Bagaimana cara mengoptimalkan proses injection molding?

Pengembangan lebih lanjut dari peralatan injeksi dan peningkatan berkelanjutan dari persyaratan kualitas produk mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk teknologi cetakan injeksi. Pemilihan peralatan injeksi yang tepat, pengaturan proses pencetakan yang wajar, dan optimalisasi kondisi proses adalah kunci untuk meningkatkan kualitas produk.
Pemilihan mesin cetak injeksi yang tepat
Performa mesin injection moulding secara langsung mempengaruhi kualitas produk injection moulding. Harga mesin cetak injeksi dengan spesifikasi dan persyaratan kinerja yang berbeda akan sangat bervariasi.
Pemilihan spesifikasi mesin cetak injeksi
Saat memilih spesifikasi mesin cetak injeksi, pertama-tama kita harus mempertimbangkan situasi cetakan produksi, karena mesin cetak injeksi yang sama seringkali harus memenuhi produksi beberapa set cetakan dengan ukuran berbeda. Kita harus menentukan spesifikasi mesin cetak injeksi sesuai dengan berat bagian, ukuran cetakan, dll., Yaitu, gaya penguncian maksimum dan volume injeksi maksimum mesin cetak injeksi, lalu pilih model yang sesuai sesuai dengan spesifikasi dan model yang diberikan oleh produsen mesin cetak injeksi. Sebagian besar pabrikan menyediakan layanan yang disesuaikan, yang memberikan kemudahan besar untuk pembelian mesin cetak injeksi; Kedua, perlu dipertimbangkan apakah diperlukan beberapa konfigurasi khusus, seperti pemilihan sekrup khusus untuk produksi PA, PC, dan bahan lainnya, dan perangkat yang sesuai diperlukan untuk pencetakan cetakan dengan penarikan inti atau pelepasan benang; Ketiga, perlu ditentukan apakah akan memilih beberapa mesin cetak injeksi dengan fungsi khusus sesuai dengan struktur cetakan, kualitas produk dan faktor lainnya. Misalnya, ketika membentuk produk aliran panjang berdinding tipis (umumnya L / D ＞ 300), perlu untuk memilih mesin cetak injeksi kecepatan injeksi tinggi, dan aksesori elektronik yang tepat perlu memilih mesin cetak injeksi kontrol loop tertutup penuh presisi.
Pengaturan gaya penguncian
Secara teori, gaya penjepitan dapat dihitung dengan rumus berikut:
Fcm>=K × P Rata-Rata × Produk A × sepuluh
Dimana: Fcm - gaya penguncian cetakan, (KN)
K – faktor keamanan, umumnya 1-1.2
P rata-rata – tekanan rata-rata rongga cetakan (MPa)
Sebuah produk – area maksimum yang diproyeksikan dari produk pada permukaan perpisahan cetakan (cm2)
Dalam produksi aktual, penyesuaian kekuatan penjepit juga harus memperhitungkan dampak ekspansi termal cetakan selama produksi, dan umumnya menyisakan margin 0.1-0.2mm; Prinsip pengaturan kekuatan penguncian cetakan adalah untuk memastikan kualitas produk dengan kekuatan penguncian cetakan yang rendah.
Pengaturan parameter proses injection moulding
Suhu laras dan suhu cetakan diatur sesuai dengan sifat bahan plastik yang berbeda. Suhu barel umumnya 10 derajat - 30 derajat lebih tinggi dari titik leleh plastik. Perlu dicatat bahwa titik leleh dan waktu tinggal yang diizinkan dalam tong bahan yang disediakan oleh produsen yang berbeda juga akan bervariasi karena metode sintetik atau jenis aditif yang berbeda. Tabel 1 di halaman berikut membandingkan titik lebur dan waktu tinggal yang diijinkan pada berbagai suhu PA66 (merek 21SPC) dari Solutia dan PA66 (merek 25AE1) dari Rhodia.
Suhu cetakan umumnya didinginkan dengan air yang bersirkulasi saat disetel, tetapi saat memproduksi produk dengan ukuran presisi tinggi atau persyaratan kualitas permukaan, mesin suhu cetakan yang dapat dikontrol secara akurat harus digunakan sesuai dengan persyaratan proses.
