فشار
فشار عملیاتی ارائه شده توسط سیستم فشار دستگاه قالب گیری تزریقی (پمپ روغن) یا موتور سروو عمدتاً در روش های مختلفی مانند قالب گیری تزریقی، ذوب، باز کردن/بستن قالب، جهش، واحد تزریق و کشش هسته استفاده می شود. پس از وارد شدن پارامترهای مربوطه به پانل کنترل دستگاه قالب گیری تزریقی، پردازنده آنها را به سیگنال برای هر روش تبدیل می کند و در نتیجه فشار مورد نیاز برای هر عمل را کنترل می کند.
اصل برای تنظیم فشار این است: نیروی مربوطه برای غلبه بر مقاومت عمل، اما مقادیر پارامترها باید مطابق با سرعت عمل تنظیم شوند.
2. سرعت
سرعت عملیاتی (سرعت جریان روغن هیدرولیک سیستم) مورد نیاز برای تکمیل هر عمل در ارتباط با فشار ذکر شده در بالا. سطوح سرعت پایه به شرح زیر متمایز می شوند: آهسته 0.1-10، متوسط 11-30، متوسط 31-60، بالا 61-99.
1. کنترل سرعت تزریق شامل تنظیم مقادیر مختلف برای ساختارها و مواد مختلف محصول است. برای جلوگیری از سردرگمی، ما در اینجا تفاوتی بین (پلاستیک های مهندسی/عمومی-پلاستیک های کریستالی/آمورف،-درجه حرارت بالا/پایین{4}}پلاستیک های با دمای بالا، پلاستیک های نرم/سخت) قائل نمی شویم. کنترل سرعت تزریق یک عنصر فرآیند نسبتاً دشوار در قالبگیری تزریقی است، بر خلاف سایر عناصر فرآیند که دارای دادههای استاندارد برای مرجع هستند (این موضوع بعداً به تفصیل توضیح داده خواهد شد).
تنظیم مقادیر سرعت تزریق عمدتاً از این نکات پیروی می کند:
بر اساس جریان پذیری مواد؛ پلاستیک های نرم مانند PP، LDPE، TPE، TPR، TPU و PVC دارای جریان پذیری خوب و مقاومت حفره ای کم در هنگام پر شدن هستند. به طور کلی می توان از سرعت تزریق کمتری برای پر کردن حفره استفاده کرد. پلاستیکهای معمولی با ویسکوزیته متوسط{2}}مانند ABS، HIPS، GPPS، POM، PMMA، PC+ABS، چسب نوع Q، چسب نوع K-و HDPE جریان پذیری کمی دارند. زمانی که نیاز به براق بودن محصول زیاد نباشد یا ضخامت محصول متوسط باشد (ضخامت دیواره یا ضخامت هسته بیش از 1.5 میلی متر)، می توان از سرعت تزریق متوسط استفاده کرد. برعکس، سرعت تزریق باید با توجه به ساختار محصول یا الزامات ظاهری به طور مناسب افزایش یابد.
پلاستیکهای مهندسی مانند PC، PA+GF، PBT+GF، و LCP جریانپذیری ضعیفی دارند و عموماً به تزریق با سرعت بالا، بهویژه مواد با GF (الیاف شیشه) نیاز دارند. اگر سرعت تزریق خیلی کند باشد، باعث شناور شدن شدید فیبر سطحی (رگه های نقره ای) می شود.
2. کنترل سرعت ذوب.
این پارامتر یکی از فرآیندهایی است که به راحتی در کارهای روزانه نادیده گرفته می شود، زیرا اکثر همکاران معتقدند که این فرآیند تأثیر کمی بر قالب گیری دارد و می توان پارامترها را به صورت دلخواه برای تولید محصول تنظیم کرد. با این حال، در قالب گیری تزریق، پارامترهای مذاب به اندازه سرعت تزریق مهم هستند. سرعت مذاب به طور مستقیم بر اثر اختلاط مذاب، چرخه قالب گیری و سایر جنبه های مهم تأثیر می گذارد.
3. کنترل سرعت باز و بسته شدن قالب.
پارامترهای مختلفی برای ساختارهای قالب مختلف تنظیم شده است. به عنوان مثال، برای دو-قالب تخت صفحه، تنظیم روی-بستن قالب با سرعت بالا قبل از شروع بسته شدن قالب با فشار کم-و تنظیم به باز شدن سریع قالب پس از خروج محصول از حفره قالب میتواند به طور موثری کارایی تولید را بهبود بخشد. با این حال، برای قالب های دارای قطعات کشویی، تغییر بین سرعت باز شدن سریع و آهسته قالب باید بر اساس ارتفاع و ساختار قطعات لغزنده تعیین شود. ساختارهای قالب ویژه و قالبهای{6}کشنده هسته به دلیل پیچیدگی آنها در فصلهای بعدی به تفصیل توضیح داده شده است.
