Pojem „presné vstrekovanie“ sa hlavne líši od „konvenčného vstrekovania“. Je založená na rýchlom vývoji polymérnych materiálov a využíva presné plastové diely na nahradenie vysoko presných kovových dielov v oblasti prístrojov a elektroniky.
1. Vlastnosti presného vstrekovania:
1.1 Rozmerová presnosť obrobku je vysoká a tolerancia je malá, to znamená, že existuje vysoko presný rozmerový limit;
1. 2 Hmotnosť výrobku má vysokú presnosť opakovateľnosti, ktorá vyžaduje dennú, mesačnú a ročnú rozmerovú stabilitu;
1.3 Materiál formy je dobrý, tuhosť je dostatočná, rozmerová presnosť a hladkosť dutiny a presnosť polohovania medzi šablónami sú vysoké;
1.4 Vymeňte konvenčné vstrekovacie stroje za presné vstrekovacie stroje;
1.5 Prijať presný proces vstrekovania;
1.6 Vyberte materiály vhodné na presné vstrekovanie.
Najdôležitejším technickým ukazovateľom pre hodnotenie výrobkov je presnosť vstrekovaných výrobkov (rozmerová tolerancia, tvarová tolerancia a povrchová úprava výrobku). Aby bolo možné vstrekovať presné plastové výrobky, je potrebné prísne kontrolovať štyri faktory vrátane výberu materiálu, dizajnu formy, procesu vstrekovania a technickej úrovne operátora.
Presné vstrekovacie lisy vyžadujú, aby rozmerová presnosť produktu bola vo všeobecnosti v rozmedzí 0.01-0 0,001 mm a mnohé presné vstrekovacie lisy tiež vyžadujú, aby mali vstrekovacie lisy vysoký vstrekovací tlak a vysokú rýchlosť vstrekovania;
Od upínacieho systému sa vyžaduje dostatočná tuhosť a dostatočne vysoká presnosť upnutia. Takzvaná presnosť upnutia sa týka rovnomernosti, nastavenia, stability a vysokej opakovateľnosti upínacej sily a vysokej presnosti polohy otvárania a zatvárania formy;
Vyžaduje sa presné riadenie tlaku, prietoku, teploty, merania atď. so zodpovedajúcou presnosťou a použitie viacstupňového alebo plynulého vstrekovania na zabezpečenie reprodukčných podmienok procesu formovania a opakovateľnosti veľkosti produktu.
2. Faktory ovplyvňujúce rozmerovú presnosť presných vstrekovaných dielov:
2.1 Presnosť formy;
2.2 zmršťovanie výlisku;
2.3 Rozsah teplôt, vlhkosti a kolísania prostredia, v ktorom sa výrobok používa.
3. Princípy výberu vstrekovacích materiálov na presné formovanie
Vysoká mechanická pevnosť, dobrá rozmerová stabilita, dobrá odolnosť proti tečeniu a široká prispôsobivosť k životnému prostrediu.
Existujú štyri bežne používané materiály:
POM a vystužené uhlíkovými vláknami (CF) alebo sklenenými vláknami (GF). Tento materiál sa vyznačuje dobrou odolnosťou proti tečeniu, únavou, odolnosťou voči poveternostným vplyvom, dobrými dielektrickými vlastnosťami, spomaľovačom horenia a ľahkou demontážou pridaním maziva.
PA a PA66 vystužené sklenenými vláknami, jeho vlastnosti: silná odolnosť proti nárazu a opotrebeniu, dobrá tekutosť a možno ho tvarovať do produktov s hrúbkou steny 0,4 mm. PA66 vystužený sklenenými vláknami má tepelnú odolnosť (bod topenia 250 stupňov), ale jeho nevýhodou je, že je hygroskopický a vo všeobecnosti je potrebné ho po formovaní podrobiť kontrole vlhkosti.
