Como otimizar o processo de moldagem por injeção?

O desenvolvimento adicional do equipamento de injeção e a melhoria contínua dos requisitos de qualidade do produto apresentam requisitos mais elevados para a tecnologia de moldagem por injeção. A seleção correta do equipamento de injeção, a configuração razoável do processo de moldagem e a otimização das condições do processo são as chaves para melhorar a qualidade do produto.
Seleção correta da máquina de moldagem por injeção
O desempenho das máquinas de moldagem por injeção afeta diretamente a qualidade dos produtos de moldagem por injeção. Os preços das máquinas de moldagem por injeção com diferentes especificações e requisitos de desempenho variam muito.
Seleção de especificação da máquina de moldagem por injeção
Ao selecionar a especificação da máquina de moldagem por injeção, devemos primeiro considerar a situação do molde de produção, porque a mesma máquina de moldagem por injeção geralmente precisa atender à produção de vários conjuntos de moldes com tamanhos diferentes. Devemos determinar a especificação da máquina de moldagem por injeção de acordo com o peso das peças, tamanho do molde, etc., ou seja, a força máxima de travamento e o volume máximo de injeção da máquina de moldagem por injeção e, em seguida, selecionar o modelo apropriado de acordo com as especificações e modelos fornecidos pelo fabricante da máquina injetora. A maioria dos fabricantes oferece serviços customizados, o que proporciona grande comodidade para a aquisição de máquinas injetoras; Em segundo lugar, é necessário considerar se são necessárias algumas configurações especiais, como a seleção de parafusos especiais para a produção de PA, PC e outros materiais, e os dispositivos correspondentes são necessários para a moldagem de moldes com extração de núcleo ou remoção de rosca; Em terceiro lugar, é necessário determinar se deve selecionar algumas máquinas de moldagem por injeção com funções especiais de acordo com a estrutura do molde, qualidade do produto e outros fatores. Por exemplo, ao formar produtos de fluxo longo de paredes finas (geralmente L/D ＞ 300), é necessário selecionar máquinas de moldagem por injeção de alta velocidade, e acessórios eletrônicos precisos precisam selecionar máquinas de moldagem por injeção de controle de circuito fechado de precisão.
Configuração de força de bloqueio
Em teoria, a força de aperto pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Fcm>=K × P Média × Produto A × dez
Onde: Fcm - força de travamento do molde, (KN)
K – fator de segurança, geralmente 1-1.2
P média - pressão média da cavidade do molde (MPa)
Um produto – a área máxima projetada do produto na superfície de partição do molde (cm2)
Na produção real, o ajuste da força de aperto também deve levar em conta o impacto da expansão térmica do molde durante a produção e geralmente deixa uma margem de 0.1-0,2mm; O princípio de ajuste da força de travamento do molde é garantir a qualidade do produto com baixa força de travamento do molde.
Configuração de parâmetros do processo de moldagem por injeção
A temperatura do barril e a temperatura do molde são definidas de acordo com as propriedades de diferentes materiais plásticos. A temperatura do barril é geralmente 10 graus - 30 graus acima do ponto de fusão do plástico. Deve-se observar que o ponto de fusão e o tempo de permanência permitido no barril de materiais fornecidos por diferentes fabricantes também variam devido a diferentes métodos sintéticos ou tipos de aditivos. A Tabela 1 na página seguinte compara o ponto de fusão e o tempo de residência permitido em várias temperaturas de PA66 (marca 21SPC) da Solutia e PA66 (marca 25AE1) da Rhodia.
A temperatura do molde geralmente é resfriada pela circulação de água quando é ajustada, mas ao produzir produtos com tamanho de alta precisão ou requisitos de qualidade de superfície, a máquina de temperatura do molde que pode ser controlada com precisão deve ser usada de acordo com os requisitos do processo.
