Geleneksel ekipmanla ince cidarlı enjeksiyon kalıplama nasıl gerçekleştirilir?

Plastik enjeksiyon kalıplama işleminde parçanın et kalınlığı çok kritik bir parametredir. İnce cidarlı enjeksiyon kalıplama parçaları, parça ağırlığının azaltılması, üretim ölçeği, malzeme harcaması ve kalıplama döngüsü gibi birçok avantaja sahiptir. Bununla birlikte, ince cidarlı ürünler üretmek için pahalı yüksek hızlı enjeksiyon kalıplama makinelerini kullanmak uygun maliyetli değildir.
Geleneksel enjeksiyon kalıplama makinesi yetkin olsun ya da olmasın, bu sorunu inceleyelim:
İlk olarak, ince cidarlı enjeksiyon kalıplamanın ne olduğunu anlamamız gerekiyor. Genel olarak, ince cidarlı enjeksiyon kalıplama, 50 santimetre karelik bir yüzey alanına ve 1 mm duvar kalınlığına sahip bir enjeksiyon kalıplama parçasını ifade eder. Bu enjeksiyon kalıplama seviyesi, ince cidarlı enjeksiyon kalıplama olarak adlandırılabilir.
Bununla birlikte, geleneksel enjeksiyon kalıplama makinesi, ince cidarlı enjeksiyon kalıplama gereksinimlerini karşılayamaz. Örnek olarak 3 mm duvar kalınlığına sahip parçalar yapmak için geleneksel bir enjeksiyon kalıplama makinesini ele alalım: erimiş termoplastiğin ön kısmı kalıp boşluğundan aktığında, kalıp boşluğunun göbeği veya iç duvarı ile daha düşük sıcaklık ve form ile temas edecektir. katılaşmış ince bir cilt. Bu tür erken katılaşmış cilt, toplam duvar kalınlığının yaklaşık yüzde 20'sini oluşturur.
Bu deri tabakasının içinde, enjekte edilen erimiş malzeme hala ileriye doğru akmaktadır. Açıkçası, parçanın duvar kalınlığı ince duvar kadar azaltılırsa, soğuma hızı da hızlanacak ve katılaşan kabuğun tüm duvar kalınlığına, yani sonraki erimiş çekirdeğine oranında bir artışa neden olacaktır. kalıp boşluğuna akma azalacaktır. Aksine, parçaların yoğuşması için zaman aralığı kısalıyor. Bütün bunlar, malzemelerin sürekli akışına zorluk katar ve bu da parçaların yoğuşmadan önce doldurma gereksinimlerini karşılamasını zorlaştırır.
İnce cidarlı enjeksiyon kalıplamanın doldurma zorluklarının üstesinden gelmek için, genellikle çok kanallı enjeksiyon portlarının kullanılması, 241 Pa'ya kadar enjeksiyon basıncının uygulanması ve enjeksiyon hızı gibi enjeksiyon kalıplama makinesinin özel tasarımı veya modifikasyonu gerekir. 1000MM/S. Ancak bu uygulamalar oldukça maliyetli olacaktır.
Öyleyse, ince duvarlı enjeksiyon kalıplama gereksinimlerini karşılamak için geleneksel değiştirilmemiş standart enjeksiyon kalıplama makinesindeki bazı işlem parametrelerini kontrol edebilir miyiz?
Cevap Evet. Birisinin bu deneyi, maksimum 90 hektarlık bir sıkıştırma kuvveti ve maksimum 170 g'lık bir enjeksiyon hacmine sahip geleneksel bir enjeksiyonlu kalıplama makinesinde yaptığı bildirildi: yelpaze şeklinde bir enjeksiyon parçası, bir enjeksiyon ağzı ve bir boşluk bulunan bir kalıp üzerine yerleştirildi. bu makine. Ucun uzunluk-kalınlık oranı 140:1'dir ve kavite kalınlığı 1 mm'dir. Kullanılan plastikler Lexan SP7602 ve Magnum 9015'tir.
Ürün parçasının ağırlığı tek değişken çıkış değeridir. Aynı kalıp boşluğu koşulu altında, parça ağırlığındaki değişiklik, açıkça, enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında kalıp boşluğunu dolduran erimiş malzemenin derecesi ile yakından ilişkilidir. Parçaların ağırlık değişimi analiz sonuçlarının güvenilirliğinin yüzde 95'e kadar çıkabileceği söyleniyor. Bu nedenle, bu deney, işlem parametreleri ile parçaların ağırlığı arasındaki ilişkiye dayanmaktadır. Bu nedenle kalıp boşluğuna beş adet basınç ve sıcaklık konvertörü özel olarak yerleştirilmiştir. Bir veri kontrol sistemi, boşluktaki basınç ve sıcaklık eğrisini izler.
Deney, meme sıcaklığını, kalıp sıcaklığını, soğutma süresini, enjeksiyon hızını ve beyazlatma tutma basıncını incelemek için yarı kesirli bir faktör tasarımını benimser. Bu beş parametrenin parçaların ağırlığını etkileyebileceği söyleniyor. Parçaların ağırlığı üzerindeki etkilerini belirlemek üzere bu parametreleri oluşturmak için, enjeksiyon kalıplama için yüksek ve düşük değerlerin farklı kombinasyonları kullanılır.
