امروز اجازه دهید در مورد اصل صحبت کنیم, مشخصات, کاربرد و فرآیند قالب گیری تزریقی توسط دستگاه قالب گیری تزریقی.
1. اصل از قالب گیری تزریقی. پلاستیک دانه ای یا پودری را به قیف دستگاه تزریق اضافه کنید. پلاستیک در دستگاه تزریق گرم شده و ذوب می شود تا جریان داشته باشد, و سپس تحت فشار معینی در قالب بسته تزریق می شود. پس از خنک شدن و فرم دادن, آن ذوب می شود پلاستیک جامد می شود تا به قسمت پلاستیکی مورد نیاز تبدیل شود. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
2. خصوصیات قالب گیری تزریقی
قالب گیری تزریقی چرخه تولید کوتاه و بهره وری بالایی دارد. قالب گیری تزریقی می تواند قطعات پلاستیکی با اشکال پیچیده تولید کند, مورد نیاز اندازه بالا و درج های مختلف, که دستیابی به آن با سایر روش های قالب گیری پلاستیک دشوار است; دوما, قالب گیری تزریقی در فرآیند تولید است تحقق اتوماسیون آسان است, مانند تزریق, قالب گیری, برداشتن دروازه و سایر عملیات ها می توانند خودکار شوند, بنابراین قالب گیری تزریقی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است.
2.1 مزایای:
چرخه قالب گیری کوتاه است, راندمان تولید بالا است, و تحقق اتوماسیون آسان است. می تواند اشکال پیچیده ای را تشکیل دهد, ابعاد دقیق, قطعات پلاستیکی با درج فلزی یا غیر فلزی, کیفیت محصول پایدار, و دامنه کاربرد گسترده.
2.2 معایب:
قیمت تجهیزات قالب گیری تزریقی نسبتاً بالا است; ساختار قالب های تزریق پیچیده است; هزینه تولید بالاست, چرخه تولید طولانی است, و برای تولید قطعات پلاستیکی تک تکه و کوچک مناسب نیست.
3. کاربرد به جز چند ترموپلاستیک (فلوروپلاستیک ها), تقریباً از تمام ترموپلاستیک ها می توان برای تولید قطعات پلاستیکی با قالب گیری تزریقی استفاده کرد. قالب گیری تزریقی نه تنها برای قالب گیری ترموپلاستیک ها استفاده می شود, اما همچنین با موفقیت برای قالب گیری پلاستیک های ترموست استفاده شده است. در حال حاضر, محصولات قالب گیری شده آن را به حساب می آورد 20-30% از تمام محصولات پلاستیکی فعلی. به منظور گسترش بیشتر دامنه قطعات پلاستیکی تزریقی, برخی از فناوری های تزریق ویژه به طور خاص برای قالب گیری قطعات پلاستیکی با ویژگی های خاص یا الزامات ساختاری خاص توسعه یافته اند. مانند تزریق دقیق قطعات پلاستیکی با دقت بالا, تزریق چند رنگ قطعات پلاستیکی رنگی کامپوزیت, تزریق ساندویچ قطعات پلاستیکی ساندویچی متشکل از مواد مختلف در داخل و خارج, و قالب گیری فشرده سازی تزریقی قطعات پلاستیکی شفاف نوری. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
4. فرآیند قالب گیری تزریقی
4.1 آماده سازی قبل از قالب گیری
بازرسی ظاهر مواد خام و اندازه گیری عملکرد فرآیند: از جمله بازرسی رنگ پلاستیک, اندازه ذرات و یکنواختی, سیالیت (شاخص ذوب, ویسکوزیته), پایداری حرارتی و نرخ انقباض. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
پیش گرم کردن و خشک کردن پلاستیک: حذف رطوبت بیش از حد و مواد فرار در مواد برای جلوگیری از نقص یا تخریب سطح قطعه پلاستیکی پس از قالب گیری, که بر ظاهر و کیفیت داخلی قطعه پلاستیکی تاثیر خواهد گذاشت. روش خشک کردن مواد: تولید دسته ای کوچک, با استفاده از خشک کردن در فر; تولید انبوه, با استفاده از خشک کردن در حال جوش یا خشک کردن خلاء.
