Kako realizirati brizganje tankih stijenki s tradicionalnom opremom?

U procesu brizganja plastike, debljina stijenke dijela je vrlo kritičan parametar. Dijelovi za injekcijsko prešanje tankih stijenki imaju mnoge prednosti, poput smanjenja težine dijelova, opsega proizvodnje, utroška materijala i ciklusa kalupljenja. Međutim, nije isplativo koristiti skupe brze strojeve za injekcijsko prešanje za proizvodnju proizvoda tankih stijenki.
Bez obzira je li tradicionalni stroj za injekcijsko prešanje kompetentan ili ne, analizirajmo ovaj problem:
Prvo, moramo razumjeti što je tankostjejno injekcijsko prešanje. Općenito, injekcijsko prešanje tankih stijenki odnosi se na dio za injekcijsko prešanje s površinom od 50 kvadratnih centimetara i debljinom stijenke od 1 mm. Ova razina injekcijskog prešanja može se nazvati injekcijskim prešanjem tankih stijenki.
Međutim, tradicionalni stroj za injekcijsko prešanje ne može zadovoljiti zahtjeve za tankostjejno injekcijsko prešanje. Uzmimo za primjer tradicionalni stroj za injekcijsko prešanje za izradu dijelova s ​​debljinom stjenke od 3 mm: kada prednji dio otopljene termoplastike teče kroz šupljinu kalupa, doći će u kontakt s jezgrom ili unutarnjom stijenkom šupljine kalupa s nižom temperaturom i oblikom stvrdnutu tanku kožu. Ova vrsta prerano skrutnute kože čini oko 20 posto ukupne debljine stijenke.
Unutar ovog sloja kože, ubrizgani rastaljeni materijal još uvijek teče naprijed. Očito, ako se debljina stijenke dijela smanji do razine tanke stijenke, njegova stopa hlađenja također će se ubrzati, što će rezultirati povećanjem udjela skrutnute opne u odnosu na cijelu debljinu stijenke, odnosno njezine naknadne rastaljene jezgre protok u šupljinu kalupa će se smanjiti. Naprotiv, skraćuje se vremenski interval kondenzacije dijelova. Sve to otežava kontinuirani protok materijala, što otežava dijelovima postizanje zahtjeva punjenja prije kondenzacije.
Kako bi se prevladale poteškoće punjenja kod tankostjenskog injekcijskog prešanja, obično je potreban poseban dizajn ili modifikacija stroja za injekcijsko prešanje, kao što je upotreba višekanalnih otvora za ubrizgavanje, primjena tlaka ubrizgavanja do 241 Pa i brzina ubrizgavanja. od 1000MM/S. Međutim, te će prakse koštati znatan novac.
Dakle, možemo li kontrolirati neke procesne parametre na tradicionalnom nemodificiranom standardnom stroju za injekcijsko prešanje kako bismo zadovoljili zahtjeve za tankostjejno injekcijsko prešanje?
Odgovor je da. Prijavljeno je da je netko izveo ovaj eksperiment na tradicionalnom stroju za injekcijsko prešanje s maksimalnom silom stezanja od 90 hektara i maksimalnim volumenom ubrizgavanja od 170 g: kalup s umetkom za ubrizgavanje u obliku lepeze, otvorom za ubrizgavanje i šupljinom postavljen je na ovaj stroj. Omjer duljine i debljine umetka je 140:1, a debljina šupljine je 1 mm. Korištene plastike su Lexan SP7602 i Magnum 9015.
Težina dijela proizvoda jedina je varijabilna izlazna vrijednost. Pod istim stanjem šupljine kalupa, promjena težine dijela je očito usko povezana sa stupnjem punjenja rastaljenim materijalom šupljine kalupa tijekom procesa injekcijskog prešanja. Rečeno je da pouzdanost rezultata analize promjene težine dijelova može biti čak 95 posto. Stoga se ovaj eksperiment temelji na odnosu između parametara procesa i težine dijelova. Zbog toga je pet pretvarača tlaka i temperature posebno ugrađeno u kalupnu šupljinu. Sustav za kontrolu podataka prati krivulju tlaka i temperature u šupljini.
Eksperiment usvaja dizajn polufrakcijskog faktora za proučavanje temperature mlaznice, temperature kalupa, vremena hlađenja, brzine ubrizgavanja i pritiska zadržavanja izbjeljivača. Rečeno je da ovih pet parametara može utjecati na težinu dijelova. Kako bi se ustanovili ti parametri i odredio njihov utjecaj na težinu dijelova, za injekcijsko prešanje koriste se različite kombinacije visokih i niskih vrijednosti.
PC i ABS su testirani. Eksperimentalni uvjeti su: odgovarajuća temperatura taljenja, standardna temperatura kalupa i težina dijela, standardna vlačna čvrstoća dijela i najveća dopuštena brzina ubrizgavanja. Osim toga, relativna viskoznost dva materijala također se može utvrditi pri različitim brzinama smicanja.
