Metode vzdrževanja in povzetek izkušenj strojev za brizganje

1.1 Načelo delovanja stroja za brizganje
Načelo delovanja stroja za brizganje je podobno principu delovanja brizge, ki se uporablja za brizganje. Uporablja potisk vijaka (ali bata) za vbrizgavanje staljene plastike (tj. viskoznega toka), ki je že bila plastificirana, v zaprto votlino kalupa, nato pa se strdi, da dobimo izdelek.
Brizganje je cikličen proces, vsak cikel v glavnem vključuje: kvantitativno dovajanje, taljenje in plastificiranje, tlačno brizganje, polnjenje in hlajenje kalupa ter odpiranje in pobiranje kalupa. Ko odstranite plastični del, ponovno zaprite kalup in nadaljujte z naslednjim ciklom.
1.2 Zgradba stroja za brizganje
Stroji za brizganje so razdeljeni na stroje za brizganje bata in stroje za brizganje vijakov, ki temeljijo na metodi plastifikacije; Glede na način prenosa stroja ga lahko razdelimo na hidravlični tip, mehanski tip in hidravlični mehanski (ojnica) tip; Glede na način delovanja se deli na avtomatske, polavtomatske in ročne stroje za brizganje.
(1) Horizontalni stroj za brizganje: To je najpogostejši tip. Vpenjalni del in brizgalni del sta na isti vodoravni središčnici, kalup pa se odpira vodoravno. Njegove značilnosti so: nizko telo, enostavno upravljanje in vzdrževanje; Težišče stroja je nizko in namestitev je relativno stabilna; Ko je izdelek izvržen, lahko samodejno pade pod vplivom gravitacije, kar olajša doseganje popolnoma avtomatskega delovanja. Ta vrsta stroja za brizganje se trenutno pogosto uporablja na trgu.
(2) Navpični stroj za brizganje: njegov vpenjalni in brizgalni del sta na isti navpični srednji črti, kalup pa se odpre v navpični smeri. Zato zavzema majhno površino in je enostavno namestiti vložke. Primernejše je nalaganje in razkladanje kalupov, materiali, ki padejo v lijak, pa se lahko bolj enakomerno plastificirajo. Vendar ni lahko, da izdelek po izvrženju samodejno pade in ga je treba odstraniti ročno, zaradi česar je težko doseči samodejno delovanje. Vertikalni stroji za brizganje so primerni za majhne stroje za brizganje. Na splošno se pogosteje uporabljajo stroji za brizganje, ki tehtajo manj kot 60 gramov, veliki in srednje veliki stroji pa niso primerni.
(3) Stroj za brizganje pod kotom: njegova smer brizganja in vmesnik kalupa sta na isti površini, zaradi česar je posebej primeren za obdelavo ploščatih izdelkov, ki ne dopuščajo oznak vrat na osrednjem delu. Zavzema manjšo površino kot vodoravni stroj za brizganje, vendar so vložki, nameščeni v kalup, nagnjeni k nagibanju in padcu. Ta vrsta stroja za brizganje je primerna za majhne stroje.
(4) Stroj za brizganje z vrtljivo mizo z več načini: je poseben stroj za brizganje, ki ga upravlja več delovnih postaj, za katerega je značilna struktura vrtljive mize, ki se uporablja v vpenjalni napravi za kalup, in kalup se vrti okoli vrtljive gredi. Ta vrsta stroja za brizganje v celoti izkorišča sposobnost plastificiranja naprave za brizganje, kar lahko skrajša proizvodni cikel in izboljša proizvodno zmogljivost stroja. Zato je še posebej primeren za izdelavo velikih količin plastičnih izdelkov z dolgim ​​časom ohlajanja in oblikovanja ali zahtevajo več pomožnega časa zaradi namestitve vložkov. Vendar pa je zaradi velikega in zapletenega vpenjalnega sistema vpenjalna sila vpenjalne naprave pogosto majhna, zato se ta vrsta stroja za brizganje pogosto uporablja pri proizvodnji plastičnih podplatov za čevlje in drugih izdelkov.
Na splošno stroji za brizganje vključujejo naprave za brizganje, vpenjalne naprave, hidravlične sisteme in električne krmilne sisteme.
