Fröccsöntés, más néven fröccsöntés, egy fröccsöntési módszer, amely egyesíti a fröccsöntést. A fröccsöntési módszer előnyei a gyors gyártási sebesség és a nagy hatékonyság, a művelet automatizálható, számos forma és szín létezik, a formák az egyszerűtől az összetettig, a méretek pedig a nagytól a kicsiig, és a termék a méretek pontosak, a termékek könnyen cserélhetők, összetett formára alakíthatók Alkatrészek, fröccsöntés tömeggyártásra és komplex formájú termékekre és egyéb fröccsfeldolgozási területekre is alkalmas.
Egy teljesen megolvadt műanyagot egy csavarral egy bizonyos hőmérsékleten megkevernek, nagy nyomással a formaüregbe fecskendezik, majd lehűtik és megszilárdítják, így öntött terméket kapnak. Ez a módszer alkalmas összetett formájú alkatrészek tömeggyártására, és az egyik fontos feldolgozási módszer.
- Alapinformációk a fröccsöntésről
- Történelem
- Fröccsöntési folyamat
- Nyomásszabályozás
- Befecskendezési nyomás
- Paraméter
- Alapinformációk a fröccsöntésről
A fröccsöntési folyamat nagyjából a következő 6 szakaszra osztható:
Forma befogás, ragasztó befecskendezés, nyomástartás, hűtés, formanyitás, illtermék eltávolítása.
A fenti eljárás megismétlésével a termékek időszakosan, tételekben állíthatók elő. A hőre keményedő műanyagok és a gumi öntése is ugyanezt az eljárást foglalja magában, de a hordó hőmérséklete alacsonyabb, mint a hőre lágyuló műanyagoké, és nagyobb a fröccsnyomás. A formát felmelegítjük. Az anyag befecskendezése után keményedési vagy vulkanizálási folyamaton kell keresztülmennie a formában, majd forrón le kell filmezni.
A mai feldolgozási technológia trendje a high-tech irányába fejlődik. Ezek a technológiák a következők: mikro-fröccsöntés, nagy töltetű kompozit fröccsöntés, vízzel segített fröccsöntés, különféle speciális fröccsöntési eljárások vegyes alkalmazása, hab fröccsöntés, formatechnológia, szimulációs technológia stb.
1868-ban Hyatt kifejlesztett egy műanyagot, amelyet celluloidnak nevezett el. A celluloidot Alexander Parks találta fel 1851-ben. A Hyatt úgy javítja, hogy kész formákká alakítható legyen. Hyatt és testvére Isaiah 1872-ben jegyeztette be az első dugattyús befecskendező gép szabadalmát. Ez a gép viszonylag egyszerűbb, mint a 20. században használtak. Alapvetően úgy működik, mint egy óriási injekciós tű. Ez az óriási tű (diffúziós hordó) egy fűtött hengeren keresztül fecskendezi be a műanyagot a formába.
Az 1940-es években a második világháború óriási keresletet teremtett az olcsó, tömeggyártású termékek iránt. , alacsony árú, sorozatgyártású termékek.
1946-ban James Watson Hendry amerikai feltaláló megépítette az első fröccsöntő gépet, amely lehetővé tette a fröccsöntés sebességének és a gyártott termékek minőségének pontosabb szabályozását. Ez a gép az injektálás előtti anyagkeverést is lehetővé teszi, így a színes vagy újrahasznosított műanyagok alaposan belekeverhetők a szűz anyagokba. 1951-ben az Egyesült Államok kifejlesztette az első csavaros befecskendező gépet. Nem kért szabadalmat, és ez az eszköz még mindig használatban van.
Az 1970-es években Hendry továbbfejlesztette az első gázzal segített fröccsöntési eljárást, és lehetővé tette összetett, üreges termékek gyártását, amelyek gyorsan lehűlnek. Ez nagymértékben növeli a tervezési rugalmasságot, valamint a gyártott alkatrészek szilárdságát és végpontjait, miközben csökkenti a gyártási időt, a költségeket, a súlyt és a hulladékot.
