Ciśnienie
Ciśnienie robocze zapewniane przez układ ciśnieniowy wtryskarki (pompa olejowa) lub serwomotor jest wykorzystywane głównie w różnych procedurach, takich jak formowanie wtryskowe, topienie, otwieranie/zamykanie formy, wyrzucanie, wtryskiwanie i ciągnięcie rdzenia. Po wprowadzeniu odpowiednich parametrów do panelu sterowania wtryskarki, procesor przetwarza je na sygnały dla każdej procedury, kontrolując w ten sposób ciśnienie wymagane do każdej akcji.
Zasada ustawiania ciśnienia jest następująca: odpowiednia siła do pokonania oporu działania, ale wartości parametrów należy odpowiednio dostosować, aby odpowiadały prędkości działania.
2. Prędkość
Prędkość robocza (natężenie przepływu oleju hydraulicznego w układzie) wymagana do wykonania każdej procedury działania w połączeniu z ciśnieniem wymienionym powyżej. Podstawowe poziomy prędkości rozróżnia się w następujący sposób: Wolny 0,1-10, Średni 11-30, Średni 31-60, Wysoki 61-99.
1. Kontrola prędkości wtrysku polega na ustawianiu różnych wartości dla różnych konstrukcji i materiałów produktu. Aby uniknąć nieporozumień, nie będziemy tutaj rozróżniać pomiędzy tworzywami sztucznymi/tworzywami-ogólnego przeznaczenia, tworzywami sztucznymi krystalicznymi/amorficznymi, tworzywami sztucznymi wysoko-niskotemperaturowymi-, tworzywami miękkimi/twardymi). Prędkość wtrysku jest stosunkowo trudnym elementem procesu do kontrolowania podczas formowania wtryskowego, w przeciwieństwie do innych elementów procesu, dla których dostępne są standardowe dane (zostanie to szczegółowo wyjaśnione później).
Ustawianie wartości prędkości wtrysku odbywa się głównie według następujących punktów:
W oparciu o płynność materiału; miękkie tworzywa sztuczne, takie jak PP, LDPE, TPE, TPR, TPU i PVC, mają dobrą płynność i niski opór wnęki podczas napełniania. Ogólnie rzecz biorąc, do wypełnienia ubytku można zastosować niższą prędkość wtrysku. Powszechnie stosowane tworzywa sztuczne o średniej-lepkości, takie jak ABS, HIPS, GPPS, POM, PMMA, PC+ABS, klej typu Q-, klej typu K- i HDPE mają nieco słabą płynność. Jeżeli wymagania dotyczące połysku produktu nie są wysokie lub grubość produktu jest umiarkowana (grubość ścianki lub grubość rdzenia przekracza 1,5 mm), można zastosować średnią prędkość wtrysku. I odwrotnie, prędkość wtrysku należy odpowiednio zwiększyć w zależności od struktury produktu lub wymagań dotyczących wyglądu.
Tworzywa konstrukcyjne, takie jak PC, PA+GF, PBT+GF i LCP, mają słabą płynność i zazwyczaj wymagają wtryskiwania z dużą-prędkością, szczególnie materiały z dodatkiem GF (włókna szklanego). Jeśli prędkość wtrysku jest zbyt mała, spowoduje to silne pływanie włókien na powierzchni (srebrne smugi).
2. Kontrola prędkości topienia;
Parametr ten jest jednym z procesów, które najłatwiej przeoczyć w codziennej pracy, ponieważ większość kolegów uważa, że proces ten ma niewielki wpływ na formowanie i że parametry można dowolnie regulować w celu wytworzenia produktu. Jednak w procesie formowania wtryskowego parametry stopu są tak samo ważne jak prędkość wtrysku. Prędkość topnienia bezpośrednio wpływa na efekt mieszania stopu, cykl formowania i inne ważne aspekty.
3. Kontrola prędkości otwierania i zamykania formy;
Dla różnych konstrukcji form ustawiane są różne parametry. Na przykład w przypadku dwu-płytowych form płaskich dostosowanie się do-szybkiego zamykania formy przed rozpoczęciem zamykania formy pod niskim-ciśnieniem i dostosowanie się do szybkiego otwierania formy po opuszczeniu przez produkt gniazda formy może skutecznie poprawić wydajność produkcji. Jednakże w przypadku form z częściami ślizgowymi, przełączanie pomiędzy dużą i wolną prędkością otwierania formy należy określić na podstawie wysokości i struktury części ślizgowych. Specjalne konstrukcje form i formy do{{6}ciągania rdzenia zostały szczegółowo wyjaśnione w późniejszych rozdziałach ze względu na ich złożoność.
