Proces injekcijskog prešanja uglavnom uključuje plastificiranje, zatvaranje kalupa,-stezanje kalupa pod visokim pritiskom,ubrizgavanje, držanje tlaka, hlađenje i oblikovanje te otvaranje kalupa i uklanjanje proizvoda, kao što je prikazano na slici 1-8. Gore navedeni proces se ponavlja ciklički, kao što je prikazano na slici 1-9, dopuštajući kontinuirani nastavak proizvodnje injekcijskog prešanja.
Glavni koraci u gore navedenom procesu uključuju sljedeće:
Plastificiranje plastike (taljenje)
Plastificiranje se odnosi na pripremni proces prije kalupljenja, a njegovi glavni zahtjevi su: zagrijavanje plastike na stabilnu temperaturu; temperatura i komponente moraju biti ujednačene i sposobne osigurati dovoljno taline s dovoljnom količinom unutar određenog vremena; plastika se mora kontrolirati na najnižoj temperaturi.
Kada je vijak u pred{0}}stanju plastificiranja, nakon-i-nazad rotacije, plastični materijal se postupno istiskuje iz stražnjeg dijela vijka, a ta se nakupina skuplja u prostoru na prednjem dijelu vijka, tvoreći talinu koja će uspostaviti pritisak na nepovratni ventil. Ovaj pritisak se naziva povratni pritisak. Tijekom rotacije vijka, on je pod odgovarajućim radnim tlakom ili kompresijskom silom da se okreće unatrag, a rotacija se nastavlja sve dok izmjereni kontrolni hod vijka ne prestane. Taj se proces naziva mjerenje ili kvantifikacija.
Zbog različitih stupnjeva plastificiranja uzrokovanih različitim putevima toplinske povijesti, materijali također imaju tri agregacijska stanja: čvrsto prirodno agregacijsko stanje, viskozno tečenje i polu{0}}kruto stanje te rastaljeno stanje. Odgovarajući vijku, podijeljen je na čvrstu transportnu sekciju, kompresijsku sekciju i mjernu sekciju. Materijal prolazi kroz apsorpciju i prijenos topline kroz kondukciju tijekom procesa hranjenja. U ovoj fazi, glavni učinak vijka je prijenos. Toplina materijala uglavnom dolazi od zagrijavanja bačve i topline generirane rotacijom vijka, što može skratiti ciklus kalupljenja i povećati brzinu vijka radi poboljšanja kvalitete.
Punjenje šupljine kalupa
Nakon što se plastika zagrije, pod pritiskom, plastificira i teče u cijevi stroja za injekcijsko prešanje, vijak će ubrizgati taljevinu u šupljinu kalupa kroz sustav za ubrizgavanje. Taj se postupak naziva punjenje kalupa.
Proces punjenja je podijeljen u tri faze: faza protoka, faza održavanja pritiska i otvaranje šupljine kalupa. Kada započne punjenje kalupa, postiže se vrijeme od otvaranja šupljine kalupa do oko 95% ispunjenosti. Nakon toga, nakon završetka, mogu se pojaviti problemi tijekom punjenja, a učinkovitost proizvodnje može biti niska. Međutim, tijekom stvarnih situacija mogu se pojaviti nedostaci kada uvjeti kalupljenja nisu odgovarajući.
① Prevelika brzina, prerano stanjivanje smicanjem. Kada se plastika reže i mijenja zbog brze upotrebe, postojat će u cjevastom obliku u uvjetima dna bačve. Budući da je otpor protoku tekućine nizak, lokalna će se viskoznost povećati pod utjecajem adhezije, što može uzrokovati promjenu stupnja taljenja i temperature. Stoga, u fazi kontrole protoka, punjenje se provodi pod relativno niskim tlakom u šupljini. Osim toga, u fazi kontrole protoka, zbog velike -brzine punjenja, otpornost rezanja taline značajno je smanjena na očekivanom svijetlom području, dok je učinak djelovanja hlađenja nejasan, a stopa iskorištenja hlađenja je nejasna. Ovo je nedostatak odabira upotrebe velike-brzine.
② Preslaba brzina, nedovoljno topline uzrokuje nedovoljnu kontrolu brzine. Kada je brzina prespora, prianjanje cijevi je veće, otpor protoka je veći, a pritisak protoka je veći. Zbog dugog vremena kontakta između rastaljene plastike i kalupa, protok postaje sporiji, toplina se brže rasipa i čini se nedostatnom, rasipanje topline je jako i izgleda kao smrznuti sloj, zajedno s prianjanjem više slojeva viskoznih slojeva tečenja, sloj skrućivanja postaje deblji, što dodatno povećava otpor viskoznog sloja i otpor protoka.