4. کنترل سرعت پین اجکتور.
این عمدتا به شرایط قالب گیری محصول بستگی دارد. در اصل، سرعت باید تا حد امکان سریع باشد و در عین حال اطمینان حاصل شود که محصول سفید شدن، ارتفاع بیرون ریختن بیش از حد یا تغییر شکل را نشان نمی دهد. در غیر این صورت، پارامترها باید مطابق با وضعیت واقعی تنظیم شوند. البته، در شرایط عادی، تنظیم اولیه سرعت اجکتور باید در سرعت متوسط-کم (15%-35%) باشد، که میتواند به طور موثری طول عمر پینهای اجکتور و سیلندرهای اجکتور را افزایش دهد.
3. موقعیت
نقطه سوئیچ بین سرعت ها و فشارهای مختلف در اعمال مختلف.
1. کنترل موقعیت تزریق.
در طول اشکال زدایی پارامترهای قالب گیری تزریقی، موقعیت تزریق باید با توجه به وزن واحد و ساختار محصول تنظیم شود. تنظیم موقعیت بر اساس وزن واحد محصول معمولاً به عنوان تعیین مقدار چسب مورد نیاز برای محصول گفته می شود.
به عنوان مثال: یک محصول تقریباً 50 گرم وزن دارد و با استفاده از دستگاه قالب گیری تزریق 90T تولید می شود. حجم تزریق نظری این دستگاه 120 گرم و ضربه مذاب 130 میلی متر است. تقریباً وزن مذاب در میلی متر 120 گرم ÷ 130 میلی متر=0.92 گرم است. بنابراین، فاصله تزریق برای این محصول 50 × 0.92=46 میلی متر است. اگر موقعیت خاتمه مذاب روی 60 میلی متر تنظیم شده باشد، در آن صورت وقتی تزریق به 14 میلی متر می رسد، کیفیت محصول اساساً خوب است.
(البته، موارد فوق بر اساس تجربه است و ممکن است نادرستی داشته باشد، زیرا از فرمول محاسبه نسبت تراکم پیچ از کتابهای درسی پیروی نمیکند- که خیلی پیچیده است و معتقدم اکثر همکاران قادر به محاسبه آن نیستند.) در مورد نحوه کنترل عیوب مختلف در محصولات قالبگیری شده با استفاده از موقعیت تزریق:
2. کنترل موقعیت مذاب.
به طور کلی، این شامل تنظیم فاصله مذاب برای مطابقت با حجم تزریق مورد نیاز برای محصول قالبگیری میشود. اکثر همکاران موقعیتهای سه مرحلهای -تغییر مذاب را نادیده میگیرند و فقط روی موقعیت نقطه پایانی تمرکز میکنند. البته، برای محصولات قالبگیری شده با سختی عمومی، تنظیم موقعیت مذاب لزوماً نیازی به جابجایی بین سرعتهای سریع/آهسته یا فشارهای برگشتی بالا/کم برای دستیابی به کیفیت محصول مطلوب ندارد. با این حال، هنگام تولید مستربچها یا پلاستیکهای{4} بسیار حساس به حرارت، تغییر مناسب سرعت ذوب و موقعیتهای تنظیم فشار برگشتی میتواند کیفیت محصول را بهتر کنترل کند.
3. کنترل موقعیت باز/بستن قالب.
نقطه سوئیچینگ عمدتاً برای مطابقت با الزامات سرعت باز و بسته شدن قالب تنظیم شده است.
3.1 به طور کلی، قبل از اینکه قسمت قالب گیری شده از حفره قالب خارج شود (تقریباً 5-15 میلی متر)، نقطه تغییر سرعت باز شدن قالب کند است، سپس به سرعت سریع تغییر می کند تا به طور موثر زمان باز شدن قالب را کوتاه کند. در نهایت، دوباره به سرعت آهسته تغییر می کند (یعنی موقعیت بافر باز شدن قالب، معمولاً 20-40 میلی متر از موقعیت پایانی باز شدن قالب مورد نظر ایده آل است). (موقعیت خاتمه بستگی به ساختار محصول و استفاده از ربات دارد). این به طور موثر طول عمر میل لنگ دستگاه قالب گیری تزریقی را افزایش می دهد و عملکرد باز کردن قالب را تضمین می کند.