hőmérséklet szabályozás
- Hordóhőmérséklet: A fröccsöntési folyamat során szabályozandó hőmérsékletek közé tartozik a hordó hőmérséklete, a fúvóka hőmérséklete és a forma hőmérséklete stb. Az első két hőmérséklet főként a műanyagok lágyulását és folyását, míg az utóbbi hőmérséklet elsősorban az áramlást és a hűtést befolyásolja. műanyagokból. Minden műanyagnak más előremenő hőmérséklete van. Ugyanannak a műanyagnak eltérő az előremenő hőmérséklete és a bomlási hőmérséklete a különböző források vagy minőségek miatt. Ennek oka az eltérő átlagos molekulatömeg és molekulatömeg-eloszlás. A különböző típusú fröccsöntött műanyagok áramlási hőmérséklete és bomlási hőmérséklete eltérő. A gépben a lágyítási folyamat is eltérő, így a hordó hőmérséklete is eltérő.
- Fúvóka hőmérséklete: A fúvóka hőmérséklete általában valamivel alacsonyabb, mint a hordó maximális hőmérséklete. Ez azért van így, hogy megakadályozzuk a „nyálfolyást”, amely az egyenes átmenő fúvókában előfordulhat. A fúvóka hőmérséklete nem lehet túl alacsony, különben az olvadt anyag idő előtti megszilárdulását okozza, és blokkolja a fúvókát, vagy az idő előtti megszilárdulási anyag a forma üregébe kerül, és befolyásolja a termék teljesítményét.
- Forma hőmérséklet: A forma hőmérséklete nagyban befolyásolja a termék belső teljesítményét és látszólagos minőségét. Az öntőforma hőmérséklete függ a műanyag kristályosságától, a termék méretétől és szerkezetétől, a teljesítménykövetelményektől és egyéb folyamatfeltételektől (olvadékhőmérséklet, fröccsöntési sebesség és nyomás, formázási ciklus stb.).
Nyomásszabályozás
A fröccsöntési folyamat során a nyomás magában foglalja a lágyító nyomást és a fröccsnyomást, és közvetlenül befolyásolja a műanyag lágyulását és a termék minőségét.
- Plasztifikáló nyomás: (ellennyomás) Csavaros befecskendező gép használatakor a csavar forgásakor és visszahúzódásakor a csavar tetején lévő olvadék által kifejtett nyomást lágyítónyomásnak, más néven ellennyomásnak nevezzük. Ennek a nyomásnak a mérete a hidraulikus rendszerben lévő nyomáscsökkentő szelepen keresztül állítható be. Injektálásnál a lágyító nyomás nagyságát a csavar kialakításától, a termékminőségi követelményektől és a műanyag típusától függően módosítani kell. Ha ezek a feltételek és a csavar sebessége változatlan marad, a lágyító nyomás növelése erősíti a nyírást. A hatás növeli az olvadék hőmérsékletét, de csökkenti a lágyítás hatékonyságát, növeli az ellenáramlást és a szivárgást, valamint növeli a hajtóerőt.
Emellett a lágyító nyomás növelése gyakran egyenletessé teheti az olvadék hőmérsékletét, a színanyagok egyenletesen keveredhetnek, és az olvadékban lévő gáz elvezethető. Az általános műveleteknél a lágyító nyomást a lehető legalacsonyabbra kell meghatározni, miközben biztosítják a kiváló termékminőséget. A fajlagos érték a felhasznált műanyag típusától függően változik, de általában ritkán haladja meg a 20 kg/cm2-t.
Befecskendezési nyomás: A jelenlegi gyártásban szinte minden fröccsöntőgép befecskendezési nyomása a dugattyúnak vagy a csavar tetejének a műanyagra gyakorolt nyomásán alapul.
Az alkalmazott nyomás (az olajvezeték nyomásából átszámítva) az irányadó. A fröccsöntésben a fröccsnyomás szerepe az, hogy leküzdje a műanyag áramlási ellenállását a hordótól az üregig, töltési sebességet biztosítson az olvadt anyagnak és tömörítse az olvadt anyagot.