Održavanje pritiska
Svrha faze držanja tlaka je kontinuirani pritisak na rastaljenu plastiku pomoću vijka, zbijanje taline i povećanje gustoće plastike kako bi se kompenziralo njezino skupljanje. Tijekom faze držanja tlaka, protutlak je visok jer je šupljina kalupa već ispunjena rastaljenom plastikom. Tijekom ovog procesa zbijanja, vijak stroja za injekcijsko prešanje može se pomicati samo polako i lagano naprijed, a brzina protoka plastike je također relativno spora; ovaj tok se naziva protok zadržavanja tlaka. Budući da se rastaljena plastika brzo skrućuje zbog hlađenja stijenkama šupljine kalupa tijekom faze držanja tlaka, viskoznost taline se također brzo povećava, što rezultira značajnim otporom unutar šupljine kalupa. U kasnijim fazama držanja tlaka, gustoća rastaljene plastike nastavlja se povećavati, a plastični dio postupno poprima oblik. Faza držanja tlaka nastavlja se sve dok se vratašca ne skrutne i zabrtve, kada tlak u šupljini kalupa dosegne najveću vrijednost.
Tijekom faze držanja tlaka, zbog relativno visokog tlaka, plastika pokazuje karakteristike djelomične stlačivosti. U područjima većeg tlaka plastika je gušća; u područjima nižeg tlaka, plastika je poroznija i manje gusta. Stoga se distribucija gustoće mijenja s mjestom i vremenom. Tijekom procesa držanja tlaka, brzina plastičnog protoka je izuzetno niska, a protok više ne igra dominantnu ulogu; pritisak postaje glavni faktor koji utječe na proces držanja pritiska. Tijekom procesa držanja tlaka, plastika je ispunila šupljinu kalupa, a talina koja se postupno skrućuje djeluje kao medij za prijenos tlaka. Tlak u šupljini kalupa prenosi se na površinu stijenke šupljine kalupa kroz plastiku, i postoji tendencija otvaranja kalupa, tako da je potrebna dovoljna sila stezanja za stezanje kalupa. Pod normalnim okolnostima, sila ekspanzije lagano će otvoriti kalup, što pomaže kod odzračivanja kalupa; međutim, ako je sila ekspanzije prevelika, lako je izazvati neravnine, prelijevanje ili čak otvoriti kalup. Stoga, pri odabiru stroja za injekcijsko prešanje, treba odabrati stroj za injekcijsko prešanje s dovoljno velikom silom stezanja kako bi se spriječilo pozitivno širenje i učinkovito držao pritisak.
Hlađenje i oblikovanje
Kod kalupa za injekcijsko prešanje vrlo je važan dizajn rashladnog sustava. To je zato što se oblikovani plastični proizvod može spriječiti od deformiranja uslijed vanjske sile nakon vađenja iz kalupa samo ako se ohladi i skrutne do određene krutosti. Budući da vrijeme hlađenja čini otprilike 70%–80% cijelog ciklusa kalupljenja, dobro-projektiran sustav hlađenja može znatno skratiti vrijeme kalupljenja, poboljšati produktivnost injekcijskog kalupljenja i smanjiti troškove. Loše dizajniran rashladni sustav će produljiti vrijeme kalupljenja i povećati troškove; neravnomjerno hlađenje može dodatno uzrokovati savijanje i deformaciju plastičnih proizvoda.
Prema eksperimentima, toplina iz taline koja ulazi u kalup raspršuje se u otprilike dva dijela: 5% topline prenosi se u atmosferu zračenjem i konvekcijom, dok se preostalih 95% provodi iz taline u kalup. Unutar kalupa, zahvaljujući cijevima za rashladnu vodu, toplina se prenosi od plastike u šupljini kalupa putem toplinske vodljivosti do cijevi za rashladnu vodu, a zatim je toplinskom konvekcijom odnosi rashladno sredstvo. Mala količina topline koju rashladna voda ne odnosi nastavlja se provoditi unutar kalupa sve dok se ne rasprši u zrak nakon kontakta s vanjskim okolišem.
Ciklus injekcijskog prešanja sastoji se od vremena zatvaranja kalupa, vremena punjenja taline, vremena održavanja tlaka, vremena hlađenja i vremena vađenja iz kalupa. Vrijeme hlađenja čini najveći udio, otprilike 70%–80%. Stoga vrijeme hlađenja izravno utječe na duljinu ciklusa kalupljenja i obujam proizvodnje plastičnih proizvoda. Tijekom faze vađenja iz kalupa, temperatura plastičnog proizvoda treba se ohladiti ispod njegove temperature toplinske distorzije kako bi se spriječilo opuštanje zbog zaostalog naprezanja ili savijanja i deformacija uzrokovanih silama vađenja iz kalupa.
Vađenje plastičnih dijelova od kalupa
Vađenje plastičnih dijelova od kalupa posljednji je korak u ciklusu injekcijskog prešanja, odnosno ručno ili mehaničko uklanjanje plastičnih dijelova iz kalupa. Iako je plastični dio hladno-stvrdnut, vađenje iz kalupa i dalje ima značajan utjecaj na njegovu kvalitetu. Nepravilne metode vađenja iz kalupa mogu dovesti do neravnomjernog pritiska na plastični dio tijekom vađenja iz kalupa, uzrokujući savijanje, deformaciju i druge nedostatke tijekom izbacivanja. Postoje dvije glavne metode vađenja iz kalupa: vađenje iglom za izbacivanje i vađenje ploče za skidanje. Pri projektiranju kalupa treba odabrati odgovarajuću metodu vađenja iz kalupa na temelju strukturnih karakteristika proizvoda kako bi se osigurala kvaliteta plastičnog dijela.