El principi d'emmotllament per injecció de precisió mitjançant màquines d'emmotllament per injecció

Normalment ens referim a l'emmotllament per injecció de precisió, ja que la precisió d'aspecte dels productes modelats per injecció ha de complir estrictes toleràncies dimensionals, toleràncies geomètriques i rugositat superficial. Per dur a terme l'emmotllament per injecció de precisió, hi ha d'haver moltes condicions relacionades, i els més essencials són els quatre factors bàsics de material plàstic, motlle d'injecció, procés d'emmotllament per injecció i equips d'emmotllament per injecció. Quan es dissenyen productes plàstics, primer s'han de seleccionar materials plàstics d'enginyeria i, per a plàstics d'enginyeria que puguin ser modelats per injecció de precisió, s'han de seleccionar materials amb propietats mecàniques elevades, mida estable, bona resistència a la fluència i resistència a l'esquerdament per estrès ambiental. En segon lloc, s'han de seleccionar màquines d'emmotllament per injecció adequades en funció del material plàstic seleccionat, la precisió de la mida del producte acabat, el pes de la part, els requisits de qualitat i l'estructura del motlle esperada. Durant el procés de processament, els factors que afecten els productes modelats per injecció de precisió provenen principalment de la temperatura del motlle, el control del procés d'emmotllament per injecció, així com el rang de canvis de temperatura i humitat ambientals al lloc de producció i el tractament de recuit dels productes adquirits. .
Pel que fa a l'emmotllament per injecció de precisió, els motlles són una de les claus per obtenir productes plàstics de precisió que compleixin els requisits de qualitat. Els motlles utilitzats per a l'emmotllament per injecció de precisió han de complir amb eficàcia els requisits de mida, precisió i forma del producte, i els materials del motlle s'han de seleccionar estrictament. Tanmateix, fins i tot si la precisió i la mida del motlle són consistents, la mida real dels productes de plàstic modelats variarà a causa de les diferències en la contracció. Per tant, controlar eficaçment la taxa de contracció dels productes plàstics és crucial en la tecnologia d'emmotllament per injecció de precisió.
La racionalitat del disseny del motlle d'injecció afecta directament la taxa de contracció dels productes plàstics. Com que la mida de la cavitat del motlle s'obté afegint la taxa de contracció estimada a la mida del producte plàstic, la taxa de contracció és un rang de valors recomanats pel fabricant de plàstics o pel manual d'enginyeria de plàstic. No només està relacionat amb la forma de la porta, la posició de la porta i la distribució del motlle, sinó també amb l'orientació del cristall (anisotropia) dels plàstics d'enginyeria. La forma, la mida, la distància i la posició de la porta dels productes plàstics estan estretament relacionades amb la sistema de distribució de refrigeració del motlle. Els principals factors que afecten la taxa de contracció dels plàstics inclouen la contracció tèrmica, la contracció del canvi de fase, la contracció d'orientació, la contracció per compressió i la recuperació elàstica, que estan relacionades amb l'emmotllament o les condicions de funcionament dels productes modelats per injecció de precisió. Per tant, a l'hora de dissenyar motlles, cal tenir en compte la relació entre aquests factors d'influència i les condicions d'emmotllament per injecció, així com els seus factors aparents, com ara la pressió d'emmotllament per injecció i la pressió de la cavitat i la velocitat d'ompliment, la temperatura de fusió d'injecció i la temperatura del motlle, l'estructura del motlle. i la forma i la distribució de la porta, així com la influència de l'àrea de la secció transversal de la porta, el gruix de la paret del producte, el contingut de farciments de reforç en materials plàstics, la cristalinitat i l'orientació dels materials plàstics. La influència dels factors anteriors també varia a causa de diferents materials plàstics, altres condicions d'emmotllament com la temperatura, la humitat, la cristal·lització contínua, l'estrès intern després de l'emmotllament i els canvis en les màquines d'emmotllament per injecció.
