Innleiðing fjöl-þreps sprautumótunarferlis

Ferill fjöl-þreps sprautumótunarferlisins endurspeglar sambandið á milli skrúfunnar oginnspýtingarþrýstingurog innspýtingarhraði sem sprautumótunarvélin veitir. Þess vegna þarf að ákvarða tvo lykilþætti þegar hannað er fjöl-þreps sprautumótunarferli: Í fyrsta lagi skrúfufóðrun og skiptingu þess og í öðru lagi innspýtingarþrýstingur og inndælingarhraði.

 

Myndin sýnir dæmigerða vöru (skipt í 4 hluta) og samsvarandi tengsl hennar við hluta sprautumótunarvélarinnar. Almennt er hægt að ákvarða skiptingarreglurnar út frá þessari samsvörun og hægt er að ákvarða sérstakar ferlibreytur fyrir hvern hluta í samræmi við eiginleika hliðarkerfisins.

Í raunverulegri framleiðslu er hægt að nota fjölþrepa innspýtingarstýringarforrit til að stilla inndælingarþrýsting, inndælingarhraða, haldþrýsting og bræðslufyllingaraðferð á skynsamlegan hátt fyrir hvert stig, byggt á uppbyggingu hlaupakerfisins, gerð hliðs og uppbyggingu plasthlutans. Þetta hjálpar til við að bæta mýkingarvirkni, auka vörugæði, draga úr gallatíðni og lengja líftíma móta og véla.

Stillingar með einkunn

Þegar hannað er fjölþrepa sprautumótunarferli, ætti fyrst að greina vöruna til að ákvarða svæði fyrir hvert sprautustig. Almennt er því skipt í 3 til 5 svæði, byggt á lögunareiginleikum vörunnar, breytilegum veggþykktum og eiginleikum bræðsluflæðis. Svæði með stöðugan eða lágmarks veggþykktarmun eru tilnefnd sem eitt svæði; umbreytingarpunktar milli svæða fyrir fjöl-inndælingu eru ákvörðuð af þeim stöðum þar sem efnisflæðið breytir um stefnu eða þar sem veggþykktin breytist verulega; hægt er að stilla hliðarkerfið sem sérstakt svæði. Á myndinni hér að ofan er vörunni skipt í svæði út frá ytri eiginleikum hennar, þar sem punkturinn þar sem efnisflæðið breytir um stefnu þjónar sem einn umbreytingarpunktur (milli svæðis 2 og svæðis 3), og punkturinn þar sem veggþykktin breytist þjónar sem annar umbreytingarpunktur (milli svæðis 3 og svæðis 4). Þess vegna er þessum plasthluta skipt í 4 svæði fyrir fjöl-inndælingu: 3 svæði fyrir vöruna sjálfa og 1 svæði fyrir hliðarkerfið.

Í verklegri framleiðslu er almennt talið vísindalegra að setja að minnsta kosti þrjú eða fjögur innspýtingarstig við mótun plasthluta. Hlauparinn er fyrsta stigið, hliðið er annað stig, þriðja stigið er þegar varan er fyllt í um það bil 90% og sá hluti sem eftir er er fjórði stigið (einnig kallað lokastigið).

Fyrir plasthluta með einfalda uppbyggingu og litlar kröfur um yfirborðsgæði er hægt að nota þriggja- þrepa innspýtingarferli. Hins vegar, fyrir plasthluta með flókna uppbyggingu, fjölmarga yfirborðsgalla og miklar gæðakröfur, er innspýtingarstýringaráætlun með fjórum eða fleiri þrepum nauðsynleg.

Í raunverulegri framleiðslu verður að ákvarða tiltekinn fjölda innspýtingarstiga sem krafist er með vísindalegri greiningu og skynsamlegri stillingu sem byggist á þáttum eins og hlaupabyggingu, hliðargerð, staðsetningu, fjölda og stærð, hlutabyggingu, vörukröfum og skilvirkni moldloftunar.

• 1) Fyrir vörur með beinni hlið er hægt að nota bæði eins- og fjölþrepa inndælingaraðferðir. Fyrir litla plasthluta með einfalda uppbyggingu og litla nákvæmni er hægt að nota stjórnunaraðferð með færri en þremur innspýtingarþrepum.
• 2) Fyrir stórar plastvörur með flókna uppbyggingu og miklar nákvæmni kröfur ætti að velja fjöl-þrep innspýtingarferli með fjórum eða fleiri þrepum í grundvallaratriðum.

