Koncept "preciznog brizganja" uglavnom se razlikuje od "konvencionalnog brizganja". Zasnovan je na brzom razvoju polimernih materijala i koristi precizne plastične dijelove za zamjenu visoko preciznih metalnih dijelova u oblastima instrumenata i elektronike.
1. Karakteristike preciznog brizganja:
1.1 Dimenzionalna tačnost radnog komada je visoka, a tolerancija mala, odnosno postoji ograničenje dimenzija visoke preciznosti;
1. 2 Težina proizvoda ima visoku tačnost ponovljivosti, što zahtijeva dnevnu, mjesečnu i godišnju stabilnost dimenzija;
1.3 Materijal kalupa je dobar, krutost je dovoljna, tačnost dimenzija i glatkoća šupljine i preciznost pozicioniranja između šablona su visoke;
1.4 Zamijenite konvencionalne mašine za ubrizgavanje preciznim mašinama za ubrizgavanje;
1.5 Usvojiti proces preciznog brizganja;
1.6 Odaberite materijale pogodne za precizno brizganje.
Najvažniji tehnički indeks za ocjenjivanje proizvoda je preciznost brizganih proizvoda (tolerancija dimenzija, tolerancija oblika i obrada površine proizvoda). Da bi se ubrizgali precizni plastični proizvodi, potrebno je striktno kontrolisati četiri faktora uključujući izbor materijala, dizajn kalupa, proces brizganja i tehnički nivo operatera.
Precizne mašine za brizganje zahtijevaju da je tačnost dimenzija proizvoda općenito unutar 0.01-0.001 mm, a mnoge precizne kalupe za brizganje također zahtijevaju da mašine za brizganje imaju visok pritisak i veliku brzinu ubrizgavanja;
Sistem stezanja mora imati dovoljnu krutost i dovoljno visoku preciznost stezanja. Takozvana preciznost stezanja odnosi se na ujednačenost, podešavanje, stabilnost i visoku ponovljivost sile stezanja i visoku preciznost položaja otvaranja i zatvaranja kalupa;
Potrebno je precizno kontrolirati tlak, brzinu protoka, temperaturu, mjerenje itd. do odgovarajuće preciznosti i koristiti višestepeno ili bezstepeno ubrizgavanje kako bi se osigurali uvjeti reprodukcije procesa oblikovanja i ponovljivost veličine proizvoda.
2. Faktori koji utječu na točnost dimenzija preciznih brizganih dijelova:
2.1 Preciznost kalupa;
2.2 skupljanje kalupa;
2.3 Temperatura, vlažnost i raspon fluktuacije okoline u kojoj se proizvod koristi.
3. Principi odabira materijala za precizno brizganje
Visoka mehanička čvrstoća, dobra stabilnost dimenzija, dobra otpornost na puzanje i široka prilagodljivost okolišu.
Postoje četiri najčešće korištena materijala:
POM i ojačani karbonskim vlaknima (CF) ili ojačani staklom (GF). Ovaj materijal karakteriše dobra otpornost na puzanje, otpornost na zamor, otpornost na vremenske prilike, dobra dielektrična svojstva, otpornost na vatru i lako odvajanje od kalupa dodavanjem maziva.
PA66 ojačan PA i staklenim vlaknima, njegove karakteristike: jaka otpornost na udarce i otpornost na habanje, dobra fluidnost i mogu se oblikovati u proizvode debljine zida od 0.4mm. PA66 ojačan staklenim vlaknima ima otpornost na toplinu (tačka topljenja 250 stepeni), ali njegov nedostatak je što je higroskopan i općenito mora biti podvrgnut kontroli vlažnosti nakon oblikovanja.
Poliester ojačan PBT-om sa kratkim vremenom oblikovanja. Vrijeme oblikovanja se poredi na sljedeći način: PBT Manje ili jednako POM≈PA66 Manje ili jednako PA6.
PC i GFPC. Karakteristike: Dobra otpornost na habanje, povećana krutost nakon armiranja, dobra stabilnost dimenzija, otpornost na vremenske prilike, otpornost na vatru i dobra obradivost kalupa.
4. Problem skupljanja kod preciznog brizganja
Postoje četiri faktora koji utiču na skupljanje: toplotno skupljanje, skupljanje promene faze, orijentacijsko skupljanje i skupljanje pri kompresiji.
Toplinsko skupljanje je inherentno termofizičko svojstvo materijala za kalupljenje i kalupnih materijala. Temperatura kalupa je visoka, temperatura proizvoda je također visoka, a stvarna stopa skupljanja će se povećati, tako da temperatura kalupa za precizno ubrizgavanje ne bi trebala biti previsoka.
Skupljanje s promjenom faze nastaje zbog skupljanja uzrokovanog smanjenjem specifične zapremine tokom procesa orijentacije kristalnih smola, praćeno kristalizacijom polimera, što se naziva skupljanjem u fazi promjene. Temperatura kalupa je visoka, kristalnost je visoka, a brzina skupljanja je velika; ali s druge strane, povećanje kristalnosti će povećati gustoću proizvoda, koeficijent linearne ekspanzije će se smanjiti, a brzina skupljanja će se smanjiti. Stoga je stvarna stopa skupljanja određena kombinovanim učinkom ova dva.