Eksperimentalni rezultati su sljedeći:
1. Kada se temperatura topljenja ABS materijala podigne s 260 stupnjeva na 280 stupnjeva, težina njegovih dijelova će se povećati sa 6,6 g na 7,4 g, odnosno 12 posto.
2. Za PC materijale, kada se temperatura topljenja podigne s 290 stupnjeva na 300 stupnjeva, težina dijelova se povećava sa 7,3 g na 8,9 g, što je 22 posto
3. Kada temperatura kalupa poraste s 80 stupnjeva na 90 stupnjeva, težina dijelova izrađenih od PC-a i ABS-a se povećava, ali PC je osjetljiviji. Težina dijelova izrađenih od potonjeg može se povećati s 8,4 g na 8,8 g, što je povećanje od 4,8 posto.
4. Promjene u temperaturi taljenja i temperaturi kalupa dovest će do promjena u vlačnoj čvrstoći dijelova. Međutim, povećanje temperature taljenja će smanjiti čvrstoću, dok će povećanje temperature kalupa povećati čvrstoću.
5. Skraćivanje vremena hlađenja i povećanje brzine ubrizgavanja će povećati težinu PC dijelova, dok ABS materijali nisu pod utjecajem ova dva parametra.
Analiza rezultata:
Za PC materijale, temperatura taljenja, temperatura kalupa, vrijeme hlađenja i brzina ubrizgavanja ključni su parametri koji utječu na težinu dijelova; Za ABS, parametri koji utječu na težinu njegovih dijelova su samo temperatura taljenja i temperatura kalupa.
Povećanje temperature taljenja će učiniti da materijal ima veću toplinsku energiju i nižu viskoznost, što će olakšati protok rastaljenog materijala, formirati dužu duljinu mlaznice i glatko ispuniti šupljinu. Međutim, ako je temperatura taljenja previsoka, materijal će se pokvariti i degradirati. Stoga se ovaj parametar može koristiti samo za osiguranje ispunjenja šupljine unutar gornje granice koju dopušta materijal.
Povećanje temperature kalupa smanjit će kondenzacijski sloj materijala u kalupnoj šupljini i omogućiti da rastaljeni materijal lakše teče u kalupnoj šupljini, kako bi se dobila veća težina dijela i bolja kvaliteta površine.
Kraće vrijeme hlađenja može kraći boravak rastaljenog materijala u spremniku i smanjiti mogućnost degradacije. Vjeruje se da će smanjenje debljine stijenke za 50 posto dovesti do 4-puta smanjenja vremena hlađenja. Osim toga, vrijeme hlađenja čini oko 70 posto ciklusa oblikovanja, a njegovo smanjenje znači poboljšanje učinkovitosti proizvodnje.
Volumen ubrizgavanja stroja treba biti što veći. Ovo također pomaže smanjiti vrijeme zadržavanja rastaljenog materijala u spremniku. Povećanje brzine ubrizgavanja također će smanjiti relativnu viskoznost rastaljenog materijala, što je rezultat utjecaja pseudoplastike kada smicanje postane tanje. U isto vrijeme, ovo smično zagrijavanje događa se samo za manje od jedne sekunde, što je beznačajno za uzrok očite degradacije.
Povećanje brzine ubrizgavanja smanjit će viskoznost PC materijala i povećati težinu dijelova, ali mnogo manje nego kod dijelova s ​​višom temperaturom taljenja. Međutim, budući da također može učiniti materijal otpornijim na degradaciju, preporučljivo je poboljšati brzinu ubrizgavanja.
Promjena brzine ubrizgavanja nema gotovo nikakvog utjecaja na ABS materijal, jer se njegova relativna viskoznost u ovom trenutku nije značajno smanjila.
Promjenom nekih parametara procesa u uvjetima tradicionalnog stroja za injekcijsko prešanje, težina dijelova je povećana.
Ovaj rezultat zapravo odražava povećanje sposobnosti plastike da ispuni šupljinu od 1 mm u rastaljenom stanju, čime se poboljšava sposobnost oblikovanja tankih stijenki.
Prema eksperimentalnim rezultatima, također je moguće obrađivati ​​tankostijene dijelove na tradicionalnim strojevima za injekcijsko prešanje. Tijekom rada, brzina ubrizgavanja se može podesiti na maksimalno dopuštenu gornju granicu. Na temelju toga, dva se parametra mogu poboljšati što je više moguće u skladu s maksimalnom granicom temperature taljenja i maksimalnom standardnom temperaturom kalupa koju preporučuje materijal. Ovo je glavna protumjera za postizanje visokokvalitetnog injekcijskog prešanja tankih stijenki uz jeftin izbor na tradicionalnim strojevima za injekcijsko prešanje.