Preciznostinjekcijsko prešanje, kako se obično razumije, odnosi se na-brizgane proizvode koji ispunjavaju stroge zahtjeve za tolerancije dimenzija, geometrijske tolerancije i hrapavost površine. Postizanje preciznog injekcijskog prešanja zahtijeva mnoge čimbenike koji doprinose, ali najvažniji su četiri elementa plastične sirovine, kalupi za injekcijsko prešanje, proces injekcijskog prešanja i oprema za injekcijsko prešanje (stroj za injekcijsko prešanje).
Precizno brizgana-plastika
Plastika prikladna za precizno injekcijsko prešanje treba posjedovati karakteristike kao što su visoka mehanička čvrstoća, dobra dimenzijska stabilnost, izvrsna otpornost na puzanje i širok raspon prilagodljivosti okolišu. Sljedeće četiri vrste plastike obično se koriste za precizno brizganje:
① POM i POM ojačan karbonskim vlaknima (CF) ili POM ojačan staklenim vlaknima (GF). Ovaj materijal karakterizira dobra otpornost na puzanje, otpornost na zamor, otpornost na vremenske uvjete i dielektrična svojstva te je otporan na -vatru. Dodavanje maziva olakšava odvajanje kalupa.
② PA66 ojačan PA i staklenim vlaknima. Značajke: jaka otpornost na udarce i habanje, dobra svojstva tečenja i mogu se oblikovati u proizvode s debljinom stijenke od 0,4 mm. PA66 ojačan staklenim vlaknima ima dobru toplinsku otpornost (talište 250 stupnjeva), ali njegov nedostatak je higroskopnost; općenito, zahtijeva kondicioniranje vlage nakon kalupljenja.
③ Poliester ojačan PBT-om. Značajke: kratki ciklus kalupljenja. Usporedba vremena kalupljenja je sljedeća: PBT Manje ili jednako POM ~ PA66 Manje ili jednako PA6.
④ PC i PC ojačan staklenim vlaknima. Značajke: dobra otpornost na trošenje, poboljšana krutost nakon armiranja, dobra dimenzionalna stabilnost, dobra otpornost na vremenske uvjete, otpornost na plamen i dobra sposobnost oblikovanja.
Precizni kalupi za injekcijsko prešanje
Kalupi koji se koriste za precizno brizganje trebaju imati sljedeće karakteristike:
① Visoka točnost kalupa.
To prije svega ovisi o tome ispunjavaju li zahtjevi dimenzije šupljine kalupa, položaj šupljine ili točnost površine odvajanja.
② Dobra obradivost i krutost.
U dizajnu strukture kalupa, broj šupljina ne bi trebao biti pretjeran, a osnovna ploča, potporna ploča i stijenke šupljina trebaju biti deblje kako bi se spriječila teška elastična deformacija dijelova pod visokom temperaturom i visokim tlakom.
③ Dobra izvedba vađenja proizvoda iz kalupa.
Idealno bi bilo da kalup ima mali broj šupljina, manje i kraće vodilice i veću hrapavost površine od običnih kalupa, što olakšava vađenje iz kalupa.
④ Čelik za precizne kalupe.
Treba odabrati-legirani čelik visoke čvrstoće; materijali koji se koriste za šupljine i vodilice moraju biti podvrgnuti strogoj toplinskoj obradi, a potrebno je odabrati materijale visoke tvrdoće (dijelovi za oblikovanje trebaju doseći približno 52 HRC), dobre otpornosti na trošenje i jake otpornosti na koroziju.
