Teoría y práctica
La teoría se resume de la práctica. Lo mismo ocurre con el proceso de moldeo por inyección.
Cuando se utilizaban máquinas de moldeo por inyección en la década de 1950, usábamos presión de inyección para llenar la cavidad del molde. Posteriormente se desarrolló la inyección de dos niveles, que es el predecesor del "mantenimiento de presión".
La inyección y el mantenimiento de la presión están separados porque tienen diferentes funciones y diferente énfasis en la velocidad y la presión. Especialmente en las aplicaciones de moldeo por inyección de alta calidad, moldeo por inyección de paredes delgadas y moldes en forma de T, es necesario distinguir entre los dos.
El efecto de la inyección
La función de la inyección es llenar la cavidad y aplicar presión para transferir la forma de la cavidad y el núcleo, incluso a los lugares más pequeños, a la masa fundida.
Ventaja de velocidad
Antes de llenar la cavidad del molde, la presión de inyección (leída en el manómetro) es muy baja porque solo necesita superar la masa fundida en la boquilla, Corredor y cavidad del molde. Resistencia al flujo. Esto continúa hasta que la cavidad se llena al 100%.
También debe quedar claro que el control de presión de la máquina de moldeo por inyección es solo el control del límite superior de presión. Por ejemplo, si la presión de la parte de inyección se establece en 90 bar, simplemente significa que la presión en esta parte no puede exceder los 90 bar, pero qué presión es inferior a 90 bar está determinada por la resistencia a la fusión. Esta presión se puede leer en el manómetro durante el proceso de inyección.
Por lo tanto, antes de llenar la cavidad, la máquina de moldeo por inyección no puede controlarse por presión, sino sólo por velocidad. La presión proviene de la resistencia, que no es algo que la máquina de moldeo por inyección pueda controlar.
La estabilidad de los productos moldeados por inyección está estrechamente relacionada con la estabilidad de la velocidad de inyección. Todas las inyecciones de circuito cerrado están diseñadas para lograr la tasa de inyección especificada en cada inyección.
Para el ajuste de presión de la pieza de inyección, utilice la presión del sistema, que es la presión más alta, como 140 bar o 160 bar. Hay suficiente presión para garantizar que la velocidad de inyección sea controlable. Debido a que la cavidad del molde no está llena, el ajuste de alta presión no provocará rebabas. Una vez llena la cavidad, no significa que el proceso de inyección haya terminado y que aún sea necesaria la extrusión.
Extrusión
De hecho, la mayor diferencia entre la inyección y otros métodos de moldeo es la presión de inyección extremadamente alta. Esta presión suele estar entre 1000 y 2000 bar. Ya sabes, en el fondo del abismo más profundo de la Tierra, la presión del agua es inferior a 2.000 bares. Es la extrusión de una presión de inyección tan grande después de llenar la cavidad lo que permite que información tan pequeña como un CD y tan grande como el brillo de un "espejo" se transfiera a la masa fundida.
La extrusión se produce por la compresión de la masa fundida y la inyección continua del tornillo, lo que también puede considerarse como sobrellenado. Una vez llena, se introduce una masa fundida equivalente a varios por ciento del volumen de la cavidad, lo que provoca que la presión aumente bruscamente. La sección de extrusión es en realidad la última sección de inyección. Solo la sección de extrusión necesita controlar la presión de inyección y establecer un límite superior para evitar rebabas. Una vez finalizada la compresión, mantenga la presión. Esta posición del tornillo se denomina "punto de retención de presión" y se establece en la pantalla de la computadora.
Función de mantenimiento de presión
La función de mantenimiento de presión es mantener una presión cuando la masa fundida se enfría/solidifica y se contrae, y continúa inyectando masa fundida para llenar el espacio de contracción para reducir o evitar la aparición de abolladuras.
La presión establecida de la sección de sujeción no puede exceder la presión establecida de la sección de extrusión, de lo contrario pueden producirse rebabas en la sección de sujeción.
La retención de presión multinivel disminuye en cada nivel. La disminución ideal es lineal y continua para satisfacer las necesidades reales de contracción gradual.
Debido a que la contracción es lenta, la velocidad de avance del tornillo también es lenta, por ejemplo, una velocidad de 2 es suficiente. El ahorro de energía de la máquina de moldeo por inyección se debe principalmente a que reduce el caudal de la bomba a 3 al mantener la presión, lo que supone un ahorro de energía del 97 en comparación con una bomba fija con un caudal siempre de 100. Cuanto mayor sea el tiempo de mantenimiento de la presión (pared extragruesa), más energía se ahorrará.
Se puede ver que solo es necesario controlar la presión pero no el caudal, porque la máquina de moldeo por inyección no controla la tasa de contracción. Esto es exactamente lo contrario de la primera fase de la inyección.
En cuanto a la duración del tiempo de retención, la retención se puede detener cuando el peso de producción ya no aumenta o la abolladura es aceptable. El siguiente paso es la plastificación. Comienza al mismo tiempo que el "período de recuperación".
Relleno de huecos de juez.
Se puede decir que el "punto de mantenimiento de presión" es la posición del tornillo para inyección (incluida la extrusión) y mantenimiento de presión respectivamente. El operador debe establecer el punto de presión de retención, es decir, encontrar la posición del tornillo cuando la cavidad del molde esté llena.
Hay tres métodos.
