Turnare prin injecțieeste o metodă de modelare a produselor industriale. Produsele sunt de obicei produse folosind turnare prin injecție de cauciuc și turnare prin injecție de plastic. Turnarea prin injecție poate fi, de asemenea, împărțită în turnare prin compresie și turnare sub presiune.
Materiale plastice și principii de turnare prin injecție
-Proprietățile de turnare ale materialelor plastice
-Principii de turnare prin injecție și flux de proces
Principiul turnării prin injecție a plasticului este de a încălzi materiile prime din plastic termoplastic sau termorigid până la o stare topită, le injectăm într-o cavitate închisă a matriței sub presiune ridicată și apoi se răcește și se solidifică pentru a obține un produs din plastic cu aceeași formă ca cavitatea matriței. Acest proces realizează o producție eficientă printr-un ciclu de „topire a materiei prime - umplere prin injecție - menținerea presiunii și răcire - deschiderea matriței și îndepărtarea pieselor”.
O mașină de turnat prin injecție (sau mașină de turnat prin injecție pe scurt) este principalul echipament de turnare utilizat pentru a face diverse forme de produse din plastic din materiale termoplastice sau termorigide folosind matrițe din plastic. Turnarea prin injecție se realizează printr-o mașină de turnat prin injecție și o matriță.
Tehnologia procesului de turnare prin injecție
-Parametrii procesului de turnare prin injecție
-Setarea parametrilor procesului de turnare prin injecție
-Post-procesarea pieselor turnate
Pregătirea tehnologiei de turnare prin injecție
Potrivirea culorilor din plastic:
Unele produse din plastic necesită o potrivire precisă a culorilor; prin urmare, potrivirea corectă a culorilor este esențială în timpul turnării prin injecție. Două procese comune de potrivire a culorilor sunt următoarele:
Primul proces folosește masterbatch, care implică amestecarea uniformă a granulelor termoplastice într-un raport specific pentru producție. Cantitatea de masterbatch adăugată este de obicei 0,1%-5%.
Al doilea proces implică amestecarea uniformă a granulelor termoplastice cu un dispersant (numit și diluant sau agent de colorare) și pulbere colorată pentru a forma granule colorate. Uleiul alb este folosit în mod obișnuit ca dispersant; Pentru 25 kg de plastic se folosesc 20–30 ml de ulei alb și 0,1%–5% colorant. Alți dispersanți care pot fi utilizați includ terebentina, alcoolul și unii esteri. Colorarea materialelor plastice termorigide este relativ ușoară; în general, pigmenții sunt pur și simplu amestecați.
Defecte comune și soluții în producția de turnare prin injecție
Defecte comune și soluții în produsele turnate prin injecție
Lipsa de material (sub-umplere) și soluții:
-Urme de contracție și soluții
Lovitură scurtă, cunoscută și sub denumirea de umplere insuficientă, umplere scurtă sau umplere insuficientă, se referă la eșecul plasticului topit de a umple complet spațiul de turnare al matriței după intrarea în cavitate, așa cum se arată în figura de mai jos.
Cauze și soluții pentru defecte de lipsă de material:
① Selectarea necorespunzătoare a echipamentului. Prin urmare, la selectarea echipamentului de turnare prin injecție, volumul maxim de injecție al mașinii de turnare prin injecție trebuie să fie mai mare decât masa piesei din plastic. În timpul verificării, volumul total de injecție necesar (inclusiv piesa din plastic și materialul solidificat al canalului) nu trebuie să depășească 85% din capacitatea de plastificare a mașinii de turnat prin injecție.
② Aprovizionare insuficientă cu materiale. Aceasta înseamnă că poate exista un fenomen de „punte” în partea de jos a orificiului de alimentare al buncărului mașinii de turnat prin injecție. Soluția este de a crește în mod corespunzător cursa de injecție a șurubului pentru a crește cantitatea de material.
③ Proprietăți slabe ale fluxului de materie primă. Ar trebui depuse eforturi pentru a îmbunătăți defectele de stagnare în sistemul de închidere a matriței, cum ar fi setarea rațională a poziției canalului, mărirea dimensiunii porții și a canalului și utilizarea duzelor mai mari. În același timp, la formularea materiei prime pot fi adăugați aditivi corespunzători pentru a îmbunătăți proprietățile de curgere ale plasticului.