برای برخی از ساختارهای قالب خاص، مانند سه-قالب صفحه یا قالب{1}کشنده هسته، سرعت باز شدن قالب باید مطابق با وضعیت واقعی تعیین شود. به عنوان مثال، در یک قالب سه-، از آنجایی که حفره محصول روی صفحه وسط قرار دارد، اولین اقدام در حین باز کردن قالب روی صفحه اسپرو است. قبل از جدا شدن قالب های نر و ماده باید کانال اسپرو از محصول جدا شود. بنابراین، به ترتیب سرعت متوسط-سرعت آهسته-سرعت بالا-سرعت آهسته، باید 1-2 نقطه سوئیچ در موقعیت باز شدن قالب اضافه شود. ماشینهای با تناژ بزرگتر میتوانند در صورت نیاز نقاط سوئیچینگ بیشتری اضافه کنند. اصل اصلی این است که اطمینان حاصل شود که کیفیت محصول قالب گیری شده در حین باز کردن قالب تحت تأثیر قرار نگرفته و عملکرد صاف است.
3.2 تنظیم موقعیت بستن قالب عمدتاً به ساختار قالب بستگی دارد. برای مثال، در یک ساختار قالب مسطح (یعنی سطوح جداکننده قالبهای جلو و عقب هر دو صاف، بدون لغزنده/هسته-کشش، و بدون ساختارهای درج هستند)، سرعت بستن قالب را میتوان مستقیماً با استفاده از چهار موقعیت تغییر داد: «سریع-سرعت متوسط{6}}فشار پایین-بالا». اصل برای جابجایی موقعیت ها این است که حرکت گیره سریع ترجیحاً حدود 70٪ از حرکت باز کردن قالب باشد (موقعیت پایان سریع قالب سه صفحه{10}به ابعاد ساختاری قالب بستگی دارد). عملکرد اصلی کوتاه کردن چرخه بستن قالب است. سپس تنظیم سرعت متوسط به عنوان یک بافر کاهش سرعت برای بستن قالب با سرعت بالا عمل میکند (زیرا بعد از سرعت متوسط به حفاظت از فشار پایین میرود).
موقعیت پایانی -گیره قالب با سرعت متوسط بسیار مهم است، زیرا موقعیت شروع حفاظت فشار پایین را تعیین میکند. برخی از همکاران با تجربه در مورد بستن قالب با فشار کم-مشخص نیستند و معتقدند که میتوان آن را خودسرانه تنظیم کرد، که نادرست است. تنظیم فشار کم{5} نامناسب، عملکرد حفاظتی را کاملاً غیرفعال میکند، که برای قالبهای تولید کاملاً خودکار کشنده است.
4. کنترل موقعیت پین اجکتور.
از نظر تئوری، طول امتداد پین اجکتور باید دو برابر ارتفاع حفره قالب (یعنی هسته قالب) باشد. با این حال، در عملیات واقعی، لازم نیست به شدت به این روش پایبند باشید. ملاحظات اولیه باید سهولت حذف محصول باشد. هنگام تنظیم اولیه موقعیت پین اجکتور، طول باید به تدریج افزایش یابد، با شروع 50٪ از حرکت پین اجکتور، و سپس بر اساس حذف محصول در طول تولید تنظیم شود.
4. دما
شرایط ضروری برای ذوب پلاستیک و گرم کردن قالب
1. کنترل دمای بشکه.
به طور کلی، انواع مختلفی از پلاستیکها دمای قالبگیری نسبتاً استاندارد خود را دارند، مانند: ABS=(مقاومت در برابر ضربه بالا 230-260، مقاومت در برابر ضربه کم 190-230)، SAN=180-220، HIPS=180-220، POM=170-200،=240-300. ABS/PC {{7{9}}PM (High{8}، PC) 160-200، کم چگالی 140-180)، PP=180-230، PE=(تراکم بالا 240-300، چگالی کم 180-230);
TPE=(تراکم بالا 170-200، چگالی کم 140-180)، TPR=(تراکم بالا 170-200، چگالی کم 140-180)، TPU=(تراکم بالا 160-200)، 200-160 چگالی بالا، 200-160 تراکم پایین=230-270, PA+fiber=250-300, PBT=200-240, PBT+fiber=240-280. علاوه بر این، دمای قالبگیری برای موادی که بازدارندههای شعله اضافه شدهاند (یعنی مواد مقاوم در برابر آتش) باید 20 تا 30 درجه سانتیگراد کمتر از دمای مواد معمولی باشد. دمای عملیاتی خاص به شرایط تولید بستگی دارد، زیرا دمای قالبگیری مستقیماً بر روانپذیری پلاستیک، ویسکوزیته، دمای قالب، رنگ، سرعت انقباض و تغییر شکل محصول تأثیر میگذارد.
2. کنترل دمای قالب.
دمای قالب در درجه اول با ویژگی های مختلف جریان پذیری پلاستیک تعیین می شود. به بیان ساده، این یک فرآیند کلیدی برای غلبه بر جریان پذیری ضعیف است. به عنوان مثال، مواد PC و PA + سلولز دارای جریان پذیری ضعیف و مقاومت جریان بالا در هنگام پر کردن هستند که به سرعت تزریق سریعتری نیاز دارند.
