Руководство по машинам для литья пластмасс под давлением

Кратко о том, что делает машина для литья пластмасс под давлением

Машина для литья пластмасс под давлением плавит пластиковые гранулы, выталкивает расплав в закрытую стальную форму под контролируемым давлением, удерживает ее, пока она остывает, а затем открывает форму для извлечения готовой детали. Каждая машина для изготовления пластиковых форм, независимо от ее размера и типа привода, повторяет один и тот же цикл зажима, впрыска, удержания, охлаждения и извлечения. Что меняется от одной машины к другой, так это то, как генерируется сила, насколько точно контролируется каждое движение и насколько большую деталь может нести машина.

В этом руководстве описаны основы литья пластмасс под давлением, основные части машин для литья пластмасс под давлением, процесс литья пластмасс под давлением от гранулы до упакованной детали, а также сравнение различных семейств машин. Он также охватывает определение силы зажима, настройки смолы для полиэтилена и других материалов, изготовление форм, постобработку, техническое обслуживание и устранение неполадок. Полный FAQ завершает статью.

Компания Ningbo Высокийsun Plastic Machinery Co., Ltd. расположена в научно-технологическом парке Бэйлунь в Нинбо, Китай, районе, который часто называют столицей машиностроения по производству пластмасс. Компания производит термопластавтоматы марки HIGHSUN, имеет около 20 лет собственной истории развития и опирается на более чем 50-летний опыт своей материнской компании. В ее серию входят электрические и масляные гибридные, двухплитные, высокоскоростные, несмешанные двухцветные, смешанные двухцветные машины, машины BMC, ПЭТ и ПВХ, а также поставляются индивидуальные решения.

Основные части Пластиковая пресс-форма

Промышленная машина для формования пластмасс состоит из двух рабочих половин, соединенных рамой: зажимного узла, который удерживает форму закрытой, и узла впрыска, который плавит и подает смолу. Система привода и контроллер координируют обе половины. На диаграмме ниже показано упрощенное представление пяти областей, о которых говорит большинство покупателей и операторов.

Детали и их работа

• Бункер и сушилка: удерживает пульки и подает их в ствол. Для чувствительных к влаге смол, таких как ПЭТ, необходима сушилка перед бункером.
• Ствол и винт: винт вращается, чтобы транспортировать, сжимать и плавить смолу, затем движется вперед, как плунжер, для ее инъекции. Ленты нагревателя вдоль ствола задают температурные зоны.
• Плесень: стальной инструмент с полостями, формирующими деталь, охлаждающими каналами, отводящими тепло, и системой выброса, выталкивающей деталь.
• Зажимной блок: плиты, стяжки и рычаг или двухплитный механизм, которые удерживают форму закрытой от давления впрыска.
• Привод и контроллер: гидравлический насос с серводвигателем, электроприводом или их гибридом, управляемый контроллером, записывающим и повторяющим параметры процесса.

Процесс литья пластмасс под давлением шаг за шагом

Этапы производственного процесса для деталей, отлитых под давлением, выполняются в одном порядке. Понимание каждого шага облегчает настройку машины для литья пластмасс и позволяет найти причину неисправности при ее появлении.

1. Подготовка материала. Гранулы сушатся, когда этого требует смола, и при необходимости загружаются в бункер вместе с красителем или маточной смесью добавок.
2. Зажим. Подвижная плита закрывает форму, а зажимной блок создает удерживающую силу. Многие машины замедляют работу непосредственно перед закрытием, чтобы защитить поверхность формы.
3. Инъекция. Винт движется вперед и заполняет полости. Скорость и давление обычно профилируются в несколько этапов, чтобы избежать струй и следов ожогов.
4. Упаковка и хранение. Давление удерживается, пока ворота замерзают, поэтому дополнительный расплав может компенсировать усадку. На этом этапе контролируются вмятины и вес детали.
5. Охлаждение и пластификация. Деталь остывает внутри формы, пока винт вращается назад и готовит следующий выстрел. Охлаждение обычно является самой продолжительной частью цикла.
6. Выброс. Пресс-форма открывается, и выталкивающие штифты или пластины высвобождают деталь, часто на робота или конвейер.