A causa del procés d'emmotllament per injecció, el plàstic es transforma d'un sòlid (pols o granular) a un líquid (fosa) i després a un sòlid (producte). Des dels materials granulars fins a les foses, i després de les foses als productes, hi ha camps de temperatura, camps d'estrès, camps de flux i camps de densitat al mig. Sota l'acció combinada d'aquests camps, diferents plàstics (termoestables o termoplàstics, cristal·lins o amorfs, reforçats o no reforçats, etc.) tenen diferents formes estructurals de polímers i propietats reològiques. Qualsevol factor que afecti el "camp" esmentat anteriorment afectarà inevitablement les propietats físiques i mecàniques, la mida, la forma, la precisió i la qualitat de l'aparença dels productes plàstics. D'aquesta manera, la connexió inherent entre els factors del procés i el rendiment, la morfologia estructural i els productes plàstics dels polímers es manifestarà a través dels productes plàstics. L'anàlisi d'aquestes connexions internes és de gran importància per formular raonablement processos d'emmotllament per injecció, dissenyar i fabricar motlles segons dibuixos i fins i tot seleccionar equips d'emmotllament per injecció. També hi ha diferències en la pressió d'injecció i la velocitat d'injecció entre l'emmotllament per injecció de precisió i l'emmotllament per injecció normal. L'emmotllament per injecció de precisió sovint utilitza injecció d'alta pressió o ultraalta pressió, injecció d'alta velocitat per aconseguir una contracció més petita de l'emmotllament. A partir dels motius anteriors, a l'hora de dissenyar motlles d'injecció de precisió, a més de considerar els elements de disseny dels motlles generals, també s'han de tenir en compte els punts següents: ① adoptar toleràncies de mida de motlle adequades; ② Evitar l'aparició d'errors de contracció de l'emmotllament; ③ Evitar la deformació de l'emmotllament per injecció; ④ Evitar la deformació de desemmotllament; ⑤ Minimitzar els errors de fabricació de motlles; ⑥ Evitar errors en la precisió del motlle; ⑦ Mantenir la precisió del motlle.
La taxa de contracció canviarà a causa de la pressió d'injecció, per tant, per als motlles d'una sola cavitat, la pressió de la cavitat dins de la cavitat hauria de ser el més consistent possible; Pel que fa als motlles de múltiples cavitats, la diferència de pressió de cavitat entre cavitats hauria de ser molt petita. En el cas d'una sola cavitat amb múltiples portes o múltiples cavitats amb múltiples portes, cal injectar a la mateixa pressió d'injecció per garantir una pressió de cavitat constant. Per aconseguir-ho, cal assegurar-se que la posició de la porta està equilibrada. Per mantenir una pressió constant a la cavitat del motlle, el millor és mantenir una pressió constant a l'entrada de la porta. L'equilibri de pressió a la porta està relacionat amb la resistència al flux en el corredor. Per tant, abans que la pressió de la porta arribi a l'equilibri, primer s'ha d'equilibrar el flux.
A causa de la influència de la temperatura de fusió i la temperatura del motlle en la taxa de contracció real, cal prestar atenció a la disposició de les cavitats quan es dissenyen cavitats de motlle d'injecció de precisió per tal de facilitar la determinació de les condicions de modelat. Com que el plàstic fos aporta calor al motlle, la distribució del gradient de temperatura del motlle és generalment al voltant de la cavitat, en forma concèntrica amb el corredor principal com a centre.
Per tant, són necessàries mesures de disseny com ara canals de flux equilibrat, disposició de cavitats i disposició circular concèntrica centrada en el canal de flux principal per reduir l'error de contracció entre cada cavitat, ampliar el rang admissible de condicions de conformació i reduir costos. La disposició de la cavitat dels motlles d'injecció de precisió ha de complir els requisits dels canals de flux equilibrat i la disposició centrada amb el canal de flux principal, i ha d'adoptar una disposició de cavitat amb el canal de flux principal com a línia simètrica, en cas contrari, provocarà diferències en la taxa de contracció de cada cavitat.
A causa de l'impacte significatiu de la temperatura del motlle en la taxa de contracció de l'emmotllament, així com l'impacte directe sobre les propietats mecàniques dels productes modelats per injecció, també és necessari mantenir el motlle dins del rang de temperatura especificat i assegurar-se que la temperatura del motlle no canviar amb el temps. La diferència de temperatura entre les cavitats d'un motlle de múltiples cavitats no ha de canviar. Per tant, s'han de prendre mesures de control de temperatura per escalfar o refredar el motlle en el disseny del motlle i, per tal de minimitzar la diferència de temperatura entre les cavitats del motlle, s'ha de prestar atenció al disseny del circuit de refrigeració de control de temperatura. Al circuit de control de temperatura de la cavitat i el nucli, hi ha principalment dos mètodes de connexió: refrigeració en sèrie i refrigeració paral·lela.