تمیز کردن بشکه: بشکه هنگام تعویض محصولات باید تمیز شود, تغییر مواد و رنگ. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
پیش گرمایش را وارد کنید: اختلاف دما بین ماده و درج را کاهش دهید, تنش انقباض پلاستیک در اطراف درج را کاهش دهید, و از کیفیت پلاستیک اطمینان حاصل کنید. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
انتخاب عامل رهاسازی: عوامل آزاد کننده رایج شامل استئارات روی است, پارافین مایع و روغن سیلیکون. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
4.2 فرآیند تزریق
تغذیه: پلاستیک دانه ای یا پودری را به قیف دستگاه تزریق اضافه کنید. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
پلاستیک سازی: از طریق گرمایش دستگاه گرمایش دستگاه تزریق, مواد خام پلاستیکی موجود در پیچ ذوب شده و به مذاب پلاستیکی با انعطاف پذیری خوب تبدیل می شود. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
پر کردن قالب: مذاب پلاستیکی پلاستیکی شده توسط پیستون یا پیچ دستگاه تزریق فشار داده می شود تا با فشار و سرعت معینی از طریق نازل و سیستم ریختن قالب وارد حفره قالب شود و آن را پر کند.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
حفظ فشار و تغذیه: پس از اینکه مذاب حفره را پر کرد, زیر پیستون یا پیچ دستگاه تزریق, مذاب همچنان فشار را برای تغذیه حفظ می کند, به طوری که مذاب در بشکه همچنان وارد حفره می شود تا پلاستیک داخل حفره تکمیل شود. انقباض لازم است و می تواند از برگشت مذاب جلوگیری کند..
برای خنک کردن پس از یخ زدن دروازه: بعد از مدتی, پلاستیک مذاب در حفره به یک جامد تبدیل می شود تا اطمینان حاصل شود که قسمت پلاستیکی هنگام جدا کردن از استحکام کافی برخوردار است و باعث تاب خوردگی یا تغییر شکل نمی شود.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
قالب گیری: قسمت پلاستیکی تا دمای مشخصی خنک می شود, و مکانیسم تخلیه، قسمت پلاستیکی را از قالب بیرون می راند. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
4.3 پس پردازش قطعات پلاستیکی
دلایل و اثرات پس پردازش:
به دلیل پلاستیک سازی ناهموار یا کریستالیزاسیون ناهموار, جهت گیری و خنک سازی پلاستیک در حفره; یا به دلیل تأثیر درج های فلزی یا پردازش نامناسب ثانویه قطعات پلاستیکی, برخی از تنش های داخلی به ناچار در قطعات پلاستیکی وجود دارد , منجر به تغییر شکل یا ترک خوردن قطعات پلاستیکی در حین استفاده می شود, بنابراین باید سعی کنیم آنها را از بین ببریم. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
درمان آنیلینگ: یک فرآیند عملیات حرارتی که در آن قطعات پلاستیکی در یک محیط مایع حرارت دهی با دمای ثابت قرار می گیرند (مانند آب گرم, روغن داغ, پارافین مایع, و غیره.) یا کوره گردش هوای گرم برای مدتی, و سپس به آرامی تا دمای اتاق خنک می شود.
آ) دما: 10°~15 درجه بالاتر از دمای عملیاتی یا 10 °~20 درجه کمتر از دمای اعوجاج گرما.