④Lubrifiant excesiv. Reduceți utilizarea lubrifiantului sau reglați jocul dintre cilindru și șurub.
⑤Impurități de melc rece care blochează alergătorul. Dezasamblați și curățați duza sau măriți-secțiunea transversală a cavității și a canalului de melc rece.
⑥ Design inadecvat al sistemului de porți. Când proiectați sistemul de porți, acordați atenție echilibrului porții; greutatea piesei de plastic din fiecare cavitate ar trebui să fie proporțională cu dimensiunea porții pentru a se asigura că fiecare cavitate este umplută simultan.
⑦Aerisirea slabă a matriței, așa cum se arată în Figura 3-5. Verificați dacă există buzunare de melci reci.
⑧ Temperatura matriței este prea scăzută. Pentru a rezolva acest lucru, matrița trebuie preîncălzită la temperatura de proces necesară înainte de a porni mașina.
⑨Temperatura de topire este prea scăzută. În intervalul adecvat de turnare, temperatura de topire este aproximativ direct proporțională cu procesul de umplere a matriței....
Defecte comune și soluții în procesul de turnare prin injecție
Alimentare cu materiale nenete și soluții:
-Zgomot excesiv în timpul plastificării și soluțiilor sale
-Materialul de colectare (sprue) lipit de matriță și soluții
Alimentarea netedă a materialului se referă la fenomenul în care, în timpul procesului de turnare prin injecție, materia primă din plastic din buncăr nu reușește să se alimenteze uneori, ceea ce duce la intrarea insuficientă de plastic în cilindrul mașinii de turnat prin injecție și afectând calitatea produsului. Următoarele enumeră cauzele și soluțiile pentru problemele de alimentare cu materiale:
Materialul colector/canal reciclat are particule mari (dimensiuni neuniforme).
① Re-zdrobiți particulele mai mari de sprue/runner (reglați distanța dintre lamele granulatorului)
Materiile prime din buncăr sunt aglomerate (control slab al temperaturii de uscare).
② Verificați/reparați sistemul de uscare și înlocuiți-l cu material nou
Materiile prime din buncăr arată fenomenul de „punte”.
③ Inspectați/curățați materia primă din interiorul buncărului
Proporția de material reciclat de colectare/canal este prea mare.
④ Reduceți raportul dintre materialul de colectare/canal reciclat utilizat
Temperatura secțiunii de alimentare sau a orificiului de alimentare al buncărului de uscare este prea ridicată.
⑤ Scădeți temperatura secțiunii de alimentare sau verificați dacă există material care arde la orificiul de alimentare
Temperatura de uscare este prea mare sau timpul de uscare este prea lung (coacerea materialului).
⑥ Scădeți temperatura de uscare sau scurtați timpul de uscare
Vibrații de la mașina de turnat prin injecție.
⑦ Controlați vibrația mașinii de injecție
Orificiul de alimentare sau deschiderea platformei este prea mică.
⑧ Măriți orificiul de admisie de alimentare sau înlocuiți platforma de alimentare
Tehnologie de turnare prin injecție de precizie și cerințe speciale
-Proces de turnare prin injecție cu-lucire ridicată
-Proces de turnare prin injecție în mai multe-etape
-Proces de turnare prin injecție pentru materiale plastice transparente
-Tehnologie de turnare prin injecție în două-culori
-Tehnologia de turnare prin injecție-perete subțire
Proces de turnare prin injecție de precizie
Starea actuală a tehnologiei de turnare prin injecție de precizie:
-Cerințe tehnice pentru turnarea prin injecție de precizie
Turnarea prin injecție de precizie diferă de turnarea prin injecție convențională, în primul rând prin faptul că valorifică dezvoltarea rapidă a materialelor polimerice pentru a înlocui piesele metalice de înaltă{0}}precizie în industria instrumentelor și a electronicii. În prezent, există doi indicatori definitori pentru produsele turnate prin injecție de precizie: repetabilitatea dimensională și repetabilitatea calității.