- Formázási ciklus
A fröccsöntési folyamat befejezéséhez szükséges időt fröccsöntési ciklusnak, más néven fröccsöntési ciklusnak nevezik. Valójában a következő részeket tartalmazza: Formázási ciklus: A formázási ciklus közvetlenül befolyásolja a munka termelékenységét és a berendezések kihasználtságát. Ezért a gyártási folyamat során a formázási ciklus idejét a lehető legnagyobb mértékben le kell rövidíteni a minőség biztosítása mellett. A teljes formázási ciklusban a fröccsöntési idő és a hűtési idő a legfontosabb, ezek döntően befolyásolják a termék minőségét. A befecskendezési idő töltési ideje egyenesen fordítottan arányos a töltési sebességgel. A gyártás során a töltési idő általában körülbelül 3-5 másodperc. A befecskendezési idő tartási ideje az üregben lévő műanyagra ható nyomási idő, amely a teljes befecskendezési idő nagy részét teszi ki, általában körülbelül 20-120 másodperc (legfeljebb 5-10 perc extra vastagság esetén alkatrészek). Az olvadék kapunál való megfagyása előtti tartási idő hatással lesz a termék méretpontosságára. Ha később lesz, annak nincs hatása. A tartási időnek is van a legjobb értéke, amely köztudottan függ az anyag hőmérsékletétől, a forma hőmérsékletétől, valamint a főcsatorna és a kapu méretétől. Ha a főcsatorna és a kapu méretei és a folyamat körülményei normálisak, általában a termék zsugorodási sebességének legkisebb ingadozási tartományával rendelkező nyomásértéket alkalmazzuk. A hűtési idő elsősorban a termék vastagságától, a műanyag termikus és kristályosodási tulajdonságaitól, valamint a forma hőmérsékletétől függ. A hűtési idő végpontjának azon az elven kell alapulnia, amely biztosítja, hogy a termék szétszerelése során ne történjen változás. A hűtési idő általában 30 és 120 másodperc között van. Nem szükséges, hogy a hűtési idő túl hosszú legyen. Ez nemcsak a gyártás hatékonyságát csökkenti, hanem az összetett alkatrészek minőségét is befolyásolja. Nehézséget okoz az öntőformából történő kiszerelésben, sőt a formából való kihúzás során még kihúzási feszültség is fellép. A fröccsöntési ciklus egyéb időszakai a gyártási folyamat folyamatos és automatizált-e, valamint a folytonosság és az automatizálás mértéke.
- Befecskendezési nyomás
A fröccsöntő nyomást a fröccsöntő rendszer hidraulikus rendszere biztosítja. A hidraulikus henger nyomása a fröccsöntő gép csavarján keresztül jut át a műanyag olvadékra. A nyomás hatására a műanyag olvadék belép a függőleges áramlási csatornába (egyes formák esetében a fő áramlási csatornába is), a fő áramlási csatornába, és a fröccsöntő gép fúvókáján keresztül a forma söntáramlásába. csatornába, és a kapun keresztül belép a formaüregbe. Ezt a folyamatot fröccsöntési eljárásnak, vagy töltési folyamatnak nevezik. A nyomás megléte az olvadékáramlási folyamat során fellépő ellenállás leküzdésére szolgál, vagy fordítva, az áramlási folyamat során fennálló ellenállást a fröccsöntő gép nyomásával kell ellensúlyozni, hogy a töltési folyamat zökkenőmentesen menjen végbe.
A fröccsöntési folyamat során a fröccsöntő gép fúvókájánál a nyomás a legmagasabb, hogy leküzdje az olvadék áramlási ellenállását a folyamat során. Ezt követően a nyomás fokozatosan csökken az áramlási hossz mentén az olvadék elülső hullámfrontja felé. Ha a formaüregben a kipufogógáz jó, akkor az olvadék elülső végén a végső nyomás atmoszférikus nyomás.
Számos tényező befolyásolja az olvadék töltési nyomását, amelyek három kategóriába sorolhatók: (1) anyagi tényezők, például a műanyag típusa és viszkozitása stb.; (2) szerkezeti tényezők, mint például a kiöntőrendszer típusa, száma és elhelyezkedése, a formaüreg alakja és a termék minősége. Vastagság stb.; (3) A formázás folyamati tényezői.
2.Fröccsöntési idő
Az itt említett fröccsöntési idő arra az időre vonatkozik, amely ahhoz szükséges, hogy a műanyag olvadék kitöltse az üreget, kivéve az olyan segédidőket, mint a forma nyitása és zárása. Bár a befecskendezési idő nagyon rövid, és csekély hatással van a fröccsöntési ciklusra, a befecskendezési idő beállítása nagy hatással van a kapu, a csatorna és az üreg nyomásszabályozására. Az ésszerű fröccsöntési idő segíti az olvadék ideális kitöltését, és nagy jelentősége van a termék felületi minőségének javításában és a mérettűrések csökkentésében.
