Литье под давлением шаг за шагом: 6 ключевых этапов от зажима до выталкивания

Шесть этапов решают, получится ли пластиковая деталь с правильными размерами, структурно прочной или же она окажется бракованной. Если вы изучаете процесс литья под давлением шаг за шагом — будучи инженером-технологом, руководителем производства или покупателем, оценивающим оборудование, — на каждой машине выполняется одна и та же последовательность: зажим, впрыск, удержание, охлаждение, извлечение и проверка. Разница между 99,5-процентным процентом годных деталей и 75-процентным редко связана только с маркой машины. Это то, насколько последовательно контролируется каждый этап.

Что такое литье под давлением в двух словах

Литье под давлением — это производственный процесс, при котором расплавленный термопласт или термореактивный материал нагнетается под давлением в закрытую полость стальной формы. Деталь принимает форму полости и выбрасывается после затвердевания. Он используется для всего: от ПЭТ-преформ и автомобильной отделки до тонкостенных упаковочных контейнеров, а также для производства большинства пластиковых компонентов, которые люди используют каждый день.

Пошаговый процесс литья под давлением

Шаг 1: Зажим и закрытие формы

Зажимной узел перемещает подвижную плиту вперед и фиксирует форму. Усилие зажима должно быть достаточно высоким, чтобы противостоять давлению во внутренней полости, создаваемому во время инъекции. Если сила зажима слишком мала, форма слегка приоткрывается и на линии разъема появляется заусенец. На типичной сервомашинке массой 230 тонн коленно-рычажный механизм обеспечивает номинальное усилие зажима примерно за 2–3 секунды до начала выстрела.

Шаг 2: Инъекция и наполнение

Шнек вращается, расплавляя и транспортируя смолу, а затем действует как плунжер, проталкивая расплав через сопло, литник, систему направляющих и ворота в полость формы. Скорость впрыска и давление являются основными параметрами. Тонкостенный контейнер требует быстрого впрыска, чтобы предотвратить замерзание расплава до того, как полость заполнится. Толстостенные автомобильные детали требуют более медленной скорости впрыска, чтобы избежать следов прижогов и линий сварки. Это Основной процесс литья под давлением Именно здесь возникает большинство производственных проблем.

Шаг 3: Удержание давления

После заполнения винт удерживает давление в течение определенного периода времени. По мере того, как пластик остывает и сжимается, под давлением в полость подается дополнительный материал, чтобы компенсировать потерю объема и избежать утоплений. Этот этап обычно длится от 1 до 5 секунд в зависимости от толщины стенки, а давление удержания обычно устанавливается на уровне от 50 до 80 процентов от давления впрыска.

Шаг 4: Охлаждение

Охлаждение — самая длинная стадия цикла. Тепло передается от пластика к стали формы, а затем к воде или маслу в охлаждающих каналах. Большие секции стен требуют более длительного времени охлаждения. Грубое правило: время охлаждения составляет 1–2 секунды на миллиметр толщины стенки, но на фактическое время влияют смола, температура формы и конструкция охлаждающего канала.

Шаг 5: Извлечение

Как только деталь становится ниже температуры теплового отклонения материала, форма открывается, и система выталкивания выталкивает деталь из полости. Выталкивающие штифты должны распределять силу по всей детали; слишком сильное местное давление вызывает белые пятна, деформацию или трещины.

Шаг 6: Постобработка и проверка

Выброшенную деталь проверяют на точность размеров, чистоту поверхности, коробление, вмятины и заусенцы. Можно выполнить обрезку литников и направляющих, а также повторно ввести перешлифовку с контролируемым процентом. Автоматизированные системы технического зрения, измерения на КИМ и ручные проверки проверяют деталь на соответствие ее чертежу.

Распределение времени цикла: куда уходит время процесса

Для любой машины для литья под давлением продолжительность цикла определяет, сколько деталей производится в час. Типичный 250-тонный цикл впрыска показывает, какие этапы наиболее важны для производительности.

Только на охлаждение приходится более половины времени цикла. Вот почему эффективный контроль температуры инструмента и эффективная конструкция водяных каналов часто являются самым быстрым способом увеличить производительность без увеличения стоимости оборудования. Для производителей тонкостенной упаковки высокоскоростная машина с оптимизированной конструкцией коленно-рычажного механизма сокращает время зажима и впрыска, поэтому в этом сегменте компактное время цикла имеет большее значение, чем исходное усилие зажима.

Высокоскоростная литьевая машина с замкнутым контуром управления HXH280 обеспечивает мониторинг давления и температуры в режиме реального времени, что позволяет осуществлять точную регулировку за миллисекунды. Это уменьшает различия между деталями, что делает его идеальным для тонкостенной упаковки, где важны быстрые циклы. Посмотреть продукт →

Параметры машины, определяющие результат

Некоторые параметры процесса имеют большее значение, чем другие. На машинах с сервоприводом или с интеллектуальным приводом обратная связь по давлению и скорости является непрерывной, что позволяет системе управления регулировать процесс в реальном времени. Это уменьшает различия между деталями.

В серии SP Smart Power используются малоинерционные и быстродействующие сервосистемы для поддержания постоянной скорости и давления впрыска, что имеет решающее значение при поэтапной проверке процесса литья под давлением на полномасштабной производственной линии.

Интеллектуальная литьевая машина для прецизионных мелких деталей SP350 превосходно подходит для производства электронных компонентов, таких как разъемы, с высокой точностью размеров. Его интеллектуальная система адаптируется к различным материалам, обеспечивая стабильное качество и идеальную чистоту поверхности. Посмотреть продукт →

Выбор оборудования для каждого этапа формования

С работой общего назначения лучше всего справляется сервомашина, которая обеспечивает баланс энергопотребления и повторяемости. Сервопривод HXM208 позволяет динамическую регулировку мощности в соответствии с фактической нагрузкой, сокращая потребление энергии и сохраняя при этом стабильную повторяемость в разные смены.

Термопластавтомат с сервоприводом и энергосбережением HXM208 оснащен сервосистемой, которая адаптируется к нагрузке, сокращая потребление энергии на 45–75%. Он поддерживает повторяемость в течение смены и подходит для работы общего назначения. Посмотреть продукт →

Для больших деталей или пресс-форм с несколькими полостями двухплитная машина обеспечивает меньшую занимаемую площадь и более равномерное распределение зажимов. Для приложений, выходящих за рамки стандартных работ общего назначения, оценка применение литья пластмасс под давлением — это практический первый шаг перед выбором между сервоприводной, гибридной или полностью электрической архитектурой машины.

Распространенные дефекты литья под давлением и их профилактика

Некоторые дефекты появляются даже тогда, когда кажется, что машина работает в правильном цикле. Просмотр шести шагов, описанных выше, и проверка окна параметров для каждого этапа помогает предотвратить эти ежедневные проблемы с качеством.

Часто задаваемые вопросы