La tecnología de moldeo por inyección de precisión de polímeros, los factores que afectan el moldeo por inyección de precisión, incluyen moldes de precisión, control de precisión de las máquinas de moldeo por inyección, control del proceso de inyección de precisión y tecnología de control por computadora. Estos factores se discuten y se dan las soluciones correspondientes. Finalmente, se introducen algunas tecnologías de moldeo avanzadas.
Palabras clave: inyección de precisión; máquina de moldeo por inyección, tecnología de moldeo por inyección de precisión; molde de inyección de precisión
En los últimos años, con el desarrollo de productos plásticos de alta precisión en los sectores de electrónica, comunicaciones, Industrias médica, automotriz y otras. Con el rápido desarrollo y la creciente demanda de alto rendimiento, la tecnología de moldeo de precisión continúa mejorando y siguen surgiendo nuevas tecnologías. Los productos moldeados por inyección de precisión no sólo requieren una alta precisión dimensional, baja deformación y buena capacidad de escritura, sino que también requieren excelentes propiedades ópticas. El moldeo por inyección es el método de moldeo de plástico más importante, incluidos algunos procesos básicos como plásticos, moldeo por inyección, embalaje, enfriamiento, etc. Por lo tanto, existen muchos factores que afectan el moldeo por inyección de precisión.
1. Moldes de precisión
Los moldes de precisión son cruciales para fabricar productos bien hechos. Moldes en general, exactitud del control de temperatura, diseño y fabricación de moldes y moldes de precisión, utilización de la contracción plástica.
1.1 Control de temperatura de moldes de precisión
Para piezas moldeadas por inyección de precisión general, el control de temperatura del molde mejora la productividad. Sin embargo, el control de la temperatura del molde tiene un gran impacto en el moldeo por inyección de precisión, ya que afecta la contracción, el moldeo y la cristalización, como la tensión y el diseño del circuito de frío y calor. Requiere una distribución razonable de la temperatura del molde y una precisión de control precisa. para controlar la temperatura del molde. Los factores que afectan el producto y su rendimiento debido al control de la temperatura del molde y al tiempo de enfriamiento son los siguientes:
(1) El molde de inyección de plástico fundido y uno o dos ciclos producirán fluctuaciones en la diferencia de temperatura del molde, por lo que el El diferencial de las fluctuaciones debe minimizarse.
(2) El calor del molde de transferencia de calor transfiere el medio a través del molde de hormigón, y la clave es el control del molde y del medio. Generalmente, la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del agua de refrigeración es inferior a 65438 ± 0 ℃ y la temperatura promedio se calcula teóricamente para garantizar la estabilidad de la transferencia de calor. El flujo del medio y la transferencia de calor están interrelacionados. La temperatura de la superficie del molde se puede utilizar para controlar el sensor de flujo del medio para compensar los cambios en la temperatura del molde y la temperatura ambiente.
(3) Equilibra y estabiliza la absorción y disipación de calor del molde y mantiene estrictamente la temperatura estable de la inyección de masa fundida de la máquina de moldeo por inyección. Generalmente, la temperatura del molde alrededor del molde tiene una gran influencia en el cambio del coeficiente de transferencia de calor por convección del fundido, por lo que es mejor colocar un sensor de temperatura superficial en la superficie del molde para observar y mantener la estabilidad en cualquier momento.
(4) La eficiencia del intercambio de calor cambia y aparece moho a gran escala en las tuberías de agua de refrigeración y las tuberías que las acompañan durante mucho tiempo. Luego, cuando se reduce la interfaz conductora térmica, se deben eliminar las incrustaciones. eliminado a tiempo.
1.2 Diseño y fabricación de moldes de precisión
Con la premisa de asegurar la exactitud dimensional de las piezas plásticas, es necesario diseñar un análisis asistido por ordenador, especialmente el análisis de flujo de la Sistema de compuerta y distribución de temperatura del molde. Sistema de ajuste térmico para mejorar la precisión de los moldes de inyección de precisión. La aplicación debe simular el uso del software lo más fielmente posible y aproximarse a las condiciones reales de carga, vertido de material fundido, enfriamiento y otros procesos inestables para simular un análisis realista.