Tabela 1 Comparação do ponto de fusão e tempo de residência admissível de diferentes marcas de PA66
Tempo de retenção da injeção e tempo de resfriamento
O tempo de injeção, o tempo de manutenção da pressão e o tempo de resfriamento devem ser definidos de acordo com a espessura do produto, temperatura do molde, propriedades do material, etc. Um tempo de injeção muito longo não apenas produzirá efeitos negativos, como desgaste mecânico e aumento do consumo de energia, mas também prolongará o ciclo de moldagem. O tempo de retenção da pressão é definido de acordo com a espessura do produto. O tempo de retenção de pressão não é necessário para produtos de paredes finas durante a moldagem; Ao definir o tempo de retenção da pressão, desde que não haja depressão óbvia na superfície do produto, ele também pode ser determinado pelo método de pesagem. O melhor tempo de retenção de pressão pode ser determinado estendendo gradualmente o tempo de retenção de pressão até que a qualidade do produto não mude mais. O tempo de resfriamento também precisa ser determinado de acordo com a espessura do produto, temperatura do molde e propriedades do material. Geralmente, o tempo de resfriamento do polímero amorfo é maior que o do polímero cristalino.
Pressão e velocidade de injeção
A configuração da pressão de injeção deve seguir o princípio de baixa em vez de alta, desde que possa fornecer energia suficiente para atingir a velocidade de injeção necessária, para que o fundido possa preencher suavemente a cavidade do molde, pressão muito alta causará facilmente estresse interno no o produto; No entanto, ao moldar produtos com alta precisão dimensional, a fim de evitar o encolhimento excessivo dos produtos, a injeção de alta pressão pode ser usada para reduzir o encolhimento dos produtos após a desmoldagem.
A velocidade de injeção afetará a qualidade da aparência do produto, e sua configuração deve ser baseada na estrutura geométrica do molde, condição de exaustão, etc. Geralmente, com a premissa de garantir uma boa aparência, tente melhorar a velocidade de injeção para reduzir o tempo de enchimento. Na moldagem por injeção, quando o fundido flui no molde, a parede do molde formará uma camada de cura, reduzindo assim a espessura do canal de escoamento. Geralmente, de acordo com a estrutura do molde e velocidade de injeção, a parede do molde terá uma camada de cura de cerca de 0,2mm. Portanto, uma velocidade de injeção mais rápida é geralmente usada na moldagem.
Curso de injeção, parâmetros de injeção de vários níveis
Na moldagem, o curso de injeção deve ser determinado primeiro. Em teoria, o curso de injeção pode ser calculado da seguinte forma:
S1=4(CVp mais Va)/ ρ Ds2
Onde: S1 - curso de injeção Vp - volume do produto
ρ– Densidade da resina C – número de cavidades
Va – volume do portão Ds – diâmetro do parafuso
Na produção real, se o peso total do "produto mais portão" for conhecido, o curso de injeção pode ser calculado pela seguinte fórmula:
S1=（M/Mmax）·Smax mais (5~10)mm
Onde: S1 --- curso de injeção, mm
M – Peso total do “produto mais portão”, g
Mmax - volume máximo de injeção da máquina de moldagem por injeção, g
Smax - curso máximo de injeção da máquina de moldagem por injeção, mm
Devido às diferentes formas geométricas do sistema de canal e várias partes do molde, a fim de atender aos requisitos de qualidade do produto, diferentes partes têm requisitos diferentes para o estado de fluxo do fundido de enchimento do molde (refere-se principalmente à pressão e velocidade durante fluxo). Em um processo de injeção, quando o parafuso empurra o fundido para dentro do molde, é necessário atingir diferentes pressões e velocidades em diferentes posições, o que é chamado de moldagem por injeção de vários estágios.