Tabel 1 Perbandingan titik leleh dan waktu tinggal yang diijinkan dari berbagai merek PA66
Waktu penahanan injeksi dan waktu pendinginan
Waktu injeksi, waktu penahanan tekanan dan waktu pendinginan harus diatur sesuai dengan ketebalan produk, suhu cetakan, sifat material, dll. Waktu injeksi umumnya diatur sedikit lebih lama dari waktu sekrup untuk menyelesaikan gerakan langkah injeksi. Waktu injeksi yang terlalu lama tidak hanya menghasilkan efek negatif seperti keausan mekanis dan peningkatan konsumsi energi, tetapi juga memperpanjang siklus pencetakan. Waktu penahanan tekanan diatur sesuai dengan ketebalan produk. Waktu penahanan tekanan tidak diperlukan untuk produk berdinding tipis selama pencetakan; Saat mengatur waktu penahanan tekanan, selama tidak ada depresi yang jelas pada permukaan produk, hal itu juga dapat ditentukan dengan metode penimbangan. Waktu penahanan tekanan terbaik dapat ditentukan dengan memperpanjang waktu penahanan tekanan secara bertahap sampai kualitas produk tidak lagi berubah. Waktu pendinginan juga perlu ditentukan sesuai dengan ketebalan produk, suhu cetakan, dan sifat material. Umumnya, waktu pendinginan polimer amorf lebih lama daripada polimer kristal.
Tekanan dan kecepatan injeksi
Pengaturan tekanan injeksi harus mengikuti prinsip rendah daripada tinggi, asalkan dapat memberikan daya yang cukup untuk mencapai kecepatan injeksi yang dibutuhkan, sehingga lelehan dapat mengisi rongga cetakan dengan lancar, tekanan yang terlalu tinggi akan mudah menyebabkan tekanan internal pada produk; Namun, saat mencetak produk dengan akurasi dimensi tinggi, untuk mencegah penyusutan produk yang berlebihan, injeksi tekanan tinggi dapat digunakan untuk mengurangi penyusutan produk setelah demoulding.
Kecepatan injeksi akan mempengaruhi kualitas penampilan produk, dan pengaturannya harus didasarkan pada struktur geometris cetakan, kondisi pembuangan, dll. Umumnya, untuk memastikan penampilan yang baik, coba tingkatkan kecepatan injeksi untuk mengurangi waktu pengisian. Dalam cetakan injeksi, ketika lelehan mengalir dalam cetakan, dinding cetakan akan membentuk lapisan curing, sehingga mengurangi ketebalan saluran yang dapat mengalir. Secara umum, menurut struktur cetakan dan kecepatan injeksi, dinding cetakan akan memiliki lapisan pengawetan sekitar 0.2mm. Oleh karena itu, kecepatan injeksi yang lebih cepat biasanya digunakan pada cetakan.
Stroke injeksi, parameter injeksi multi-level
Dalam pencetakan, langkah injeksi harus ditentukan terlebih dahulu. Secara teori, langkah injeksi dapat dihitung sebagai berikut:
S1=4(CVp ditambah Va)/ ρ Ds2
Di mana: S1 - langkah injeksi Vp - volume produk
ρ– Kepadatan resin C – jumlah rongga
Va – volume gerbang Ds – diameter sekrup
Dalam produksi aktual, jika berat total "produk plus gerbang" diketahui, langkah injeksi dapat dihitung dengan rumus berikut:
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Di mana: S1 --- langkah injeksi, mm
M – Berat total "produk plus gerbang", g
Mmax – volume injeksi maksimum mesin cetak injeksi, g
Smax – langkah injeksi maksimum mesin cetak injeksi, mm
Karena bentuk geometris yang berbeda dari sistem pelari dan berbagai bagian cetakan, untuk memenuhi persyaratan kualitas produk, bagian yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda untuk keadaan aliran lelehan pengisian cetakan (terutama mengacu pada tekanan dan kecepatan selama mengalir). Dalam proses injeksi, ketika sekrup mendorong lelehan ke dalam cetakan, diperlukan tekanan dan kecepatan yang berbeda pada posisi yang berbeda, yang disebut pencetakan injeksi multi-tahap.