علاوه بر این، هنگام تولید قطعات شفاف PC، دمای قالب بالاتری برای بهبود عیوب سطحی مانند حباب های هوا، علائم رنگین کمان و حباب های هوای داخلی مورد نیاز است. هنگام تولید مواد تقویتشده با الیاف، دمای قالب کمتر باعث ایجاد رگههای نقرهای روی سطح (الیاف شناور) میشود.
در شرایط عادی می توان از داده های زیر برای تنظیم دمای قالب استفاده کرد:
درجه ABS=30-50 (60-110 درجه برای محصولاتی که به کیفیت سطح بالا یا تغییر شکل کنترل شده نیاز دارند)
درجه رایانه شخصی=50-80 (85-140 درجه برای محصولاتی که به کیفیت سطح بالا یا دیوارهای نازک نیاز دارند)
HIPS=30-50 درجه (60-80 درجه برای PS شفاف و محصولاتی که به کیفیت سطح بالایی نیاز دارند)
درجه PMMA=60-80 (80-120 درجه برای محصولات دیوار نازک و محصولاتی که به کیفیت سطح بالایی نیاز دارند)
PP=10-50 درجه، PE=10-50 درجه (دمای قالب را می توان برای محصولات با تراکم بالا یا نازک-به طور مناسب افزایش داد) مواد لاستیکی (TPE، TPR، TPU)=10-50،
PA، PBT=30-60 (70-100 برای مواد با کیفیت سطح بالا و موادی که فیبر شیشه ای اضافه شده دارند)
5. زمان
زمان لازم برای هر عمل
1. کنترل زمان پر کردن.
از جمله زمان تزریق و زمان نگهداری
1.1. زمان تزریق:
به طور کلی، برای محصولاتی که دارای الزامات کیفیت هستند، هر چه زمان تزریق کوتاهتر باشد، بهتر است. زمان تزریق مستقیماً بر استرس داخلی محصول و چرخه تولید تأثیر می گذارد. در اصل، هرچه لایه چسب محصول نازک تر باشد، زمان تزریق کوتاه تر است. برعکس، برای محصولات با دیوار{2} ضخیم، زمان تزریق باید به طور مناسب افزایش یابد تا جمع شدگی کنترل شود.
محصولاتی که از مراحل تزریق چندگانه استفاده می کنند و آنهایی که دارای انتقال سرعت زیاد هستند نیاز به زمان تزریق طولانی تری دارند. تنظیم زمان تزریق نیز باید بر اساس حجم محصول باشد (محصولات بزرگتر به زمان تزریق طولانی تری نیاز دارند). خواص پلاستیک مورد استفاده نیز باید در نظر گرفته شود. برای مثال، برای پلاستیک ABS همه منظوره با ضخامت دیواره محصول 2.0 میلیمتر، سرعت تزریق متوسط و دمای بشکه متوسط، سرعت جریان طولی تقریباً 65 میلیمتر بر ثانیه است (نرخ جریان بسته به ساختار قالب یا فرآیند متفاوت است).
1.2. زمان نگهداری فشار:
در اصل، زمان نگهداری فشار عمدتاً انقباض سطح محصول و ابعاد ساختاری را کنترل می کند. اما با تسلط کامل بر روش های کنترل زمان نگه داشتن فشار، می توان از آن برای تنظیم تغییر شکل محصول نیز استفاده کرد (بنابراین، این فرآیند تنظیم یک فرآیند تنظیم دقیق ماشین است و روش تنظیم آن در فصل های بعدی به تفصیل توضیح داده خواهد شد).
این بخش در درجه اول نحوه استفاده از فشار نگهدارنده برای کنترل انقباض محصول را توضیح می دهد. انتخاب فشار نگهدارنده بستگی به محل انقباض دارد. همه انقباض ها را نمی توان با فشار نگهدارنده برطرف کرد. به عنوان مثال، اگر انقباض در انتهای جریان مذاب باشد، استفاده از فشار نگهدارنده باعث ایجاد تنش بیش از حد در نزدیکی اسپرو می شود که منجر به سفید شدن خروجی، چسبیدن قالب یا تاب برداشتن محصول می شود.
2. تاخیر پین اجکتور
این امر زمان ماندن پین اجکتور را در حین پرتاب کنترل می کند و حذف محصول توسط بازوی رباتیک را تسهیل می کند.
3. زمان کشش هسته
این زمان عمل دستگاه کشش هسته را روی دستگاه قالب گیری تزریقی کنترل می کند (عمدتاً زمانی استفاده می شود که سکته عمل توسط زمان کنترل می شود). اگر حرکت کشش هسته توسط یک سوئیچ سنسور کنترل شود، تنظیم زمان کشش هسته مورد نیاز نیست.
