Tipy pro nastavení procesu vstřikování
Proporcionální řízení rychlosti vstřikování bylo široce přijato výrobci vstřikovacích strojů. Přestože počítačem řízené systémy řízení segmentace rychlosti vstřikování již dlouho existují, kvůli omezeným relevantním informacím byly výhody tohoto nastavení stroje jen zřídkakdy využity. Tento článek systematicky vysvětlí výhody použití vícestupňového vstřikování a stručně představí jeho použití při odstraňování vad produktu, jako jsou krátké výstřely, zachycený vzduch a smrštění. obrázek
Úzký vztah mezi rychlostí vstřikování a kvalitou produktu z něj činí klíčový parametr pro vstřikování. Určením začátku, středu a konce segmentu rychlosti plnění a dosažením hladkého přechodu z jedné nastavené hodnoty do druhé lze zajistit stabilní povrchovou rychlost taveniny pro produkci požadované molekuly a minimalizovat vnitřní napětí.
Pro rozdělení rychlosti doporučujeme následující zásady:
1) Rychlost povrchu tekutiny by měla být konstantní.
2) Mělo by se použít rychlé vstřikování, aby se zabránilo zamrznutí taveniny během procesu vstřikování.
3) Nastavení rychlosti vstřikování by mělo brát v úvahu rychlé zaplnění kritické oblasti (jako je oběhový kanál) a zároveň zpomalit rychlost na vstupu vody.
4) Rychlost vstřikování by měla být zaručena, že se zastaví ihned po naplnění dutiny, aby se zabránilo přeplnění, vzplanutí a zbytkovému napětí.
Základ pro nastavení segmentu rychlosti musí brát v úvahu geometrii formy, další omezení proudění a nestability. Nastavení rychlosti musí mít jasnou představu o procesu vstřikování a znalost materiálu, jinak bude obtížné kontrolovat kvalitu produktu. Protože je obtížné přímo měřit průtok taveniny, lze jej vypočítat nepřímo měřením rychlosti posuvu šneku nebo tlaku v dutině (aby bylo zajištěno, že zpětný ventil neprosakuje).
Vlastnosti materiálu jsou velmi důležité, protože polymery mohou degradovat v důsledku různého namáhání, zvýšení teploty tváření může vést k těžké oxidaci a degradaci chemické struktury, ale zároveň se degradace způsobená střihem zmenšuje, protože vysoká teplota snižuje viskozitu materiálu, což snižuje smykové napětí. Vícestupňová rychlost vstřikování je nepochybně velmi užitečná pro lisování materiálů citlivých na teplo, jako jsou PC, POM, UPVC a jejich míchací materiály.
Geometrie formy je také určujícím faktorem: tenkostěnné díly vyžadují maximální rychlost vstřikování; silnostěnné díly potřebují křivku pomalá-rychlá-pomalá rychlost, aby se předešlo defektům; aby se zajistilo, že kvalita dílu splňuje normu, měla by být rychlost vstřikování nastavena tak, aby byla zajištěna konstantní rychlost toku čela taveniny.
Rychlost toku taveniny je velmi důležitá, protože ovlivní směr uspořádání molekul a stav povrchu součásti; když čelo taveniny dosáhne struktury příčné oblasti, mělo by se zpomalit; u složitých forem s radiální difuzí by měla být zaručena propustnost taveniny Zvyšovat rovnoměrně; dlouhé žlaby se musí plnit rychle, aby se snížilo ochlazování čela taveniny, ale vstřikování vysoce viskózních materiálů, jako je PC, je výjimkou, protože příliš vysoká rychlost přivede studený materiál do dutiny přívodem vody.
Úprava rychlosti vstřikování může pomoci odstranit závady způsobené zpomaleným průtokem na vstupu vody. Když tavenina dosáhne vstupu vody tryskou a žlabem, povrch čela taveniny se může ochladit a ztuhnout, nebo tavenina stagnuje v důsledku náhlého zúžení žlabu, dokud se nevytvoří dostatečný tlak k protlačení taveniny skrz vstup. . Přívod vody, který způsobuje vrcholení tlaku přes přívod vody.