Secara umum, lebih ilmiah untuk mengatur setidaknya tiga atau lebih bagian injeksi untuk bagian plastik selama pencetakan, yaitu bagian pertama di pelari utama, bagian kedua dari pelari ke gerbang, bagian ketiga sekitar 90 persen rongga diisi dengan produk, dan bagian yang tersisa adalah bagian keempat. Metode perhitungan bobot dapat digunakan untuk menentukan posisi switching setiap bagian; Dalam produksi aktual, parameter proses injeksi multi-tahap harus dianalisis secara ilmiah dan ditetapkan secara wajar sesuai dengan persyaratan kualitas produk, struktur pelari, kondisi pembuangan cetakan, dll.
Biasanya, metode penyesuaian dan observasi dapat digunakan untuk mengatur tekanan/kecepatan titik posisi peralihan yang diperlukan untuk injeksi ke 0, mengamati arah leleh dan kondisi cacat produk, dan secara bertahap menyesuaikan hingga titik posisi yang wajar tercapai ditemukan. Namun, dalam proses debugging dan observasi, harus diperhatikan kondisi demoulding produk under-injected untuk menghindari mold sticking akibat under-injection pada beberapa bagian cetakan yang cekung.
parameter proses lainnya
Dalam cetakan injeksi, selain pengaturan beberapa parameter utama, seperti suhu cetakan, tekanan, kecepatan, waktu, dan posisi perpindahan injeksi multi-level, ada banyak parameter proses lainnya, seperti tekanan balik, kecepatan sekrup, mundur sekrup. , anti-aliran dan pengaturan parameter tindakan lainnya, yang tidak dapat diabaikan.
Contoh pengaturan parameter proses
Ambil produksi ikatan kabel nilon sebagai contoh, persyaratan kualitas produk adalah: produk memenuhi standar tegangan yang ditentukan; Permukaan harus bebas dari kawat perak, gelembung, tanda penyusutan dan fenomena lain yang tidak diinginkan; Setelah terbentuk, produk memiliki kekencangan yang baik dan tidak ada kelonggaran. Bahan yang digunakan adalah PA66; Mesin cetak injeksi adalah JSW1000-EII-SP, struktur cetakannya adalah tipe pelari panas, dan tipe gerbangnya adalah gerbang titik.
Pertama, prinsip pengaturan parameter proses ditentukan sesuai dengan karakteristik produk dan struktur cetakan:
(1) Karena panjang aliran produk panjang, L / t (rasio aliran ke ketebalan dinding) adalah 511, cetakan injeksi berkecepatan tinggi harus dipilih;
(2) Jenis gerbang adalah gerbang titik, dan tekanan yang lebih tinggi harus digunakan untuk mengatasi hambatan selama aliran;
(3) Untuk memastikan kelancaran pengisian produk, bahan cair harus memiliki fluiditas yang baik dan suhu cetakan harus tinggi;
(4) Saat tekanan tinggi dan kecepatan tinggi disuntikkan sampai akhir, mudah untuk menghasilkan flash. Mesin cetak harus memiliki tekanan inersia rendah dan pergantian kecepatan;
(5) Karena ketebalan dinding produk kecil, penahan tekanan tidak dapat digunakan; Lihat Tabel 2 untuk parameter proses pembentukan utama.
Tabel 2 Parameter Proses Moulding Produk Strap
Untuk merumuskan parameter proses injeksi, perlu memahami informasi kinerja peralatan, struktur cetakan, bahan cetakan dan persyaratan kualitas produk, dan mengatur parameter cetakan secara ilmiah dan wajar.
Pertama-tama, parameter proses harus disesuaikan langkah demi langkah sesuai dengan kondisi pembentukan produk. Urutan penyesuaian yang benar adalah tekanan → kecepatan → suhu. Setiap kali parameter diubah, parameter masukan telah dikonfirmasi oleh komputer sebelum perubahan parameter berikutnya. Sebaiknya hindari mengubah lebih dari dua parameter pada saat yang bersamaan; Kedua, dalam proses produksi yang stabil, parameter harus dijaga sestabil mungkin, dan catatan terperinci harus dibuat. Jika perubahannya terlalu besar, alasannya harus ditemukan tepat waktu. Selain itu, proses pencetakan harus diperbaiki sebanyak mungkin saat cetakan dipasang online setiap saat, sehingga memudahkan kontrol kualitas produk jadi.