1. Cálculo teórico.
Por ejemplo, d = diámetro del tornillo, mm
S = carrera del tornillo, mm
W = peso total de las piezas de plástico (incluido el peso del canal frío), g
ρ = densidad del plástico a temperatura ambiente, g/cc
w se puede expresar de la siguiente manera
w = (πD2)/(400)×s /10×0,85 ×ρ, donde 0,85 es el coeficiente. Por lo tanto, s =(4000 w)/(0,85ρπD2)=(1497,9 w)/(ρD2).
Y punto de sujeción de presión, mm
h = p - s
P = Posición del tornillo después de la plastificación, mm
2.Cuando la cavidad está llena, la velocidad de avance del tornillo disminuirá repentinamente. Esto se puede observar desde el puntero (mecánico) de la posición del tornillo de la máquina de moldeo por inyección durante la inyección y el mantenimiento de la presión. La posición del tornillo en el momento de la desaceleración se puede leer en la regla de papel detrás del puntero. Establezca esta posición en el valor de Punto de retención de presión.
3. Durante la inyección y el mantenimiento de la presión, observe el manómetro del sistema. Cuando la cavidad del molde está llena, la presión del aceite aumenta bruscamente. En este momento, el observador grita y otro observador lee la posición del tornillo mostrada por el puntero o la computadora. Establezca esta posición en el valor de Punto de retención de presión. Este método sólo es adecuado para moldeo por inyección de paredes gruesas con velocidades de inyección lentas.
¿Control de presión o control de velocidad?
En base a los puntos anteriores, a continuación se enumeran el control de inyección, extrusión y mantenimiento de presión. La parte de inyección está separada por la posición del tornillo, que es la más común, pero está garantizada.
La sección de prensa sólo se puede separar por tiempo.
Funcionamiento de la máquina de moldeo por inyección
Desde una perspectiva operativa, la inyección y el mantenimiento de presión tienen las siguientes similitudes.
1. A menos que se utilice una servoválvula de inyección, la válvula de dirección de inyección está abierta durante la inyección y el mantenimiento de la presión, y no se cerrará durante este período (por supuesto que no.
Lo hará doblar).
2. En una pantalla de computadora general, tanto la inyección como el mantenimiento de la presión se controlan mediante la velocidad y la presión.
3. Segmentación de la inyección, aunque la posición del tornillo es la más precisa, también se puede distinguir por el tiempo (llamado inyección sincronizada) y la protección.
Los segmentos de presión son los mismos.
Por lo tanto, algunos operadores no utilizan la sección de mantenimiento de presión en absoluto, sino que utilizan la última sección o secciones de la inyección para mantener la presión. En el caso del moldeo por inyección simple, como el moldeo por inyección de dos etapas y el mantenimiento de presión de dos etapas, es posible, como se muestra en la figura siguiente, pero en aplicaciones de gama alta, surgirán problemas conceptuales y de optimización.
Tenga en cuenta que si la Inyección 3 y la Inyección 4 seleccionan la inyección programada, esto también limita la Inyección 1 y la Inyección 2 (sección de extrusión) para usar solo la inyección programada y no se pueden distinguir por una inyección de posición más precisa.
La máquina de moldeo por inyección por ordenador tiene las dos funciones siguientes.
1. En el modo "Tiempo de posición", puede especificar el límite superior del tiempo de inyección. Después de alcanzar el tiempo límite superior de inyección, el tornillo aún no ha alcanzado el punto de mantenimiento de la presión y el proceso seguirá cambiando para mantener la presión. Esta situación ocurre cuando hay cavidades en el moldeo por inyección de múltiples cavidades. Cuando no se utiliza la sección de retención, este modo no se utiliza y sólo se puede utilizar la inyección cronometrada.
2. Hay dos áreas de alarma fuera de rango antes y después del "punto de retención de presión". El área donde el tornillo no está en su lugar se llama área de subinyección y el tornillo ha pasado el punto de retención de presión.
Se llama Zona Luminosa. Ambos tienen la oportunidad de producir productos de desecho y notificar al operador que los trate. Sin una sección de sujeción, esta función no se puede utilizar.
Si la computadora puede proporcionar una caída de presión gradual lineal a través de la sección de retención de presión, esta función no se utilizará sin utilizar la sección de retención de presión.
El moldeo por inyección de precisión y de paredes delgadas utilizará control de circuito cerrado. El control de circuito cerrado solo permite el control de velocidad en la sección de inyección, el control del límite superior de presión en la sección de extrusión y el control de presión en la sección de mantenimiento de presión.
Las máquinas/ordenadores de moldeo por inyección europeas y americanas no están equipadas con control de presión en el extremo frontal de inyección, sino que solo están equipadas con control de presión en la sección de extrusión. Esto evita la posibilidad de inyectar para mantener la presión.
Ahorro de energía
Incluso si la máquina de moldeo por inyección está equipada con una bomba variable o un convertidor de frecuencia que ahorra energía, si el caudal de la sección de mantenimiento de presión se establece más alto (> 3 ), se reducirá el efecto de ahorro de energía.
Resumen
Existen muchos parámetros para la inyección multietapa y el mantenimiento de la presión. Sin una base teórica, establecer y encontrar parámetros de optimización a ciegas es un proceso largo. La inyección está orientada a la velocidad, la extrusión y el mantenimiento de la presión son teorías orientadas a la presión y los parámetros establecidos se pueden reducir a la mitad. Por supuesto, estas teorías son necesarias para la inyección en circuito cerrado. Si comprende la teoría de la extrusión, sabrá cómo resolver el problema de las rebabas. Comprender la importancia de mantener los puntos de presión puede conducir a un moldeo por inyección estable. Si comprende la teoría del embalaje, sabrá cómo resolver el problema de las abolladuras. Por supuesto, también se pueden realizar ajustes de ahorro de energía.