Типы машин для литья пластмасс по приводу и конструкции

Выбор правильной машины для формования пластмасс зависит от размера детали, допусков, материала и энергетического профиля предприятия. В таблице перечислены основные семейства, за которыми следует диаграмма, на которой три из них сравниваются по пяти характеристикам.

Более высокие баллы располагаются дальше от центра. Диаграмма показывает, почему ни одна машина для литья пластмассовых форм не подходит для всех задач: полностью электрическая машина имеет высокие оценки по точности и чистоте работы, но ниже для очень крупных деталей, тогда как машина с двумя плитами имеет высокие оценки для больших форм и умеренные по скорости и точности.

Обзор серии литьевых машин Highsun

На карточках ниже суммированы четыре серии со страницы продукта Highsun. Подробная информация взята из описаний серий производителя, поэтому перед планированием линейки уточните точные характеристики конкретной модели у поставщика.

Сервомашина ХХМ

Диапазон машин для литья пластмассы с сервоприводом варьируется от 98T до 2500T, с высокожесткой системой плит T-типа и полными линейными направляющими, которые, по данным Highsun, имеют повторяющуюся точность позиционирования 0,01 мм.

Посмотреть серию HXM

Двухплитная машина ХХЗ

Компактная крупнотоннажная конструкция для изделий с глубокими полостями, с прямым и равномерно распределенным усилием зажима. Модели, перечисленные на странице серии, имеют диапазон от 800T до 2400T.

Посмотреть серию HXZ

Полностью электрическая серия HYD

Полное управление серводвигателем для точного позиционирования, быстрого реагирования и чистоты производственной зоны. Компания Highsun предлагает защиту от зажима при низком давлении, которая помогает продлить срок службы пресс-формы.

Посмотреть серию HYD

Машина для изготовления ПЭТ-преформ

Создан на основе ПЭТ, имеет более длинный шнек L/D, специальный контур охлаждения и более мощную систему выталкивания для многоместных форм для преформ. Перечисленные модели имеют размер от 208T до 558T.

Посмотреть серию ПЭТ

Как определить силу зажима и объем выстрела

Усилие зажима машины для литья под давлением должно превышать силу, с которой расплав оказывает давление на форму, которая равна давлению в полости, умноженному на площадь проекции деталей и полозьев. Выбор слишком маленькой машины приведет к засветке на линии разъема, в то время как слишком большая машина приведет к потере площади и энергии.

Проработанный пример

Давление в полости зависит от смолы, толщины стенок и длины потока. Детали с тонкими стенками и длинные пути потока требуют более высокого давления, и многие цеха используют общепринятые практические правила для каждого материала, прежде чем подтвердить их с помощью исследования текучести пресс-формы или испытаний.

Другие проверки размеров

• Размер выстрела: вес детали плюс вес бегунка обычно должен составлять от 20% до 80% емкости цилиндра, чтобы смола не оставалась в цилиндре слишком долго.
• Расстояние между стяжками: форма должна помещаться между стяжками, а размер плиты должен равномерно поддерживать основание формы.
• Ход открытия и дневной свет: машина должна открываться достаточно далеко, чтобы освободить самую высокую часть и позволить роботу проникнуть внутрь.
• Скорость пластификации: шнек должен расплавить достаточное количество смолы за время охлаждения цикла.

Руководство по литью под давлением полиэтилена и ПЭВП

Полиэтилен — одна из наиболее распространенных смол для изготовления ящиков, крышек, ведер и предметов домашнего обихода. Базовое руководство по литью полиэтилена под давлением начинается с температуры плавления, затем температуры формы и упаковки. ПЭВП является полукристаллическим, поэтому он дает усадку больше, чем аморфные смолы, и требует даже охлаждения, чтобы ограничить коробление.

Пункты обработки литьевого формования ПНД

• Температура ствола обычно находится в диапазоне от 180 до 240 градусов Цельсия, повышаясь от зоны подачи к соплу.
• Температура пресс-формы поддерживается умеренной, а каналы охлаждения сбалансированы, поэтому одна сторона детали не сжимается быстрее, чем другая.
• Давление и время уплотнения должны сохраняться до тех пор, пока ворота не замерзнут, чтобы ограничить появление вмятин на толстых секциях.
• Ребра и толстые бобышки имеют равномерные переходы между стенками для уменьшения коробления.
• Большие плоские предметы, такие как ящики, выигрывают от жесткого зажимного устройства и сбалансированного литника, что является одной из причин, по которой для них используются двухплитные и тяжелые коленно-рычажные машины.