ب) زمان: بطور کلی, با توجه به نوع پلاستیک و ضخامت قطعه پلاستیکی حدود نیم ساعت در میلی متر قابل محاسبه است.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
ج) تابع: استرس داخلی قسمت پلاستیکی را از بین ببرید, اندازه قسمت پلاستیکی را تثبیت کنید, افزایش کریستالیته, تثبیت ساختار کریستالی, در نتیجه مدول الاستیک و سختی آن بهبود می یابد. درمان تهویه رطوبت: یک روش پس از درمان که قطعات پلاستیکی تازه قالبگیری شده را در یک محیط گرمایشی قرار میدهد (مانند آب جوش, محلول استات پتاسیم) برای سرعت بخشیدن به تعادل جذب رطوبت. (عمدتاً برای پلاستیکهایی استفاده میشود که رطوبت بالایی دارند و به راحتی اکسید میشوند, مانند PA)
آ) دما: 100~ 121 ℃ (حد بالایی زمانی گرفته می شود که دمای اعوجاج حرارتی بالا باشد, و حد پایین برعکس گرفته می شود).
ب) زمان: زمان نگهداری مربوط به ضخامت قطعه پلاستیکی است, معمولا 2 تا 9 ساعت. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
ج) هدف: استرس باقیمانده را از بین ببرید; باعث می شود محصول در اسرع وقت به تعادل جذب رطوبت برسد تا از تغییرات ابعادی در حین استفاده جلوگیری شود. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
5. پارامترهای فرآیند قالب گیری تزریقی
5.1 دما
آ) دمای بشکه
دمای بشکه باید بین دمای جریان ویسکوز باشد (یا نقطه ذوب) و دمای تجزیه حرارتی. دمای بشکه پلانجر 10-20 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای بشکه پیچ است.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
ویژگی های پلاستیک: پلاستیک های حساس به حرارت مانند پلی اکسی متیلن, پلی وینیل فلوراید, و غیره. باید به شدت حداکثر دمای بشکه و زمان ماندن در بشکه را کنترل کرد; پلاستیک ترموپلاستیک با الیاف شیشه باید دمای بشکه را به دلیل سیالیت ضعیف افزایش دهد. به منظور جلوگیری از سخت شدن مذاب در اوایل بشکه, دمای بشکه تمایل به گرفتن مقدار کمی دارد.
قطعات پلاستیکی و ساختار قالب: برای قطعات جدار نازک, دمای بشکه بالاتر از قطعات با دیواره ضخیم است; برای قطعات با اشکال پیچیده یا با درج, دمای بشکه نیز باید بالاتر باشد. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
توزیع دمای بشکه به طور کلی از اصل جلو بالا و عقب پایین پیروی می کند, به این معنا که, دمای قسمت عقب بشکه (پورت تغذیه) کمترین و دمای نازل بالاترین است.
برای دستگاه تزریق پیچ, به منظور جلوگیری از تخریب حرارتی پلاستیک در اثر گرمای اصطکاک برشی بین پیچ و مذاب, مذاب و مذاب, و مذاب و بشکه, دمای قسمت جلویی بشکه می تواند کمی کمتر از قسمت میانی باشد. برای قضاوت در مورد اینکه آیا دمای بشکه مناسب است یا خیر, از روش تزریق هوا می توان برای مشاهده یا مشاهده مستقیم کیفیت قطعات پلاستیکی استفاده کرد.
در هنگام تزریق هوا, اگر جریان مواد یکنواخت باشد, صاف, بدون حباب, و از نظر رنگ یکنواخت, دمای مواد مناسب است; اگر جریان مواد ناهموار باشد, سیم نقره ای یا تغییر رنگ, به این معنی است که دمای مواد نامناسب است. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
ب) دمای نازل
بطور کلی, کمی کمتر از حداکثر دمای بشکه است تا از ترشح مواد مذاب در نازل جلوگیری شود.. اما نباید خیلی کم باشد, در غیر این صورت مذاب در نازل انجماد زودرس خواهد داشت و نازل را مسدود می کند, یا انجماد زودرس به داخل حفره قالب تزریق می شود و کیفیت قطعات پلاستیکی را تحت تاثیر قرار می دهد. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
ج) دمای قالب
دمای قالب با ویژگی های پلاستیک تعیین می شود, اندازه و ساختار قطعه پلاستیکی, الزامات عملکرد و سایر شرایط فرآیند. دمای قالب ↑, سیالیت ↑, چگالی و بلورینگی ↑, نرخ انقباض و بهره وری ↓.
