Turkic
Plastik Enjeksiyon Kalıplama Süreci
Oluşturuldu 01.04
Enjeksiyon Kalıplama Proses Akışı
Enjeksiyon kalıplama işlemi temel olarak altı aşamadan oluşur: kalıp kapatma, dolum, basınç tutma, soğutma, kalıp açma ve kalıptan çıkarma. Bu altı aşama, ürünün kalıplama kalitesini doğrudan belirler ve eksiksiz, sürekli bir süreç oluşturur. Bu bölüm, dolum, basınç tutma, soğutma ve kalıptan çıkarma aşamalarına odaklanmaktadır.
Dolum Aşaması
Dolum, kalıbın kapanma anından itibaren başlayıp kalıp boşluğunun yaklaşık %95'i dolana kadar devam eden, tüm enjeksiyon kalıplama döngüsünün ilk aşamasını oluşturur. Teorik olarak daha kısa dolum süresi daha yüksek kalıplama verimliliği anlamına gelir; ancak gerçek üretimde kalıplama süresi (veya enjeksiyon hızı) çok sayıda kısıtlamaya tabidir.
Yüksek hızlı dolum. Yüksek hızlı dolum sırasında kesme oranı yükselir, bu da plastiğin kesme incelmesi nedeniyle viskozitesinin azalmasına neden olarak genel akış direncini düşürür. Yerel viskoz ısıtma etkileri de daha ince bir katılaşma tabakasına katkıda bulunur. Sonuç olarak, akış kontrol aşamasında dolum davranışı genellikle doldurulacak hacim tarafından belirlenir. Yani, bu aşamada, yüksek hızlı dolum sırasında eriyin önemli kesme incelmesi etkisi, ince duvarlı bölümler üzerindeki soğutma etkisinden genellikle daha ağır basar ve hız etkisinin baskın olmasına izin verir.
Düşük hızlı dolum. Termal iletkenlik kontrolü ile düşük hızlı dolum sırasında kesme hızları düşüktür, yerel viskozite yüksektir ve akış direnci önemlidir. Erimiş plastiğin yenilenme hızı yavaş olduğundan, akış yavaş yavaş ilerler ve termal iletkenlik etkileri belirginleşir. Soğuk kalıp duvarları tarafından ısı hızla dağıtılır. Minimum viskoz ısıtma ile birlikte, daha kalın katılaşmış tabaka, daha ince duvar bölümlerindeki akış direncini daha da artırır.
Fəvvarə axınının axın dinamikası səbəbindən, plastik əriməsindəki polimer zəncirləri demək olar ki, axın önünə paralel düzülür. Nəticədə, iki ərimiş plastik axını birləşdikdə, onların interfeysindəki polimer zəncirləri qarşılıqlı olaraq paralel olur. İki ərimənin fərqli xüsusiyyətləri (kalıp boşluğunda fərqli qalma müddəti, temperatur və təzyiq) ilə birləşən bu, birləşmə zonasında mikrostruktur zəifliyinə səbəb olur. Parça işıq altında müvafiq bucaq altında yerləşdirildikdə və çılpaq gözlə müşahidə edildikdə, aydın bir qaynaq xətti görünür. Bu, qaynaq xətlərinin əmələ gəlmə mexanizmini təmsil edir. Qaynaq xətləri yalnız plastik hissələrin görünüşünü pozmaqla qalmır, həm də stress konsentrasiyasına meylli olan boş bir mikrostruktur nümayiş etdirir. Nəticədə, bu sahənin gücü azalır, bu da potensial qırılmaya səbəb olur.
Genel olarak konuşursak, yüksek sıcaklık bölgelerinde oluşan kaynak hatları üstün mukavemet sergiler. Bunun nedeni, polimer zincirlerinin yüksek sıcaklıklarda daha fazla hareketliliğe sahip olması, birbirlerine nüfuz etmelerine ve kenetlenmelerine olanak tanımasıdır. Ayrıca, yüksek sıcaklık bölgelerinde, iki eriyik akışının sıcaklıkları birbirine daha yakındır, bu da eriyiklerin neredeyse aynı termal özelliklere sahip olmasına neden olur, bu da kaynaklı alanın mukavemetini artırır. Buna karşılık, düşük sıcaklık bölgelerinde kaynak mukavemeti daha düşüktür.
Basınç tutma aşaması
Basınç tutma aşamasının amacı, malzemenin büzülme davranışını telafi etmek için sürekli basınç uygulamak, eriyiği sıkıştırmak ve plastik yoğunluğunu (yoğunlaştırma) artırmaktır. Basınç tutma sırasında, kalıp boşluğu zaten plastik ile dolu olduğundan, geri basınç nispeten yüksektir. Basınç tutma sıkıştırma işlemi boyunca, enjeksiyonlu kalıplama makinesi vidası yalnızca küçük artışlarla yavaşça ilerleyebilir ve plastik akış hızı da nispeten yavaştır; bu akışa basınç tutma akışı denir. Basınç tutma aşaması boyunca, plastik hızla soğur ve kalıp duvarlarına katılaşır, bu da eriyik viskozitesinin keskin bir şekilde artmasına neden olur. Sonuç olarak, kalıp boşluğu içinde önemli bir direnç oluşur. Basınç tutmanın sonlarına doğru, malzeme yoğunluğu artmaya devam eder ve parça yavaş yavaş şekillenir. Basınç tutma aşaması, yolluk katılaşana ve kapanana kadar devam etmelidir. Bu noktada, basınç tutma aşaması sırasındaki boşluk basıncı maksimum değerine ulaşır.