La calidad de fabricación de los moldes es la clave para garantizar la precisión dimensional de las piezas de plástico. Los moldes de precisión son la característica principal del negocio de ensamblaje de fabricación de pulido sin procesamiento manual. La proporción entre el procesamiento del troquel y el procesamiento manual es de aproximadamente 6:4 ~ 7:3, y la proporción entre el molde y la precisión del procesamiento es de 9:1. El material del molde y el tratamiento térmico son la protección del molde durante el proceso de moldeo. La baja dureza del templado de las piezas es causada por la temperatura del molde doméstico. Incluso para el templado de piezas del molde a baja temperatura, también se debe considerar la generación y repetición de masa fundida a alta temperatura y la expansión del volumen de austenita retenida. Por lo tanto, en términos generales, la temperatura de templado es al menos dos veces mayor que la del proceso de formación. Para eliminar la austenita retenida, la temperatura del molde y el tratamiento a baja temperatura deben realizarse de manera adecuada.
Para productos de alta precisión que forman piezas de precisión, el ensamblaje de moldes de precisión debe acumularse hacia la precisión de la superficie y el paralelismo debe alcanzar el nivel de micras. El molde debe tener suficiente resistencia, rigidez y resistencia al desgaste, y soportar la presión dura y resistente al desgaste de la deformación del moldeo por inyección. Para lograr el procesamiento anterior, se pueden aplicar nuevas tecnologías como centros de mecanizado de precisión tridimensional, máquinas herramienta CNC y CAD/CAM/CAE.
1.3 Diseño y uso de contracción de moldes de precisión
La fluctuación de la contracción del moldeo termoplástico, el diseño del molde y la determinación y control de la precisión dimensional de la cavidad del producto son difíciles. Por lo tanto, en el diseño de moldes de plástico, es necesario comprender las características de forma y la cantidad de contracción de las piezas en las piezas de contracción diferencial, y luego tomar las medidas de compensación necesarias. Para piezas de plástico de alta precisión, podemos simplemente diseñar el molde y medir la contracción real de diferentes piezas mediante moldeo por inyección, lo que puede mejorar en gran medida la precisión dimensional de las piezas.
1.4, Diseño de compuerta de molde de precisión
Tipo de compuerta, tamaño, ubicación y cantidad de precisión dimensional de todas las piezas afectadas. En la puerta de inyección, pero el efecto no es bueno, las piezas de paredes gruesas no son adecuadas. La influencia de la distancia del flujo de fusión, la ubicación de la compuerta y el caudal da como resultado una mayor contracción en procesos más largos. La tecnología Multigrid puede acortar el proceso de soldadura pero mejorar las marcas de soldadura. Los conjuntos de puertas deben dimensionarse, seleccionarse los materiales y el software en función del uso para ayudar a completar la experiencia real.
2. Configuración óptima de los parámetros del proceso de moldeo por inyección.
Elija los mejores parámetros del proceso de moldeo para reducir la contracción del plástico. El plástico es un plástico termocontraíble. El reflejo integral de la recuperación elástica, la deformación plástica, la contracción y el envejecimiento después de la contracción generalmente es causado por la reorganización de materiales absorbentes de agua o cadenas moleculares. La manifestación específica es el cambio de la tasa de contracción lineal y *. * valor con volumen de contracción. La fluctuación de la contracción de los productos termoplásticos moldeados por inyección, especialmente los productos moldeados por inyección de plástico cristalino, no sólo depende de la cristalinidad de la estructura química, sino que también depende del tamaño y diseño de los parámetros del proceso de enfriamiento (velocidad de enfriamiento, temperatura de fusión, temperatura del molde). y espesor del producto). Existe una necesidad urgente de atención legal a los parámetros que afectan la contracción del plástico en el moldeo por inyección. En algunas diferencias de espesor, generalmente se cree que hay dos factores:
Primero, la fusión a alta presión hace que el molde de la cavidad se deforme ligeramente y el material tiene un módulo elástico después de la expansión. En términos generales, el control de calidad y la precisión pueden lograr una buena precisión dimensional. A temperaturas más altas, baja viscosidad y pequeño gradiente de viscosidad del molde fundido y una cierta contrapresión del tornillo, la calidad de las piezas de precisión se puede controlar con precisión. Pero el polímero de cristal líquido (LCP) solo requiere una temperatura de molde más baja porque se enfriará y solidificará con el tiempo con el LCP frío.
