Basınç
Enjeksiyon kalıplama makinesinin basınç sistemi (yağ pompası) veya servo motor tarafından sağlanan çalışma basıncı esas olarak enjeksiyon kalıplama, eritme, kalıp açma/kapama, ejeksiyon, enjeksiyon ünitesi ve maça çekme gibi çeşitli işlemlerde kullanılır. İlgili parametreler enjeksiyon kalıplama makinesinin kontrol paneline girildikten sonra işlemci bunları her prosedür için sinyallere dönüştürür, böylece her eylem için gereken basıncı kontrol eder.
Basıncı ayarlama prensibi şudur: eylemin direncinin üstesinden gelmek için karşılık gelen kuvvet, ancak parametre değerlerinin eylemin hızına uygun şekilde ayarlanması gerekir.
2. Hız
Yukarıda belirtilen basınçla birlikte her bir işlem prosedürünü tamamlamak için gereken çalışma hızı (sistem hidrolik yağının akış hızı). Temel hız seviyeleri şu şekilde ayırt edilir: Yavaş 0,1-10, Orta 11-30, Orta 31-60, Yüksek 61-99.
1. Enjeksiyon hızı kontrolü, farklı ürün yapıları ve malzemeleri için farklı değerlerin ayarlanmasını içerir. Karışıklığı önlemek için burada (mühendislik/genel-amaçlı plastikler, kristal/amorf plastikler, yüksek-sıcaklık/düşük-sıcaklık plastikleri, yumuşak/sert plastikler) arasında ayrım yapmayacağız. Referans için standart verilere sahip diğer işlem elemanlarının aksine, enjeksiyon hızı, enjeksiyonlu kalıplamada kontrol edilmesi nispeten zor bir işlem elemanıdır (bu daha sonra ayrıntılı olarak açıklanacaktır).
Enjeksiyon hızı değerlerinin ayarlanması esas olarak şu noktalara göre yapılır:
Malzemenin akışkanlığına bağlı olarak; PP, LDPE, TPE, TPR, TPU ve PVC gibi yumuşak plastikler iyi akışkanlığa ve doldurma sırasında düşük boşluk direncine sahiptir. Genellikle boşluğu doldurmak için daha düşük bir enjeksiyon hızı kullanılabilir. ABS, HIPS, GPPS, POM, PMMA, PC+ABS, Q-tipi yapıştırıcı, K-tipi yapıştırıcı ve HDPE gibi yaygın olarak kullanılan orta-viskoziteli plastiklerin akışkanlığı biraz zayıftır. Ürünün parlaklık gereksinimi yüksek olmadığında veya ürün kalınlığı orta düzeyde olduğunda (duvar kalınlığı veya çekirdek kalınlığı 1,5 mm'yi aşarsa), orta enjeksiyon hızı kullanılabilir. Tersine, enjeksiyon hızı, ürün yapısına veya görünüm gereksinimlerine göre uygun şekilde artırılmalıdır.
PC, PA+GF, PBT+GF ve LCP gibi mühendislik plastikleri zayıf akışkanlığa sahiptir ve genellikle yüksek-hızlı enjeksiyon gerektirir, özellikle de GF (cam elyafı) eklenmiş malzemeler. Enjeksiyon hızı çok yavaşsa yüzeyde ciddi miktarda lif yüzmesine (gümüş çizgiler) neden olur.
2. Erime Hızı Kontrolü;
Bu parametre, günlük işlerde en kolay gözden kaçırılan süreçlerden biridir; çünkü çoğu meslektaş, bu sürecin kalıplama üzerinde çok az etkisi olduğuna ve parametrelerin bir ürün üretmek için keyfi olarak ayarlanabileceğine inanmaktadır. Ancak enjeksiyon kalıplamada erime parametreleri de enjeksiyon hızı kadar önemlidir. Erime hızı, eriyik karıştırma etkisini, kalıplama döngüsünü ve diğer önemli hususları doğrudan etkiler.
3. Kalıp Açma ve Kapama Hızının Kontrolü;
Farklı kalıp yapıları için farklı parametreler ayarlanır. Örneğin, iki-plakalı düz kalıp için, düşük-basınçlı kalıp kapatmaya başlamadan önce yüksek-hızlı kalıp kapatmaya ayarlamak ve ürün kalıp boşluğundan çıktıktan sonra hızlı kalıp açmaya ayarlamak üretim verimliliğini etkili bir şekilde artırabilir. Ancak kayar parçalı kalıplar için hızlı ve yavaş kalıp açma hızları arasındaki geçişin kayar parçaların yüksekliğine ve yapısına göre belirlenmesi gerekmektedir. Özel kalıp yapıları ve maça-çekme kalıpları, karmaşıklıkları nedeniyle sonraki bölümlerde ayrıntılı olarak anlatılacaktır.