دمای قالب معمولاً توسط یک محیط خنک کننده با دمای ثابت کنترل می شود; همچنین راهی برای حفظ دمای معین با تزریق مواد مذاب به داخل قالب برای دستیابی به تعادل بین گرمایش طبیعی و اتلاف حرارت طبیعی وجود دارد.; در موارد خاص, سیم های مقاومتی و میله های گرمایش مقاومتی نیز می توانند برای حفظ دمای معین استفاده شوند. قالب گرم می شود تا قالب در دمای ثابت بماند. اما مهم نیست چه, برای ذوب پلاستیک, این یک فرآیند خنک کننده است. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
5.2 فشار
(1) فشار پلاستیک (فشار برگشتی): به فشار مذاب در بالای پیچ هنگام عقب نشینی پیچ هنگام استفاده از دستگاه تزریق مارپیچ اشاره دارد.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
فشار پلاستیک سازی افزایش می یابد, دمای مذاب و یکنواختی آن بهبود می یابد, مواد رنگی به طور یکنواخت مخلوط می شوند, و گاز موجود در مذاب تخلیه می شود. اما میزان پلاستیک سازی کاهش می یابد, و چرخه قالب گیری طولانی تر می شود. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
در عملیات کلی, با فرض اطمینان از کیفیت قطعات پلاستیکی, فشار پلاستیک سازی باید تا حد امکان کم باشد, به طور کلی حدود 6 مگا پاسکال, و معمولاً به ندرت بیش از 20 مگاپاسکال است
دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
(2) فشار تزریق: به فشار وارد شده توسط پیستون یا بالای پیچ بر روی مذاب پلاستیک اشاره دارد. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
تابع: غلبه بر مقاومت جریان جریان مذاب در طول فرآیند پر کردن در طول تزریق, به طوری که مذاب سرعت پر شدن مشخصی داشته باشد; هنگامی که فشار حفظ می شود, مذاب فشرده می شود و از برگشت به عقب جلوگیری می شود. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
اندازه: بستگی به نوع دستگاه تزریق دارد, نوع پلاستیک, ساختار قالب, دمای قالب, ضخامت دیواره قسمت پلاستیکی, و ساختار و اندازه سیستم ریختن. در شرایط عادی: فشار تزریق پلاستیک با ویسکوزیته بالا> پلاستیک کم ویسکوزیته; فشار تزریق بالا برای دیوار نازک, مساحت بزرگ, و قطعات پلاستیکی پیچیده; ساختار قالب ساده, اندازه دروازه بزرگتر, و فشار تزریق پایین تر; دستگاه تزریق پیستون فشار تزریق> دستگاه تزریق پیچ; دمای بشکه و دمای قالب بالاست, و فشار تزریق کم است. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
5.3 زمان
زمان مورد نیاز برای تکمیل فرآیند قالب گیری تزریقی، چرخه قالب گیری تزریقی نامیده می شود.
6. تدوین مقررات فرآیند قالب گیری پلاستیک با توجه به الزامات استفاده از قطعات پلاستیکی و ویژگی های فرآیند پلاستیک, روش قالب گیری صحیح انتخاب شده است, فرآیند قالب گیری و شرایط فرآیند قالب گیری تعیین می شود, و انتخاب قالبهای پلاستیکی و تجهیزات قالبگیری بهطور منطقی طراحی شدهاند تا از فرآیند قالبگیری صاف اطمینان حاصل شود. انجام این سری کار برای قطعات پلاستیکی برای برآورده کردن الزامات معمولاً فرمولبندی مشخصات فرآیند برای قطعات پلاستیکی نامیده میشود..