4. Kontrola prędkości sworznia wypychacza;
Zależy to głównie od stanu produktu po wyjęciu z formy. Zasadniczo prędkość powinna być możliwie największa, przy jednoczesnym zapewnieniu, że produkt nie wykazuje wybielania, nadmiernej wysokości wyrzutu ani deformacji. W przeciwnym razie należy odpowiednio dostosować parametry do aktualnej sytuacji. Oczywiście w normalnych okolicznościach początkowa regulacja prędkości wyrzutnika powinna odbywać się przy średnio-niskiej prędkości (15%-35%), co może skutecznie wydłużyć żywotność sworzni wypychaczy i cylindrów wypychaczy.
3. Pozycja
Punkt przełączania pomiędzy różnymi prędkościami i ciśnieniami w różnych działaniach.
1. Kontrola pozycji wtrysku;
Podczas debugowania parametrów formowania wtryskowego pozycję wtrysku należy dostosować w zależności od masy jednostkowej i struktury produktu. Dostosowanie położenia w oparciu o wagę jednostkową produktu powszechnie określa się jako określenie wymaganej ilości kleju dla produktu.
Przykład: Produkt waży około 50 g i jest wytwarzany przy użyciu wtryskarki 90T. Teoretyczna objętość wtrysku tej maszyny wynosi 120 g, a skok stopu wynosi 130 mm. W przybliżeniu masa wytopu na mm wynosi 120g ÷ 130mm=0.92g. Dlatego odległość wtrysku dla tego produktu wynosi 50 × 0.92=46mm. Jeśli pozycja zakończenia topienia jest ustawiona na 60 mm, jakość produktu jest w zasadzie OK, gdy wtrysk osiąga 14 mm.
(Oczywiście powyższe opiera się na doświadczeniu i może zawierać pewne niedokładności, ponieważ nie jest zgodne ze wzorem obliczania stopnia sprężania śruby z podręczników-, który jest zbyt skomplikowany i uważam, że większość kolegów nie byłaby w stanie tego obliczyć.) Jeśli chodzi o kontrolowanie różnych wad w formowanych produktach za pomocą pozycji wtrysku:
2. Kontrola pozycji stopu;
Ogólnie rzecz biorąc, wiąże się to z ustawieniem odległości topienia odpowiadającej wymaganej objętości wtrysku uformowanego produktu. Większość kolegów ignoruje trzy-pozycje przełączania stopu i skupia się wyłącznie na pozycji punktu końcowego. Oczywiście w przypadku wyrobów formowanych, które sprawiają ogólne trudności, dostosowanie położenia stopu nie musi koniecznie wymagać przełączania pomiędzy dużą/wolną prędkością lub wysokim/niskim ciśnieniem wstecznym, aby osiągnąć pożądaną jakość produktu. Jednakże w przypadku produkcji przedmieszki lub tworzyw sztucznych-wrażliwych na ciepło, odpowiednie przełączenie pozycji regulacji prędkości topienia i przeciwciśnienia może lepiej kontrolować jakość produktu.
3. Kontrola pozycji otwarcia/zamknięcia formy;
Punkt przełączania jest ustawiany głównie w celu dopasowania do wymagań prędkości otwierania/zamykania formy.
3.1 Ogólnie rzecz biorąc, punkt przełączania prędkości otwierania formy jest powolny, zanim uformowana część opuści wnękę formy (około 5-15 mm), a następnie przełącza się na dużą prędkość, aby skutecznie skrócić czas otwarcia formy. Na koniec ponownie przełącza się na niską prędkość (tj. idealna jest pozycja zderzaka otwierającego formę, zazwyczaj 20-40 mm od żądanej pozycji zakończenia otwierania formy). (Pozycja zakończenia zależy od struktury produktu i tego, czy używany jest robot). Skutecznie wydłuża to żywotność wału korbowego wtryskarki i zapewnia stabilne otwieranie formy.
W przypadku niektórych specjalnych konstrukcji form, takich jak formy z trzema-płytami lub formy z wyciąganiem rdzenia-, prędkość otwierania formy należy określić na podstawie rzeczywistej sytuacji. Na przykład w formie z trzema-płytami, ponieważ wnęka na produkt znajduje się na płycie środkowej, pierwsze działanie podczas otwierania formy odbywa się na płycie wlewowej. Kanał wlewowy należy oddzielić od produktu przed rozdzieleniem się formy męskiej i żeńskiej. Dlatego należy dodać 1-2 punkty przełączania w pozycji otwarcia formy, w kolejności od średniej prędkości-małej-dużej prędkości do małej prędkości. Większe maszyny tonażowe mogą w razie potrzeby dodać więcej punktów przełączania. Główną zasadą jest zapewnienie, że otwarcie formy nie wpłynie na jakość uformowanego produktu i że operacja będzie płynna.