Osnovne zahteve za brizganje so plastificiranje, brizganje in vlivanje. Plastificiranje je predpogoj za doseganje in zagotavljanje kakovosti oblikovanih izdelkov, za izpolnjevanje zahtev oblikovanja pa mora brizganje zagotavljati zadosten pritisk in hitrost. Hkrati se zaradi visokega tlaka vbrizgavanja v votlini kalupa ustvari ustrezen visok tlak (povprečni tlak v votlini kalupa je na splošno med 20 ~ 45 MPa, zato mora obstajati zadostna vpenjalna sila. Iz tega lahko razvidno, da sta naprava za brizganje in vpenjalna naprava ključni komponenti stroja za brizganje.
1.4 Delovanje stroja za brizganje
1.4.1 Akcijski program stroja za brizganje
Šoba naprej → vbrizgavanje → vzdrževanje tlaka → predhodno oblikovanje → obratno krčenje → šoba nazaj → hlajenje → odpiranje kalupa → izmet → izvlečenje igle → odpiranje vrat → zapiranje vrat → zapiranje kalupa → šoba naprej.
1.4.2 Projekt delovanja stroja za brizganje: Projekt delovanja stroja za brizganje vključuje tri vidike: delovanje krmilne tipkovnice, delovanje električne krmilne omare in delovanje hidravličnega sistema. Ločeno izberite dejanje postopka vbrizgavanja, dovajanje, tlak vbrizgavanja, hitrost vbrizgavanja in vrsto izmeta, spremljajte temperaturo, tok in napetost vsakega odseka soda materiala ter prilagodite tlak vbrizgavanja in protitlak.
1.4.2.1 Izbira dejanja postopka vbrizgavanja:
Na splošno je stroje za brizganje mogoče upravljati ročno, pa tudi polavtomatsko in popolnoma avtomatsko.
Ročno delovanje se doseže med proizvodnim ciklom tako, da upravljavec preklopi delovno stikalo za vsako dejanje. Na splošno se izbere samo med testiranjem stroja in prilagajanjem kalupa.
Med polavtomatskim delovanjem lahko stroj samodejno zaključi delovni cikel, vendar mora po vsakem končanem proizvodnem ciklu upravljavec odpreti varnostna vrata, odstraniti obdelovanec in nato zapreti varnostna vrata, preden lahko stroj nadaljuje s proizvodnjo za naslednji cikel.
Med popolnoma samodejnim delovanjem lahko stroj za brizganje samodejno preide v naslednji delovni cikel po zaključku enega delovnega cikla. Med običajnim neprekinjenim delovanjem ni treba ustaviti stroja za nadzor in nastavitev. Vendar je treba upoštevati, da če je potrebno popolnoma samodejno delovanje, (1) ne odpirajte varnostnih vrat na sredini, sicer bo popolnoma samodejno delovanje prekinjeno; (2) Potrebno je pravočasno hranjenje; (3) Če uporabljate električno zaznavanje oči, pazite, da ne pokrijete električnega očesa.
Pravzaprav je pri popolnoma samodejnem delovanju običajno treba začasno ustaviti stroj na pol poti, na primer z brizganjem ločilnega sredstva na kalup stroja.
Med običajno proizvodnjo je običajno izbrano polavtomatsko ali popolnoma avtomatsko delovanje. Na začetku delovanja je treba glede na proizvodne potrebe izbrati način delovanja (ročni, polavtomatski ali popolnoma avtomatski) in ustrezno preklopiti ročna, polavtomatska ali popolnoma avtomatska stikala.
Polavtomatske in popolnoma avtomatske delovne postopke je določilo samo vezje. Operater mora spremeniti samo hitrost in pritisk, dolžino časa, število nastavkov in tako naprej na površini električne omarice, ne da bi povzročil zmedo v delovnem programu zaradi operaterjeve nastavitve napačnega gumba ključa.
Pred prilagoditvijo vsakega dejanja v ciklu je treba najprej izbrati ročno delovanje in po potrditvi, da je vsako dejanje normalno, je treba izbrati polavtomatsko ali popolnoma samodejno delovanje.
