คำอธิบายความรู้การฉีดขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูป, หรือที่เรียกว่าการฉีดขึ้นรูป, เป็นวิธีการขึ้นรูปที่ผสมผสานการฉีดและการขึ้นรูปเข้าด้วยกัน. ข้อดีของวิธีการฉีดขึ้นรูปคือความเร็วในการผลิตที่รวดเร็ว, ประสิทธิภาพสูง, การดำเนินการสามารถเป็นไปโดยอัตโนมัติ, หลากหลายการออกแบบและสีสัน, รูปร่างอาจมีตั้งแต่แบบเรียบง่ายไปจนถึงแบบซับซ้อน, ขนาดอาจมีตั้งแต่ใหญ่ไปเล็ก, และขนาดของสินค้าก็แม่นยำ, สินค้าอัพเดทได้ง่าย, และสามารถสร้างเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้. ชิ้นส่วนและการฉีดขึ้นรูปเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากและการแปรรูปแม่พิมพ์ เช่น ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อน.

ที่อุณหภูมิหนึ่ง, วัสดุพลาสติกที่หลอมละลายทั้งหมดจะถูกกวนด้วยสกรู, ฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูง, และระบายความร้อนและแข็งตัวเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป. วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนเป็นจำนวนมาก และเป็นหนึ่งในวิธีการประมวลผลที่สำคัญ.
⒈อุณหภูมิกระบอกสูบ:
อุณหภูมิที่ต้องควบคุมในกระบวนการฉีดขึ้นรูปรวมถึงอุณหภูมิของกระบอกสูบด้วย, อุณหภูมิหัวฉีดและอุณหภูมิแม่พิมพ์. อุณหภูมิสองอุณหภูมิแรกส่งผลต่อการทำให้เป็นพลาสติกและการไหลของพลาสติกเป็นหลัก, ในขณะที่อุณหภูมิหลังส่งผลต่อการไหลและการระบายความร้อนของพลาสติกเป็นหลัก. พลาสติกแต่ละชนิดมีอุณหภูมิการไหลที่แตกต่างกัน. สำหรับพลาสติกชนิดเดียวกัน, เนื่องจากแหล่งที่มาหรือเกรดที่แตกต่างกัน, อุณหภูมิการไหลและอุณหภูมิการสลายตัวแตกต่างกัน. นี่เป็นเพราะความแตกต่างของน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยและการกระจายน้ำหนักโมเลกุล. พลาสติกในการฉีดประเภทต่างๆ กระบวนการทำให้เป็นพลาสติกในเครื่องก็แตกต่างกันเช่นกัน, ดังนั้นอุณหภูมิของถังจึงแตกต่างกันด้วย.
⒉อุณหภูมิหัวฉีด:
อุณหภูมิของหัวฉีดมักจะต่ำกว่าอุณหภูมิสูงสุดของถังเล็กน้อย. ทั้งนี้เพื่อป้องกันการ “น้ำลายไหล” ที่อาจเกิดขึ้นในหัวฉีดที่ทะลุผ่านแนวตรงของการหลอม. อุณหภูมิของหัวฉีดไม่ควรต่ำเกินไป, มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการแข็งตัวของวัสดุหลอมก่อนเวลาอันควรและปิดกั้นหัวฉีด, หรือประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์จะได้รับผลกระทบเนื่องจากการแข็งตัวของวัสดุที่ฉีดเข้าไปในคาวิตี้ก่อนเวลาอันควร.

⒊ในกรณีการเติมแม่พิมพ์ที่น่าพอใจ:
อุณหภูมิแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพภายในและคุณภาพที่ชัดเจนของผลิตภัณฑ์. อุณหภูมิของแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับความเป็นผลึกของพลาสติก, ขนาดและโครงสร้างของผลิตภัณฑ์, ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ, และเงื่อนไขกระบวนการอื่นๆ (อุณหภูมิละลาย, ความเร็วการฉีดและแรงดันการฉีด, วงจรการปั้น, ฯลฯ).

การควบคุมความดัน

แรงดันในกระบวนการฉีดขึ้นรูปรวมถึงแรงดันพลาสติกและแรงดันฉีด, และส่งผลโดยตรงต่อการทำให้เป็นพลาสติกของพลาสติกและคุณภาพของผลิตภัณฑ์.

⒈ความดันการเคลือบ:
(แรงดันย้อนกลับ) เมื่อใช้เครื่องฉีดสกรู, แรงกดที่ด้านบนของสกรูเมื่อหมุนสกรูและถอยกลับเรียกว่าแรงดันพลาสติก, หรือที่เรียกว่าแรงดันย้อนกลับ. ขนาดของแรงดันนี้สามารถปรับได้โดยวาล์วน้ำล้นในระบบไฮดรอลิก.

