Cei mai importanți parametri de turnare prin injecție a plasticului – Optimizare pentru eficiență maximă

Procesul de turnare prin injecție a plasticului este un nucleu al tehnologiei moderne de fabricație și permite o gamă imensă de componente de înaltă calitate pentru o gamă largă de industrii. Dar calea de la forma granulată la componenta finită prezintă numeroase provocări. Ce componente și parametri esențiali joacă un rol? Care sunt cele mai frecvente probleme care pot apărea și cum pot fi remediate în mod eficient? Găsiți răspunsuri la aceste întrebări pe acest blog.

Procesul de turnare prin injecție a plasticului

Turnarea prin injecție a plasticului este o metodă de procesare a materialelor plastice utilizată pe scară largă, care este utilizată pentru a produce componente complexe de precizie. Acest proces topește și injectează plastic granulat într-o matriță la presiune ridicată. Metodele permit producția în masă a pieselor cu precizie și repetabilitate ridicate.

Există diferite tipuri de metode de turnare prin injecție din plastic care sunt utilizate în funcție de cerințele specifice ale produsului și ale materialelor utilizate. Atunci când se modelează cu seturi termice, de exemplu, materialele se întăresc ireversibil în timpul procesului și nu pot fi retopite, ceea ce le face deosebit de rezistente. În schimb, materialul rămâne topit în timpul turnării prin injecție termoplastică, ceea ce permite materialului să fie procesat și reciclat de mai multe ori. Cu toate acestea, diferiți parametri joacă un rol important în plus față de materiale și metode. O parte dintre cei mai importanți parametri în modelarea prin injecție de plastic sunt prezentați mai jos pentru o mai bună înțelegere a principiilor de modelare prin injecție a plasticului.

Cei mai importanți parametri de turnare prin injecție a plasticului

Pentru turnarea prin injecție a plasticului sunt necesare setări precise ale parametrilor mașinii, pentru a asigura calitatea și eficiența procesului de fabricație. Acești parametri determină nu numai procesarea materialelor, ci și proprietățile produsului final. De la temperatura de topire la presiunea de injectare și până la timpul de răcire: fiecare dintre acești parametri influențează cât de bine umple materialul matrița, cât de repede se desfășoară procesul și proprietățile mecanice ale piesei turnate prin injecție finită.

• Temperatura de topire: Determină câtă granulație a plasticului se încălzește înainte de a fi injectat în matriță.
• Presiune de injectare: Presiunea la care materialul topit este injectat în matriță.
• Viteză de injectare: Viteza la care se injectează materialul în matriță.
• Temperatura uneltei: Temperatura matriței influențează comportamentul de răcire și calitatea suprafeței părții turnate prin injecție.
• Durata de păstrare și presiunea de păstrare: După etapa de injectare, se menține presiunea pentru a comprima materialul din matriță și pentru a preveni micșorarea.
• Forța de desprindere din mulaj: Forța necesară pentru a elibera piesa din matriță după solidificare.

Probleme frecvente în procesul de turnare prin injecție

Procesul de turnare prin injecție a plasticului este una dintre cele mai eficiente și precise metode pentru producerea în masă a componentelor complexe. Cu toate acestea, în ciuda progreselor tehnologice și de automatizare, turnarea prin injecție a plasticului rămâne susceptibilă la erori și probleme care pot afecta semnificativ calitatea pieselor fabricate. Aceste probleme pot fi cauzate de proprietățile materialelor, componentele mașinii, instrumente și parametrii de procesare. Continuați să citiți pentru a afla cum pot ajuta produsele de la MISUMI la prevenirea sau corectarea surselor de erori care apar frecvent.

Semne de injectare

Semnele de injectare sunt adâncituri sau indentații pe suprafața unei piese turnate prin injectare. Acestea sunt adesea cauzate de micșorarea materialului în timpul fazei de răcire. Acestea apar în principal în zonele cu grosimi mai mari ale peretelui, deoarece materialul se răcește mai lent în aceste zone și se micșorează. Corectarea acestei probleme necesită, printre altele, ajustări ale parametrilor și ale componentelor instrumentului.

• Prin creșterea presiunii de susținere sau prin prelungirea duratei presiunii de susținere, materialul este presat mai bine în cavitate și se remunerează micșorarea.
• Prelungirea timpului de răcire poate asigura răcirea suficientă a materialului înainte de deschiderea matriței.
• O dimensiune mai mare a bucșei de cupei de turnare poate îmbunătăți fluxul de material și asigura transferul mai bun al presiunii de reținere pentru a umple cavitatea complet și uniform. Dacă poarta este prea mică, debitul de material poate fi neuniform, ceea ce crește probabilitatea apariției urmelor de injectare.
• Controlul optimizat al temperaturii matriței, care asigură o răcire uniformă în toate zonele componentei, previne răcirea mai lentă a zonelor mai groase, cauzând astfel micșorarea. Utilizarea canalelor de răcire amplasate cu precizie sau a răcirii concentrice poate ajuta la disiparea uniformă a căldurii.

Umplere incompletă a matriței

Umplerea incompletă are loc atunci când materialul disponibil este insuficient pentru a umple întreaga matriță sau anumite regiuni ale matriței (de obicei, secțiuni mai subțiri). Acest lucru se întâmplă, deoarece polimerul topit se răcește prematur și se solidifică înainte de umplerea completă a cavității matriței.