1.4.2.2 Izbira postopka pred oblikovanjem
Stroji za brizganje imajo na splošno tri možnosti glede na to, ali je brizgalni sedež pred in po dovajanju pred oblikovanjem umaknjen, to je, ali je šoba stran od kalupa. (1) Fiksno dovajanje: šoba je vedno pritrjena na kalup pred in po predhodnem oblikovanju, sedež za vbrizgavanje pa se ne premika. (2) Predhodno hranjenje: šoba je nameščena ob kalup za predhodno hranjenje. Po predhodnem oblikovanju se brizgalni sedež umakne in šoba zapusti kalup. Namen izbire te metode je uporaba luknje za vbrizgavanje kalupa za podporo šobe med predoblikovanjem, da se prepreči iztekanje staljenega materiala iz šobe, ko je protitlak visok. Po predhodnem oblikovanju se lahko izogne ​​prenosu toplote, ki ga povzroča dolgotrajen stik med šobo in kalupom, kar vpliva na relativno stabilnost njunih ustreznih temperatur. (3) Naknadno dovajanje: Ko je vbrizgavanje končano, se sedež vbrizgavanja premakne nazaj, šoba zapusti kalup in je predhodno oblikovana. Po predhodnem oblikovanju se sedež za brizganje premakne naprej. Ta postopek je primeren za obdelavo plastike z izjemno nizkimi temperaturami oblikovanja. Zaradi kratkega kontaktnega časa med šobo in kalupom se izogne ​​izgubi toplote in tudi strjevanju staljenega materiala v luknji šobe.
Ko je brizganje končano in je časovnik za hlajenje nastavljen, se začne postopek pred oblikovanjem. Vrtenje vijaka stopi plastiko in jo potisne na sprednji del glave vijaka. Zaradi enosmerne funkcije ventila zapornega obroča na sprednjem koncu vijaka se staljena plastika nabere na sprednjem koncu cevi in ​​potisne vijak nazaj. Ko se polž umakne v vnaprej določen položaj (ki ga določa potovalno stikalo za nadzor razdalje umika vijaka in doseganje kvantitativnega dovajanja), se predhodno oblikovanje ustavi in ​​vijak se neha vrteti. Sledi obratno kontrakcijsko dejanje, ki se nanaša na rahel aksialni umik vijaka. To dejanje lahko razbremeni pritisk staljenega materiala, zbranega na šobi, in premaga pojav "sline", ki ga povzroča neravnovesje notranjega in zunanjega tlaka v strojnem sodu. Če umik ni potreben, je treba stikalo za zaustavitev uvleka nastaviti v ustrezen položaj, tako da je hkrati s pritiskom na vnaprej oblikovano stikalo za zaustavitev pritisnjeno tudi stikalo za zaustavitev uvleka. Ko se vijak umakne do stikala za zaustavitev, se umik ustavi. Nato se sedež začne umikati. Ko se sedež za vbrizgavanje umakne do stikala za zaustavitev, se sedež za vbrizgavanje umakne. Če se uporablja fiksni način podajanja, je treba posvetiti pozornost prilagoditvi položaja potovalnega stikala.
Na splošno se v proizvodnji uporabljajo fiksne metode hranjenja, da se prihrani čas pri operacijah brizgalnega sedeža naprej in nazaj ter pospeši proizvodni cikel.
1.4.2.3 Izbira tlaka vbrizga
Tlak vbrizgavanja stroja za brizganje se nastavlja z ventilom za regulacijo tlaka. Ko je tlak nastavljen, se tlak vbrizgavanja v sprednji in zadnji stopnji krmili z vklopom in izklopom visokotlačnega in nizkotlačnega oljnega tokokroga.
Za stroje za brizganje navadne srednje velikosti in več so na voljo tri možnosti tlaka, in sicer visok tlak, nizek tlak in visok tlak, ki mu sledi nizek tlak. Visokotlačni vbrizg dosežemo z vbrizgavanjem visokotlačnega olja v vbrizgalni valj. Zaradi visokega pritiska pride plastika v votlino kalupa z visokim pritiskom in hitrostjo že od začetka. Med visokotlačnim brizganjem plastika hitro vstopi v kalup in odčitek manometra v cilindru za brizganje hitro naraste. Vbrizgavanje pod nizkim tlakom se doseže z vbrizgavanjem olja pod nizkim tlakom v valj za vbrizgavanje. Med postopkom vbrizgavanja se odčitek manometra počasi dviguje in plastika vstopi v votlino kalupa pri nizkem tlaku in nizki hitrosti. Visok tlak, ki mu sledi nizek tlak, se doseže z nadzorovanjem tlaka olja, ki skozi čas vstopa v valj, glede na vrsto plastike in dejanske zahteve kalupa.