ในการฉีด, ขนาดของแรงกดพลาสติกต้องเปลี่ยนตามการออกแบบของสกรู, ความต้องการของคุณภาพผลิตภัณฑ์, และชนิดของพลาสติก. หากเงื่อนไขเหล่านี้และความเร็วของสกรูเท่ากัน, การเพิ่มแรงกดดันในการทำให้เป็นพลาสติกจะทำให้ฟังก์ชั่นแรงเฉือนแข็งแกร่งขึ้น, นั่นคือ, มันจะเพิ่มอุณหภูมิของการหลอมละลาย, แต่จะลดประสิทธิภาพของการทำให้เป็นพลาสติก, เพิ่มการไหลย้อนกลับและการรั่วไหล, และเพิ่มพลังขับเคลื่อน.
นอกจากนี้, การเพิ่มแรงดันการทำให้เป็นพลาสติกมักจะทำให้อุณหภูมิของชุดหลอมละลาย, การผสมเม็ดสีสม่ำเสมอ, และสามารถปล่อยก๊าซที่หลอมละลายออกมาได้. ทั่วไป
กราฟแรงดันในการฉีดขึ้นรูป
ในการดำเนินงาน, ควรกำหนดความดันพลาสติกให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้สมมติฐานในการรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์. ค่าเฉพาะจะแตกต่างกันไปตามความหลากหลายของพลาสติกที่ใช้, แต่มักจะไม่เกินเลย 20 กก./ซม.².

⒉แรงดันฉีด:
ในการผลิตในปัจจุบัน, แรงดันการฉีดของเครื่องฉีดเกือบทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับลูกสูบหรือด้านบนของสกรูกับพลาสติก
แรงกดดันที่ใช้ (แปลงจากแรงดันน้ำมัน) จะมีชัย. บทบาทของแรงดันในการฉีดในการฉีดขึ้นรูปคือการเอาชนะความต้านทานการไหลของพลาสติกจากถังไปยังคาวิตี้, เพื่อให้วัสดุหลอมเหลวมีอัตราการเติมแม่พิมพ์, และอัดวัสดุที่หลอมเหลวให้แน่น. การฉีดขึ้นรูป

วงจรการปั้น

เวลาที่ต้องใช้ในการทำกระบวนการฉีดขึ้นรูปให้เสร็จสิ้นเรียกว่าวงจรการขึ้นรูป, หรือที่เรียกว่าวงจรการขึ้นรูป. มันรวมถึงส่วนต่อไปนี้จริงๆ:
วงจรการฉีดขึ้นรูป
วงจรการปั้น: วงจรการขึ้นรูปส่งผลโดยตรงต่อผลิตภาพแรงงานและการใช้อุปกรณ์. ดังนั้น, ในกระบวนการผลิต, เวลาที่เกี่ยวข้องในวงจรการขึ้นรูปควรสั้นลงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้สมมติฐานของการรับประกันคุณภาพ. ในรอบการขึ้นรูปทั้งหมด, เวลาในการฉีดและเวลาในการทำความเย็นเป็นสิ่งสำคัญที่สุด, ล้วนมีอิทธิพลชี้ขาดต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เวลาในการบรรจุในเวลาในการฉีดจะแปรผกผันโดยตรงกับอัตราการบรรจุ, และเวลาในการบรรจุในการผลิตโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 3-5 วินาที. ระยะเวลาการกักเก็บแรงดันในเวลาฉีดคือเวลาแรงดันสำหรับพลาสติกในคาวิตี้, ซึ่งกินเวลาสัดส่วนมากในการฉีดทั้งหมด, โดยทั่วไปเกี่ยวกับ 20-120 วินาที (ชิ้นส่วนที่มีความหนาเป็นพิเศษสามารถสูงได้ถึง 5-10 นาที).ก่อนที่วัสดุที่หลอมละลายที่ประตูจะถูกปิดผนึก, ระยะเวลาในการถือครองมีผลกระทบต่อความถูกต้องของขนาดผลิตภัณฑ์, ถ้าเป็นภายหลัง, มันจะไม่มีผลกระทบ. ระยะเวลาในการถือครองก็มีค่าที่ดีที่สุดเช่นกัน, ซึ่งทราบกันว่าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัสดุ, และจะแก่ภายใต้สภาวะแสงและออกซิเจน, และขนาดของนักวิ่งหลักและประตู. หากขนาดของป่วงและประตูและสภาวะกระบวนการเป็นปกติ, โดยปกติแล้วค่าความดันที่ได้รับช่วงความผันผวนที่น้อยที่สุดของอัตราการหดตัวของผลิตภัณฑ์จะเหนือกว่า.

