Preciznostbrizganje, kako se uobičajeno razumije, odnosi se na brizgane{0}} proizvode koji ispunjavaju stroge zahtjeve za tolerancije dimenzija, geometrijske tolerancije i hrapavost površine. Postizanje preciznog brizganja zahtijeva mnogo faktora koji doprinose, ali najbitniji su četiri elementa plastičnih sirovina, kalupi za brizganje, proces brizganja i oprema za brizganje (mašina za brizganje).
Precizna brizgana{0}}plastika
Plastika pogodna za precizno brizganje treba da ima karakteristike kao što su visoka mehanička čvrstoća, dobra stabilnost dimenzija, odlična otpornost na puzanje i širok raspon prilagodljivosti okolini. Sljedeće četiri vrste plastike se obično koriste za precizno brizganje:
① POM ojačan POM i karbonskim vlaknima (CF) ili POM ojačan staklenim vlaknima (GF). Ovaj materijal karakterizira dobra otpornost na puzanje, otpornost na zamor, otpornost na vremenske uvjete i dielektrična svojstva, te je otporan na vatru{1}}. Dodatak maziva olakšava otpuštanje plijesni.
② PA i PA66 ojačan staklenim vlaknima. Karakteristike: jaka otpornost na udarce i otpornost na habanje, dobra svojstva tečenja i mogu se oblikovati u proizvode debljine stijenke od 0,4 mm. PA66 ojačan staklenim vlaknima ima dobru otpornost na toplotu (tačka topljenja 250 stepeni), ali njegov nedostatak je higroskopnost; općenito, zahtijeva kondicioniranje vlage nakon oblikovanja.
③ PBT ojačan poliester. Karakteristike: kratak ciklus oblikovanja. Poređenje vremena oblikovanja je sljedeće: PBT Manje ili jednako POM ~ PA66 Manje ili jednako PA6.
④ PC i PC ojačan staklenim vlaknima. Karakteristike: dobra otpornost na habanje, poboljšana krutost nakon armiranja, dobra stabilnost dimenzija, dobra otpornost na vremenske uvjete, otpornost na vatru i dobra kalupljivost.
Precizni kalupi za brizganje
Kalupi koji se koriste za precizno brizganje trebaju imati sljedeće karakteristike:
① Visoka preciznost kalupa.
Ovo prvenstveno zavisi od toga da li dimenzije šupljine kalupa, pozicioniranje šupljine ili tačnost površine razdvajanja ispunjavaju zahtjeve.
② Dobra obradivost i krutost.
U dizajnu strukture kalupa, broj šupljina ne smije biti prevelik, a osnovna ploča, potporna ploča i zidovi šupljina trebaju biti deblji kako bi se spriječile teške elastične deformacije dijelova pod visokom temperaturom i visokim pritiskom.
③ Dobre performanse uklanjanja proizvoda iz kalupa.
Kalup bi idealno trebao imati mali broj šupljina, manje i kraće vodilice i veću hrapavost površine od običnih kalupa, što olakšava vađenje iz kalupa.
④ Čelik za precizne kalupe.
Treba odabrati legirani čelik{0}}visoke čvrstoće; Materijali koji se koriste za šupljine i klizače moraju biti podvrgnuti strogoj termičkoj obradi, a potrebno je odabrati materijale visoke tvrdoće (formalni dijelovi trebaju dostići približno 52 HRC), dobre otpornosti na habanje i jake otpornosti na koroziju.
Precizna mašina za brizganje
Karakteristike u pogledu tehničkih parametara
Na osnovu pritiska ubrizgavanja, konvencionalne mašine za brizganje rade na 147–177 MPa; precizne mašine za brizganje rade na 216–243 MPa; i ultra{4}}mašine za brizganje{5}} pod visokim pritiskom rade na 243–392 MPa. Precizne mašine za brizganje moraju koristiti -mašine za brizganje pod visokim pritiskom iz sljedećih razloga:
①
Da bi se poboljšala tačnost i kvalitet preciznih proizvoda, jer pritisak ubrizgavanja ima najznačajniji uticaj na brzinu skupljanja proizvoda. Kada pritisak ubrizgavanja dostigne 392 MPa, stopa skupljanja proizvoda u kalupu je gotovo nula. U ovom trenutku, na preciznost proizvoda utječu samo kalup ili okolina. Ispitivanja su pokazala da povećanje pritiska ubrizgavanja sa 98 MPa na 392 MPa povećava mehaničku čvrstoću za 3%-33%.
②
Za smanjenje debljine stijenke preciznih proizvoda i povećanje dužine kalupa. Uzimajući za primjer PC, konvencionalna mašina s pritiskom injektiranja od 177 MPa može oblikovati proizvode debljine stijenke od 0,2-0,8 mm, dok precizna mašina s pritiskom injektiranja od 392 MPa može oblikovati proizvode debljine između 0,15 i 0,6 mm. Mašine za brizganje pod ultra{8}}visokim-pritiskom mogu proizvesti proizvode sa većim omjerom dužine protoka.
③
Povećanje pritiska ubrizgavanja može u potpunosti iskoristiti efikasnost brzine ubrizgavanja. Da bi se postigla nominalna brzina ubrizgavanja, postoje samo dva načina: jedan je povećanje maksimalnog pritiska ubrizgavanja u sistemu; drugi je da se modificiraju parametri zavrtnja da se poveća omjer dužine-prema-promjera. Precizne mašine za brizganje zahtevaju velike brzine brizganja. Uzimajući za primjer njemačku-preciznu mašinu za brizganje DEMAG (60–420t), njena brzina brizganja može doseći 1000 mm/s, a vijak može postići ubrzanje od 12 m/s².