El estado de la estructura ordenada térmicamente de bajo punto de fusión del LCP cambia de un estado de cristal líquido a un sólido cristalino. Cuando se enfría por completo, la transición líquido-sólido casi se completa. Durante la muerte en frío, cuando una cavidad, el material de la cavidad y la mayor parte de la puerta se han solidificado, es difícil agregar compresión de fusión en la etapa para acercar la pieza a las dimensiones de la cavidad deformada.
Los plásticos amorfos tienen una contracción menor que los plásticos cristalinos, y las mezclas de materiales poliméricos tienen una contracción menor. Al mismo tiempo, a medida que aumenta el contenido de elastómero, disminuye la contracción del material. A medida que aumenta la cantidad de relleno de plástico, la capacidad calorífica disminuye y la rigidez aumenta significativamente. A medida que la cantidad de relleno de fibra de contracción disminuye o aumenta, la tasa de contracción disminuye. Crystal Precision Plastic Products también está bajo presión. Durante el proceso de cristalización acelerada por presión de inyección (P1), presión de mantenimiento (P2) y presión de alimentación (P3), la cristalización de P1, P2 y P3 mostró una tendencia ascendente. P1, el aumento de la presión de cristalización aumenta la cristalinidad y el aumento de la contracción aumenta P2 y P3. Por un lado, la tasa de contracción aumenta debido al aumento de la cristalinidad. Por otro lado, se agrega más presión P2 para fundir el plástico y la cavidad ha compactado completamente el plástico. El aumento en la alimentación de P3 previene eficazmente el reflujo y ayuda. reducir la contracción. Por lo tanto, la contracción de la pieza de plástico, junto con la contracción de P3, P2 y P1, primero aumenta, luego disminuye y luego aumenta.
Las piezas de plástico de precisión requieren no sólo tolerancias dimensionales estables, sino también propiedades mecánicas estrictas. Estas características dependen principalmente de la etapa de enfriamiento de la historia termodinámica del fundido. La temperatura del molde y el tiempo de enfriamiento tienen un impacto directo en la calidad y productividad del producto. El estudio encontró que debido a la temperatura del molde y al tiempo de enfriamiento, la precisión dimensional del producto no mejoró significativamente, pero jugó un papel destacado dentro de un cierto período de tiempo. En el proceso de enfriamiento general, hay dos enfriamientos en un momento tan crítico. En primer lugar, aunque la precisión del producto es alta, no es el estado más estable y requiere mucho tiempo y tiempo de enfriamiento. Sin embargo, en el segundo punto, el producto se encuentra en su estado más estable.
3. Utilizar máquinas de moldeo por inyección de precisión para reemplazar las máquinas de moldeo por inyección tradicionales.
La potencia de inyección de las máquinas de moldeo por inyección de precisión suele ser mayor que. Además de dichos requisitos de presión y velocidad de inyección, la potencia en sí también desempeñará un papel específico en la mejora de la precisión de los productos inyectados. El sistema de control de una máquina de moldeo por inyección de precisión generalmente tiene una alta precisión de control y es un producto que necesita. Los parámetros del proceso de inyección de alta precisión garantizan un control con buena exactitud y precisión del producto para evitar fluctuaciones debidas a los parámetros del proceso. Por lo tanto, la inyección general, la presión de inyección, la velocidad y presión de inyección, la contrapresión y la velocidad del tornillo de la máquina de moldeo por inyección de precisión están controladas mediante retroalimentación multinivel. El moldeo por inyección de precisión de su módulo requiere que el sistema tenga suficiente rigidez y precisión; de lo contrario, el producto reducirá el modelo debido a la deformación elástica. El segundo molde del sistema debe poder controlar con precisión el tamaño; de lo contrario, demasiado grande o demasiado pequeño afectará negativamente la precisión del modelo del producto. Por lo tanto, al diseñar, se debe considerar y utilizar la rigidez del molde como sistema modelo para controlar con precisión la exactitud dimensional del producto, especialmente los productos planos y de paredes delgadas. Cuando el molde es grande se debe comprobar la deflexión del pilar guía. Las máquinas de moldeo por inyección de precisión también deben poder controlar con precisión la temperatura de funcionamiento en el circuito hidráulico para evitar que el producto pierda precisión debido a cambios en la viscosidad y el caudal causados por el aceite, cambios de temperatura y mayores fluctuaciones en los parámetros del proceso de inyección.