3.2 Ustawienie pozycji mocowania formy zależy głównie od konstrukcji formy. Na przykład w przypadku płaskiej konstrukcji formy (tj. powierzchnie podziału przedniej i tylnej formy są płaskie, bez suwaków/-wyciągania rdzenia i bez struktur wkładek) prędkość zamykania formy można przełączać bezpośrednio w czterech pozycjach: „szybka-średnia prędkość-niskie ciśnienie-wysokie ciśnienie”. Zasada przełączania pozycji jest taka, że szybki skok zaciskania wynosi korzystnie około 70% skoku otwarcia formy (pozycja szybkiego zakończenia formy z trzema-płytami zależy od wymiarów konstrukcyjnych formy). Główną funkcją jest skrócenie cyklu mocowania formy. Ustawienie średniej prędkości działa wówczas jako bufor zwalniający dla-zacisku formy z dużą prędkością (ponieważ po średniej prędkości przełącza się na zabezpieczenie przed niskim-ciśnieniem.
Pozycja końcowa średnio-szybkiego mocowania formy jest kluczowa, ponieważ określa pozycję początkową zabezpieczenia przed niskim-ciśnieniem. Niektórzy doświadczeni koledzy nie mają pewności co do mocowania formy pod niskim-ciśnieniem, wierząc, że można je ustawić dowolnie, co jest błędne. Niewłaściwe ustawienie niskiego-ciśnienia całkowicie wyłączy funkcję zabezpieczającą, co jest śmiertelne dla form w całkowicie zautomatyzowanej produkcji.
4. Kontrola położenia sworznia wypychacza;
Teoretycznie długość przedłużenia sworznia wypychacza powinna być dwukrotnie większa od wysokości wnęki formy (tj. rdzenia formy). Jednak w rzeczywistym działaniu nie jest konieczne ścisłe przestrzeganie tej metody; przede wszystkim należy wziąć pod uwagę łatwość usuwania produktu. Podczas początkowej regulacji położenia sworznia wypychacza długość należy stopniowo zwiększać, zaczynając od 50% skoku sworznia wypychacza, a następnie regulować w oparciu o usuwanie produktu podczas produkcji.
4. Temperatura
Podstawowe warunki topienia tworzyw sztucznych i nagrzewania formy
1. Kontrola temperatury beczki;
Ogólnie rzecz biorąc, różne rodzaje tworzyw sztucznych mają swoje własne, stosunkowo standardowe temperatury formowania, takie jak: ABS=(wysoka udarność 230-260, niska udarność 190-230), SAN=180-220, HIPS=180-220, POM=170-200, PC=240-300. ABS/PC=230-260, PMMA=200-230, PVC=(wysoka gęstość 160-200, niska gęstość 140-180), PP=180-230, PE=(wysoka gęstość 240-300, niska gęstość 180-230);
TPE=(wysoka gęstość 170-200, niska gęstość 140-180), TPR=(wysoka gęstość 170-200, niska gęstość 140-180), TPU=(wysoka gęstość 160-200, niska gęstość 120-160), PA=230-270, PA+włókno=250-300, PBT=200-240, PBT+włókno=240-280. Dodatkowo temperatura formowania materiałów z dodatkiem środków zmniejszających palność (tj. materiałów uniepalniających) powinna być o 20-30 stopni Celsjusza niższa niż w przypadku zwykłych materiałów. Konkretna temperatura robocza zależy od warunków produkcji, ponieważ temperatura formowania bezpośrednio wpływa na płynność tworzywa sztucznego, lepkość, temperaturę formy, kolor, stopień skurczu i odkształcenie produktu.
2. Kontrola temperatury formy;
Temperatura formy zależy przede wszystkim od różnych właściwości płynięcia tworzywa sztucznego. Mówiąc najprościej, jest to kluczowy proces pozwalający przezwyciężyć słabą płynność. Na przykład materiały PC i PA+celuloza mają słabą płynność i duże opory przepływu podczas napełniania, co wymaga większej prędkości wtrysku.