Des de la perspectiva de l'eficiència de l'intercanvi de calor, el flux d'aigua de refrigeració hauria de ser turbulent. Tanmateix, en un circuit de refrigeració paral·lel, el cabal en un circuit que es converteix en una derivació és més petit que en un circuit de refrigeració en sèrie, cosa que pot donar lloc a un flux laminar, i el cabal real que entra a cada circuit pot no ser necessàriament el mateix. A causa de la mateixa temperatura de l'aigua de refrigeració que entra a cada circuit, la temperatura de cada cavitat del motlle també hauria de ser la mateixa. Tanmateix, en realitat, a causa dels diferents cabals de cada circuit i de la diferent capacitat de refrigeració de cada circuit, la temperatura de cada cavitat del motlle no pot ser coherent. El desavantatge d'utilitzar un circuit de refrigeració en sèrie és que la resistència al flux de l'aigua de refrigeració és alta i hi ha una diferència significativa en la temperatura de l'aigua de refrigeració a l'entrada de la cavitat frontal respecte a l'entrada de l'última cavitat. La diferència de temperatura entre l'entrada i la sortida de l'aigua de refrigeració varia en funció del cabal. Per a motlles d'injecció de precisió petits per processar peces de plàstic, generalment tenint en compte la reducció dels costos del motlle, és més adequat utilitzar un circuit de refrigeració en sèrie. Si el rendiment del controlador d'ajust de temperatura del motlle (màquina) utilitzat pot controlar el flux d'aigua de refrigeració en 2 graus, la diferència màxima de temperatura de cada cavitat també es pot mantenir dins del rang de 2 graus.
La cavitat i el nucli del motlle han de tenir el seu propi sistema de circuit d'aigua de refrigeració. En el disseny del circuit de refrigeració, a causa de les diferents quantitats de calor absorbides de la cavitat i el nucli, la resistència tèrmica de l'estructura del circuit també varia, donant lloc a una diferència de temperatura significativa entre la temperatura de l'aigua a l'entrada de la cavitat i el nucli. . Si s'utilitza el mateix sistema, el disseny del circuit de refrigeració també és més difícil. En general, els motlles d'injecció petits per a peces de plàstic tenen nuclis molt petits, cosa que dificulta l'ús d'un sistema d'aigua de refrigeració. Si és possible, el nucli es pot fer de material de bronze i, per als nuclis de bronze de beril·li sòlid, es pot utilitzar el mètode de refrigeració endollable. A més, quan es prenen mesures per evitar la deformació dels productes modelats per injecció, també s'espera mantenir una certa diferència de temperatura entre la cavitat i el nucli. Per tant, quan es dissenya el circuit de refrigeració per a la cavitat i el nucli del suc, hauria de ser possible ajustar i controlar la temperatura per separat. Per mantenir la precisió del motlle sota pressió d'injecció i força de bloqueig, s'ha de tenir en compte la viabilitat de la mòlta, mòlta i poliment de les peces de la cavitat a l'hora de dissenyar l'estructura del motlle. Tot i que el processament de la cavitat i el nucli ha assolit els requisits d'alta precisió i s'espera la taxa de contracció, a causa de la desviació central durant l'emmotllament, les dimensions rellevants dels costats interiors i exteriors dels productes formats són difícils de complir amb els requisits de disseny de components de plàstic. Per mantenir la precisió dimensional de les cavitats mòbils i fixes del motlle a la superfície de separació, a més d'establir els pilars de guia d'ús habitual i les mànigues de guia per al centratge, també és necessari instal·lar passadors de posicionament cònics o blocs en forma de falca per garantir precisió de posicionament precís i fiable.
Els materials utilitzats per produir motlles d'injecció de precisió han de ser acer per eines d'aliatge d'alta qualitat amb propietats mecàniques elevades i baixa fluència tèrmica. Els materials del motlle per produir cavitats i corredors han de ser materials amb una alta duresa, bona resistència al desgast, forta resistència a la corrosió i resistència a la deformació tèrmica que hagin estat sotmesos a un estricte tractament tèrmic. Al mateix temps, també s'ha de tenir en compte la dificultat i l'economia del processament mecànic i elèctric. Per evitar canvis en la precisió dimensional del motlle a causa dels canvis d'envelliment, cal especificar un tractament de temperat o un tractament a baixa temperatura per reduir l'estructura d'austenita residual del material del motlle durant el tractament tèrmic quan es dissenya el motlle. Per a les parts vulnerables dels motlles d'injecció de precisió, especialment la cavitat, el nucli i altres parts vulnerables, s'ha de considerar la possibilitat de reparació durant el disseny per mantenir una alta precisió després de la reparació del motlle.
La tecnologia d'emmotllament per injecció de precisió és la tecnologia de producció principal i clau per a components de plàstic, i el disseny de motlles d'injecció de precisió és la part principal d'aquesta tecnologia de producció. El disseny raonable de motlles d'injecció de precisió és la base i el requisit previ necessari per obtenir productes de precisió. Determinant raonablement la mida i la tolerància del motlle, adoptant mesures tècniques per evitar errors de contracció, deformació per injecció, deformació de desemmotllament, desbordament de vora, etc. en productes modelats per injecció, i garantint la precisió del motlle i adoptant el procés d'emmotllament per injecció de precisió adequat, adequat. materials plàstics d'enginyeria, equips d'injecció de precisió i components de canonada de cargol d'emmotllament per injecció de precisió, es pot aconseguir la millor combinació!