3.1 Consistencia del tiempo del ciclo de moldeo de piezas
Hay tres máquinas de moldeo por inyección típicas: manual, semiautomática y completamente automática. Debido a la influencia de varios factores, los dos primeros tiempos del ciclo de moldeo de diferentes modelos pueden ser diferentes, lo que afectará la temperatura y el material permanecerá en Liaodong hasta que muera, afectando así la precisión de las piezas. El modo automático debe usarse siempre que sea posible cuando se realiza un moldeo de precisión.
3.2 Control de temperatura del tornillo y nuevo diseño de máquina de moldeo por inyección de precisión
El hábito de abrir automáticamente el cilindro de la máquina de moldeo por inyección a una temperatura constante conduce al ciclo Liaodong y cambios en la densidad y viscosidad del material fundido, que a su vez afecta el moldeo por inyección. La calidad de la boquilla y el molde de la máquina, así como la precisión dimensional de las piezas de la boquilla con fluctuaciones periódicas, también tienen un impacto significativo en la temperatura de las piezas moldeadas. . Las máquinas de moldeo por inyección modernas están equipadas con un software de control de procesos especializado para controlar las fluctuaciones de temperatura, que es el control proporcional integral derivado (PID). Al menos desde la perspectiva de un termopar de barril, la optimización de los parámetros PID puede eliminar por completo las fluctuaciones de temperatura.
La unidad de la máquina de moldeo por inyección de plástico es crucial para la calidad y estabilidad de las piezas de plástico. La unidad de plástico es un criterio importante para juzgar: volumen de inyección de plástico, tasa de inyección, tasa y polímero en la unidad de plástico al mismo tiempo.
El error de precisión dimensional, como factor muy importante que afecta la calidad de las piezas de plástico, debe ser el control de inyección de precisión de la máquina de moldeo por inyección. La forma más eficaz de mejorar la precisión de dosificación de las máquinas de moldeo por inyección es utilizar tecnología para lograr el diámetro de tornillo más pequeño, especialmente para piezas de uso liviano. En relación con la medición de la longitud del tornillo y la longitud total del tornillo cada vez más pequeña, el tiempo en la unidad de material plástico se hace cada vez más corto. Las roscas parecen material agrandado, lo que evita tiempos de permanencia más prolongados y hace que el tornillo funcione de forma más estable. Verá, la relación de ancho de ranura profunda es relativamente pequeña, lo que es particularmente efectivo para tornillos de diámetro pequeño que producen grandes cantidades de piezas de plástico de ingeniería. La disminución en la homogeneidad de la masa fundida y la relación de compresión no es pequeña, debido a pérdidas en ranuras muy superficiales que conducen a velocidades de cizallamiento muy fuertes. Los diseños difíciles de alimentar deben garantizar que todos los conjuntos de entrada sean consistentes. Teniendo en cuenta el ciclo corto, la tasa de plasticidad debe ser lo suficientemente grande y esta contradicción debe resolverse de manera efectiva en el diseño de materiales. Además, si se utiliza un tornillo de inyección de dos etapas para controlar con precisión el error de inyección, la máquina de moldeo por inyección por fusión de válvula de bola debe medirse en la máquina de moldeo por inyección Detroit.