این یک سند فنی راهنما در تولید قالب پلاستیک و پایه مهمی برای سازماندهی تولید است. از تمام مراحل فرآیند تولید عبور می کند و باید به شدت اجرا شود. 6.1 تجزیه و تحلیل قطعات پلاستیکی
شکل و ساختار قطعه پلاستیکی ساختار قالب را تعیین می کند, و تاثیر زیادی در فرم دهی صاف و کیفیت قطعه پلاستیکی پس از شکل گیری دارد.
به منظور اطمینان از کیفیت قطعات پلاستیکی, معمولاً باید به نکات زیر توجه کرد:
6.1.1 تجزیه و تحلیل پلاستیک
(1) تجزیه و تحلیل عملکرد پلاستیک
(2) تجزیه و تحلیل عملکرد فرآیند پلاستیک
6.1.2 تجزیه و تحلیل ساختار, ابعاد, تحمل ها, و استانداردهای فنی قطعات پلاستیکی
(1) آیا ساختار قطعه پلاستیکی الزامات قابلیت پردازش قالب را برآورده می کند؟?
(2) ابعاد, تلورانس ها و استانداردهای فنی قطعات پلاستیکی
6.2 تعیین روش قالب گیری و جریان فرآیند قطعات پلاستیکی
با توجه به ویژگی های پلاستیک, الزامات قطعات پلاستیکی, و ساختار, اندازه, دسته تولید, استفاده از شرایط و تجهیزات قالب گیری قطعات پلاستیکی, مجموعه ای از برنامه های قالب گیری امکان پذیر پیشنهاد شده است. از طریق تحلیل تطبیقی هر طرح, بهترین روش قالب گیری قطعات پلاستیکی با توجه به شرایط واقعی تولید در محل تعیین می شود. بعد از اینکه روش قالب گیری قطعات پلاستیکی مشخص شد, جریان فرآیند باید تعیین شود.
6.3 تعیین شرایط فرآیند قالب گیری
شرایط فرآیند مناسب باید برای قطعات پلاستیکی واجد شرایط که با روشهای قالبگیری مختلف تشکیل شدهاند انتخاب شود. عوامل زیادی بر فرآیند قالب گیری پلاستیک تأثیر می گذارد, و بسیاری از شرایط فرآیندی وجود دارد که باید کنترل شوند, و رابطه بین شرایط فرآیند بسیار نزدیک است. از این رو, یک تحلیل جامع باید با توجه به ویژگی ها و شرایط واقعی پلاستیک انجام شود, و ابتدا باید شرایط فرآیند معقول تر انتخاب شود, و سپس در طول فرآیند قالب گیری آزمایش شد, شرایط فرآیند با توجه به وضعیت واقعی قالب گیری قطعات پلاستیکی و نتایج بازرسی قطعات پلاستیکی به تدریج تجدید نظر می شود.. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
6.4 انتخاب تجهیزات و ابزار
وقتی روش قالب گیری مشخص شد, تجهیزات قالب گیری مناسب باید انتخاب شود, و پارامترهای فرآیند مربوطه و نصب تجهیزات و قالب باید بررسی شود. روش های مختلف قالب گیری از تجهیزات قالب گیری متفاوتی استفاده می کنند. علاوه بر تجهیزات قالب گیری, فرآیندهای دیگر نیز نیاز به انتخاب تجهیزات مربوطه دارند, و مشخصات و پارامترهای فنی تجهیزات مورد استفاده مطابق با فرآیند را نشان دهد. دستگاه های رنگ آمیزی پلاستیک به پنج دسته تقسیم می شوند
6.5 تدوین اسناد فرآیند
تهیه اسناد فرآیند به منظور خلاصه کردن محتوا و پارامترهای آیین نامه فرآیند فوق و تعیین آنها در قالب اسناد فرآیندی مناسب به عنوان مبنای تهیه و فرآیند تولید است.. کارت فرآیند قطعات پلاستیکی مهمترین سند فرآیند در تولید است.
