Métodos de manutenção e resumo da experiência de máquinas de moldagem por injeção

1.1 Princípio de funcionamento da máquina de moldagem por injeção
O princípio de funcionamento de uma máquina de moldagem por injeção é semelhante ao de uma seringa usada para injeção. Ele usa o impulso de um parafuso (ou êmbolo) para injetar o plástico derretido (ou seja, fluxo viscoso) que já foi plastificado em uma cavidade fechada do molde e, em seguida, solidifica para obter o produto.
A moldagem por injeção é um processo cíclico, cada ciclo inclui principalmente: alimentação quantitativa, fusão e plastificação, injeção de pressão, enchimento e resfriamento do molde e abertura e coleta do molde. Após retirar a parte plástica, feche novamente o molde e prossiga para o próximo ciclo.
1.2 Estrutura da máquina de moldagem por injeção
As máquinas de moldagem por injeção são divididas em máquinas de moldagem por injeção de êmbolo e máquinas de moldagem por injeção de parafuso com base no método de plastificação; De acordo com o modo de transmissão da máquina, ela pode ser dividida em tipo hidráulico, tipo mecânico e tipo mecânico hidráulico (biela); De acordo com o modo de operação, ela é dividida em máquinas injetoras automáticas, semiautomáticas e manuais.
(1) Máquina de moldagem por injeção horizontal: Este é o tipo mais comum. A parte de fixação e a parte de injeção estão na mesma linha central horizontal e o molde abre horizontalmente. Suas características são: corpo baixo, fácil de operar e manter; O centro de gravidade da máquina é baixo e a instalação é relativamente estável; Depois que o produto é ejetado, ele pode cair automaticamente sob a ação da gravidade, facilitando a operação totalmente automática. Atualmente, este tipo de máquina de moldagem por injeção é comumente usado no mercado.
(2) Máquina de moldagem por injeção vertical: Sua parte de fixação e parte de injeção estão na mesma linha central vertical e o molde é aberto na direção vertical. Portanto, ocupa uma pequena área e é fácil de colocar pastilhas. É mais conveniente carregar e descarregar moldes, e os materiais que caem na tremonha podem ser plastificados de maneira mais uniforme. No entanto, não é fácil que o produto caia automaticamente após ser ejetado e deve ser removido manualmente, dificultando o funcionamento automático. As máquinas de moldagem por injeção vertical são adequadas para pequenas máquinas de moldagem por injeção. Geralmente, as máquinas de moldagem por injeção com peso inferior a 60 gramas são mais comumente usadas, e máquinas grandes e médias não são adequadas.
(3) Máquina de moldagem por injeção de ângulo: Sua direção de injeção e interface de molde estão na mesma superfície, tornando-a particularmente adequada para usinagem de produtos planos que não permitem marcas de entrada na parte central. Ocupa uma área menor do que uma máquina de moldagem por injeção horizontal, mas as inserções colocadas no molde são propensas a inclinar e cair. Este tipo de máquina de moldagem por injeção é adequado para máquinas pequenas.
(4) Máquina de moldagem por injeção de mesa rotativa multimodo: É uma máquina de moldagem por injeção especial operada por várias estações de trabalho, caracterizada por uma estrutura de mesa rotativa usada no dispositivo de fixação do molde, e o molde gira em torno do eixo rotativo. Este tipo de máquina de moldagem por injeção utiliza totalmente a capacidade de plastificação do dispositivo de injeção, o que pode encurtar o ciclo de produção e melhorar a capacidade de produção da máquina. Portanto, é particularmente adequado para a produção de grandes quantidades de produtos plásticos com longo tempo de resfriamento e modelagem ou que requerem mais tempo auxiliar devido à colocação de inserções. No entanto, devido ao grande e complexo sistema de fixação, a força de fixação do dispositivo de fixação é muitas vezes pequena, de modo que este tipo de máquina de moldagem por injeção é amplamente utilizado na produção de solas de sapatos de plástico e outros produtos.
Geralmente, as máquinas de moldagem por injeção incluem dispositivos de injeção, dispositivos de fixação, sistemas hidráulicos e sistemas de controle elétrico.
Os requisitos básicos para moldagem por injeção são plastificação, injeção e moldagem. A plastificação é um pré-requisito para alcançar e garantir a qualidade dos produtos moldados e, para atender aos requisitos de moldagem, a injeção deve garantir pressão e velocidade suficientes. Ao mesmo tempo, devido à alta pressão de injeção, uma alta pressão correspondente é gerada na cavidade do molde (a pressão média na cavidade do molde é geralmente entre 20~45MPa, então deve haver força de aperto suficiente. A partir disso, pode-se Observe que o dispositivo de injeção e o dispositivo de fixação são componentes-chave da máquina de moldagem por injeção.