Uppsetning á inndælingarferlinu

Fyrir vöruna sem sýnd er á myndinni skipta verkfræðingar henni í hluta út frá lögunareiginleikum hennar. Þessi skipting endurspeglast síðan í mismunandi hlutum af skrúfu sprautumótunarvélarinnar. Síðan er hægt að áætla lengd hvers skrúfuhluta út frá skiptingu vörunnar. Í fyrsta lagi er nauðsynlegt inndælingarrúmmál (rúmmál) fyrir hvern hluta eftir vöruskiptingu metið. Með samsvarandi aðferð er hægt að reikna út staðsetningu skrúfunnar í hverjum hluta. Til dæmis, ef rúmmál hluta n er Ω, þá er högg n. hluta skrúfunnar:

Í fjöl-þrepum sprautumótunarframleiðslu er aðferðin til að ákvarða skrúfuinnsprautunarferlið sem hér segir:

• Rúmmál fyrsta stigs innspýtingar (þ.e. lokastaða fyrsta stigs innspýtingar) er endapunktur hliðsins í sprautumótunarkerfinu. Fyrir utan bein hlið, nota næstum allir aðrir meðalþrýsting og meðalhraða, eða meðalþrýsting og lágan hraða. Lokastaða annars stigs innspýtingar er frá endapunkti hliðsins að 1/2 til 2/3 af öllu holrýminu.
• Annað stigs innspýting ætti að nota háþrýsting og háhraða, háan þrýsting og miðlungshraða, eða miðlungsþrýsting og miðlungshraða; sérstök gildi eru háð vöruuppbyggingu og plastefninu sem notað er.
• Í þriðja þrepi innspýtingarstigsins ætti helst að nota miðlungsþrýsting og miðlungshraða eða miðlungsþrýsting og lágan hraða, og staðsetningin er nákvæmlega þar sem eftirstandandi holrými er fyllt. Öll þrjú stigin sem lýst er hér að ofan tilheyra bræðslufyllingarferlinu.
• Síðasta stig inndælingarinnar tilheyrir þrýstings- og þrýstingsstiginu. Þrýstihaldsrofi er á milli lokastaða þessa innspýtingarstigs. Það eru tvær aðferðir til að velja skiptipunkt: tími og staðsetning.

Þegar inndæling hefst byrjar inndælingartíminn og stöðvunarstöður fyrir hvert inndælingarstig eru reiknaðar út. Ef innspýtingarfæribreytur haldast óbreyttar, allt eftir vökva efnisins, fyrir efni með betri vökva, mun lokastigslokunarstaðan ná stöðvunarþrýstingsrofi áður en tímamælirinn rennur út. Á þessum tímapunkti er fyllingar- og þrýstingsferlinu lokið og innspýtingin fer í þrýstingsfasa. Ef tímamælirinn er ekki enn útrunninn hættir hann að telja og fer beint í biðþrýstingsfasa. Að sama skapi, fyrir efni með lakari vökva, ef tímamælirinn lýkur áður en lokastigi innspýtingarlokunarstaðan nær skiptapunktinum, er engin þörf á að bíða eftir að stöðunni sé náð; ferlið fer beint inn í biðþrýstingsfasa.

Að auki, varðandi notkun margra-haldþrýstings, er hægt að ákvarða hann í samræmi við eftirfarandi aðferðir: Notaðu eins-haldþrýsting fyrir vörur sem eru með fáar styrktarrif og litla víddarnákvæmni og vörur úr há-seigju. Haldingarþrýstingurinn er hærri en þrýstingurinn meðan á aukningu stendur og biðtíminn er stuttur; en fyrir vörur með fleiri styrkjandi rif og kröfur um litla víddarnákvæmni er almennt krafist fjölþrepa haldþrýstings.

Stilling á inndælingarþrýstingi og inndælingarhraða

① Innspýtingsþrýstingur og innspýtingarhraði hliðarkerfisins. Almennt eru hliðarkerfi með litlum hlaupum, þannig að hærri innspýtingarhraði og þrýstingur (venjulega 60% til 70% af hámarki) eru notaðir til að fylla fljótt hlaupana og hlaupana, auka bræðsluþrýstinginn í hlaupunum og skapa ákveðna fyllingarmöguleika á mold. Fyrir mót með stærri hlaupaþversnið- er hægt að stilla lægri innspýtingarþrýsting og hraða; öfugt, fyrir mót með smærri hlaupaþversnið-, þarf hærri stillingar.
② Inndælingarhraði og þrýstingur í öðru þrepi. Þegar bræðslan fyllir hlaup og hlaup, sigrast á viðnám hliðsins (lítið þversniðssvæði) og byrjar að fylla moldholið, þarf minni inndælingarhraða til að vinna bug á óæskilegu flæðimynstri og bæta flæðiseiginleika. Á þessu stigi er hægt að draga úr inndælingarhraðanum en þrýstingslækkunin er minni; fyrir stærri hliðarþversnið- gæti verið að innspýtingarþrýstingurinn þurfi ekki að minnka.