În comparație cu turnarea prin injecție convențională, turnarea prin injecție de precizie oferă avantaje de neegalat în ceea ce privește repetabilitatea, controlul parametrilor și controlul dimensional. Tehnologia de turnare prin injecție de precizie poate controla cu precizie diferiți parametri ai procesului în timpul procesului de turnare prin injecție, atingând cerințele de precizie dimensională, stabilitate de mediu, stres rezidual și finisare a suprafeței în piesele turnate prin injecție de înaltă-precizie. Turnarea prin injecție de precizie, ca tehnologie emergentă pentru fabricarea lentilelor din plastic, are avantaje de neegalat. Cu toate acestea, impune și cerințe mai mari pentru materiale de injecție, echipamente experimentale și matrițe de injecție. În primul rând, materialele potrivite pentru turnarea prin injecție de precizie trebuie să fie materiale plastice cu capacități puternice anti-interferențe, proprietăți mecanice bune și structuri stabile. În al doilea rând, matrița de injecție trebuie să fie proiectată rațional, pe baza structurii piesei turnate-injectării, a parametrilor procesului și a eficienței producției. În cele din urmă, trebuie selectată o mașină de turnat prin injecție de precizie capabilă să controleze cu precizie viteza de injecție, presiunea de menținere, timpul de răcire și alți parametri ai procesului de injecție.
Similar cu procesul obișnuit de turnare prin injecție, procesul de turnare prin injecție de precizie poate fi, de asemenea, împărțit în trei etape: etapa de umplere, etapa de presiune de menținere și etapa de răcire, așa cum se arată în Figura 4-1.
Tehnologie de-economisire a energiei și producție ecologică în turnarea prin injecție
-Tehnologie de turnare prin injecție-de joasă presiune
-Tehnologia de turnare prin injecție cu canal cald
-Tehnologie de turnare cu injecție-asistată cu gaz
-Producție ecologică în turnarea prin injecție
Tehnologie de{0}}economisire a energiei pentru turnarea prin injecție
Analiza consumului de energie al mașinilor de turnat prin injecție:
În costul de producție al produselor turnate prin injecție, pe lângă deșeurile materiale cauzate de produsele defecte, consumul de energie electrică reprezintă o mare parte. În special, pentru mașinile de turnare prin injecție cu pompe-cu cilindree fixă utilizate pe scară largă în prezent, consumul de energie în timpul procesului de producție reprezintă mai mult de 80% din consumul total de energie electrică.
Mașinile timpurii de turnat prin injecție erau complet hidraulice, funcționând sub sarcini diferite în timpul procesului de injecție. Statisticile arată că pierderile de energie din cauza-clasificării presiunii înalte au atins 30%–70%, ceea ce a dus la un consum foarte mare de energie. Simultan, metoda de încălzire folosită în procesul de turnare prin injecție a fost, în general, bobine de încălzire electrică, transferând căldura către butoi prin conducție de contact. Doar căldura din apropierea suprafeței interioare a butoiului a fost transferată către butoi, cea mai mare parte a căldurii de pe suprafața exterioară disipându-se în aer, ducând la pierderi semnificative de conducție a căldurii și provocând o creștere a temperaturii ambientale. În plus, încălzirea firului de rezistență are un dezavantaj: densitatea de putere scăzută, ceea ce o face nepotrivită pentru aplicații care necesită temperaturi mai ridicate. Modernizarea cu economie de energie-a mașinilor de turnat prin injecție abordează principiile pierderii de energie prin utilizarea tehnologiilor avansate pentru a economisi energie inutilă.
În rezumat, modernizarea-economisirii energiei a mașinilor de turnat prin injecție implică în principal trei abordări: în primul rând, modernizarea din punct de vedere tehnic a sistemului de antrenare hidraulică; în al doilea rând, modernizarea tehnică a metodei de încălzire a butoiului de plastificare; şi în al treilea rând, recuperarea şi utilizarea căldurii în exces din componentele de încălzire ale maşinii de turnare prin injecţie.