1.4 Operação da máquina de moldagem por injeção
1.4.1 Programa de ação da máquina de moldagem por injeção
Bico para frente → injeção → manutenção de pressão → pré-moldagem → contração reversa → bico para trás → resfriamento → abertura do molde → ejeção → retirada da agulha → abertura da porta → fechamento da porta → fechamento do molde → bico para frente.
1.4.2 Projeto de operação da máquina de moldagem por injeção: O projeto de operação da máquina de moldagem por injeção inclui três aspectos: operação do teclado de controle, operação do gabinete de controle elétrico e operação do sistema hidráulico. Selecione a ação do processo de injeção, ação de alimentação, pressão de injeção, velocidade de injeção e tipo de ejeção separadamente, monitore a temperatura, corrente e tensão de cada seção do barril de material e ajuste a pressão de injeção e a contrapressão.
1.4.2.1 Seleção da ação do processo de injeção:
Geralmente, as máquinas de moldagem por injeção podem ser operadas manualmente, bem como operações semiautomáticas e totalmente automáticas.
A operação manual é alcançada durante um ciclo de produção pelo operador alternando o interruptor de operação para cada ação. Geralmente, ele é selecionado apenas durante o teste da máquina e o ajuste do molde.
Durante a operação semiautomática, a máquina pode completar automaticamente um ciclo de trabalho, mas após a conclusão de cada ciclo de produção, o operador deve abrir a porta de segurança, remover a peça de trabalho e fechar a porta de segurança antes que a máquina possa continuar a produção para o próximo ciclo.
Durante a operação totalmente automática, a máquina de moldagem por injeção pode entrar automaticamente no próximo ciclo de trabalho após completar um ciclo de trabalho. Durante a operação contínua normal, não há necessidade de parar a máquina para controle e ajuste. No entanto, deve-se observar que, se a operação totalmente automática for necessária, (1) não abra a porta de segurança no meio do caminho, caso contrário, a operação totalmente automática será interrompida; (2) A alimentação oportuna é necessária; (3) Se estiver usando sensor de olho elétrico, tome cuidado para não cobrir o olho elétrico.
De fato, em operações totalmente automáticas, geralmente é necessário parar temporariamente a máquina no meio do caminho, como pulverizar agente desmoldante no molde da máquina.
Durante a produção normal, a operação semiautomática ou totalmente automática é geralmente selecionada. No início da operação, o modo de operação (manual, semiautomático ou totalmente automático) deve ser selecionado de acordo com as necessidades de produção, e os interruptores manual, semiautomático ou totalmente automático devem ser alternados de acordo.
Os procedimentos de trabalho semiautomático e totalmente automático foram determinados pelo próprio circuito. O operador só precisa alterar a velocidade e a pressão, o tempo, o número de dedais e assim por diante na superfície do gabinete elétrico, sem causar confusão no programa de trabalho devido ao operador ajustar o botão de chave errado.
Antes de ajustar cada ação em um ciclo, a operação manual deve ser selecionada primeiro e, após confirmar que cada ação é normal, a operação semiautomática ou totalmente automática deve ser selecionada.
1.4.2.2 Seleção da ação de pré-moldagem
As máquinas de moldagem por injeção geralmente têm três opções com base em se a sede da injeção antes e depois da alimentação da pré-moldagem é retraída, ou seja, se o bico está afastado do molde. (1) Alimentação fixa: O bocal está sempre preso ao molde antes e depois da pré-moldagem, e a sede de injeção não se move. (2) Pré-alimentação: O bocal é colocado contra o molde para a alimentação da pré-moldagem. Após a pré-moldagem, a sede de injeção é retraída e o bico sai do molde. O objetivo da escolha deste método é usar o orifício de injeção do molde para apoiar o bocal durante a pré-moldagem, para evitar que o material fundido escoe para fora do bocal quando a contrapressão for alta. Após a pré-moldagem, pode evitar a transferência de calor causada pelo contato prolongado entre o bico e o molde, o que afeta a estabilidade relativa de suas respectivas temperaturas. (3) Pós-alimentação: Após a conclusão da injeção, o assento de injeção se move para trás, o bico sai do molde e é pré-moldado. Após a pré-moldagem, a sede de injeção avança. Esta ação é adequada para o processamento de plástico com temperaturas de moldagem extremamente estreitas. Devido ao curto tempo de contato entre o bico e o molde, evita a perda de calor e também evita a solidificação do material fundido no furo do bico.