Polyester vystužený PBT s krátkymi formovacími časmi. Čas tvarovania sa porovnáva nasledovne: PBT Menší alebo rovný POM≈PA66 Menší alebo rovný PA6.
PC a GFPC. Vlastnosti: Dobrá odolnosť proti opotrebeniu, zvýšená tuhosť po vystužení, dobrá rozmerová stálosť, odolnosť voči poveternostným vplyvom, spomaľovač horenia a dobrá spracovateľnosť formovania.
4. Problém zmršťovania pri presnom vstrekovaní
Existujú štyri faktory, ktoré ovplyvňujú zmršťovanie: tepelné zmršťovanie, zmršťovanie pri zmene fázy, zmršťovanie orientácie a zmršťovanie tlakom.
Tepelné zmrštenie je prirodzenou termofyzikálnou vlastnosťou formovacích materiálov a formovacích materiálov. Teplota formy je vysoká, teplota produktu je tiež vysoká a skutočná rýchlosť zmršťovania sa zvýši, takže teplota formy na presné vstrekovanie by nemala byť príliš vysoká.
Zmršťovanie pri zmene fázy je spôsobené zmršťovaním spôsobeným znížením špecifického objemu počas procesu orientácie kryštalických živíc, sprevádzaného kryštalizáciou polymérov, čo sa nazýva zmršťovanie pri zmene fázy. Teplota formy je vysoká, kryštalinita je vysoká a rýchlosť zmršťovania je veľká; ale na druhej strane zvýšenie kryštalinity zvýši hustotu produktu, koeficient lineárnej rozťažnosti sa zníži a rýchlosť zmrštenia sa zníži. Preto je skutočná miera zmrštenia určená kombinovaným účinkom oboch.
Orientačné zmršťovanie v dôsledku núteného naťahovania molekulárnych reťazcov v smere toku, makromolekuly majú tendenciu sa vracať a zotavovať sa, keď sú ochladzované, a dochádza k zmršťovaniu v smere orientácie. Stupeň molekulárnej orientácie súvisí so vstrekovacím tlakom, rýchlosťou vstrekovania, teplotou živice a teplotou formy. Hlavná je však rýchlosť vstrekovania.
Zmršťovanie kompresiou a elastický reset, plasty sú vo všeobecnosti stlačiteľné. To znamená, že špecifický objem sa pod vysokým tlakom výrazne mení. Za normálnych teplôt sa špecifický objem lisovaného výrobku zníži, hustota sa zvýši, koeficient rozťažnosti sa zníži a rýchlosť zmrštenia sa výrazne zníži. V súlade so stlačiteľnosťou má formovací materiál elastický resetovací efekt, ktorý znižuje zmršťovanie produktu. Faktory, ktoré ovplyvňujú zmršťovanie pri formovaní výrobku, súvisia s podmienkami formovania a prevádzkovými podmienkami.
5. Presná vstrekovacia forma
Presnosť formy závisí hlavne od vysokej rozmerovej presnosti dutiny formy, presného umiestnenia dutiny alebo od toho, či presnosť deliacej plochy spĺňa požiadavky. Vo všeobecnosti by rozmerová tolerancia presných vstrekovacích foriem mala byť kontrolovaná pod 1/3 rozmerovej tolerancie produktu.
Opracovateľnosť a tuhosť, pri konštrukcii konštrukcie formy by počet dutín nemal byť príliš veľa a spodná doska, nosná doska a steny dutín by mali byť hrubšie, aby sa predišlo silnej elastickej deformácii dielov pri vysokej teplote a vysokom tlaku. .
Pri formovaní výrobkov by sa forma mala snažiť používať čo najmenej dutín, málo krátkych bežcov a vyššiu povrchovú úpravu ako bežné formy, čo je priaznivé pre formovanie.
Materiál presnej formy je legovaná oceľ s vysokou mechanickou pevnosťou. Materiály na výrobu dutiny a vtokového kanála sa musia podrobiť prísnemu tepelnému spracovaniu a mali by sa zvoliť materiály s vysokou tvrdosťou (výlisky by mali dosiahnuť približne 52 HRC), dobrou odolnosťou proti opotrebeniu a silnou odolnosťou proti korózii.