PC ve ABS test edildi. Deneysel koşullar şunlardır: ilgili erime sıcaklığı, standart kalıp sıcaklığı ve parça ağırlığı, standart parça gerilme mukavemeti ve izin verilen maksimum enjeksiyon hızı. Ek olarak, iki malzemenin bağıl viskozitesi de farklı kesme hızlarında belirlenebilir.
Deneysel sonuçlar aşağıdaki gibidir:
1. ABS malzemesinin erime sıcaklığı 260 dereceden 280 dereceye yükseldiğinde, parçalarının ağırlığı 6.6 gr'dan 7.4 gr'a yani yüzde 12'ye çıkacaktır.
2. PC malzemeleri için, erime sıcaklığı 290 dereceden 300 dereceye yükseltildiğinde, parçaların ağırlığı yüzde 22 olan 7,3 g'dan 8,9 g'a çıkar.
3. Kalıp sıcaklığı 80 dereceden 90 dereceye yükseldiğinde, PC ve ABS'den yapılan parçaların ağırlığı artar, ancak PC daha hassastır. İkincisinden yapılan parçaların ağırlığı yüzde 4,8'lik bir artışla 8,4 g'dan 8,8 g'a çıkabilir.
4. Erime sıcaklığındaki ve kalıp sıcaklığındaki değişiklikler, parçaların çekme mukavemetinde değişikliklere yol açacaktır. Ancak erime sıcaklığının artması mukavemeti düşürürken, kalıp sıcaklığının artması mukavemeti artıracaktır.
5. Soğutma süresinin kısaltılması ve enjeksiyon hızının arttırılması PC parçalarının ağırlığını arttırırken ABS malzemeleri bu iki parametreden etkilenmez.
Sonuç analizi:
PC malzemeleri için erime sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, soğutma süresi ve enjeksiyon hızı, parçaların ağırlığını etkileyen temel parametrelerdir; ABS için parçalarının ağırlığını etkileyen parametreler sadece erime sıcaklığı ve kalıp sıcaklığıdır.
Erime sıcaklığının artması, malzemenin daha yüksek ısı enerjisine ve daha düşük viskoziteye sahip olmasını sağlayacak, bu da erimiş malzemenin daha kolay akmasını, daha uzun bir flama uzunluğu oluşturmasını ve boşluğu daha düzgün doldurmasını sağlayacaktır. Ancak erime sıcaklığı çok yüksek olursa malzeme bozulur ve bozulur. Bu nedenle, bu parametre sadece boşluğun malzemenin izin verdiği üst sınır içinde doldurulmasını sağlamak için kullanılabilir.
Kalıp sıcaklığının artması, kalıp boşluğundaki malzemenin yoğuşma tabakasını azaltacak ve daha büyük parça ağırlığı ve daha iyi yüzey kalitesi elde etmek için erimiş malzemenin kalıp boşluğunda daha kolay akmasını sağlayacaktır.
Daha kısa soğutma süresi, erimiş malzemenin kapta daha kısa kalmasını sağlayabilir ve bozulma olasılığını azaltabilir. Duvar kalınlığını yüzde 50 azaltmanın soğuma süresinde 4-kat azalmaya yol açacağına inanılıyor. Ayrıca soğutma süresi, şekillendirme döngüsünün yaklaşık yüzde 70'ini oluşturur ve bunun azaltılması, üretim verimliliğinin iyileştirilmesi anlamına gelir.
Makinenin enjeksiyon hacmi mümkün olduğu kadar yüksek olmalıdır. Bu aynı zamanda erimiş malzemelerin kapta kalma süresinin azaltılmasına da yardımcı olur. Enjeksiyon hızının arttırılması, aynı zamanda, kayma inceldiğinde psödoplastiğin etkisinin bir sonucu olan erimiş malzemenin nispi viskozitesini de azaltacaktır. Aynı zamanda, bu kesme ısınması yalnızca bir saniyeden daha kısa sürede gerçekleşir ve bu, bariz bir bozulmaya neden olmak için önemsizdir.
Enjeksiyon hızının artması, PC malzemesinin viskozitesini azaltacak ve parçaların ağırlığını artıracaktır, ancak bu, daha yüksek erime sıcaklığına sahip parçalara göre çok daha azdır. Bununla birlikte, aynı zamanda malzemeyi bozulmaya karşı daha dirençli hale getirebileceğinden, enjeksiyon hızının iyileştirilmesi tavsiye edilir.
Enjeksiyon hızındaki değişikliğin ABS malzemesi üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur, çünkü bu sırada bağıl viskozitesi önemli ölçüde azalmamıştır.
Geleneksel enjeksiyon kalıplama makinesi koşullarında bazı işlem parametreleri değiştirilerek parçaların ağırlığı arttırılmıştır.
Bu sonuç aslında plastiğin erimiş haldeki 1 mm'lik boşluğu doldurma kabiliyetindeki artışı yansıtır, bu da ince duvar oluşturma kabiliyetini geliştirir.
Deneysel sonuçlara göre, ince cidarlı parçaları geleneksel enjeksiyon kalıplama makinelerinde işlemek de mümkündür. Çalışma sırasında, enjeksiyon hızı izin verilen maksimum üst sınıra ayarlanabilir. Bu temelde, iki parametre, malzeme tarafından önerilen maksimum erime sıcaklığı sınırına ve maksimum kalıp sıcaklığı standardına göre mümkün olduğunca geliştirilebilir. Bu, geleneksel enjeksiyon kalıplama makinelerinde düşük maliyetli seçim ile yüksek kaliteli ince cidarlı enjeksiyon kalıplama elde etmek için ana önlemdir.