Kako realizirati brizganje tankih zidova tradicionalnom opremom?

U procesu brizganja plastike, debljina stijenke dijela je vrlo kritičan parametar. Tankozidni dijelovi za brizganje imaju mnoge prednosti, kao što su smanjenje težine dijelova, obim proizvodnje, utrošak materijala i ciklus oblikovanja. Međutim, nije isplativo koristiti skupe mašine za brizganje velike brzine za proizvodnju proizvoda sa tankim zidovima.
Bez obzira da li je tradicionalna mašina za brizganje kompetentna ili ne, analizirajmo ovaj problem:
Prvo, moramo razumjeti šta je brizganje tankih zidova. Općenito, brizganje tankih zidova odnosi se na dio za brizganje s površinom od 50 kvadratnih centimetara i debljinom stijenke od 1 mm. Ovaj nivo brizganja može se nazvati brizganjem tankih zidova.
Međutim, tradicionalna mašina za brizganje ne može ispuniti zahtjeve za brizganje tankih zidova. Uzmimo za primjer tradicionalnu mašinu za brizganje kalupa za izradu dijelova debljine stijenke 3 mm: kada prednji dio rastopljenog termoplasta teče kroz šupljinu kalupa, on će doći u kontakt sa jezgrom ili unutrašnjim zidom šupljine kalupa sa nižom temperaturom i oblikom učvršćena tanka koža. Ova vrsta prerano očvrsnute kože čini oko 20 posto ukupne debljine zida.
Unutar ovog sloja kože, rastopljeni materijal koji se ubrizgava i dalje teče naprijed. Očigledno, ako se debljina stijenke dijela smanji do mjere tankog zida, njegova brzina hlađenja će se također ubrzati, što će rezultirati povećanjem udjela očvrsnute kože u cijeloj debljini stijenke, odnosno njegovog naknadnog rastaljenog jezgra. protok u šupljinu kalupa će se smanjiti. Naprotiv, skraćuje se vremenski interval za kondenzaciju dijelova. Sve ovo otežava kontinuirani protok materijala, što otežava dijelovima da ostvare zahtjeve punjenja prije kondenzacije.
Kako bi se prevladale poteškoće s punjenjem tankoslojnog brizganja, obično je potreban poseban dizajn ili modifikacija mašine za brizganje, kao što je upotreba višekanalnih priključaka za injektiranje, primjena tlaka injektiranja do 241 Pa i brzina brizganja od 1000MM/S. Međutim, ove prakse će koštati znatan novac.
Dakle, možemo li kontrolirati neke procesne parametre na tradicionalnoj nemodificiranoj standardnoj mašini za brizganje kako bismo zadovoljili zahtjeve brizganja tankih zidova?
Odgovor je da. Prijavljeno je da je neko uradio ovaj eksperiment na tradicionalnoj mašini za brizganje sa maksimalnom silom stezanja od 90 hektara i maksimalnom zapreminom brizganja od 170 g: kalup sa lepezastim umetkom za brizganje, otvorom za injektiranje i šupljinom je postavljen na ovu mašinu. Odnos dužine i debljine umetka je 140:1, a debljina šupljine 1 mm. Korištene plastike su Lexan SP7602 i Magnum 9015.
Težina dijela proizvoda je jedina varijabla izlazna vrijednost. Pod istim uslovima šupljine kalupa, promjena težine dijela je očito usko povezana sa stepenom punjenja rastopljenog materijala u šupljini kalupa tokom procesa brizganja. Rečeno je da pouzdanost rezultata analize promjene težine dijelova može biti i do 95 posto. Stoga se ovaj eksperiment temelji na odnosu između parametara procesa i težine dijelova. Zbog toga je pet pretvarača pritiska i temperature posebno ugrađeno u kalupnu šupljinu. Sistem za kontrolu podataka prati krivu pritiska i temperature u šupljini.
Eksperiment usvaja dizajn sa polovičnim razlomkom za proučavanje temperature mlaznice, temperature kalupa, vremena hlađenja, brzine ubrizgavanja i pritiska zadržavanja izbjeljivanja. Rečeno je da ovih pet parametara može uticati na težinu delova. Kako bi se utvrdili ovi parametri kako bi se odredio njihov utjecaj na težinu dijelova, za brizganje se koriste različite kombinacije visokih i niskih vrijednosti.
PC i ABS su testirani. Eksperimentalni uslovi su: odgovarajuća temperatura topljenja, standardna temperatura kalupa i težina dela, standardna zatezna čvrstoća dela i maksimalna dozvoljena brzina injektiranja. Osim toga, relativna viskoznost dva materijala također se može utvrditi pri različitim brzinama smicanja.