Geralmente, é mais científico definir pelo menos três ou mais seções de injeção para peças plásticas durante a moldagem, ou seja, a primeira seção é no corredor principal, a segunda seção é do corredor até o portão, a terceira seção é de cerca de 90 por cento da cavidade preenchida com o produto, e a seção restante é a quarta seção. O método de cálculo do peso pode ser usado para determinar a posição de comutação de cada seção; Na produção real, os parâmetros do processo de injeção em vários estágios devem ser analisados ​​cientificamente e razoavelmente definidos de acordo com os requisitos de qualidade do produto, estrutura do corredor, condições de exaustão do molde, etc.
Normalmente, o método de ajuste e observação pode ser usado para definir a pressão/velocidade do ponto de posição de comutação necessário para injeção para 0, observar a direção do derretimento e a condição de defeito do produto e ajustar gradualmente até que um ponto de posição razoável seja encontrado. No entanto, no processo de depuração e observação, deve-se prestar atenção à condição de desmoldagem de produtos subinjetados para evitar que o molde grude devido à subinjeção em algumas partes côncavas do molde.
Outros parâmetros do processo
Na moldagem por injeção, além da configuração de vários parâmetros principais, como temperatura de moldagem, pressão, velocidade, tempo e posição de comutação de injeção multinível, existem muitos outros parâmetros de processo, como contrapressão, velocidade do parafuso, rebobinamento do parafuso , antifluxo e outras configurações de parâmetros de ação, que não podem ser ignoradas.
Exemplo de configuração de parâmetro de processo
Tomemos como exemplo a produção de abraçadeiras de nylon, os requisitos de qualidade do produto são: o produto atende aos padrões de tensão especificados; A superfície deve estar livre de fios de prata, bolhas, marcas de encolhimento e outros fenômenos indesejáveis; Após a formação, o produto apresenta boa estanqueidade e nenhuma frouxidão. O material utilizado é PA66; A máquina de moldagem por injeção é JSW1000-EII-SP, a estrutura do molde é do tipo câmara quente e o tipo de porta é pontual.
Em primeiro lugar, o princípio de definição dos parâmetros do processo é determinado de acordo com as características do produto e a estrutura do molde:
(1) Como o comprimento do fluxo do produto é longo, L/t (relação entre fluxo e espessura da parede) é 511, a moldagem por injeção de alta velocidade deve ser selecionada;
(2) O tipo de porta é pontual, e uma pressão mais alta deve ser usada para vencer a resistência durante o fluxo;
(3) Para garantir o enchimento suave do produto, o material fundido deve ter boa fluidez e a temperatura de moldagem deve ser adequadamente alta;
(4) Quando alta pressão e alta velocidade são injetadas até o final, é fácil produzir flash. A máquina de moldagem deve ter baixa pressão de inércia e comutação de velocidade;
(5) Como a espessura da parede do produto é pequena, a retenção de pressão não pode ser usada; Consulte a Tabela 2 para os principais parâmetros do processo de conformação.
Tabela 2 Parâmetros do processo de moldagem de produtos de cinta
Para formular os parâmetros do processo de injeção, é necessário entender as informações de desempenho do equipamento, estrutura do molde, materiais de moldagem e requisitos de qualidade do produto e definir os parâmetros de moldagem de forma científica e razoável.
Em primeiro lugar, os parâmetros do processo devem ser ajustados passo a passo de acordo com as condições de formação do produto. A sequência de ajuste correta é pressão → velocidade → temperatura. Cada vez que o parâmetro é alterado, o parâmetro de entrada é confirmado pelo computador antes da próxima alteração de parâmetro. Deve-se evitar alterar mais de dois parâmetros ao mesmo tempo; Em segundo lugar, no processo de produção estável, os parâmetros devem ser mantidos o mais estáveis ​​possível e registros detalhados devem ser feitos. Se a mudança for muito grande, os motivos devem ser encontrados a tempo. Além disso, o processo de moldagem deve ser corrigido o máximo possível quando o molde é colocado on-line a cada vez, para facilitar o controle de qualidade do produto acabado.