Precizni stroj za injekcijsko prešanje
Karakteristike u smislu tehničkih parametara
Na temelju tlaka injekcije, konvencionalni strojevi za injekcijsko prešanje rade na 147–177 MPa; strojevi za precizno injekcijsko prešanje rade na 216–243 MPa; i ultra{4}}visoki{5}}strojevi za injekcijsko prešanje rade na 243–392 MPa. Precizni strojevi za injekcijsko prešanje moraju koristiti visokotlačne-strojeve za injekcijsko prešanje iz sljedećih razloga:
①
Kako bi se poboljšala točnost i kvaliteta preciznih proizvoda, budući da tlak ubrizgavanja ima najznačajniji utjecaj na stopu skupljanja proizvoda. Kada tlak ubrizgavanja dosegne 392 MPa, stopa skupljanja proizvoda gotovo je nula. U ovom trenutku na točnost proizvoda utječu samo plijesan ili okolina. Ispitivanja su pokazala da povećanje tlaka ubrizgavanja s 98 MPa na 392 MPa povećava mehaničku čvrstoću za 3%–33%.
②
Za smanjenje debljine stjenke preciznih proizvoda i povećanje duljine kalupljenja. Uzimajući PC kao primjer, konvencionalni stroj s tlakom ubrizgavanja od 177 MPa može oblikovati proizvode s debljinom stjenke od 0,2–0,8 mm, dok precizni stroj s tlakom ubrizgavanja od 392 MPa može oblikovati proizvode debljine između 0,15 i 0,6 mm. Ultra{8}}visoki{9}}strojevi za injekcijsko prešanje mogu proizvesti proizvode s većim omjerom duljine protoka.
③
Povećanje tlaka ubrizgavanja može u potpunosti iskoristiti učinkovitost brzine ubrizgavanja. Za postizanje nazivne brzine ubrizgavanja postoje samo dva načina: jedan je povećanje maksimalnog tlaka ubrizgavanja u sustavu; drugi je modificiranje parametara vijka za povećanje omjera duljine-i-promjera. Precizni strojevi za brizganje zahtijevaju velike brzine brizganja. Uzimajući za primjer Njemački -stroj za precizno injekcijsko prešanje DEMAG (60–420t), njegova brzina ubrizgavanja može doseći 1000 mm/s, a puž može postići ubrzanje od 12 m/s².
Značajke strojeva za precizno injekcijsko prešanje u pogledu upravljanja
① Zahtjevi za ponovljivost (ponovljivost) parametara injekcijskog prešanja.
② Zahtjevi za kvalitetu plastificiranja.
③ Kontrola temperature radnog hidrauličkog ulja.
④ Zahtjevi za držanje tlaka.
⑤ Zahtjevi za kontrolu temperature kalupa.
Hidraulički (krug ulja) sustav stroja za precizno injekcijsko prešanje
- ① Hidraulički sustav mora koristiti proporcionalne komponente kao što su proporcionalni tlačni ventili, proporcionalni ventili protoka ili servo varijabilne pumpe.
- ② Kod izravnih-mehanizama za stezanje pod pritiskom, hidraulički krugovi za dijelove za stezanje i dijelove za ubrizgavanje trebaju biti odvojeni.
- ③ Zbog velike brzine strojeva za precizno injekcijsko prešanje, brzina odziva hidrauličkog sustava mora se povećati.
- ④ Hidraulički sustav strojeva za precizno injekcijsko prešanje trebao bi u potpunosti utjeloviti integrirani inženjering mehaničkih, električnih, hidrauličkih i instrumentacijskih sustava.
Strukturne značajke strojeva za precizno injekcijsko prešanje
① Zbog visokog tlaka ubrizgavanja preciznih strojeva za injekcijsko prešanje, krutost steznog sustava je ključna, a paralelnost pokretne i stacionarne ploče mora se kontrolirati unutar raspona od 0,05 do 0,08 mm.
② Nisko{0}}tlačni kalupi moraju biti zaštićeni, a točnost sile stezanja mora biti strogo kontrolirana, budući da veličina sile stezanja utječe na stupanj deformacije kalupa, što u konačnici utječe na tolerancije dimenzija oblikovanih dijelova.
③ Brzina otvaranja i zatvaranja kalupa trebala bi biti velika, općenito oko 60 mm/s.