Orijentacijsko skupljanje, zbog prisilnog rastezanja molekularnih lanaca u smjeru strujanja, makromolekuli imaju tendenciju da se ponovo povuku i oporave kada se ohlade, a skupljanje će se dogoditi u smjeru orijentacije. Stupanj molekularne orijentacije povezan je s pritiskom injektiranja, brzinom ubrizgavanja, temperaturom smole i temperaturom kalupa. Ali glavna stvar je brzina ubrizgavanja.
Kompresijsko skupljanje i elastično resetiranje, općenito je plastika kompresibilna. Odnosno, specifična zapremina se značajno menja pod visokim pritiskom. Pri normalnim temperaturama, specifični volumen proizvoda oblikovanog pod pritiskom će se smanjiti, gustoća će se povećati, koeficijent ekspanzije će se smanjiti, a brzina skupljanja će se značajno smanjiti. U skladu sa kompresibilnošću, materijal za oblikovanje ima efekat elastičnog resetovanja, što smanjuje skupljanje proizvoda. Faktori koji utječu na skupljanje proizvoda u kalupu povezani su s uvjetima oblikovanja i radnim uvjetima.
5. Precizni kalup za brizganje
Preciznost kalupa uglavnom zavisi od visoke dimenzionalne tačnosti šupljine kalupa, tačnog pozicioniranja šupljine ili da li preciznost površine za razdvajanje ispunjava zahteve. Generalno, toleranciju dimenzija preciznih kalupa za brizganje treba kontrolisati ispod 1/3 tolerancije dimenzija proizvoda.
Obradivost i krutost, u dizajnu strukture kalupa, broj šupljina ne bi trebao biti prevelik, a donja ploča, potporna ploča i zidovi šupljine trebaju biti deblji kako bi se izbjegle teške elastične deformacije dijelova pod visokom temperaturom i visokim pritiskom .
U kalupu proizvoda, kalup treba pokušati koristiti što je moguće manje šupljina, nekoliko i kratkih klizača, te višu završnu obradu od običnih kalupa, što pogoduje oblikovanju.
Materijal preciznog kalupa je legirani čelik visoke mehaničke čvrstoće. Materijali za izradu šupljine i spruve moraju biti podvrgnuti strogoj termičkoj obradi, a potrebno je odabrati materijale visoke tvrdoće (delovi za lajsne treba da budu oko HRC52), dobre otpornosti na habanje i jake otpornosti na koroziju.
6. Karakteristike i izbor mašine za precizno ubrizgavanje
Karakteristike u pogledu tehničkih parametara:
Što se tiče pritiska ubrizgavanja, obična mašina: 147 ~ 177MPa; precizna mašina: 216 ~ 243MPa; Stroj za ultravisoki pritisak: 243 ~ 392MPa.
7. Razlog zašto precizna mašina za brizganje mora biti pod visokim pritiskom je:
(1) Da bi se poboljšala preciznost i kvalitet preciznih proizvoda, pritisak ubrizgavanja ima najočigledniji uticaj na brzinu skupljanja proizvoda. Kada pritisak ubrizgavanja dostigne 392 MPa, skupljanje proizvoda u kalupu je gotovo nula. U ovom trenutku, na preciznost proizvoda utiče samo kontrola plijesni ili okolina. Eksperimenti su dokazali da: nakon povećanja pritiska ubrizgavanja sa 98MPa na 392MPa, mehanička čvrstoća se povećava za 3% do 33% .
(2) Može smanjiti debljinu zida preciznih proizvoda i povećati dužinu kalupa. Uzimajući PC kao primjer, pritisak ubrizgavanja obične mašine je 177MPa, a mogu se formirati proizvodi sa debljinom zida od 0.2-0.8mm, dok je pritisak ubrizgavanja precizne mašine 392MPa , i mogu se formirati proizvodi debljine 0.15-0.6mm. Mašine za ubrizgavanje pod ultra visokim pritiskom mogu dobiti proizvode sa većim omjerom dužine protoka.
(3) Povećanje pritiska ubrizgavanja može u potpunosti ostvariti efekat mutne brzine ubrizgavanja. Da bi se postigla nominalna brzina ubrizgavanja, postoje samo dva načina: jedan je povećanje maksimalnog pritiska ubrizgavanja u sistemu; drugi je da se modificiraju parametri zavrtnja i poveća omjer širine i visine. Brzina ubrizgavanja mašine za precizno ubrizgavanje mora biti visoka.
8. Karakteristike mašine za precizno ubrizgavanje u smislu upravljanja:
8.1 Zahtjevi za ponovljivost (reproducibilnost) parametara brizganja su visoki, te treba usvojiti višestepenu povratnu kontrolu brizganja:
a. Kontrola položaja na više nivoa;
b. Kontrola brzine na više nivoa;
c. Višestepena kontrola držanja pritiska;
d. Kontrola povratnog pritiska na više nivoa;
e. Višestepena kontrola brzine vijka.