Depois que a injeção é concluída e o temporizador de resfriamento é cronometrado, a ação de pré-moldagem começa. A rotação do parafuso derrete o plástico e o empurra para a frente da cabeça do parafuso. Devido à função da válvula unidirecional do anel de parada na extremidade frontal do parafuso, o plástico derretido se acumula na extremidade frontal do barril, forçando o parafuso para trás. Quando o parafuso recua para a posição predeterminada (determinada pelo interruptor de deslocamento para controlar a distância do recuo do parafuso e obter alimentação quantitativa), a pré-moldagem para e o parafuso para de girar. A seguir vem a ação de contração reversa, que se refere a um leve recuo axial do parafuso. Essa ação pode aliviar a pressão do material fundido reunido no bocal, superando o fenômeno de "salivação" causado pelo desequilíbrio de pressão interna e externa no tambor da máquina. Se não for necessário retrair, o interruptor de parada de retração deve ser ajustado na posição apropriada, de forma que ao mesmo tempo em que o botão de parada pré-moldado for pressionado, o interruptor de parada de retração também seja pressionado. Quando o parafuso se retrai até o interruptor de parada, a retração para. Então o assento começa a recuar. Quando o assento de injeção recua para o interruptor de parada, o assento de injeção para de recuar. Se for usado um método de alimentação fixo, deve-se prestar atenção ao ajuste da posição do interruptor de deslocamento.
Geralmente, os métodos de alimentação fixos são usados ​​na produção para economizar tempo nas operações de avanço e recuo do assento de injeção e acelerar o ciclo de produção.
1.4.2.3 Seleção da pressão de injeção
A pressão de injeção da máquina de moldagem por injeção é ajustada por uma válvula reguladora de pressão. Quando a pressão é ajustada, a pressão de injeção nos estágios dianteiro e traseiro é controlada pelo on-off dos circuitos de óleo de alta e baixa pressão.
Existem três opções de pressão disponíveis para máquinas de moldagem por injeção de tamanho médio comum e acima, ou seja, alta pressão, baixa pressão e alta pressão seguida de baixa pressão. A injeção de alta pressão é obtida injetando óleo de alta pressão no cilindro de injeção. Devido à alta pressão, o plástico entra na cavidade do molde em alta pressão e velocidade desde o início. Durante a injeção de alta pressão, o plástico entra no molde rapidamente e a leitura do manômetro do cilindro de injeção aumenta rapidamente. A injeção de baixa pressão é conseguida injetando óleo de baixa pressão no cilindro de injeção. Durante o processo de injeção, a leitura do manômetro aumenta lentamente e o plástico entra na cavidade do molde em baixa pressão e baixa velocidade. A alta pressão seguida pela baixa pressão é alcançada controlando a pressão do óleo que entra no cilindro ao longo do tempo com base no tipo de plástico e nos requisitos reais do molde.
Para atender a diferentes requisitos de plástico com diferentes pressões de injeção, também pode ser usado o método de substituição de parafusos ou êmbolos com diâmetros diferentes, o que não apenas atende à pressão de injeção, mas também utiliza totalmente a capacidade de produção da máquina. Em grandes máquinas de moldagem por injeção, muitas vezes há várias funções de controle de pressão de injeção e velocidade de injeção de vários níveis, o que pode garantir melhor a qualidade e a precisão do produto.
1.4.2.4 Seleção da velocidade de injeção
Geralmente, existem botões rápidos e lentos no painel de controle das máquinas de moldagem por injeção para atender aos requisitos de velocidade de injeção. Há uma bomba de óleo de grande fluxo e uma bomba de pequeno fluxo funcionando simultaneamente no sistema hidráulico para fornecer óleo. Quando o circuito de óleo está conectado a uma grande taxa de fluxo, a máquina de moldagem por injeção alcança abertura e fechamento rápidos do molde, injeção rápida, etc.
1.4.2.5 Seleção da Forma de Ejeção
Existem dois tipos de formas de ejeção para máquinas de moldagem por injeção: ejeção mecânica e ejeção hidráulica. Alguns também são equipados com sistemas de ejeção pneumática, com tempos de ejeção únicos e múltiplos. A ação de ejeção pode ser manual ou automática.