เวลาในการทำความเย็นจะขึ้นอยู่กับความหนาของผลิตภัณฑ์เป็นหลัก, คุณสมบัติทางความร้อนและผลึกของพลาสติก, และอุณหภูมิของแม่พิมพ์. การสิ้นสุดของเวลาในการทำความเย็นควรเป็นไปตามหลักการเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกถอดออก. โดยทั่วไปเวลาในการทำความเย็นจะอยู่ระหว่าง 30 และ 120 วินาที. ไม่จำเป็นว่าเวลาในการทำความเย็นจะนานเกินไป. จะไม่เพียงลดประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น, แต่ยังส่งผลต่อส่วนที่ซับซ้อนด้วย. เป็นการยากที่จะรื้อถอน, และความเครียดจากการขึ้นรูปแบบอาจเกิดขึ้นเมื่อการขึ้นรูปแบบแรง. เวลาอื่นในวงจรการขึ้นรูปจะสัมพันธ์กับว่ากระบวนการผลิตเป็นแบบต่อเนื่องและเป็นอัตโนมัติหรือไม่, และระดับความต่อเนื่องและระบบอัตโนมัติ.

พารามิเตอร์
⒈แรงดันการฉีด
แรงดันการฉีดได้มาจากระบบไฮดรอลิกของระบบหัวฉีด. ความดันของกระบอกไฮดรอลิกจะถูกส่งไปยังพลาสติกที่หลอมละลายผ่านสกรูของเครื่องฉีดพลาสติก. พลาสติกที่หลอมละลายจะถูกผลักโดยแรงดันและเข้าสู่ช่องทางการไหลในแนวตั้งของแม่พิมพ์ (หรือช่องทางการไหลหลักสำหรับแม่พิมพ์บางชนิด), ช่องทางการไหลหลัก, และการไหลแยกผ่านหัวฉีดของเครื่องฉีดพลาสติก. และเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ผ่านทางประตู. กระบวนการนี้เป็นกระบวนการฉีดขึ้นรูป, หรือขั้นตอนการเติม.
การมีอยู่ของแรงกดดันคือการเอาชนะความต้านทานในกระบวนการไหลหลอมเหลว, หรือในทางกลับกัน, ความต้านทานในกระบวนการไหลจะต้องถูกชดเชยด้วยแรงดันของเครื่องฉีดพลาสติกเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการบรรจุจะดำเนินไปอย่างราบรื่น.

ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป, ความดันที่หัวฉีดของเครื่องฉีดขึ้นรูปจะสูงที่สุดเพื่อเอาชนะความต้านทานการไหลของสารหลอมตลอดกระบวนการ. หลังจากนั้น, ความดันจะค่อยๆ ลดลงตามความยาวการไหลจนถึงหน้าคลื่นของส่วนหน้าของการหลอมเหลว. หากด้านในของช่องระบายอากาศได้ดี, ความดันสุดท้ายที่ส่วนหน้าของการหลอมคือความดันบรรยากาศ.

มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงดันในการเติมหลอม, ซึ่งสามารถสรุปได้ใน 3 หมวดหมู่:
⑴ปัจจัยด้านวัสดุ, เช่นประเภทพลาสติก, ความหนืด, ฯลฯ;
⑵ปัจจัยเชิงโครงสร้าง, เช่นประเภท, จำนวนและตำแหน่งของระบบเทน้ำ, รูปร่างของโพรงแม่พิมพ์และความหนาของผลิตภัณฑ์, ฯลฯ;
⑶ องค์ประกอบกระบวนการของการขึ้นรูป.

⒉เวลาฉีด
เวลาในการฉีดที่กล่าวถึงในที่นี้หมายถึงเวลาที่ต้องใช้ในการหลอมพลาสติกเพื่อเติมคาวิตี้, ไม่รวมเวลาเสริมเช่นการเปิดและปิดแม่พิมพ์. แม้ว่าเวลาในการฉีดจะสั้นและผลกระทบต่อวงจรการขึ้นรูปมีน้อย, การปรับเวลาในการฉีดมีผลอย่างมากต่อการควบคุมแรงดันของประตู, นักวิ่งและโพรง. เวลาในการฉีดที่เหมาะสมจะเป็นประโยชน์สำหรับการเติมสารหลอมที่เหมาะสมที่สุด, และเป็นสิ่งสำคัญมากในการปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์และลดความทนทานต่อมิติ เวลาในการฉีดจะต่ำกว่าเวลาในการทำความเย็นมาก, เกี่ยวกับ 1/10 ถึง 1/15 ของเวลาทำความเย็น. กฎนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการทำนายเวลาการขึ้นรูปรวมของชิ้นส่วนพลาสติกได้. ในการวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์, เฉพาะเมื่อการหลอมถูกขับเคลื่อนโดยการหมุนของสกรูเพื่อเติมเต็มคาวิตี้เท่านั้น, เวลาในการฉีดในผลการวิเคราะห์เท่ากับเวลาการฉีดที่ตั้งไว้ในสภาวะของกระบวนการ. หากสวิตช์กดยึดของสกรูเกิดขึ้นก่อนที่ช่องจะเต็ม, ผลการวิเคราะห์จะมากกว่าการตั้งค่าเงื่อนไขของกระบวนการ.