③ Inndælingarhraði og þrýstingur á þriðja stigi. Eins og sýnt er á mynd z samsvarar þriðja þrepið innspýtingarsvæði 3, sem er meginhluti mótaða hlutans. Á þessum tímapunkti hefur bræðslan fyllt moldholið alveg. Til að ná ákjósanlegu dreifingarástandi er þörf á hraða fyllingu molds, þannig að sprautumótunarvélin þarf að veita hærri innspýtingarþrýsting og hraða á þessu stigi. Þessi kafli er einnig tímamót í bræðsluflæðinu, þar sem flæðisviðnám eykst og þrýstingstap er umtalsvert, sem þarfnast bóta. Almennt notar fjölþrepa innspýting háhraða og háan þrýsting í þessum hluta.
④ Inndælingarhraði og þrýstingur á fjórða stigi. Miðað við samsvarandi samband á myndinni, þegar bræðslan nær svæði 4, getur veggþykktin hlutans verið breytileg eða verið stöðug. Bráðan hefur í grundvallaratriðum fyllt moldholið. Þar sem bræðslan fékk háan þrýsting og hraða á svæði 3, er hægt að framkvæma stuðpúða á þessu stigi til að ná um það bil jöfnum línulegum flæðishraða bræðslunnar í öllum hlutum moldholsins. Almenn hönnunarreglan er sú að þegar farið er inn á svæði 4, ef veggþykktin eykst, er hægt að minnka hraðann og þrýstinginn; ef veggþykktin minnkar er hægt að minnka hraðann án þess að minnka þrýstinginn, eða hraðinn getur verið óbreyttur á meðan þrýstingurinn er minnkaður á viðeigandi hátt eða ekki minnkaður. Í stuttu máli, á fjórða stigi, ætti inndælingarferlið að sýna fjöl-stýringareiginleika og holaþrýstingurinn ætti að aukast hratt.

 

Myndin sýnir dæmi um fjölþrepa sprautumótunarferli sem valið er út frá rúmfræðilegri greiningu vörunnar. Vegna djúps hola og þunnra veggja vörunnar myndar mygluholið langa og mjóa rennslisrás. Bráðna efnið verður að flæða hratt í gegnum þetta svæði; annars kólnar það og storknar auðveldlega, sem leiðir til hættu á ófullkominni moldfyllingu. Þess vegna ætti að nota há-hraða innspýtingu.

Hins vegar gefur-háhraði innspýting verulega hreyfiorku til bráðna efnisins. Þegar bræðslan nær enda holrýmisins mun hún mynda mikil tregðuáhrif, sem hugsanlega leiða til orkutaps og blikka. Þess vegna ætti að hægja á bræðsluflæðishraðanum til að draga úr mótunarþrýstingnum. Hins vegar verður þrýstingurinn samt að ná þeim þrýstingi sem almennt er vísað til (annarþrýstingur, eftirfylgniþrýstingur) til að tryggja að holurnar sem orsakast af rýrnun bræðslu í moldholinu séu fylltar áður en hliðið storknar. Þetta krefst margra innspýtingarhraða og þrýstings meðan á sprautumótunarferlinu stendur. Skrúfumælishöggið sem sýnt er á myndinni er stillt á grundvelli magns efnis sem notað er fyrir vöruna og biðminni. Inndælingarskrúfan færist úr stöðu „97“ í „20“ til að fylla þunnveggða hluta vörunnar. Á þessu stigi er háhraði 10 stilltur til að koma í veg fyrir að bráðið efni kólni og storknar vegna langvarandi flæðitíma. Þegar skrúfan færist úr stöðu "20" → "15" → "2", er samsvarandi lághraði 5 stilltur til að draga úr bræðsluflæðishraða og hreyfiorku þess sem hefur áhrif á mótið. Hærri aðal innspýtingarþrýstingur er stilltur þegar skrúfan er í stöðunum "97", "20" og "5" til að vinna bug á mótstöðufyllingarmótstöðu og lægri aukainnsprautunarþrýstingur er stilltur frá "5" í "2" til að draga úr áhrifum á hreyfiorku.

 

Myndin sýnir annað dæmi um fjöl-hraðaskipti (umskipti) á inndælingarskrúfunni byggt á mismunandi hraða sem stilltur er í samræmi við vinnsluaðstæður.

Fjölþrepa sprautumótun er ein af fullkomnari sprautumótunartækni sem nú er til. Í rannsóknum á fjölþrepa sprautumótunarferlum er ákvörðun skrúfuhögghlutanna við inndælingu tiltölulega nákvæm, en val á inndælingarþrýstingi og inndælingarhraða í hverjum hluta er að miklu leyti byggt á reynslu. Almenna reynsluaðferðin getur aðeins ákvarðað samsvarandi samband milli inndælingarþrýstings og innspýtingarhraða sem notaður er í hverjum hluta. Venjuleg venja er að ákvarða þetta samband út frá hlutfalli þversniðsflatar- hvers hluta mótaðrar vöru. Eftir að hafa hannað fjölþrepa sprautumótunarferlið krefst það endurtekinna aðlaga í gegnum margar tilraunir til að ná ákjósanlegum gildum fyrir valinn inndælingarþrýsting og inndælingarhraða.