6. Charakteristika a výber presného vstrekovacieho stroja
Vlastnosti z hľadiska technických parametrov:
Pokiaľ ide o vstrekovací tlak, bežný stroj: 147 ~ 177 MPa; presný stroj: 216 ~ 243MPa; ultravysokotlakový stroj: 243 ~ 392 MPa.
7. Dôvod, prečo musí byť presný vstrekovací stroj vysokotlakový je:
(1) Na zlepšenie presnosti a kvality presných výrobkov má vstrekovací tlak najzreteľnejší vplyv na rýchlosť zmršťovania výrobkov. Keď vstrekovací tlak dosiahne 392 MPa, tvarové zmrštenie produktu je takmer nulové. V súčasnosti je presnosť produktu ovplyvnená iba kontrolou plesní alebo prostredím. Experimenty ukázali, že: po zvýšení vstrekovacieho tlaku z 98 MPa na 392 MPa sa mechanická pevnosť zvýši o 3 percentá na 33 percent.
(2) Môže znížiť hrúbku steny presných výrobkov a zvýšiť dĺžku formovania. Ak vezmeme ako príklad PC, vstrekovací tlak bežného stroja je 177 MPa a môžu sa tvarovať produkty s hrúbkou steny 0.2-0,8 mm, zatiaľ čo vstrekovací tlak presného stroja je 392 MPa a výrobky s hrúbkou 0.15-0.6 mm. Ultravysokotlakové vstrekovacie stroje môžu získať produkty s väčším pomerom dĺžky toku.
(3) Zvýšenie vstrekovacieho tlaku môže plne realizovať účinok rýchlosti vstrekovania zablateného vzduchu. Na dosiahnutie menovitej rýchlosti vstrekovania existujú len dva spôsoby: jedným je zvýšenie maximálneho vstrekovacieho tlaku systému; druhým je úprava parametrov skrutiek a zvýšenie pomeru strán. Rýchlosť vstrekovania presného vstrekovacieho stroja musí byť vysoká.
8. Charakteristiky presného vstrekovacieho stroja z hľadiska riadenia:
8.1 Požiadavky na opakovateľnosť (reprodukovateľnosť) parametrov vstrekovania sú vysoké a malo by sa prijať viacstupňové riadenie spätnej väzby vstrekovania:
a. Viacúrovňová kontrola polohy;
b. Viacúrovňová regulácia rýchlosti;
c. Viacstupňová kontrola udržiavania tlaku;
d. Viacúrovňová kontrola protitlaku;
e. Viacstupňová regulácia rýchlosti skrutky.
Presnosť snímača posunu je potrebná na dosiahnutie {{0}} 0,1 mm, aby bolo možné presne kontrolovať dávkovací zdvih, vstrekovací zdvih a hrúbku zvyšného materiálu (bod sledovania vstrekovania), aby sa zabezpečil presnosť každého vstrekovania a zlepšiť presnosť lisovania produktu. Regulácia teploty valca a trysky by mala byť presná, prekmit by mal byť malý, keď teplota stúpa, a kolísanie teploty by malo byť malé. Presné vstrekovanie by malo prijať riadenie PID tak, aby presnosť teploty bola pokiaľ možno v rozmedzí ± 0,5 stupňa.
8.2 Požiadavky na kvalitu plastifikácie. Rovnomernosť plastifikácie ovplyvňuje nielen kvalitu lisovania vstrekovaných dielov, ale ovplyvňuje aj odolnosť roztaveného plastu pri prechode cez bránu. Na dosiahnutie rovnomernej plastifikácie je nevyhnutná špeciálna skrutka a použitie Vyhradená plastifikačná technológia.