El proceso de moldeo por inyección controlado por microprocesador no puede resolverse con éxito inyectando comparadores de voltaje de precisión. Los comparadores de voltaje permiten que los transmisores y otras señales de voltaje sensibles y muy precisas pasen el valor real de una señal en tiempo real controlada por microprocesador enviada al comando inmediatamente después de que ocurre el valor establecido. Al ejecutar el programa de forma asíncrona y eliminar las instrucciones periódicas directas de vez en cuando mediante el procesamiento de señales, la precisión del control mejora considerablemente.
4. Tecnología de moldeo de precisión
4.1 Aplicación en la tecnología ICM
Bajo las condiciones de la tecnología ICM, el molde de inyección se abre a una cierta distancia. Cuando se inyecta una cierta cantidad, la cavidad del molde comienza a derretirse y el molde de inyección queda completamente cerrado. Luego se envasa y se enfría hasta retirar el producto.
Mediante el moldeo por compresión por inyección y la compactación de productos comprimidos, la presión sobre la superficie del producto se distribuye uniformemente y el producto compactado tiene una alta precisión dimensional, buena estabilidad y pequeña deformación. Cuando se abre el molde, la masa fundida ingresa a la cavidad, por lo que el canal de flujo se mueve para el moldeo por inyección a baja presión, lo que reduce o elimina la presión causada por la tensión del producto y la orientación molecular de la resina, y mejora la estabilidad dimensional del producto. En comparación con los moldes de inyección, la tecnología ICM y las capacidades de control de flexibilidad han mejorado enormemente. Por lo tanto, se pueden producir más piezas de precisión utilizando esta tecnología, especialmente piezas cilíndricas de alta precisión.
4.2 Moldeo por inyección de alta velocidad
El método de moldeo por inyección de alta velocidad llena la masa fundida a una velocidad de fusión que es de 65.438 00 a 65.438 000 veces mayor que la masa fundida tradicional. produce una alta temperatura en la cavidad del molde, reduce la viscosidad, la velocidad de inyección y el endurecimiento de la superficie del plástico, aumentando así el límite de espesor de la pared de los productos formados en película, suprimiendo la presión excesiva de moldeo y reduciendo la presión causada por el moldeo dinámico de baja presión. productos. En productos de precisión de paredes delgadas, podemos absorber energía de la masa fundida detrás del tornillo y utilizar un movimiento de expansión de alta velocidad para evitar que la masa fundida llene la cavidad para lograr el uso de inyección del tornillo.
4.3 Moldeo por inyección sin presión
La tecnología de moldeo por inyección sin presión se refiere a inyectar plástico fundido en el molde a alta velocidad y alta presión, y luego cerrar la aguja de la boquilla para derretir la cavidad del molde de plástico y compensar automáticamente el contrato de diferentes piezas. Este producto puede reducir en gran medida la deformación. Sin embargo, este método requiere una estimación previa del aumento de la contracción del embalaje, por lo que valores más altos de presión en la cavidad del molde de inyección requieren una mayor fuerza de sujeción.
4.4 Otras tecnologías de control inteligente
Es muy importante monitorear continuamente las condiciones de procesamiento del moldeo por inyección de precisión e implementar un control preciso. Con el desarrollo de la tecnología informática, el moldeo por inyección por computadora se ha utilizado ampliamente. Entre ellos, el control estadístico de procesos (SPC), la tecnología P ID, el control de lógica difusa (FCC), el método del centro de control de red (NNC) y el modelo de procesamiento inverso de control dimensional basado en red.
5. Conclusión
Los requisitos de alto rendimiento para productos plásticos de alta precisión y la creciente tecnología de moldeo por inyección de precisión son las fuerzas impulsoras del progreso. Un conocimiento profundo de los principios del moldeo por inyección de precisión y la tecnología del moldeo por inyección de precisión es la base del progreso. Con la aparición de nuevos materiales, nuevos procesos y nuevos equipos, especialmente la aplicación generalizada de la tecnología de moldeo por inyección de precisión en las computadoras de procesamiento de plástico, se han creado buenas condiciones. Mientras hagamos un uso razonable de estas tecnologías, podremos producir productos complejos.