Brizganje, znano tudi kot brizganje, je metoda brizganja, ki združuje brizganje in brizganje. Prednosti metode brizganja so hitra proizvodna hitrost in visoka učinkovitost, delovanje je lahko avtomatizirano, veliko dizajnov in barv, oblike so lahko od enostavnih do zapletenih, velikosti pa od velikih do majhnih, izdelek pa mere so točne, izdelke je enostavno zamenjati in jih je mogoče izdelati v zapletene oblike Deli, brizganje je primerno za množično proizvodnjo in izdelke zapletenih oblik ter druga področja obdelave z oblikovanjem.
Pri določeni temperaturi popolnoma staljeni plastični material premešamo z vijakom, vbrizgamo v votlino kalupa z visokim pritiskom ter ohladimo in strdimo, da dobimo oblikovan izdelek. Ta metoda je primerna za masovno proizvodnjo komponent kompleksnih oblik in je ena izmed pomembnih metod obdelave.
- Osnovne informacije o brizganju
- Zgodovina
- Postopek brizganja
- Nadzor tlaka
- Tlak vbrizgavanja
- Parameter
- Osnovne informacije o brizganju
Postopek brizganja lahko v grobem razdelimo na naslednjih 6 stopenj:
Vpenjanje kalupov, vbrizgavanje lepila, vzdrževanje tlaka, hlajenje, odpiranje kalupov inodstranitev izdelka.
S ponavljanjem zgornjega postopka je mogoče proizvode redno proizvajati v serijah. Oblikovanje duroplastične plastike in gume prav tako vključuje isti postopek, vendar je temperatura cevi nižja kot pri termoplastični plastiki, tlak vbrizgavanja pa je višji. Kalup se segreje. Ko je material vbrizgan, mora iti skozi postopek utrjevanja ali vulkanizacije v kalupu, nato pa se razmašči, ko je vroč.
Trend današnje predelovalne tehnologije se razvija v smeri visoke tehnologije. Te tehnologije vključujejo: mikro brizganje, brizganje kompozitov z visokim polnilom, brizganje s pomočjo vode, mešano uporabo različnih posebnih postopkov brizganja, brizganje s peno, tehnologijo kalupov, tehnologijo simulacije itd.
Leta 1868 je Hyatt razvil plastični material, ki ga je poimenoval celuloid. Celuloid je leta 1851 izumil Alexander Parks. Hyatt ga izboljša, tako da ga je mogoče predelati v končne oblike. Hyatt in njegov brat Isaiah sta leta 1872 registrirala patent za prvi stroj za vbrizgavanje z batom. Ta stroj je razmeroma preprostejši od tistih, ki so se uporabljali v 20. stoletju. V bistvu deluje kot ogromna hipodermična igla. Ta ogromna igla (difuzijski sod) vbrizga plastiko v kalup skozi ogrevan valj.
V štiridesetih letih 20. stoletja je druga svetovna vojna ustvarila veliko povpraševanje po poceni izdelkih množične proizvodnje. , nizkocenovni, množično proizvedeni izdelki.
Leta 1946 je ameriški izumitelj James Watson Hendry izdelal prvi stroj za brizganje, ki je omogočal natančnejši nadzor nad hitrostjo brizganja in kakovostjo izdelanih izdelkov. Ta stroj omogoča tudi mešanje materiala pred brizganjem, tako da je mogoče barvno ali reciklirano plastiko temeljito vmešati v osnovno snov. Leta 1951 so Združene države Amerike razvile prvi vijačni brizgalni stroj. Ni se prijavil za patent in ta naprava je še vedno v uporabi.