Vysoký tlak poškodí materiál a způsobí povrchové vady, jako jsou stopy toku a zuhelnatělé vstupy, které lze překonat zpomalením těsně před vstupem. Toto zpomalení zabraňuje nadměrnému střihu na vstupní úrovni před zvýšením rychlosti hoření na původní hodnotu. Protože je velmi obtížné přesně řídit rychlost palby ke zpomalení na přívodu vody, je lepším řešením zpomalit na konci běžce.
Můžeme se vyhnout nebo omezit defekty, jako je záblesk, spálenina, zachycený vzduch atd. řízením rychlosti konečného vstřiku. Zpomalení na konci plnění zabraňuje přeplnění dutiny, zabraňuje problikávání a snižuje zbytkové pnutí. Zachycený vzduch způsobený špatným výfukem na konci cesty toku formy nebo problémy s plněním lze také vyřešit snížením rychlosti výfuku, zejména na konci vstřikování.
Krátký výstřel je způsoben nízkou rychlostí na vstupu vody nebo částečnou překážkou proudění způsobenou tuhnutím taveniny. Tento problém může vyřešit zrychlení rychlosti vstřikování těsně za vstupem vody nebo místní překážkou průtoku.
Vady, jako jsou stopy po toku, spálené přívody vody, molekulární lom, delaminace a odlupování, ke kterým dochází na materiálech citlivých na teplo, jsou způsobeny nadměrným smykem při průchodu přívody vody.
Hladké díly závisí na rychlosti vstřikování a materiály plněné skelnými vlákny jsou obzvláště citlivé, zejména nylon. Tmavé skvrny (vlnovky) jsou způsobeny nestabilitou proudění v důsledku změn viskozity. Zkreslený tok může mít za následek zvlněný nebo nestejnoměrný zákal v závislosti na stupni nestability toku.
Když tavenina prochází přívodem vody, vysokorychlostní vstřikování způsobí vysoký smyk a tepelně citlivý plast se zuhelnatí. Tento zuhelnatělý materiál projde dutinou, dosáhne čela toku a objeví se na povrchu součásti.
Aby se zabránilo proužkování výstřelu, musí být rychlost výstřelu nastavena tak, aby se oblast běhounu rychle zaplnila a poté pomalu procházela vstupem. Nalezení tohoto bodu přechodu rychlosti je podstatou problému. Pokud je příliš brzy, doba plnění se nadměrně prodlouží, pokud je příliš pozdě, nadměrná setrvačnost proudění způsobí výskyt pruhů trysky. Čím nižší je viskozita taveniny a čím vyšší je teplota barelu, tím je tendence ke vzniku tohoto vzoru výstřelu zjevnější. Protože malý přívod vody vyžaduje vysokorychlostní a vysokotlaké vstřikování, je to také důležitý faktor vedoucí k poruchám proudění.
Smrštění lze zlepšit účinnějším přenosem tlaku, menším poklesem tlaku. Nízká teplota formy a pomalá rychlost posuvu šneku značně zkracují délku toku, což musí být kompenzováno vysokou rychlostí vypalování. Vysokorychlostní proudění snižuje tepelné ztráty a třecí teplo v důsledku vysokého smykového tepla může způsobit zvýšení teploty taveniny a zpomalit zesílení vnější vrstvy součásti. Průsečík dutin musí být dostatečně tlustý, aby se zabránilo přílišnému poklesu tlaku, jinak dojde ke smrštění.
Většinu defektů vstřikování lze zkrátka vyřešit úpravou rychlosti vstřikování, takže trik, jak upravit proces vstřikování, spočívá v rozumném nastavení rychlosti vstřikování a jeho segmentů.