A fröccsöntési idő sokkal rövidebb, mint a hűtési idő, körülbelül a hűtési idő 1/10-1/15-e. Ez a szabály alapul szolgálhat a műanyag alkatrészek teljes formázási idejének előrejelzéséhez. A formaáramlás elemzésekor csak akkor, ha az olvadékot teljesen meghajtja a csavar forgása, hogy kitöltse az üreget, az elemzési eredményekben szereplő befecskendezési idő megegyezik a folyamat körülményei között beállított befecskendezési idővel. Ha a csavarnyomás-váltás az üreg feltöltése előtt történik, az elemzési eredmények nagyobbak lesznek, mint a folyamat körülményeinek beállítása.
3. Fröccsöntési hőmérséklet
A fröccsöntési hőmérséklet fontos tényező, amely befolyásolja a fröccsöntési nyomást. A fröccsöntő gép hordója 5-6 fűtőszakaszból áll, és minden alapanyagnak saját megfelelő feldolgozási hőmérséklete van (a feldolgozási hőmérsékletek részletes leírását az anyagszállító által megadott adatokban találja). A fröccsöntési hőmérsékletet egy bizonyos tartományon belül kell szabályozni. Ha a hőmérséklet túl alacsony, az olvadék gyengén lágyul, ami befolyásolja a fröccsöntött alkatrészek minőségét és megnehezíti a folyamatot; ha a hőmérséklet túl magas, az alapanyagok könnyen lebomlanak. A tényleges fröccsöntési folyamatban a fröccsöntés hőmérséklete gyakran magasabb, mint a hordó hőmérséklete. A magasabb érték a befecskendezési sebességtől és az anyagtulajdonságoktól függ, és elérheti a 30 fokot is. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az olvadt anyag nyíródik, amikor áthalad a befecskendező nyíláson, és nagy hőt termel. Kétféleképpen lehet kompenzálni ezt a különbséget a formaáramlás elemzése során. Az egyik, hogy a levegőbe fecskendezve próbáljuk megmérni az olvadt anyag hőmérsékletét, a másik pedig a fúvóka bevonása a modellezéskor.
4. Nyomás és idő tartása
A fröccsöntési folyamat vége felé a csavar leáll, és csak előrenyomul. Ekkor a fröccsöntés a nyomástartó szakaszba lép. A nyomástartási folyamat során a fröccsöntő gép fúvókája folyamatosan tölti fel az üregbe az anyagot, hogy kitöltse az alkatrész zsugorodása miatt felszabaduló térfogatot. Ha az üreg feltöltése után nem tartanak fenn nyomást, az alkatrész körülbelül 25%-kal zsugorodik, különösen a bordák, amelyek túlságosan összezsugorodnak és zsugorodási nyomokat okoznak. A tartási nyomás általában a maximális töltési nyomás 85%-a, amit természetesen a tényleges helyzet alapján kell meghatározni.
5.Hátnyomás
Az ellennyomás azt a nyomást jelenti, amelyet le kell győzni, amikor a csavar megfordul és visszahúzódik az anyag tárolására. A nagy ellennyomás alkalmazása előnyös a színes anyagok diszperziójához és a műanyagok olvadásához, de meghosszabbítja a csavar visszahúzási idejét, csökkenti a műanyag szálak hosszát és növeli a fröccsöntő gép nyomását. Ezért az ellennyomásnak alacsonyabbnak kell lennie, általában nem nagyobb, mint a fröccsöntésénél. a nyomás 20%-a. Habműanyag befecskendezésekor az ellennyomásnak nagyobbnak kell lennie, mint a gáz által alkotott nyomásnak, különben a csavar kiszorul a hordóból. Egyes fröccsöntő gépek ellennyomást programozhatnak, hogy kompenzálják a csavar hosszának csökkenését az olvasztás során, ami csökkenti a hőbevitelt és a hőmérséklet csökkenését okozza. Mivel azonban ennek a változásnak az eredményeit nehéz megbecsülni, nem könnyű megfelelő beállításokat végezni a gépen.