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je Hendry razvil prvi postopek brizganja s pomočjo plina in omogočil proizvodnjo kompleksnih votlih izdelkov, ki so se hitro ohlajali. To močno poveča fleksibilnost načrtovanja, pa tudi trdnost in končne točke izdelanih delov, hkrati pa zmanjša proizvodni čas, stroške, težo in odpadke.
nadzor temperature
- Temperatura cevi: Temperature, ki jih je treba nadzorovati med postopkom brizganja, vključujejo temperaturo cevi, temperaturo šob in temperaturo kalupa itd. Prvi dve temperaturi vplivata predvsem na plastifikacijo in pretok plastike, medtem ko zadnja temperatura vpliva predvsem na pretok in hlajenje iz plastike. Vsaka plastika ima drugačno temperaturo pretoka. Ista plastika ima različne temperature pretoka in temperature razgradnje zaradi različnih virov ali razredov. To je posledica različnih povprečnih molekulskih mas in porazdelitev molekulske mase. Plastika v različnih vrstah brizganja ima različne temperature pretoka in temperature razgradnje. Tudi postopek plastificiranja v stroju je drugačen, zato je tudi temperatura soda drugačna.
- Temperatura šobe: Temperatura šobe je običajno nekoliko nižja od najvišje temperature cevi. To je namenjeno preprečevanju "sline", ki se lahko pojavi v ravni šobi. Temperatura šobe ne sme biti prenizka, sicer bo povzročila prezgodnje strjevanje staljenega materiala in blokirala šobo ali pa bo prezgodnji material za strjevanje vbrizgan v votlino kalupa in vplival na delovanje izdelka.
- Temperatura kalupa: Temperatura kalupa ima velik vpliv na notranjo učinkovitost in navidezno kakovost izdelka. Temperatura kalupa je odvisna od kristaliničnosti plastike, velikosti in strukture izdelka, zahtev glede zmogljivosti in drugih procesnih pogojev (temperatura taline, hitrost in tlak vbrizgavanja, cikel oblikovanja itd.).
Nadzor tlaka
Tlak med postopkom brizganja vključuje tlak plastifikacije in tlak brizganja ter neposredno vpliva na plastificiranje plastike in kakovost izdelka.
- Tlak plastificiranja: (protitlak) Pri uporabi vijačnega brizgalnega stroja se tlak, ki ga izvaja talina na vrhu vijaka, ko se vijak vrti in umika, imenuje tlak plastificiranja, znan tudi kot protitlak. Velikost tega tlaka je mogoče nastaviti prek varnostnega ventila v hidravličnem sistemu. Pri brizganju je treba velikost tlaka plastificiranja spremeniti glede na obliko vijaka, zahteve glede kakovosti izdelka in vrsto plastike. Če ti pogoji in hitrost vijaka ostanejo nespremenjeni, bo povečanje tlaka plastificiranja okrepilo striženje. Učinek je zvišanje temperature taline, vendar bo zmanjšal učinkovitost plastifikacije, povečal protitok in uhajanje ter povečal pogonsko moč.
Poleg tega lahko povečanje tlaka plastificiranja pogosto povzroči enakomerno temperaturo taline, barvni materiali se lahko enakomerno premešajo in plin v talini se lahko izpusti. Pri splošnih postopkih je treba tlak plastificiranja določiti čim nižje, hkrati pa zagotoviti odlično kakovost izdelka. Specifična vrednost se razlikuje glede na vrsto uporabljene plastike, vendar običajno le redko preseže 20 kg/cm2.
Tlak vbrizgavanja: V trenutni proizvodnji tlak vbrizgavanja skoraj vseh strojev za vbrizgavanje temelji na pritisku bata ali vrha vijaka na plastiko.
Uporabljeni tlak (preračunan iz tlaka oljnega voda) mora prevladati. Vloga brizgalnega tlaka pri brizganju je premagati upor pretoka plastike od cevi do votline, dati staljenemu materialu stopnjo polnjenja in stisniti staljeni material.