Basınç tutma aşamasında, plastik nispeten yüksek basınç nedeniyle kısmi sıkıştırılabilirlik sergiler. Daha yüksek basınçlı alanlarda, plastik artan yoğunlukla daha yoğun hale gelir; tersine, daha düşük basınçlı bölgelerde, plastik azalan yoğunlukla daha gözenekli hale gelir. Sonuç olarak, yoğunluk dağılımı hem konuma hem de zamana göre değişir. Bu aşama boyunca, plastik akış hızı son derece düşüktür, bu da akış dinamiklerinin artık baskın faktör olmamasına neden olur; basınç, tutma sürecini etkileyen birincil belirleyici haline gelir. Bu aşamaya gelindiğinde, plastik kalıp boşluğunu doldurmuştur. Yavaş yavaş katılaşan eriyik artık basınç iletimi için ortam görevi görür. Kalıp içindeki basınç, plastik aracılığıyla kalıp duvar yüzeylerine iletilir ve kalıbı genişletme eğilimi yaratır. Sonuç olarak, kalıbı sabitlemek için yeterli kenetleme kuvveti gereklidir. Normal koşullar altında, kalıp genişleme kuvveti kalıbı hafifçe genişleterek havalandırmaya yardımcı olur. Ancak, aşırı genişleme kuvveti flaş, taşma veya hatta kalıp ayrılmasına neden olabilir. Bu nedenle, bir enjeksiyonlu kalıplama makinesi seçerken, kalıp genişlemesini önlemek ve etkili tutma basıncını sağlamak için yeterli kenetleme kuvvetine sahip bir makine seçilmelidir.
Yeni enjeksiyon kalıplama çevresel koşulları altında, gaz destekli kalıplama, su destekli kalıplama ve köpük enjeksiyon kalıplama gibi yeni enjeksiyon kalıplama süreçlerini göz önünde bulundurmalıyız.
Soğutma aşaması
Enjeksiyon kalıplamada soğutma sisteminin tasarımı büyük önem taşır. Bunun nedeni, kalıplanmış plastik parçanın dış kuvvetler altında deformasyonu önlemek için kalıptan çıkarılmadan önce belirli bir sertliğe kadar soğutulması ve katılaşması gerektiğidir. Soğutma süresi, tüm kalıplama döngüsünün yaklaşık %70 ila %80'ini oluşturduğundan, iyi tasarlanmış bir soğutma sistemi kalıplama süresini önemli ölçüde azaltabilir, enjeksiyon kalıplama verimliliğini artırabilir ve maliyetleri düşürebilir. Yetersiz tasarlanmış bir soğutma sistemi kalıplama süresini uzatır ve maliyetleri artırır; dengesiz soğutma ise plastik ürünün çarpılmasını ve deformasyonunu daha da kötüleştirir.
Təcrübələr göstərir ki, ərimiş metalın qəlibə daxil olan istiliyi iki əsas yolla yayılır: təxminən 5%-i radiasiya və konveksiya yolu ilə atmosferə ötürülür, qalan 95%-i isə ərimiş metaldan qəlibə keçirilir. Qəlib daxilində, plastik məhsulun istiliyi termal keçirmə yolu ilə boşluqdakı plastisdən qəlib bazasına, oradan da soyuducu su borularına ötürülür, burada soyuducu maye tərəfindən konveksiya yolu ilə aparılır. Soyuducu su tərəfindən çıxarılmayan kiçik bir istilik hissəsi qəlib daxilində keçirməyə davam edir və nəticədə xarici mühitlə təmasda ətrafdakı havaya yayılır.
Injeksiyon kalıplama çevrimi, sıkma süresi, dolum süresi, basınç tutma süresi, soğutma süresi ve çıkarma süresinden oluşur. Bunlar arasında soğutma süresi en büyük paya sahiptir, yaklaşık %70 ila %80'ini oluşturur. Dolayısıyla, soğutma süresi hem plastik ürün kalıplama çevriminin süresini hem de üretim verimini doğrudan etkiler. Kalıptan çıkarma aşamasında, plastik ürünün sıcaklığı, artık gerilimlerden kaynaklanan gevşemeyi veya dış kalıptan çıkarma kuvvetlerinden kaynaklanan bükülme ve deformasyonu önlemek için ısı sapma sıcaklığının altına soğutulmalıdır.