Optimizarea procesului de turnare prin injecție și tehnologie de simulare pe computer
-Tehnologie de simulare pe computer pentru turnarea prin injecție
Tehnologia de optimizare a parametrilor procesului de turnare prin injecție
Principiul de optimizare a parametrilor procesului de turnare prin injecție:
-Optimizarea parametrilor procesului de turnare prin injecție pe baza principiilor rețelei neuronale artificiale
-Aplicarea inteligenței artificiale în optimizarea parametrilor procesului de turnare prin injecție
-Exemplu de sistem expert pentru defectele produselor turnate prin injecție și optimizarea procesului
Metodele tradiționale de stabilire a parametrilor procesului de turnare prin injecție se bazează în primul rând pe încercări și erori, în funcție de experiența limitată a operatorului și de formulele de calcul relativ simple. Cu toate acestea, în producția reală, proprietățile de curgere ale plasticului topit variază foarte mult, structurile matriței sunt foarte variabile, iar parametrii procesului se influențează reciproc. Experiența limitată și formulele simple sunt insuficiente pentru a lua în considerare și a aborda în mod cuprinzător acești factori, necesitând modelarea de probă repetată, ceea ce duce la cicluri lungi de producție, costuri ridicate și dificultăți în garantarea calității produsului. Aceste probleme sunt și mai pronunțate pentru produsele mari, complexe și de precizie. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei materialelor plastice și concurența pe piață din ce în ce mai acerbă, cerințele pentru calitatea producției și eficiența produselor din plastic sunt în creștere. Cercetarea de noi metode de setare și optimizare a parametrilor de proces al mașinii de turnat prin injecție, scurtarea ciclului de configurare a procesului, îmbunătățirea calității produsului și reducerea costurilor de producție-asigurându-vă că setările parametrilor de proces ale mașinii de turnat prin injecție se bazează pe analize științifice pentru a se elibera de constrângerile experienței-a devenit crucială pentru dezvoltarea industriei de producție a țării mele, având o importanță semnificativă și o perspectivă mai largă a producției de motoare de turnare prin injecție.
Automatizarea și inteligentizarea producției de turnare prin injecție
-Automatizarea și inteligentizarea producției de turnare prin injecție
Provocările producției tradiționale de turnare prin injecție
-Oportunități în producția de turnare prin injecție
Provocări cu care se confruntă producătorii de turnare prin injecție:
-Provocări cu care se confruntă atelierele de turnare prin injecție
Turnarea prin injecție este o industrie de producție tradițională tipică. În ultimii ani, producătorii tradiționali de turnare prin injecție s-au confruntat cu provocări enorme din cauza unor factori precum creșterea prețurilor materiilor prime, creșterea costurilor cu forța de muncă, supracapacitatea, concurența acerbă și cerințele crescânde personalizate ale clienților.
După cum se arată mai jos:
1. Ciclurile de viață ale produselor devin mai scurte, iar cerințele clienților devin mai mici și mai diverse (arhitectură mai plată, producție mai flexibilă și procese mai inteligente).
2. Cerințele clienților devin din ce în ce mai stricte, iar barierele de intrare pe piața concurențială cresc.
3. Cum să controlați eficient calitatea și să mențineți înregistrările de trasabilitate a calității în fiecare etapă (inclusiv partea furnizorului)?
4. Cum se transformă managementul SCM prin informatizare, transparență și dataficare.
5. Cum să gestionați eficient managementul proceselor statistice SPC și comenzile clienților CRM pentru a obține o procesare eficientă, de înaltă{1}}calitate și la timp; și să asigure o evaluare precisă a capacității pentru întreprinderile din aval.
6. Provocările includ managementul personalului, acuratețea și promptitudinea utilizării echipamentelor, starea de funcționare a echipamentului și datele de funcționare din fabrică și raționalitatea rutelor procesului.
La nivel de întreprindere, în fața unei concurențe acerbe pe piață și a progreselor tehnologice rapide, producția tradițională de turnare prin injecție va prezenta mai mult sau mai puțin următoarele fenomene.
(1) Stare instabilă a producției
(2) Ciclu scurt de producție, presiune mare asupra timpului de livrare a produsului
(3) Comunicare slabă și colaborare ineficientă între departamentele din cadrul companiei
(4) Lipsa datelor de bază pentru producția de turnare prin injecție
(5) Problemă serioasă „trei-mute” (adică, lipsă de coordonare și lipsă de expertiză)
(6) Nivel de management insuficient