- Cikel oblikovanja
Čas, potreben za dokončanje postopka brizganja, se imenuje cikel brizganja, znan tudi kot cikel brizganja. Pravzaprav vključuje naslednje dele: Cikel oblikovanja: Cikel oblikovanja neposredno vpliva na produktivnost dela in izkoriščenost opreme. Zato je treba med proizvodnim procesom ustrezne čase v ciklu oblikovanja čim bolj skrajšati, hkrati pa zagotoviti kakovost. V celotnem ciklu oblikovanja sta najpomembnejša čas brizganja in čas ohlajanja, ki odločilno vplivata na kakovost izdelka. Čas polnjenja v času vbrizgavanja je neposredno obratno sorazmeren s hitrostjo polnjenja. Čas polnjenja v proizvodnji je običajno približno 3-5 sekund. Zadrževalni čas v času vbrizgavanja je čas pritiska na plastiko v votlini, ki predstavlja velik delež celotnega časa vbrizgavanja, na splošno približno 20-120 sekund (do 5-10 minut za zelo debele deli). Čas zadrževanja, preden se talina zamrzne na vratih, bo vplival na dimenzijsko natančnost izdelka. Če bo pozneje, ne bo imelo vpliva. Čas zadrževanja ima tudi najboljšo vrednost, za katero je znano, da je odvisna od temperature materiala, temperature kalupa in velikosti glavnega kanala in vrat. Če so dimenzije glavnega kanala in vrat ter pogoji postopka normalni, se običajno uporabi vrednost tlaka z najmanjšim razponom nihanja stopnje krčenja izdelka. Čas hlajenja je v glavnem odvisen od debeline izdelka, toplotnih in kristalizacijskih lastnosti plastike ter temperature kalupa. Končna točka časa hlajenja mora temeljiti na načelu zagotavljanja, da ne pride do sprememb, ko izdelek odstranimo iz kalupa. Čas hlajenja je običajno med 30 in 120 sekundami. Ni nujno, da je čas ohlajanja predolg. To ne bo le zmanjšalo učinkovitosti proizvodnje, ampak vplivalo tudi na kakovost kompleksnih delov. To bo povzročilo težave pri razkalupljenju, pri prisilnem razkalupljenju pa bo prišlo celo do stresa pri razkalupljenju. Drugi časi v ciklu oblikovanja so povezani s tem, ali je proizvodni proces neprekinjen in avtomatiziran ter stopnjo kontinuitete in avtomatizacije.
- Tlak vbrizgavanja
Tlak brizganja zagotavlja hidravlični sistem sistema brizganja. Tlak hidravličnega cilindra se preko polža stroja za brizganje prenaša na plastično talino. Talina plastike, ki jo poganja pritisk, vstopi v navpični pretočni kanal (tudi glavni pretočni kanal za nekatere kalupe), glavni pretočni kanal in preusmerjeni tok kalupa skozi šobo stroja za brizganje. kanal in vstopi v votlino kalupa skozi vrata. Ta postopek je postopek brizganja ali postopek polnjenja. Obstoj tlaka je namenjen premagovanju upora med postopkom pretakanja taline ali obratno, upor, ki obstaja med postopkom pretoka, je treba izravnati s pritiskom stroja za brizganje, da se zagotovi nemoten potek polnjenja.
Med postopkom brizganja je tlak na šobi stroja za brizganje najvišji, da premaga upor pretoka taline skozi celoten proces. Nato se tlak postopoma zmanjšuje vzdolž dolžine toka proti sprednjemu valu taline. Če je izpuh v votlini kalupa dober, je končni tlak na sprednjem koncu taline atmosferski tlak.
Obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na polnilni tlak taline, ki jih je mogoče povzeti v tri kategorije: (1) materialni dejavniki, kot sta vrsta in viskoznost plastike itd.; (2) strukturni dejavniki, kot so vrsta, število in lokacija sistema za vlivanje, oblika votline kalupa in kakovost izdelka. Debelina itd.; (3) Faktorji procesa oblikovanja.