4. İtici Pim Hızının Kontrolü;
Bu esas olarak ürünün kalıptan çıkma durumuna bağlıdır. Prensip olarak ürünün beyazlama, aşırı fırlatma yüksekliği veya deformasyon göstermemesi sağlanırken hızın mümkün olduğu kadar hızlı olması gerekir. Aksi takdirde parametrelerin fiili duruma göre uygun şekilde ayarlanması gerekir. Elbette normal koşullar altında, ejektör hızının ilk ayarı orta-düşük hızda (%15-%35) olmalıdır, bu da ejektör pimlerinin ve ejektör silindirlerinin hizmet ömrünü etkili bir şekilde uzatabilir.
3. Pozisyon
Çeşitli eylemlerde farklı hızlar ve basınçlar arasındaki geçiş noktası.
1. Enjeksiyon pozisyonunun kontrolü;
Enjeksiyon kalıplama parametre hata ayıklaması sırasında, enjeksiyon konumunun ürünün birim ağırlığına ve yapısına göre ayarlanması gerekir. Ürünün birim ağırlığına göre konumun ayarlanmasına genel olarak ürün için gerekli tutkal miktarının belirlenmesi denir.
Örneğin: Bir ürün yaklaşık 50 gram ağırlığındadır ve 90T enjeksiyonlu kalıplama makinesi kullanılarak üretilmektedir. Bu makinenin teorik enjeksiyon hacmi 120g ve erime stroku 130 mm'dir. Yaklaşık olarak mm başına eriyiğin ağırlığı 120g ÷ 130mm=0.92g'dir. Dolayısıyla bu ürünün enjeksiyon mesafesi 50 × 0.92=46mm'dir. Eriyik sonlandırma konumu 60 mm'ye ayarlanırsa enjeksiyon 14 mm'ye ulaştığında ürün kalitesi temel olarak iyidir.
(Elbette, yukarıdakiler deneyime dayanmaktadır ve ders kitaplarındaki vida sıkıştırma oranı hesaplama formülüne uymadığından bazı yanlışlıklar içerebilir-bu çok karmaşıktır ve çoğu meslektaşımın bunu hesaplayamayacağına inanıyorum.) Kalıplanmış ürünlerdeki çeşitli kusurların enjeksiyon konumunu kullanarak nasıl kontrol edileceğine ilişkin olarak:
2. Erime Konumunun Kontrolü;
Genel olarak konuşursak, bu, kalıplanmış ürün için gerekli enjeksiyon hacmine uyacak şekilde erime mesafesinin ayarlanmasını içerir. Meslektaşların çoğu, erimenin üç-aşamalı anahtarlama pozisyonlarını göz ardı eder ve yalnızca uç nokta pozisyonuna odaklanır. Elbette, genel zorluktaki kalıplanmış ürünler için, erime pozisyonunun ayarlanması, istenen ürün kalitesini elde etmek amacıyla mutlaka hızlı/yavaş hızlar veya yüksek/düşük karşı basınçlar arasında geçiş yapılmasını gerektirmez. Bununla birlikte, masterbatch'ler veya ısıya- oldukça duyarlı plastikler üretirken, erime hızı ve geri basınç ayarlama konumlarının uygun şekilde değiştirilmesi, ürün kalitesinin daha iyi kontrol edilmesini sağlayabilir.
3. Kalıp Açma/Kapama Pozisyon Kontrolü;
Anahtarlama noktası esas olarak kalıp açma/kapama hızı gereksinimlerine uyacak şekilde ayarlanır.
3.1 Genel olarak kalıp açma hızı geçiş noktası, kalıplanmış parça kalıp boşluğunu terk etmeden önce yavaştır (yaklaşık 5-15 mm), ardından kalıp açma süresini etkili bir şekilde kısaltmak için hızlı hıza geçer. Son olarak tekrar yavaş hıza geçer (yani kalıp açma tamponu konumu, genellikle istenen kalıp açma sonlandırma konumundan 20-40 mm uzakta olmak idealdir). (Sonlandırma konumu ürün yapısına ve robot kullanılıp kullanılmadığına bağlıdır). Bu, enjeksiyon kalıplama makinesinin krank milinin hizmet ömrünü etkili bir şekilde uzatır ve kalıp açma işleminin stabil olmasını sağlar.