Ponadto przy produkcji przezroczystych części PC konieczna jest wyższa temperatura formy, aby poprawić defekty powierzchni, takie jak pęcherzyki powietrza, ślady tęczy i wewnętrzne pęcherzyki powietrza. Podczas produkcji materiałów-wzmocnionych włóknem niższa temperatura formy spowoduje powstawanie srebrnych smug na powierzchni (pływających włókien).
W normalnych okolicznościach do regulacji temperatury formy można wykorzystać następujące dane:
Stopień ABS=30-50 (60-110 stopni dla produktów wymagających wysokiej jakości powierzchni lub kontrolowanego odkształcenia)
Stopień PC=50-80 (85-140 stopni w przypadku produktów wymagających wysokiej jakości powierzchni lub cienkich ścianek)
Stopień HIPS=30-50 (60-80 stopni dla przezroczystego PS i produktów wymagających wysokiej jakości powierzchni)
Stopień PMMA=60-80 (80-120 stopni w przypadku produktów cienkościennych i produktów wymagających wysokiej jakości powierzchni)
PP=10-50 stopień, PE=10-50 stopień (temperaturę formy można odpowiednio zwiększyć w przypadku produktów o dużej-gęstości lub cienkościennych-produktach) Materiały gumowe (TPE, TPR, TPU)=10-50,
PA, PBT=30-60 (70-100 dla materiałów o wysokich wymaganiach dotyczących jakości powierzchni i tych z dodatkiem włókna szklanego)
5. Czas
Czas wymagany na każdą czynność
1. Kontrola czasu napełniania;
Obejmuje czas wtrysku i czas przetrzymywania
1.1. Czas wtrysku:
Generalnie w przypadku wyrobów spełniających wymagania jakościowe im krótszy czas wtrysku tym lepiej. Czas wtrysku wpływa bezpośrednio na naprężenia wewnętrzne produktu i cykl produkcyjny. Zasadniczo im cieńsza jest warstwa kleju produktu, tym krótszy jest czas wtrysku; i odwrotnie, w przypadku produktów-grubościennych czas wtryskiwania należy odpowiednio wydłużyć, aby kontrolować skurcz.
Produkty wykorzystujące wiele etapów wtrysku oraz produkty charakteryzujące się dużymi przejściami prędkości wymagają dłuższych czasów wtrysku. Ustawienie czasu wtrysku musi być również uzależnione od objętości produktu (większe produkty wymagają dłuższych czasów wtrysku). Należy również wziąć pod uwagę właściwości użytego tworzywa sztucznego. Na przykład w przypadku-plastiku ABS ogólnego przeznaczenia o grubości ścianki produktu 2,0 mm, umiarkowanej prędkości wtrysku i umiarkowanej temperaturze cylindra, natężenie przepływu wzdłużnego wynosi około 65 mm/s (natężenie przepływu różni się w zależności od konstrukcji formy i procesu).
1.2. Czas utrzymywania ciśnienia:
Zasadniczo czas utrzymywania ciśnienia kontroluje głównie skurcz powierzchni produktu i wymiary strukturalne. Jednakże przy całkowitym opanowaniu metod kontroli czasu docisku można go również wykorzystać do regulacji odkształcenia produktu (dlatego ten proces regulacji jest procesem precyzyjnej regulacji maszyny, a sposób jego regulacji zostanie szczegółowo opisany w późniejszych rozdziałach).
W tej sekcji wyjaśniono przede wszystkim, jak używać ciśnienia docisku w celu kontrolowania skurczu produktu. Wybór ciśnienia docisku zależy od miejsca skurczu. Nie każdemu skurczowi można zaradzić za pomocą ciśnienia trzymającego. Na przykład, jeśli skurcz występuje na końcu przepływu stopu, użycie ciśnienia dotrzymującego spowoduje nadmierne naprężenia w pobliżu wlewu, prowadząc do wybielenia po wyrzuceniu, sklejania się pleśni lub wypaczenia produktu.
2. Opóźnienie sworznia wypychacza
Kontroluje to czas przebywania kołka wypychającego podczas wyrzutu, ułatwiając usuwanie produktu przez ramię robota.
3. Czas ciągnięcia rdzenia
Kontroluje czas działania urządzenia do wyciągania rdzenia na wtryskarce (stosowany głównie wtedy, gdy skok działania jest kontrolowany czasowo). Jeśli skok ciągnięcia rdzenia jest sterowany za pomocą przełącznika czujnikowego, ustawienie czasu ciągnięcia rdzenia nie jest wymagane.
