1.1 Khuôn phun là gì?
Một khuôn phun là một thiết bị sản xuất (thường với số lượng lớn) các bộ phận hoặc sản phẩm bằng nhựa bằng cách lắp ráp một khoang (một hoặc nhiều) để tạo thành hình dạng mong muốn của sản phẩm đúc.
Khoang khuôn bao gồm một phần khuôn cái gọi là khoang khuôn và một phần khuôn nam gọi là lõi khuôn. Khuôn được lắp đặt trên máy ép phun và lấp đầy khoang khuôn theo trình tự thời gian sau (thường tự động): ● Đóng khuôn; MỘT
● Nhắm nhựa (nóng, gần như lỏng) vào khoang khuôn; ● Giữ cho khuôn đóng cho đến khi nhựa nguội đủ để được đẩy ra; ● Mở khuôn; ● Đẩy sản phẩm nhựa;
● Nếu cần thiết, máy ép phun có thể kéo dài thời gian mở khuôn (mo) để chuẩn bị cho chu kỳ (tiêm) tiếp theo.
Chu kỳ (một vài giây) được định nghĩa là khoảng thời gian giữa thời điểm khuôn của một lần tiêm và khoảnh khắc đóng khuôn của lần tiêm tiếp theo trong các hoạt động hoàn toàn tự động (FA). Nhưng thông thường, mọi người thể hiện năng suất sản xuất về số lượng tiêm mỗi phút (hoặc giờ), thay vì độ dài của chu kỳ đúc tính bằng giây.
1.2 Máy ép phun là gì?
Đối với các nhà thiết kế khuôn, một điều quan trọng là trước tiên phải hiểu quá trình và thuật ngữ của quá trình ép phun. Một máy ép phun bao gồm bốn đơn vị cơ bản với các chức năng khác nhau.
Cơ chế kẹp;
Thiết bị dẻo; Thiết bị tiêm;
Tất cả các hệ thống điều khiển.
1.2.1 Cơ chế kẹp
Cơ chế kẹp hoàn thành các hành động mở và đóng khuôn (càng nhanh càng tốt) trong chu kỳ đúc, và cung cấp lực kẹp cần thiết để giữ cho khuôn đóng trong quá trình phun nhựa. Bởi vì áp suất phun tác dụng lên bề mặt bên trong (bề mặt chiếu) của khoang khuôn có xu hướng mở đường nối khuôn. Các đường may ở đây là bề mặt chia khuôn, còn được gọi là đường chia tay (P/L).
1.2.2 Thiết bị dẻo
Hầu như tất cả các thiết bị dẻo hiện đang được sử dụng là các thiết bị dẻo máy đùn vít, làm nóng các nguyên liệu thô cho trạng thái nóng chảy cần thiết để tiêm. Hầu hết các nhiệt cần thiết được tạo ra bởi sự chuyển đổi năng lượng cơ học của vít đùn quay trong thùng, được cung cấp bởi động cơ vít. Vòng quay của vít cũng đẩy vật liệu nhựa lên đỉnh vít.
Máy sưởi được lắp đặt xung quanh nòng súng, thường được chia thành 3 phần làm nóng trở lên, để cung cấp thêm nhiệt. Điều này chủ yếu là cần thiết khi máy ép phun được bắt đầu. Mặt khác, chuyển động cơ học của vít một mình là không đủ để làm nóng và dẻo hóa tất cả các vật liệu nhựa cần thiết cho mỗi lần tiêm.
1.2.3 Thiết bị tiêm
Thiết bị phun tiêm nhựa tan vào khuôn bằng áp lực. Áp lực yêu cầu phụ thuộc chủ yếu vào độ dày thành của sản phẩm.
Áp lực cần thiết cho các sản phẩm có thành dày tương đối thấp (49. 0 ~ 98.1MPa), do đó chỉ dưới ba lực của máy đùn là đủ để lấp đầy khoang đúc (dòng chảy) với sự tan chảy của nhựa. Các sản phẩm có thành mỏng, đặc biệt là khi L/T (xem định nghĩa trong Phần 1.3.4.2) lớn hơn 200, đòi hỏi áp suất phun tương đối cao (137.3 ~ 196.1MPa) để lấp đầy khoang khuôn trước khi nhựa tan chảy.
Có hai phương pháp tiêm: tiêm một giai đoạn và tiêm hai giai đoạn. Các loại máy ép phun được sử dụng được giới thiệu như sau.
1.2.3.1 Máy ép phun loại RS
Hiện tại, cơ chế đùn và cơ chế phun của hầu hết các máy ép phun được thiết kế trong một thiết bị. Khi nhựa tan chảy cho một lần phun là đủ, vít đùn ngừng quay, và sau đó ốc vít được đẩy về phía trước để đẩy lớp tan chảy nhựa được thu thập ở phía trước của đỉnh vít. Thiết bị này có một số tên: vít piston trục, vít đối ứng (RS) hoặc thiết bị phun một giai đoạn.
Ngành công nghiệp sản xuất thường đánh giá khả năng xử lý của vít bằng lượng nguyên liệu nhựa nhựa được chế biến mỗi giờ. Tuy nhiên, kích thước và giới hạn sức mạnh của ổ trục đóng vai trò quyết định. Vít đùn chỉ đóng vai trò dẻo trong giai đoạn không tiêm của chu kỳ đúc. Do đó, trên thực tế, khả năng dẻo hiệu quả thấp hơn so với danh nghĩa (được chỉ định trong Hướng dẫn sử dụng máy ép phun). Đối với thể tích tiêm lớn, tiêm tốc độ cao được áp dụng và thời gian tiêm chiếm phần lớn chu kỳ đúc, do đó khả năng dẻo mà vít có thể phục hồi và hoàn thành thường chỉ là 60% đến 80% công suất dẻo danh nghĩa của nó.