Üç-plaka kalıp veya maça-çekme kalıpları gibi bazı özel kalıp yapıları için kalıp açma hızının fiili duruma göre belirlenmesi gerekir. Örneğin, üç- plakalı bir kalıpta, ürün boşluğu orta plaka üzerinde olduğundan, kalıbın açılması sırasında ilk işlem yolluk plakası üzerinde yapılır. Erkek ve dişi kalıplar ayrılmadan önce yolluk kanalının üründen ayrılması gerekmektedir. Bu nedenle kalıp açma pozisyonuna orta hız-yavaş hız-yüksek hız-yavaş hız sırasına göre 1-2 anahtarlama noktasının eklenmesi gerekir. Daha büyük tonajlı makineler ihtiyaç halinde daha fazla anahtarlama noktası ekleyebilir. Kalıp açma esnasında kalıplanan ürünün kalitesinin etkilenmemesi ve işlemin sorunsuz gerçekleşmesi ana prensiptir.
3.2 Kalıp sıkıştırma konumunun ayarı esas olarak kalıp yapısına bağlıdır. Örneğin, düz bir kalıp yapısında (yani, ön ve arka kalıpların ayırma yüzeylerinin her ikisi de düzdür, kaydırıcılar/göbek-çekme olmadan ve ekleme yapıları olmadan), kalıp bağlama hızı dört konum kullanılarak doğrudan değiştirilebilir: "hızlı-orta hız-düşük basınç-yüksek basınç". Pozisyonları değiştirme prensibi, hızlı sıkıştırma vuruşunun tercihen kalıp açma vuruşunun yaklaşık %70'i olmasıdır (üç plakalı bir kalıbın hızlı sonlandırma konumu, kalıbın yapısal boyutlarına bağlıdır). Ana işlevi kalıp sıkıştırma döngüsünü kısaltmaktır. Orta hız ayarı daha sonra yüksek-hızlı kalıp sıkıştırma için bir yavaşlama tamponu görevi görür (çünkü orta hızdan sonra düşük-basınç korumasına geçer).
Orta-hızlı kalıp kelepçelemenin sonlandırma konumu, düşük-basınç korumasının başlangıç konumunu belirlediği için çok önemlidir. Bazı deneyimli meslektaşlar düşük-basınçlı kalıp kelepçeleme konusunda net değiller, bunun keyfi olarak ayarlanabileceğine inanıyorlar ki bu yanlış. Uygun olmayan düşük-basınç ayarı, tam otomatik üretimde kalıplar için ölümcül olan koruma fonksiyonunu tamamen devre dışı bırakacaktır.
4. İtici pimi konum kontrolü;
Teorik olarak ejektör pimi uzatma uzunluğu kalıp boşluğunun (yani kalıp göbeğinin) iki katı olmalıdır. Ancak fiili operasyonda bu yönteme sıkı sıkıya bağlı kalmak gerekli değildir; Birincil husus, ürünün çıkarılmasının kolaylığı olmalıdır. İtici pim konumunu ilk kez ayarlarken, ejektör pimi strokunun %50'sinden başlayarak uzunluk kademeli olarak artırılmalı ve daha sonra üretim sırasında ürünün çıkarılmasına göre ayarlanmalıdır.
4. Sıcaklık
Plastik eritme ve kalıp ısıtma için temel koşullar
1. Namlu sıcaklığının kontrolü;
Genel olarak, farklı plastik türlerinin kendi nispeten standart kalıplama sıcaklıkları vardır, örneğin: ABS=(yüksek darbe direnci 230-260, düşük darbe direnci 190-230), SAN=180-220, HIPS=180-220, POM=170-200, PC=240-300. ABS/PC=230-260, PMMA=200-230, PVC=(yüksek yoğunluk 160-200, düşük yoğunluk 140-180), PP=180-230, PE=(yüksek yoğunluk 240-300, düşük yoğunluk 180-230);
TPE=(yüksek yoğunluk 170-200, düşük yoğunluk 140-180), TPR=(yüksek yoğunluk 170-200, düşük yoğunluk 140-180), TPU=(yüksek yoğunluk 160-200, düşük yoğunluk 120-160), PA=230-270, PA+fiber=250-300, PBT=200-240, PBT+fiber=240-280. Ayrıca, alev geciktirici ilave edilmiş malzemeler (yani yangın geciktirici malzemeler) için kalıplama sıcaklığı, sıradan malzemelerinkinden 20-30 santigrat derece daha düşük olmalıdır. Kalıplama sıcaklığı, plastiğin akışkanlığını, viskozitesini, kalıp sıcaklığını, rengini, büzülme oranını ve ürün deformasyonunu doğrudan etkilediğinden, spesifik çalışma sıcaklığı üretim koşullarına bağlıdır.
2. Kalıp Sıcaklık Kontrolü;
Kalıp sıcaklığı öncelikle plastiğin farklı akışkanlık özelliklerine göre belirlenir. Basitçe söylemek gerekirse, zayıf akıcılığın üstesinden gelmek için önemli bir süreçtir. Örneğin, PC ve PA+selüloz malzemeleri doldurma sırasında zayıf akışkanlığa ve yüksek akış direncine sahiptir ve daha hızlı enjeksiyon hızı gerektirir.