A ação de ejeção é iniciada pela chave limitadora de parada de abertura do molde. O operador pode conseguir isso ajustando o botão de tempo de ejeção no gabinete de controle conforme necessário. A velocidade e a pressão de ejeção também podem ser controladas pelo interruptor no gabinete de controle, e a distância antes e depois do movimento do pino ejetor é determinada pelo interruptor de deslocamento.
1.4.2.6 Controle de temperatura
Usando termopares de medição de temperatura como elementos de medição de temperatura, acoplado a um milivoltímetro de medição de temperatura como dispositivo de controle de temperatura, ele comanda o liga/desliga da corrente do barril de material e da bobina de aquecimento elétrico do molde e fixa seletivamente a temperatura de cada seção do barril de material e a temperatura do molde. A Tabela 5 lista as faixas de temperatura para moldagem e processamento de alguns plásticos para referência.
A bobina de aquecimento elétrico do cilindro de material é geralmente dividida em duas, três ou quatro seções para controle. O amperímetro no gabinete elétrico exibe a corrente de cada seção da bobina de aquecimento elétrico. A leitura do amperímetro é relativamente fixa. Se a leitura do amperímetro for baixa por muito tempo durante a operação, pode ser devido a um mau funcionamento da bobina de aquecimento elétrico, mau contato do fio, oxidação e afinamento do fio de aquecimento elétrico ou queima de um determinado fio elétrico bobina de aquecimento. Isso aumentará o valor da resistência do circuito em paralelo e fará com que a corrente diminua.
Quando o amperímetro tem uma determinada leitura, também é possível simplesmente usar tiras de plástico para riscar a parede externa da bobina de aquecimento elétrico, uma a uma, para determinar se uma determinada bobina de aquecimento elétrico está energizada ou queimada, observando se as tiras estão derretidas .
1.4.2.7 Controle de fechamento do molde
A fixação é o processo de usar uma enorme força mecânica para apertar o molde e resistir à injeção de alta pressão e enchimento de plástico fundido durante o processo de moldagem por injeção, o que faz com que o molde experimente uma enorme força de abertura.
Feche a porta de segurança, todos os interruptores de deslocamento emitem sinais e a ação de fechamento do molde começa imediatamente. Em primeiro lugar, o modelo móvel é iniciado a uma velocidade lenta. Após uma curta distância, a alavanca de controle que originalmente pressionava o interruptor lento desengata e a placa móvel gira para avançar rapidamente. Ao se deslocar para o final do fechamento do molde, a outra extremidade da haste de controle pressiona novamente o interruptor lento, e neste momento a placa móvel gira para velocidade lenta e avança a baixa pressão. Durante o processo de fechamento do molde de baixa pressão, se não houver obstáculos entre os moldes, eles podem ser fechados suavemente até que o interruptor de alta pressão seja pressionado. O interruptor de alta pressão é usado para endireitar a dobradiça da máquina e completar a ação de fechamento do molde. Essa distância é extremamente curta, geralmente apenas 0.3~1.0mm. Assim que a chave de alta tensão é ligada, ela toca imediatamente a chave fim de curso de fechamento do molde. Nesse ponto, a ação é interrompida e o processo de fechamento é encerrado.
As estruturas de fixação das máquinas de moldagem por injeção incluem tipos de ligação totalmente hidráulica e mecânica. Independentemente da forma estrutural, a força de fixação é finalmente implementada pela biela totalmente estendida. O processo de endireitamento da biela é o processo de espalhar a placa móvel e a placa traseira, e também o processo de esticar as quatro bielas sob força.
A magnitude da força de aperto pode ser determinada pelo maior valor levantado pelo manômetro de óleo no momento do aperto do molde. Se a força de aperto for grande, o valor mais alto do medidor de pressão do óleo será alto, caso contrário, será baixo. As máquinas de moldagem por injeção menores não vêm com um medidor de pressão de óleo de fixação, por isso é necessário determinar se o molde está realmente apertado com base na retidão da biela. Se uma determinada máquina de moldagem por injeção endireita facilmente a biela durante o fechamento do molde, ou "quase" não consegue endireitá-la, ou se uma das várias bielas não estiver totalmente endireitada, a expansão do molde ocorrerá durante a moldagem por injeção e a peça terá flash ou outros problemas.
1.4.2.8 Controle de abertura do molde
Depois que o plástico fundido é injetado na cavidade do molde e o resfriamento é concluído, a ação de abertura do molde é seguida para remover o produto. O processo de abertura do molde também é dividido em três etapas. A primeira etapa é abrir lentamente o molde para evitar que a peça rasgue na cavidade do molde. A segunda etapa é a abertura rápida do molde para encurtar o tempo de abertura do molde. A terceira etapa é abrir lentamente o molde para reduzir o impacto e a vibração causados ​​pela inércia do molde.