Lượng nhựa có thể được bơm vào khuôn phụ thuộc phần lớn vào hiệu quả (mức độ niêm phong) của van một chiều ở đầu vít. Nếu van một chiều này có chất lượng kém hoặc đã bị mòn, nhựa sẽ rò rỉ qua van một chiều trong giai đoạn tiêm áp suất cao. Điều này sẽ ảnh hưởng đến lượng nhựa đi vào không gian khoang khuôn, và do đó gây ra quá trình tiêm hoặc giữ áp lực (làm quá nhiều), điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất của khuôn. Rò rỉ cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng (mật độ), kích thước (gây ra bởi những thay đổi về co rút) và chất lượng bên trong của sản phẩm.
Để tránh tác động của những thay đổi về thể tích phun, các máy đúc thường sử dụng kích thước vòi phun lớn hơn yêu cầu tiêm thực tế khi sử dụng máy ép phun đối ứng. Do đó, chuyển động đẩy sẽ không đến cùng rất sớm, do đó, một nhóm lưu trữ tan chảy được hình thành ở đầu vít khoảng 5 đến 10 mm.
1.2.3.2 Máy ép phun loại P
Hệ thống máy ép phun trước khi phân tách chức năng của cơ chế đùn khỏi chức năng của thiết bị phun. Cơ chế đùn hóa hóa vật liệu thô và lấp đầy hộp vật liệu của thiết bị phun, nghĩa là bể vật liệu. Loại đúc phun này được gọi là máy ép phun trước, hai giai đoạn hoặc p. Những lợi thế của hệ thống ép phun hai giai đoạn như sau.
Vít có thể chạy liên tục, vì vậy thời gian có sẵn (thời gian định mức) có thể được sử dụng 100% để dẻo hóa vật liệu thô. Theo cách này, đối với cùng một thể tích phun, máy ép phun loại P có thể sử dụng một máy đùn nhỏ hơn so với máy ép phun loại RS.
Do hoạt động liên tục, máy ép phun loại P pha trộn tan chảy tốt hơn và nhiệt độ thấp hơn so với máy ép phun loại RS, có thể rất cần thiết đối với một số vật liệu nhạy cảm với nhiệt.
Không có van một chiều trên đỉnh vít, và thể tích phun trong thùng phun được đo cơ học, và độ lặp lại và độ chính xác của thể tích bắn chính tốt hơn so với sử dụng máy ép phun loại RS. Thể tích nhựa được chuẩn bị để tiêm mà không có bể chứa có thể được tính toán chính xác dựa trên thể tích khoang.
Do việc chuyển nhựa tan chảy từ máy đùn sang thùng phun được thực hiện ở áp suất rất thấp, nên việc đặt một bộ lọc hiệu quả trên đường đi của nó để loại bỏ các tạp chất trong nhựa. Điều này sẽ không ảnh hưởng đến (giảm) áp suất phun từ nòng súng đến khuôn. Tuy nhiên, hiệu ứng lọc như vậy là không khả thi trong máy ép phun loại RS, vì áp suất của nó quá cao và sẽ làm hỏng bộ lọc.
Những nhược điểm của hệ thống tiêm hai giai đoạn là:
Bởi vì nó đòi hỏi nhiều thành phần và thiết bị điều khiển hơn, chi phí của thiết bị tương đối cao. Hệ thống này không phù hợp với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt, chẳng hạn như nhựa polyvinyl clorua (PVC).
1.2.4 Thiết bị điều khiển
Hệ thống điều khiển kiểm soát quá trình vận hành của máy ép phun. Hệ thống điều khiển của máy ép phun có thể được chia thành bốn yếu tố cơ bản.
Thành phần điều khiển được lắp đặt gần cửa an toàn đóng khuôn, trong đó người vận hành có thể quan sát trạng thái chó khuôn và có thể dễ dàng vận hành các nút để đạt được hoạt động cần thiết. Một số máy ép phun được thiết kế với các nút và công tắc để điều chỉnh trạng thái máy trên bảng điều khiển gần cửa an toàn.
Điều khiển logic điều khiển trạng thái máy và các tín hiệu xử lý từ các cảm biến vị trí và rơle thời gian, v.v., để máy ép phun có thể hoạt động theo yêu cầu. Hiện tại, hoạt động logic của máy ép phun gần như hoàn toàn được điều khiển bởi các công tắc điện tử hoặc máy vi tính. .
Cung cấp điện và phân phối động cơ và máy sưởi. Kiểm soát nhiệt độ của máy ép phun và khuôn.
Để dễ sử dụng, máy ép phun thường có một số đặc điểm khác, nhưng để hiểu về quá trình ép phun, giải thích trên về các yếu tố cơ bản là đủ.
1.3 Thời gian đúc và thuật ngữ kỹ thuật
Chu kỳ xử lý Tổng thời gian cần thiết cho việc mở và đóng cơ chế kẹp khuôn của máy ép phun là tổng thời gian xử lý mở khuôn và thời gian xử lý đóng. Chu kỳ nhàn rỗi của máy ép phun nhanh hiện tại của quận là 1 đến 3 giây.