Parametrii matriței prin injecție

Presiunea de injecție este asigurată de sistemul hidraulic al sistemului de turnare prin injecție. Presiunea cilindrului hidraulic este transmisă plasticului topit prin șurubul mașinii de turnat prin injecție. Acționat de presiune, plasticul topit intră în canalul matriței (pentru unele matrițe, acesta este și canalul principal), canalul de ramificație și în cele din urmă intră în cavitatea matriței prin poartă. Acest proces se numește turnare prin injecție sau umplere. Presiunea există pentru a depăși rezistența în timpul procesului de curgere a topiturii; dimpotrivă, rezistența prezentă în procesul de curgere trebuie să fie compensată de presiunea mașinii de turnat prin injecție pentru a asigura o umplere lină.

În timpul turnării prin injecție, presiunea este cea mai mare la duza mașinii de turnare prin injecție pentru a depăși rezistența la curgere pe parcursul traseului topiturii. Ulterior, presiunea scade treptat de-a lungul lungimii curgerii spre marginea de atac a topiturii. Dacă cavitatea matriței are o aerisire bună, presiunea finală la marginea anterioară a topiturii este presiunea atmosferică.

Mulți factori influențează presiunea de umplere a topiturii, care poate fi clasificată în trei tipuri:

(1) Factori materiale, cum ar fi tipul și vâscozitatea plasticului;

(2) Factori structurali, cum ar fi tipul, numărul și locația sistemului de blocare, forma cavității matriței și grosimea piesei;

(3) Elemente proces de turnare.

Timpul de injectare discutat aici se referă la timpul necesar pentru ca plasticul topit să umple cavitatea matriței, excluzând timpii auxiliari precum deschiderea și închiderea matriței. Deși timpul de injecție este foarte scurt și are un impact mic asupra ciclului de turnare, reglarea timpului de injecție joacă un rol semnificativ în controlul presiunii porții, canalului și cavității. Un timp rezonabil de injectare contribuie la umplerea ideală a topiturii și este crucial pentru îmbunătățirea calității suprafeței produsului și reducerea toleranțelor dimensionale.

Timpul de injectare ar trebui să fie semnificativ mai scurt decât timpul de răcire, aproximativ 1/10 până la 1/15 din timpul de răcire. Această regulă poate fi folosită ca bază pentru estimarea timpului total de turnare al piesei din plastic. În analiza curgerii matriței, timpul de injecție în rezultatele analizei este egal cu timpul de injecție stabilit în condițiile de proces numai atunci când topitura este complet umplută prin rotirea șurubului. Dacă șurubul trece la presiunea de menținere înainte ca cavitatea să fie complet umplută, rezultatele analizei vor fi mai mari decât setările pentru starea procesului.

Temperatura de injecție este un factor crucial care afectează presiunea de injecție. Butoaiele mașinii de turnat prin injecție au 5-6 zone de încălzire, iar fiecare material are temperatura de procesare adecvată (temperaturile detaliate de prelucrare pot fi găsite în datele furnizate de furnizorul de material). Temperatura de injecție trebuie controlată într-un anumit interval. O temperatură prea scăzută are ca rezultat plastificarea slabă a topiturii, afectând calitatea piesei turnate și crescând dificultatea procesului; o temperatură prea ridicată duce la descompunerea materialului. În turnarea prin injecție efectivă, temperatura de injecție este adesea mai mare decât temperatura butoiului, diferența depinzând de rata de injecție și de proprietățile materialului, ajungând până la 30 de grade. Acest lucru se datorează căldurii mari generate de forfecare pe măsură ce topitura trece prin duza de injecție. Această diferență poate fi compensată în analiza curgerii matriței în două moduri: unul este de a măsura temperatura topiturii în timpul injectării aerului, iar celălalt este de a include duza în model.

Aproape de sfârșitul procesului de injecție, șurubul se oprește din rotație, dar continuă să avanseze, moment în care injecția intră în treapta de presiune de menținere. În timpul procesului de menținere a presiunii, duza mașinii de turnat prin injecție alimentează continuu material în cavitate pentru a umple volumul eliberat de contracția piesei. Dacă cavitatea este umplută fără a menține presiunea, piesa se va micșora cu aproximativ 25%, în special la nivelul nervurilor unde contracția excesivă va lăsa urme de contracție. Presiunea de menținere este în general de aproximativ 85% din presiunea maximă de umplere, dar aceasta ar trebui determinată în funcție de situația reală.

Contrapresiunea se referă la presiunea pe care șurubul trebuie să o depășească atunci când se întoarce și se retrage pentru a depozita materialul. Contrapresiunea ridicată este benefică pentru dispersia pigmentului și topirea plasticului, dar prelungește și timpul de retragere a șurubului, reduce lungimea fibrelor de plastic și crește presiunea mașinii de turnat prin injecție. Prin urmare, contrapresiunea ar trebui să fie mai mică, în general nu depășind 20% din presiunea de injecție. La turnarea prin injecție a materialelor plastice spumă, contrapresiunea ar trebui să fie mai mare decât presiunea formării gazului; în caz contrar, șurubul va fi împins afară din butoi. Unele mașini de turnat prin injecție pot fi programate cu contra-presiune pentru a compensa reducerea lungimii șuruburilor în timpul topirii, ceea ce reduce căldura de intrare și scade temperatura. Cu toate acestea, deoarece rezultatele acestei schimbări sunt dificil de prezis, nu este ușor să reglați mașina în consecință.