Okrem toho by mala byť presne kontrolovaná aj teplota suda. Teraz je teplota skrutky a valca väčšinou riadená PID (proporcionálne, diferenciálne, integrálne) a presnosť môže byť kontrolovaná v rozmedzí ± 1 stupeň, čo môže v zásade spĺňať požiadavky na presné vstrekovanie. Ak sa používa metóda FUZZY riadenia, je vhodnejšia na presné vstrekovanie.
8.3 Kontrola teploty pracovného oleja by mala byť vysoká. Zmena teploty oleja spôsobí kolísanie vstrekovacieho tlaku. Na ohrev a chladenie pracovného oleja je potrebné použiť zariadenie s uzavretou slučkou a je vhodné stabilizovať teplotu oleja na 50-55 stupňoch .
8.4 Vplyv pridržiavacieho tlaku, pridržiavací tlak má veľký vplyv na presné plastové diely. Presnejšie povedané, prídržný tlak môže lepšie podporovať zmršťovanie, znižovať deformáciu plastových častí a kontrolovať presnosť plastových častí a stabilita prídržného tlaku určuje plastové časti. Presnosť tvarovania dielov a konštantná koncová poloha skrutky sú rozhodujúce faktory, ktoré určujú účinok udržiavania tlaku.
8.5 Požiadavky na kontrolu teploty formy Ak je čas chladenia rovnaký, hrúbka výrobkov s nízkou teplotou dutiny formy bude väčšia ako u výrobkov s vysokou teplotou. Ako sú materiály POM a PA, produkty s hrúbkou 50-100 μm pri teplote formy 50 stupňov , hrúbka je znížená na 20-40 μm pri 80 stupňoch a iba 10 μm pri 100 stupňoch . Izbová teplota má tiež vplyv na rozmerové tolerancie presných výrobkov.
9. Hydraulický systém presného vstrekovacieho lisu:
Systém olejového okruhu vyžaduje proporcionálny systém využívajúci proporcionálne tlakové ventily, proporcionálne prietokové ventily alebo čerpadlá s premenlivým servopohonom.
V priamom upínacom mechanizme tlakovej formy je olejový okruh upínacej časti oddelený od olejového okruhu vstrekovacej časti.
Vzhľadom na vysokú rýchlosť presných vstrekovacích lisov je potrebné klásť dôraz na rýchlosť odozvy hydraulického systému.
Hydraulický systém presného vstrekovacieho lisu by mal plne odrážať integrované inžinierstvo elektromechanických hydraulických nástrojov.
Konštrukčné vlastnosti presného vstrekovacieho lisu:
Vzhľadom na vysoký vstrekovací tlak presného vstrekovacieho stroja je potrebné klásť dôraz na tuhosť systému upínania formy. Paralelnosť pohyblivých a pevných šablón je riadená v rozsahu 0.05-0.08 mm.
Je potrebné chrániť nízkotlakovú formu a kontrolovať presnosť upínacej sily. Pretože veľkosť upínacej sily formy ovplyvňuje stupeň deformácie formy a v konečnom dôsledku ovplyvňuje rozmerovú toleranciu obrobku.
Rýchlosť otvárania a zatvárania formy by mala byť rýchla, zvyčajne okolo 60 mm/s.
Plastifikačné komponenty: skrutka, hlava skrutky, spätný krúžok, valec atď., by mali byť navrhnuté tak, aby mali štrukturálnu formu so silnou plastifikačnou schopnosťou, dobrým stupňom homogenizácie a vysokou účinnosťou vstrekovania; krútiaci moment skrutky by mal byť veľký a môže sa plynule meniť.
Bez ohľadu na to, aký druh presného vstrekovacieho stroja, musí byť schopný stabilne kontrolovať opakovateľnosť veľkosti a kvality produktu v konečnom dôsledku. Je to tiež najdôležitejšia vec pre každú vstrekovaciu spoločnosť. Naša spoločnosť má dlhoročné skúsenosti vpresné vstrekovanie. Vitajte v komunikácii.