⒊อุณหภูมิการฉีด
อุณหภูมิในการฉีดเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อแรงดันในการฉีด. กระบอกของเครื่องฉีดพลาสติกก็มี 5-6 ส่วนเครื่องทำความร้อน, และวัตถุดิบแต่ละชนิดก็มีอุณหภูมิในการประมวลผลที่เหมาะสม (สำหรับอุณหภูมิการประมวลผลโดยละเอียด, โปรดดูข้อมูลที่จัดทำโดยผู้จำหน่ายวัสดุ). ต้องควบคุมอุณหภูมิการฉีดให้อยู่ในช่วงที่กำหนด.

หากอุณหภูมิต่ำเกินไป, การหลอมละลายจะถูกทำให้เป็นพลาสติกได้ไม่ดี, ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปและเพิ่มความยากลำบากของกระบวนการ; ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป, วัตถุดิบสามารถย่อยสลายได้ง่าย. ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปจริง, อุณหภูมิการฉีดมักจะสูงกว่าอุณหภูมิกระบอกสูบ, และค่าที่สูงกว่านั้นสัมพันธ์กับอัตราการฉีดและประสิทธิภาพของวัสดุ, สูงถึง 30°C.

นี่เป็นเพราะความร้อนสูงที่เกิดจากแรงเฉือนเมื่อสารหลอมผ่านช่องฉีด. มีสองวิธีในการชดเชยความแตกต่างนี้ในการวิเคราะห์การไหลของแม่พิมพ์. วิธีแรกคือการพยายามวัดอุณหภูมิของของเหลวที่หลอมละลายในระหว่างการฉีดอากาศ, และอีกอย่างคือต้องรวมหัวฉีดเมื่อทำการสร้างแบบจำลอง.
⒋ยึดถือความกดดันและเวลา
ในตอนท้ายของกระบวนการฉีดขึ้นรูป, สกรูหยุดหมุนและเลื่อนไปข้างหน้าเท่านั้น. ณ ขณะนี้, การฉีดขึ้นรูปจะเข้าสู่ขั้นตอนการยึดแรงดัน. ในระหว่างกระบวนการกักเก็บแรงดัน, หัวฉีดของเครื่องฉีดพลาสติกจะป้อนคาวิตี้อย่างต่อเนื่องเพื่อเติมปริมาตรที่ว่างเนื่องจากการหดตัวของชิ้นส่วน.

หากความดันไม่คงที่หลังจากเติมคาวไปแล้ว, ส่วนจะหดตัวประมาณ 25%, โดยเฉพาะรอยหดตัวจะเกิดขึ้นที่ซี่โครงเนื่องจากการหดตัวมากเกินไป. แรงกดยึดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 85% ของแรงดันเติมสูงสุด, แน่นอน, ควรพิจารณาตามสถานการณ์จริง.

⒌แรงดันย้อนกลับ
แรงดันต้านหมายถึงแรงดันที่สกรูต้องเอาชนะเมื่อถอยหลังและถอยวัสดุ. การใช้แรงดันต้านสูงเอื้อต่อการกระจายตัวของวัสดุสีและการหลอมละลายของพลาสติก, แต่ในขณะเดียวกันก็ช่วยยืดเวลาการถอนสกรูออกไป, ช่วยลดความยาวของเส้นใยพลาสติก, และเพิ่มแรงดันของเครื่องฉีดพลาสติก. ดังนั้น, แรงดันย้อนกลับควรลดลง, โดยทั่วไปไม่เกินการฉีดขึ้นรูป. 20% ของความเครียด. เมื่อฉีดโฟม, แรงดันย้อนกลับควรสูงกว่าแรงดันที่เกิดจากแก๊ส, มิฉะนั้นสกรูจะถูกผลักออกจากกระบอก.

บาง เครื่องฉีดขึ้นรูป สามารถตั้งโปรแกรมแรงกดต้านเพื่อชดเชยความยาวของสกรูที่ลดลงระหว่างการหลอมเหลว, ซึ่งจะช่วยลดการป้อนความร้อนและลดอุณหภูมิ. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากผลของการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นเรื่องยากที่จะประมาณได้, การปรับเครื่องให้เหมาะสมไม่ใช่เรื่องง่าย.