Preciznost senzora pomaka je potrebna da dostigne {{0}}.1 mm, tako da se hod doziranja, hod ubrizgavanja i debljina preostalog materijala (tačka nadzora ubrizgavanja) mogu strogo kontrolirati kako bi se osiguralo preciznost svakog ubrizgavanja i poboljšati tačnost oblikovanja proizvoda. Kontrola temperature cevi i mlaznice treba da bude precizna, prekoračenje treba da bude malo kada temperatura poraste, a fluktuacija temperature treba da bude mala. Precizno brizganje treba da usvoji PID kontrolu, tako da je preciznost temperature poželjno unutar ±0,5 stepeni.
8.2 Zahtjevi kvaliteta plastifikacije. Ujednačenost plastifikacije ne utječe samo na kvalitetu oblikovanja brizganih dijelova, već utječe i na otpor rastaljene plastike kada prođe kroz kapiju. Da bi se postigla ujednačena plastifikacija, neophodna je posebna šrafova i upotreba Namjenske tehnologije plastificiranja.
Osim toga, treba precizno kontrolisati i temperaturu bureta. Sada se temperatura vijka i cijevi uglavnom kontrolira PID-om (proporcionalni, diferencijalni, integralni), a tačnost se može kontrolisati unutar ±1 stepen, što u osnovi može zadovoljiti zahtjeve preciznog brizganja. Ako se koristi metoda FUZZY kontrola, prikladnija je za precizno brizganje.
8.3 Kontrola temperature radnog ulja treba da bude visoka. Promjena temperature ulja će uzrokovati fluktuaciju tlaka ubrizgavanja. Za grijanje i hlađenje radnog ulja potrebno je usvojiti uređaj zatvorene petlje, a preporučljivo je stabilizirati temperaturu ulja na 50-55 stepeni.
8.4 Uticaj pritiska držanja, pritisak zadržavanja ima veliki uticaj na precizne plastične delove. Da budemo precizni, pritisak držanja može bolje dovesti do skupljanja, smanjiti deformaciju plastičnih dijelova i kontrolirati preciznost plastičnih dijelova, a stabilnost pritiska zadržavanja određuje plastične dijelove. Preciznost oblikovanja delova i konstantan krajnji položaj vijka su odlučujući faktori koji određuju efekat držanja pritiska.
8.5 Zahtjevi za kontrolu temperature kalupa Ako je vrijeme hlađenja isto, debljina proizvoda s niskom temperaturom šupljine kalupa bit će veća od onih s visokim temperaturama. Kao što su POM i PA materijali, proizvodi debljine 50-100 μm na temperaturi kalupa od 50 stepeni, debljina je smanjena na 20-40 μm na 80 stepeni, a smanjena na samo 10 μm na 100 stepeni . Sobna temperatura takođe utiče na tolerancije dimenzija preciznih proizvoda.
9. Hidraulički sistem precizne mašine za brizganje:
Sistem kruga ulja zahteva proporcionalni sistem koji koristi ventile proporcionalnog pritiska, ventile proporcionalnog protoka ili servo promenljive pumpe.
U mehanizmu za stezanje kalupa pod direktnim pritiskom, krug ulja steznog dijela je odvojen od kruga ulja dijela za ubrizgavanje.
Zbog velike brzine preciznih mašina za brizganje, potrebno je naglasiti brzinu odziva hidrauličkog sistema.
Hidraulički sistem precizne mašine za brizganje treba u potpunosti da odražava integrisani inženjering elektromehaničkih hidrauličnih instrumenata.
Strukturne karakteristike mašine za precizno brizganje:
Zbog visokog pritiska ubrizgavanja mašine za precizno injektiranje, potrebno je naglasiti krutost sistema stezanja kalupa. Paralelizam pokretnih i fiksnih šablona je kontroliran u rasponu od 0.05-0.08 mm.
Potreban je za zaštitu kalupa niskog pritiska i kontrolu preciznosti sile stezanja. Jer veličina sile stezanja kalupa utječe na stupanj deformacije kalupa i na kraju utječe na toleranciju dimenzija radnog komada.
Brzina otvaranja i zatvaranja kalupa treba da bude velika, uglavnom oko 60 mm/s.
Komponente za plastifikaciju: vijak, glava zavrtnja, nepovratni prsten, cijev, itd., trebaju biti dizajnirani tako da imaju strukturni oblik sa jakom sposobnošću plastifikacije, dobrim stepenom homogenizacije i visokom efikasnošću ubrizgavanja; obrtni moment zavrtnja treba da bude veliki i može biti kontinuirano promenljiv.
Bez obzira na vrstu precizne mašine za brizganje, ona mora biti u stanju da stabilno kontroliše ponovljivost veličine i kvaliteta proizvoda na kraju. To je takođe najvažnija stvar za svaku kompaniju za brizganje. Naša kompanija ima dugogodišnje iskustvo uprecizno brizganje. Dobrodošli u komunikaciju.