Ayrıca şeffaf PC parçaları üretirken hava kabarcıkları, gökkuşağı işaretleri ve iç hava kabarcıkları gibi yüzey kusurlarını iyileştirmek için daha yüksek kalıp sıcaklığına ihtiyaç vardır. Elyaf-takviyeli malzemeler üretirken, daha düşük bir kalıp sıcaklığı yüzeyde gümüş çizgilere (yüzen elyaflar) neden olur.
Normal şartlarda kalıp sıcaklığını ayarlamak için aşağıdaki veriler kullanılabilir:
ABS=30-50 derece (yüksek yüzey kalitesi veya kontrollü deformasyon gerektiren ürünler için 60-110 derece)
PC=50-80 derece (yüksek yüzey kalitesi veya ince duvar gerektiren ürünler için 85-140 derece)
HIPS=30-50 derece (şeffaf PS ve yüksek yüzey kalitesi gerektiren ürünler için 60-80 derece)
PMMA=60-80 derece (İnce duvarlı ürünler ve yüksek yüzey kalitesi gerektiren ürünler için 80-120 derece)
PP=10-50 derece , PE=10-50 derece (yüksek-yoğunluklu veya ince-duvarlı ürünler için kalıp sıcaklığı uygun şekilde artırılabilir) Kauçuk malzemeler (TPE, TPR, TPU)=10-50,
PA, PBT=30-60 (yüksek yüzey kalitesi gereksinimleri olan ve cam elyafı ilave edilen malzemeler için 70-100)
5. Zaman
Her eylem için gereken süre
1. Doldurma süresinin kontrolü;
Enjeksiyon süresi ve bekletme süresi dahil
1.1. Enjeksiyon süresi:
Genel olarak kalite gereksinimlerini karşılayan ürünler için enjeksiyon süresi ne kadar kısa olursa o kadar iyidir. Enjeksiyon süresi ürünün iç stresini ve üretim döngüsünü doğrudan etkiler. Prensip olarak ürünün tutkal tabakası ne kadar ince olursa enjeksiyon süresi de o kadar kısa olur; tersine, kalın-cidarlı ürünlerde, çekmeyi kontrol altına almak için enjeksiyon süresinin uygun şekilde uzatılması gerekir.
Çoklu enjeksiyon aşamaları kullanan ve büyük hız geçişlerine sahip ürünler daha uzun enjeksiyon süreleri gerektirir. Enjeksiyon süresi ayarı aynı zamanda ürün hacmine de bağlı olmalıdır (daha büyük ürünler daha uzun enjeksiyon süreleri gerektirir). Kullanılan plastiğin özellikleri de dikkate alınmalıdır. Örneğin, 2,0 mm ürün et kalınlığına, orta enjeksiyon hızına ve orta namlu sıcaklığına sahip genel amaçlı ABS plastik için, uzunlamasına akış hızı yaklaşık 65 mm/s'dir (akış hızı, kalıp yapısına veya prosese bağlı olarak değişir).
1.2. Tutma Basıncı Süresi:
Prensip olarak, tutma basıncı süresi esas olarak ürün yüzeyindeki büzülmeyi ve yapısal boyutları kontrol eder. Bununla birlikte, tutma basıncı zaman kontrol yöntemlerinde tam bir ustalıkla, ürünün deformasyonunu ayarlamak için de kullanılabilir (bu nedenle, bu ayarlama işlemi hassas bir makine ayarlama işlemidir ve ayarlama yöntemi sonraki bölümlerde ayrıntılı olarak anlatılacaktır).
Bu bölümde öncelikle ürün çekmesini kontrol etmek için tutma basıncının nasıl kullanılacağı açıklanmaktadır. Tutma basıncının seçimi büzülmenin konumuna bağlıdır. Tutma basıncıyla tüm büzülmelerin üstesinden gelinemez. Örneğin, çekme eriyik akışının sonundaysa, tutma basıncının kullanılması yolluk yakınında aşırı gerilime neden olacak ve bu da ejeksiyon beyazlamasına, kalıbın yapışmasına veya ürünün bükülmesine yol açacaktır.
2. İtici Pimi Gecikmesi
Bu, çıkarma sırasında ejektör piminin bekleme süresini kontrol ederek ürünün robotik kol tarafından çıkarılmasını kolaylaştırır.
3. Çekirdek Çekme Süresi
Bu, enjeksiyon kalıplama makinesindeki maça çekme cihazının hareket süresini kontrol eder (esas olarak hareket stroku zamana göre kontrol edildiğinde kullanılır). Maça çekme stroku bir sensör anahtarıyla kontrol ediliyorsa maça çekme süresi ayarına gerek yoktur.