• Umplerea incompletă are loc adesea, deoarece materialul nu pătrunde suficient de repede în matriță, cauzând răcirea acesteia în zone mai subțiri și împiedicând curgerea acesteia mai departe. Prin creșterea presiunii de injectare și a vitezei de injectare, polimerul se topește mai rapid în matriță și poate umple complet cavitatea înainte ca materialul să se răcească prea mult.
• Dacă temperatura de topire este prea scăzută, este posibil ca materialul să nu curgă suficient de liber pentru a umple complet matrița. O creștere a temperaturii de topire face materialul mai fluid și crește probabilitatea ca zonele subțiri ale formei să fie, de asemenea, atinse.
• Răcirea insuficientă sau neuniformă a matriței poate duce la răcirea prea rapidă a materialului în regiunile mai subțiri ale cavității. Temperatura matriței poate fi reglată mai uniform utilizând conducte de răcire optimizate sau sisteme de răcire aproape de contur. Prin urmare, materialul rămâne curgător liber pentru mai mult timp în regiuni mai subțiri.
• Punctul de injectare joacă un rol important pentru debitul de material. Dacă portul este prea mic în timpul turnării prin injecție, materialul nu poate curge suficient de rapid în matriță, ceea ce duce, de asemenea, la umplerea incompletă. Creșterea dimensiunii portului poate îmbunătăți debitul de material și asigura umplerea uniformă și completă a cavității.

Goluri (buzunare de aer)

Golurile sunt cavități sau pungi de aer în interiorul unei piese turnate prin injectare, cauzate de micșorarea materialului în timpul răcirii. O presiune de menținere insuficientă sau răcirea incorectă poate duce la umplerea incompletă cu material în cavitate, cauzând formarea cavităților.

• Micșorarea apare frecvent, deoarece materialul nu este complet reumplut în timpul micșorării. Prin creșterea presiunii de menținere și extinderea timpului de menținere a presiunii, materialul este presat mai ferm în cavitate, ceea ce previne apariția cavităților și asigură compactarea materialului.
• Răcirea uniformă și controlată reduce probabilitatea de micșorare și de pătrundere a pungilor de aer. Materialul se poate usca mai uniform prin ajustarea timpului de răcire sau prin răcirea mai eficientă a uneltei.
• Aerisirea necorespunzătoare a mucegaiului este o cauză frecventă a pungilor de aer. Amplasarea precisă a inserțiilor de ventilare permite aerului captiv să iasă din matriță în timpul procesului de injectare.
• Pinii ejectorului, care sunt utilizați în mod normal pentru eliberarea di matriță a componentei, pot acționa și ca puncte de ventilare suplimentare. Acestea pot fi proiectate pentru a ajuta la o ventilare mai eficientă a aerului din matriță.

Importanța parametrilor și a componentelor corecte

În timpul turnării prin injectare apar diverse defecte, care pot afecta calitatea și funcționalitatea produsului final. În plus față de problemele explicate deja în detaliu, cum ar fi golurile, urmele de injectare și umplerea incompletă, există și numeroase alte surse de eroare care trebuie luate în considerare pentru a asigura eficiența producției și calitatea componentelor, cum ar fi fisuri, îmbinări, puncte mate, vacuole, formarea de bavuri sau deformări. Pentru a elimina aceste probleme, este important să optimizați instrumentele și componentele de turnare prin injectare a plasticului, pe lângă metode și parametri.

Pinii centrali, de exemplu, ajută la turnarea precisă a componentelor cu cavități și asigură o răcire uniformă și stabilitatea formei. Acestea contribuie la minimizarea deformării și la îmbunătățirea umplerii matrițelor, în special pentru geometrii complexe. Garniturile de centrare garantează că jumătățile matriței sunt perfect aliniate. Alinierea incorectă poate cauza formarea de bavuri, deoarece materialul curge neuniform. De asemenea, ajută la minimizarea deformării prin alinierea mai precisă a matriței.

De multe ori, nu pot fi evitate tăieturile secundare, în special pe geometrii complicate. Componentele mobile, cum ar fi ejectoarele înclinate, pinii centrali în bloc sau inserțiile de turnare sunt esențiale în aceste cazuri. Acestea permit modelarea componentelor complexe fără a cauza probleme cu eliminarea din matriță sau umplerea și asigură o modelare precisă și o distribuție uniformă a materialului. Monitorizarea optimizată a deschiderii matriței asigură faptul că componenta este scoasă din matriță numai după o răcire și o întărire suficiente. Scoaterea prematură din matriță poate cauza deformări și defecte ale suprafeței. Monitorizarea ajută, de asemenea, la prevenirea formării de bavuri prin închiderea și menținerea corectă a matriței.

Calitatea și eficiența procesului de turnare prin injectare a plasticului depind în mare parte de parametrii și instrumentele corecte. Într-un mediu de producție care necesită rezultate precise și repetabile, chiar și o mică abatere a parametrilor poate avea efecte semnificative asupra produsului final. Echipamentul MISUMI corect poate ajuta la evitarea eficientă a surselor frecvente de erori în timpul profilării prin injectare și la creșterea sustenabilă a calității producției.