Karakteristike preciznih mašina za brizganje u smislu upravljanja
① Zahtjevi za ponovljivost (ponovljivost) parametara brizganja.
② Zahtjevi za kvalitet plastifikacije.
③ Kontrola temperature radnog hidrauličkog ulja.
④ Zahtjevi za održavanje pritiska.
⑤ Zahtjevi za kontrolu temperature kalupa.
Hidraulički (uljni krug) sistem precizne mašine za brizganje
- ① Hidraulički sistem treba da koristi proporcionalne komponente kao što su ventili proporcionalnog pritiska, ventili proporcionalnog protoka ili servo promenljive pumpe.
- ② Kod mehanizama za stezanje pod direktnim-pritiskom, hidraulički krugovi za dijelove za stezanje i ubrizgavanje trebaju biti odvojeni.
- ③ Zbog velike brzine preciznih mašina za brizganje, brzina odziva hidrauličkog sistema mora se povećati.
- ④ Hidraulički sistem preciznih mašina za brizganje treba u potpunosti da otelotvori integrisani inženjering mehaničkih, električnih, hidrauličkih i instrumentacionih sistema.
Strukturne karakteristike preciznih mašina za brizganje
① Zbog visokog pritiska ubrizgavanja kod preciznih mašina za brizganje, krutost steznog sistema je ključna, a paralelizam pokretnih i stacionarnih ploča mora se kontrolisati u rasponu od 0,05 do 0,08 mm.
② Kalupi pod niskim-pritiskom moraju biti zaštićeni, a tačnost sile stezanja mora biti strogo kontrolisana, jer veličina sile stezanja utiče na stepen deformacije kalupa, što na kraju utiče na tolerancije dimenzija oblikovanih delova.
③ Brzina otvaranja i zatvaranja kalupa treba da bude velika, obično oko 60 mm/s.
④ Komponente za plastifikaciju: vijak, glava zavrtnja, nepovratni prsten i cijev bi trebali imati strukturni oblik koji pruža jaku sposobnost plastificiranja, dobru homogenizaciju i visoku efikasnost ubrizgavanja; obrtni moment zavrtnja treba da bude veliki i sposoban za regulaciju brzine bez stepena. Na osnovu toga, precizne mašine za brizganje često koriste modularne jedinice kako bi se prilagodile proizvodnim potrebama različitih preciznih plastičnih delova, kao što je prikazano na slici.
Znamo da, bez obzira na vrstu precizne mašine za brizganje, ona na kraju mora biti u stanju da stabilno kontroliše ponovljivost dimenzija i ponovljivost kvaliteta oblikovanih proizvoda.
Glavni proizvođači preciznih mašina za brizganje
U području razvoja preciznih mašina za brizganje, vodeći proizvođači koji predstavljaju trenutni svjetski napredni nivo uključuju njemačke kompanije kao što su KraussMaffei, Demag i Arburg, kao i japanske kompanije kao što su Nissei, JSW i Sumitomo Heavy Industries. Među njima, precizna mašina za brizganje koju je lansirao njemački Arburg ima dizajn tipa kutije- za svoj mehanizam stezanja, što značajno poboljšava tačnost stezanja.
Problemi skupljanja u preciznim plastičnim dijelovima brizganim brizganjem.
Četiri su faktora koja utječu na skupljanje oblikovanih plastičnih dijelova: termičko skupljanje, skupljanje u fazi prijelaza, orijentacijsko skupljanje i skupljanje pri kompresiji.
Utjecaj svakog faktora skupljanja na precizno brizganje je analiziran u nastavku:
① Termičko skupljanje
② Skupljanje faznog prijelaza
③ Orijentaciono skupljanje
④ Kompresijsko skupljanje
① Termičko skupljanje:Termičko skupljanje je inherentna termofizička karakteristika materijala za kalupljenje i materijala kalupa. Više temperature kalupa rezultiraju višim temperaturama proizvoda, što dovodi do povećanog stvarnog skupljanja. Zbog toga temperatura kalupa ne smije biti previsoka u preciznom brizganju.
② Skupljanje faznog prijelaza:U kristalnim smolama, tokom procesa orijentacije, dolazi do kristalizacije makromolekula, što uzrokuje skupljanje zbog smanjenja specifične zapremine. To se zove skupljanje faznog prijelaza. Više temperature kalupa dovode do veće kristalnosti i većeg skupljanja; međutim, s druge strane, povećana kristalnost povećava gustoću proizvoda, smanjuje koeficijent linearne ekspanzije i samim tim smanjuje skupljanje. Stoga je stvarna stopa skupljanja određena kombinovanim učinkom ova dva faktora.
③ Orijentaciono skupljanje:Zbog prisilnog rastezanja molekularnih lanaca u smjeru toka, makromolekuli imaju tendenciju da se ponovo-namotaju i oporave tokom hlađenja, što rezultira skupljanjem u smjeru orijentacije. Stupanj molekularne orijentacije povezan je s tlakom ubrizgavanja, brzinom ubrizgavanja, temperaturom smole i temperaturom kalupa, ali uglavnom sa brzinom injektiranja.
④ Kompresijsko skupljanje:Većina plastike je kompresibilna, što znači da se njihov specifični volumen značajno mijenja pod visokim pritiskom. Pri normalnim temperaturama povećanje tlaka ubrizgavanja smanjuje specifični volumen oblikovanog proizvoda, povećava njegovu gustoću, smanjuje koeficijent linearne ekspanzije i značajno smanjuje skupljanje. U skladu sa kompresibilnošću, materijal za oblikovanje ima efekat elastičnog obnavljanja, što smanjuje skupljanje proizvoda.