Eksperimentalni rezultati su sljedeći:
1. Kada temperatura topljenja ABS materijala poraste sa 260 stepeni na 280 stepeni, težina njegovih delova će se povećati sa 6,6 g na 7,4 g, odnosno 12 odsto.
2. Za PC materijale, kada se temperatura topljenja podigne sa 290 stepeni na 300 stepeni, težina delova se povećava sa 7,3 g na 8,9 g, što je 22 odsto
3. Kada temperatura kalupa poraste sa 80 stepeni na 90 stepeni, težina delova napravljenih od PC i ABS raste, ali PC je osetljiviji. Težina dijelova napravljenih od potonjeg može se povećati sa 8,4 g na 8,8 g, što je povećanje od 4,8 posto.
4. Promjene temperature topljenja i temperature kalupa dovest će do promjena vlačne čvrstoće dijelova. Međutim, povećanje temperature topljenja će smanjiti čvrstoću, dok će povećanje temperature kalupa povećati čvrstoću.
5. Skraćivanje vremena hlađenja i povećanje brzine ubrizgavanja će povećati težinu PC delova, dok ABS materijali nisu pod uticajem ova dva parametra.
Analiza rezultata:
Za PC materijale, temperatura topljenja, temperatura kalupa, vrijeme hlađenja i brzina ubrizgavanja su ključni parametri koji utiču na težinu dijelova; Za ABS, parametri koji utječu na težinu njegovih dijelova su samo temperatura topljenja i temperatura kalupa.
Povećanje temperature topljenja će učiniti da materijal ima veću toplotnu energiju i niži viskozitet, što će olakšati protok rastopljenog materijala, formirati dužu dužinu trake i glatkije ispuniti šupljinu. Međutim, ako je temperatura topljenja previsoka, materijal će se pokvariti i degradirati. Stoga se ovaj parametar može koristiti samo za osiguranje punjenja šupljine unutar gornje granice dopuštene materijalom.
Povećanje temperature kalupa će smanjiti kondenzacijski sloj materijala u šupljini kalupa i učiniti da rastopljeni materijal lakše teče u šupljini kalupa, kako bi se dobila veća težina dijela i bolji kvalitet površine.
Kraće vrijeme hlađenja može skratiti ostanak rastaljenog materijala u posudi i smanjiti mogućnost degradacije. Vjeruje se da će smanjenje debljine zida za 50 posto dovesti do 4-puta smanjenja vremena hlađenja. Osim toga, vrijeme hlađenja čini oko 70 posto ciklusa oblikovanja, a njegovo smanjenje znači poboljšanje efikasnosti proizvodnje.
Zapremina ubrizgavanja mašine treba da bude što veća. Ovo također pomaže da se smanji vrijeme zadržavanja rastopljenih materijala u posudi. Povećanje brzine ubrizgavanja će također smanjiti relativnu viskoznost rastaljenog materijala, što je rezultat utjecaja pseudoplastike kada smicanje postaje tanje. U isto vrijeme, ovo posmično zagrijavanje se događa samo za manje od sekunde, što je beznačajno za izazivanje očite degradacije.
Povećanje brzine injektiranja će smanjiti viskoznost PC materijala i povećati težinu dijelova, ali je mnogo manja od one kod dijelova s ​​višom temperaturom topljenja. Međutim, budući da može materijal učiniti otpornijim na degradaciju, preporučljivo je poboljšati brzinu ubrizgavanja.
Promjena brzine ubrizgavanja gotovo da nema efekta na ABS materijal, jer njegova relativna viskoznost u ovom trenutku nije značajno smanjena.
Promjenom nekih parametara procesa pod uvjetima tradicionalne mašine za brizganje, povećana je težina dijelova.
Ovaj rezultat zapravo odražava povećanje sposobnosti plastike da ispuni šupljinu od 1 mm u rastopljenom stanju, čime se poboljšava sposobnost oblikovanja tankih stijenki.
Prema eksperimentalnim rezultatima, moguće je obrađivati ​​tankozidne dijelove i na tradicionalnim mašinama za brizganje. Tokom rada, brzina ubrizgavanja se može podesiti na maksimalno dozvoljenu gornju granicu. Na osnovu toga, ova dva parametra se mogu poboljšati što je više moguće u skladu s ograničenjem maksimalne temperature topljenja i standardom maksimalne temperature kalupa koji preporučuje materijal. Ovo je glavna protumjera za postizanje visokokvalitetnog brizganja tankih zidova uz jeftin izbor na tradicionalnim mašinama za brizganje.