④ Komponente za plastificiranje: vijak, glava vijka, nepovratni prsten i cijev trebaju imati strukturni oblik koji pruža snažnu sposobnost plastificiranja, dobru homogenizaciju i visoku učinkovitost ubrizgavanja; zakretni moment vijčanog pogona trebao bi biti velik i sposoban za bezstupanjsku regulaciju brzine. Na temelju toga, strojevi za precizno injekcijsko prešanje često koriste modularne jedinice za prilagodbu potrebama proizvodnje različitih preciznih plastičnih dijelova, kao što je prikazano na slici.
Znamo da, bez obzira na vrstu preciznog stroja za injekcijsko prešanje, on u konačnici mora biti u stanju stabilno kontrolirati ponovljivost dimenzija i ponovljivost kvalitete lijevanih proizvoda.
Glavni proizvođači strojeva za precizno injekcijsko prešanje
U području razvoja preciznih strojeva za injekcijsko prešanje, vodeći proizvođači koji predstavljaju trenutnu svjetsku naprednu razinu uključuju njemačke tvrtke kao što su KraussMaffei, Demag i Arburg, kao i japanske tvrtke kao što su Nissei, JSW i Sumitomo Heavy Industries. Među njima, precizni stroj za injekcijsko prešanje koji je lansirao Arburg iz Njemačke ima kutijasti-dizajn za stezni mehanizam, koji značajno poboljšava točnost stezanja.
Problemi skupljanja u preciznim brizganim plastičnim dijelovima.
Postoje četiri čimbenika koji utječu na skupljanje oblikovanih plastičnih dijelova: toplinsko skupljanje, skupljanje pri faznom prijelazu, orijentacijsko skupljanje i kompresijsko skupljanje.
Utjecaj svakog faktora skupljanja na precizno brizganje analiziran je u nastavku:
① Toplinsko skupljanje
② Skupljanje pri faznom prijelazu
③ Orijentacijsko skupljanje
④ Kompresijsko skupljanje
① Toplinsko skupljanje:Toplinsko skupljanje je inherentna termofizička karakteristika kalupnog materijala i kalupnog materijala. Više temperature kalupa rezultiraju višim temperaturama proizvoda, što dovodi do povećanog stvarnog skupljanja. Stoga temperatura kalupa ne smije biti previsoka kod preciznog injekcijskog prešanja.
② Skupljanje pri faznom prijelazu:U kristalnim smolama, tijekom procesa orijentacije, dolazi do kristalizacije makromolekula, što uzrokuje skupljanje zbog smanjenja specifičnog volumena. To se zove fazno prijelazno skupljanje. Više temperature kalupa dovode do veće kristalnosti i većeg skupljanja; međutim, s druge strane, povećana kristalnost povećava gustoću proizvoda, smanjuje koeficijent linearne ekspanzije i time smanjuje skupljanje. Stoga je stvarna stopa skupljanja određena kombiniranim učinkom ova dva čimbenika.
③ Orijentacijsko skupljanje:Zbog prisilnog rastezanja molekularnih lanaca u smjeru toka, makromolekule se tijekom hlađenja nastoje ponovno namotati i oporaviti, što rezultira skupljanjem u smjeru orijentacije. Stupanj molekularne orijentacije povezan je s tlakom ubrizgavanja, brzinom ubrizgavanja, temperaturom smole i temperaturom kalupa, ali uglavnom s brzinom ubrizgavanja.
④ Kompresijsko skupljanje:Većina plastike je kompresibilna, što znači da se njihov specifični volumen značajno mijenja pod visokim pritiskom. Pri normalnim temperaturama povećanje tlaka ubrizgavanja smanjuje specifični volumen lijevanog proizvoda, povećava njegovu gustoću, smanjuje koeficijent linearnog širenja i značajno smanjuje skupljanje. U skladu sa stlačivošću, kalupni materijal ima elastični učinak oporavka, što smanjuje skupljanje proizvoda.