Ürünün soğuma hızını etkileyen faktörler şunlardır:
Plastik ürün tasarımında et kalınlığı öncelikli bir husustur. Daha kalın ürünler daha uzun soğutma süreleri gerektirir. Genel olarak, soğutma süresi ürün kalınlığının karesiyle veya maksimum yolluk çapının 1.6. kuvvetiyle orantılıdır. Yani, ürün kalınlığını iki katına çıkarmak soğutma süresini dört katına çıkarır.
Kalıp malzemeleri ve soğutma yöntemleri. Kalıp çekirdeği, boşluğu ve kalıp tabanı için kullanılan malzemeler, soğutma hızlarını önemli ölçüde etkiler. Kalıp malzemelerindeki daha yüksek termal iletkenlik katsayıları, plastikten birim zamanda ısı transferini artırarak soğutma süresini azaltır.
Soğutma suyu borusu konfigürasyonu. Soğutma suyu boruları kalıp boşluğuna ne kadar yakınsa, çapları ne kadar büyükse ve sayıları ne kadar fazlaysa, soğutma o kadar etkili olur ve soğutma süresi o kadar kısalır.
Soğutucu akış hızı. Soğutma suyunun akış hızı ne kadar yüksek olursa (genellikle türbülanslı akış elde etmek optimaldir), soğutma suyu termal konveksiyon yoluyla ısıyı o kadar etkili bir şekilde giderir.
Soğutucu özellikleri. Soğutucunun viskozitesi ve termal iletkenlik katsayısı da kalıbın ısı transfer verimliliğini etkiler. Daha düşük soğutucu viskozitesi, daha yüksek termal iletkenlik, daha düşük sıcaklıklar ve üstün soğutma performansı ile ilişkilidir.
Plastik seçimi. Bu, plastiğin sıcak alanlardan soğuk alanlara ısı iletme yeteneğini ifade eder. Daha yüksek bir termal iletkenlik katsayısı, daha iyi ısı transfer verimliliğini gösterir. Alternatif olarak, daha düşük bir öz ısı kapasitesi, plastiğin sıcaklığının daha kolay dalgalanması anlamına gelir, bu da ısı dağılımını kolaylaştırır ve böylece daha kısa soğutma süresiyle daha iyi termal performans elde edilmesini sağlar.
İşlem parametre ayarları. Daha yüksek malzeme sıcaklıkları, daha yüksek kalıp sıcaklıkları ve daha düşük çıkarma sıcaklıkları, daha uzun soğutma süreleri gerektirir.
Soğutma sistemleri için tasarım prensipleri:
Soğutma kanalları, homojen ve hızlı soğutmayı sağlamak için tasarlanmalıdır.
Soğutma sisteminin tasarım amacı, kalıbın uygun ve verimli bir şekilde soğutulmasını sağlamaktır. Soğutma delikleri, işleme ve montajı kolaylaştırmak için standart boyutlarda olmalıdır.
Soğutma sistemi tasarlanırken, kalıp tasarımcısı plastik parçanın et kalınlığına ve hacmine göre aşağıdaki tasarım parametrelerini belirlemelidir: soğutma deliklerinin konumu ve boyutları, deliklerin uzunluğu, deliklerin tipi, deliklerin düzeni ve bağlantısı, soğutma sıvısının akış hızı ve ısı transfer özellikleri.
Kalıptan Çıkarma Aşaması
Kalıptan çıkarma, enjeksiyonlu kalıplama döngüsünün son aşamasını oluşturur. Ürün soğumuş ve katılaşmış olsa da, kalıptan çıkarma işlemi kalitesini önemli ölçüde etkiler. Uygun olmayan kalıptan çıkarma yöntemleri, çıkarma sırasında dengesiz kuvvet dağılımına neden olabilir ve deformasyona veya diğer kusurlara yol açabilir. İki ana kalıptan çıkarma yaklaşımı vardır: itici pimli kalıptan çıkarma ve itici plakalı kalıptan çıkarma. Kalıpları tasarlarken, kaliteyi sağlamak için ürünün yapısal özelliklerine göre uygun kalıptan çıkarma yöntemi seçilmelidir.
Mekanik iticiler kullanan kalıplarda, bunlar mümkün olduğunca eşit bir şekilde konumlandırılmalı, itme direncinin en yüksek olduğu ve parçanın maksimum mukavemet ve sertlik sergilediği yerlere yerleştirilmelidir. Bu, plastik bileşenin deformasyonunu veya hasar görmesini önler.
Ejektör plakaları genellikle derin boşluklu, ince duvarlı kaplar ve ejektör pimi izlerinin kabul edilemez olduğu şeffaf ürünler için kullanılır. Bu mekanizma, önemli ancak düzgün bir ejeksiyon kuvveti sağlar, sorunsuz çalışır ve belirgin iz bırakmaz.
İletişim
Bilgilerinizi bırakın, sizinle iletişime geçeceğiz.