1.4.3 Controle das condições do processo de moldagem por injeção
Atualmente, vários fabricantes de máquinas de moldagem por injeção desenvolveram uma variedade de métodos de controle de programa, incluindo controle de velocidade de injeção, controle de pressão de injeção, controle da quantidade de enchimento de plástico na cavidade do molde de injeção e controle da contrapressão e velocidade de rotação do parafuso em o estado de refino de plástico. O objetivo de alcançar o controle do processo é melhorar a qualidade do produto e maximizar a eficiência da máquina.
1.4.3.1 Controle do programa de velocidade de injeção
O controle do programa de velocidade de injeção é dividir o curso de injeção do parafuso em 3-4 estágios, e cada estágio usa sua própria velocidade de injeção apropriada. Por exemplo, diminuir a velocidade de injeção quando o plástico derretido passa primeiro pelo portão, usar injeção de alta velocidade durante o processo de enchimento e diminuir a velocidade no final do processo de enchimento. A adoção desse método pode evitar transbordamento, eliminar marcas de fluxo e reduzir a tensão residual no produto.
Ao encher o molde em baixa velocidade, a taxa de fluxo é estável, o tamanho do produto é relativamente estável e a flutuação é pequena. A tensão interna do produto é baixa e as tensões internas e externas do produto tendem a ser consistentes (por exemplo, se um produto de policarbonato for imerso em tetracloreto de carbono, o produto formado pela moldagem por injeção de alta velocidade tende a rachar , enquanto o produto formado em baixa velocidade não racha). Sob condições de enchimento de molde relativamente lentas, a diferença de temperatura do fluxo de material, especialmente a grande diferença de temperatura entre o material antes e depois do portão, ajuda a evitar a ocorrência de encolhimento e depressão. No entanto, devido ao tempo de preenchimento prolongado, é fácil que as peças apresentem delaminação e marcas de fusão ruins, o que não apenas afeta a aparência, mas também reduz muito a resistência mecânica.
Ao injetar em alta velocidade, a velocidade do fluxo de material é rápida. Quando o preenchimento do molde em alta velocidade é suave, o material fundido preenche rapidamente a cavidade do molde, causando menor diminuição na temperatura e na viscosidade do material. Uma pressão de injeção mais baixa pode ser usada, o que é uma situação de enchimento de material quente. O preenchimento de molde de alta velocidade pode melhorar o brilho e a suavidade das peças, eliminar o fenômeno de linhas de costura e camadas, reduzir o encolhimento e a concavidade e garantir consistência de cor uniforme, garantindo volume para a maioria das peças. No entanto, é fácil fazer com que os produtos fiquem gordos e empolados, ou as peças fiquem amarelas, ou mesmo queimem e queimem, ou causem dificuldade na desmoldagem ou enchimento irregular. Para plásticos de alta viscosidade, é possível causar fratura por fusão, resultando em nuvens e manchas na superfície da peça de trabalho.
A injeção de alta velocidade e alta pressão pode ser considerada nas seguintes situações: (1) O plástico tem alta viscosidade e rápida velocidade de resfriamento, e peças de processo longas não podem preencher totalmente todos os cantos da cavidade do molde com baixa pressão e baixa velocidade; (2) Para peças com espessura de parede muito fina, o material fundido é propenso a condensação e retenção quando atinge a área de parede fina. Portanto, uma injeção de alta velocidade deve ser usada para consumir uma grande quantidade de energia do material fundido antes que ele entre imediatamente na cavidade do molde; (3) Plásticos reforçados com fibras de vidro ou plásticos contendo grande quantidade de materiais de enchimento, devido à baixa fluidez, devem ser injetados em alta velocidade e pressão para obter uma superfície lisa e uniforme.
Para produtos de precisão avançada, peças com paredes espessas, peças com grandes variações de espessura de parede e peças com flanges e nervuras mais espessas, é melhor usar a injeção de vários estágios, como segundo, terceiro, quarto ou até quinto nível.
1.4.3.2 Controle do programa de pressão de injeção
O controle da pressão de injeção geralmente é dividido em pressão de injeção primária, pressão de injeção secundária (pressão de retenção) ou controle da pressão de injeção por mais de três vezes. O tempo de comutação de pressão é apropriado para evitar pressão excessiva no molde e evitar transbordamento