powierzchni części.
Aby zapobiec powstawaniu smug śrutu, prędkość śrutu musi być ustawiona tak, aby obszar rynny był szybko wypełniany, a następnie powoli przepuszczany przez wlot. Znalezienie tego punktu przejścia prędkości jest istotą problemu. Jeśli jest za wcześnie, czas napełniania nadmiernie się wydłuży, jeśli jest za późno, nadmierna bezwładność przepływu spowoduje pojawienie się smug strumienia. Im niższa lepkość stopu i im wyższa temperatura bębna, tym bardziej oczywista jest tendencja do pojawiania się tego wzoru śrutu. Ponieważ mały wlot wody wymaga wtrysku z dużą prędkością i wysokim ciśnieniem, jest to również ważny czynnik prowadzący do wad przepływu.
Skurcz można poprawić dzięki bardziej wydajnemu przenoszeniu ciśnienia i mniejszemu spadkowi ciśnienia. Niska temperatura formy i powolna prędkość posuwu ślimaka znacznie skracają długość płynięcia, co musi być kompensowane dużą szybkością wypalania. Szybki przepływ zmniejsza utratę ciepła, a ciepło tarcia spowodowane wysokim ciepłem ścinania może powodować wzrost temperatury stopu i spowolnić pogrubienie zewnętrznej warstwy części. Przecięcie wnęki musi być wystarczająco grube, aby uniknąć zbyt dużego spadku ciśnienia, w przeciwnym razie nastąpi skurcz.
Krótko mówiąc, większość wad wtrysku można rozwiązać, dostosowując prędkość wtrysku, więc sztuką dostosowania procesu formowania wtryskowego jest rozsądne ustawienie prędkości wtrysku i jego segmentów.