ПЭТ и ПВХ являются примерами смол, для производства которых требуется специальное оборудование. В документации Highsun описаны машины для ПЭТ с оптимизированным для ПЭТ шнеком и специальным контуром охлаждения, а также машины для ПВХ со специальным цилиндром, точным контролем температуры и защитой от деградации.

Процесс изготовления литьевых форм

Пресс-форма определяет качество детали так же, как и машина. Процесс изготовления литьевой формы переходит от проектирования детали к испытанному инструменту, и форма, которая хорошо подходит к машине для литья пластмасс, работает с меньшими корректировками.

Рекомендации по литью под давлением для проектирования деталей

Эти рекомендации по литью под давлением являются широко используемой отправной точкой. Они помогают любому процессу формования пластмассы проходить с меньшим количеством дефектов и применяются независимо от того, какая машина для литья под давлением производит деталь.

Постобработка литья под давлением

Последующая обработка литья под давлением охватывает все, что делается с деталью после того, как она покидает форму. Многим деталям требуется очень мало деталей, но некоторые приложения требуют нескольких этапов отделки, и их раннее планирование предотвращает неожиданности в конце линии.

• Дегирование и обрезка: удаление литников и направляющих вручную, фрезами или автоматической станцией.
• Депрошивка: удаление тонкого заусенца на линии разъема, что также сигнализирует о том, что форма или зажим требуют внимания.
• Отжиг и кондиционирование: контролируемый нагрев или кондиционирование влаги для снятия напряжения, используемый для некоторых инженерных пластиков.
• Присоединение к сборке: ультразвуковая сварка, термофиксация, винты или защелки.
• Украшение: тампопечать, горячее тиснение, покраска или маркировка.
• Проверка и упаковка: проверка размеров, визуальный контроль и упаковка, защищающая поверхность.

Роботы и конвейеры, подключенные к машине, могут выполнять сортировку, штабелирование и упаковку в линию, что обеспечивает единообразие обработки деталей от цикла к циклу.

Использование энергии и текущее обслуживание

Гидравлика с сервоприводом и электроприводы сокращают потребление энергии, поскольку двигатель подает мощность только тогда, когда это необходимо движению. В информации о продукции Highsun указано, что сервосистемы энергосбережения могут сократить потребление энергии на 30–70 % по сравнению с традиционным гидравлическим оборудованием, в зависимости от процесса и нагрузки. Фактическая экономия зависит от продукта, цикла и материала, поэтому пробный запуск собственной формы завода дает наиболее надежное сравнение.

В руководстве Highsun по техническому обслуживанию двухплитных машин также перечислены проверки параллельности плит, контроль рулевой тяги и замена гидравлического масла в зависимости от количества часов работы. Следуйте инструкциям по эксплуатации конкретной машины для определения интервалов и классов жидкостей.

Где используются промышленные машины для литья пластмасс

Промышленная машина для формования пластмасс обслуживает широкий спектр рынков. На страницах приложения Highsun они сгруппированы следующим образом, и каждая группа предъявляет разные требования к тоннажу, скорости и чистоте.

Распространенные проблемы с формованием и первые проверки

При появлении дефекта начните с материала и настроек процесса, прежде чем менять форму. В таблице перечислены частые проблемы с первыми элементами, которые необходимо проверить.

Выбор поставщика машин для литья пластмасс

Решение поставщика касается не только машины на полу. Спросите о полном диапазоне тоннажа, функциях системы управления, поставке запасных частей, поддержке при вводе в эксплуатацию и возможности адаптации машины к особым потребностям, таким как более длинные шнеки, большие плиты или интерфейсы роботов. По возможности попросите опробовать настоящую форму.

Ningbo Highsun Plastic Machinery производит машины грузоподъемностью от 98 до 3000 тонн и работает над индивидуальными решениями, что помогает, когда заводу нужен один поставщик для нескольких типов деталей. Брошюры по продуктам серий HXM, HXZ и других доступны на страницах продуктов, и команда Highsun может обсудить размеры для конкретной формы и смолы.