2.Čas brizganja
Tu omenjeni čas brizganja se nanaša na čas, ki je potreben, da plastična talina napolni votlino, brez pomožnega časa, kot je odpiranje in zapiranje kalupa. Čeprav je čas vbrizgavanja zelo kratek in ima majhen vpliv na cikel oblikovanja, ima prilagoditev časa vbrizgavanja velik učinek na nadzor tlaka vrat, tekača in votline. Razumen čas brizganja pripomore k idealnemu polnjenju taline in je velikega pomena za izboljšanje kakovosti površine izdelka in zmanjšanje dimenzijskih toleranc.
Čas brizganja je precej krajši od časa hlajenja, približno 1/10 do 1/15 časa hlajenja. To pravilo lahko uporabimo kot osnovo za predvidevanje celotnega časa oblikovanja plastičnih delov. Pri analizi toka v kalupu bo čas vbrizgavanja v rezultatih analize enak času vbrizgavanja, ki je nastavljen v pogojih postopka, samo ko se talina popolnoma poganja z vrtenjem polža, da zapolni votlino. Če pride do preklopa tlaka vijaka, preden je votlina napolnjena, bodo rezultati analize večji od nastavitve pogojev procesa.
3. Temperatura brizganja
Temperatura brizganja je pomemben dejavnik, ki vpliva na tlak brizganja. Cev stroja za brizganje ima 5 do 6 grelnih odsekov in vsaka surovina ima svojo primerno temperaturo obdelave (za podrobne temperature obdelave glejte podatke dobavitelja materiala). Temperaturo brizganja je treba nadzorovati v določenem območju. Če je temperatura prenizka, bo talina slabo plastificirana, kar bo vplivalo na kakovost oblikovanih delov in povečalo težavnost postopka; če je temperatura previsoka, se surovine zlahka razgradijo. V dejanskem procesu brizganja je temperatura brizganja pogosto višja od temperature cevi. Višja vrednost je povezana s hitrostjo vbrizgavanja in lastnostmi materiala ter lahko doseže do 30 stopinj. To je posledica dejstva, da se staljeni material pri prehodu skozi odprtino za vbrizgavanje striže in ustvarja visoko toploto. Obstajata dva načina za kompenzacijo te razlike pri analizi toka kalupa. Eden je, da poskušamo izmeriti temperaturo staljenega materiala, ko ga vbrizgamo v zrak, drugi pa je, da pri modeliranju vključimo šobo.
4. Zadrževanje pritiska in časa
Proti koncu postopka brizganja se vijak neha vrteti in samo potisne naprej. V tem času brizganje preide v fazo vzdrževanja tlaka. Med postopkom zadrževanja tlaka šoba stroja za brizganje nenehno dopolnjuje material v votlino, da zapolni prostornino, ki je izpraznjena zaradi krčenja dela. Če se po polnjenju votline ne vzdržuje pritisk, se bo del skrčil za približno 25 %, zlasti rebra, ki se bodo preveč skrčila in povzročila sledi krčenja. Zadrževalni tlak je na splošno približno 85 % maksimalnega polnilnega tlaka, kar je seveda treba določiti glede na dejansko stanje.
5. Povratni pritisk
Protitlak se nanaša na tlak, ki ga je treba premagati, ko se vijak obrne in umakne, da shrani material. Uporaba visokega protitlaka je koristna za disperzijo barvnih materialov in taljenje plastike, vendar tudi podaljša čas umika vijaka, zmanjša dolžino plastičnih vlaken in poveča tlak stroja za brizganje. Zato mora biti protitlak nižji, na splošno ne večji kot pri brizganju. 20% tlaka. Pri brizganju penaste plastike mora biti protitlak višji od tlaka, ki ga tvori plin, sicer bo vijak potisnjen iz cevi. Nekateri stroji za brizganje lahko programirajo protitlak, da kompenzirajo zmanjšanje dolžine vijaka med taljenjem, kar zmanjša vnos toplote in povzroči padec temperature. Ker pa je rezultate te spremembe težko oceniti, ni lahko narediti ustreznih prilagoditev stroja.