Da bi izpolnili različne plastične zahteve z različnimi tlaki vbrizgavanja, je mogoče uporabiti tudi metodo zamenjave vijakov ali batov z različnimi premeri, ki ne le ustrezajo tlaku vbrizgavanja, temveč tudi v celoti izkoristijo proizvodno zmogljivost stroja. V velikih strojih za brizganje so pogosto na voljo večstopenjske funkcije za nadzor tlaka brizganja in hitrosti brizganja, ki lahko bolje zagotovijo kakovost in natančnost izdelka.
1.4.2.4 Izbira hitrosti vbrizgavanja
Na splošno so na nadzorni plošči strojev za brizganje hitri počasni gumbi za izpolnjevanje zahtev glede hitrosti brizganja. V hidravličnem sistemu istočasno delujeta oljna črpalka z velikim pretokom in črpalka z majhnim pretokom, ki dovajata olje. Ko je krogotok olja povezan z velikim pretokom, stroj za brizganje doseže hitro odpiranje in zapiranje kalupa, hitro vbrizgavanje itd. Ko krogotok hidravličnega olja zagotavlja le majhen pretok, se počasi nadaljujejo različna dejanja stroja za brizganje.
1.4.2.5 Izbira oblike izmeta
Obstajata dve vrsti izmetnih form za stroje za brizganje: mehanski izmet in hidravlični izmet. Nekateri so opremljeni tudi s pnevmatskimi izmetnimi sistemi z enkratnim in večkratnim izmetom. Izmet je lahko ročni ali avtomatski.
Izmet sproži končno stikalo za zaustavitev odpiranja kalupa. Operater lahko to doseže tako, da po potrebi prilagodi gumb za čas izmeta na krmilni omarici. Hitrost in pritisk izmeta lahko nadziramo tudi s stikalom na krmilni omarici, razdaljo pred in po premiku izmetnega zatiča pa določamo s potnim stikalom.
1.4.2.6 Nadzor temperature
Z uporabo termočlenov za merjenje temperature kot elementov za merjenje temperature, skupaj z milivoltmetrom za merjenje temperature kot napravo za nadzor temperature, upravlja vklop/izklop toka soda materiala in električne grelne tuljave kalupa ter selektivno določi temperaturo vsakega odseka soda materiala in temperature kalupa. Tabela 5 navaja temperaturna območja za oblikovanje in predelavo nekaterih plastičnih mas za referenco.
Električna grelna tuljava materialnega valja je na splošno razdeljena na dva, tri ali štiri dele za krmiljenje. Ampermeter na električni omarici prikazuje tok vsakega dela električne grelne tuljave. Odčitavanje ampermetra je relativno fiksno. Če se ugotovi, da je odčitek ampermetra dolgo časa med delovanjem nizek, je to lahko posledica okvare električne grelne tuljave, slabega stika z žico, oksidacije in tanjšanja električne grelne žice ali izgorevanja določene električne grelna tuljava. To bo vzporedno povečalo vrednost upora vezja in povzročilo zmanjšanje toka.
Ko ima ampermeter določen odčitek, je mogoče preprosto uporabiti plastične trakove, da enega za drugim opraskate zunanjo steno električne grelne tuljave, da ugotovite, ali je določena električna grelna tuljava pod napetostjo ali je pregorela, tako da opazujete, ali so trakovi stopljeni .
1.4.2.7 Nadzor zapiranja kalupa
Vpenjanje je postopek uporabe ogromne mehanske sile za zategovanje kalupa in odpornost proti visokotlačnemu vbrizgavanju in polnjenju staljene plastike med postopkom brizganja, kar povzroči, da kalup doživi ogromno silo odpiranja.
Zaprite varnostna vrata, vsa potna stikala dajo signale in takoj se začne zapiranje kalupa. Najprej se premična predloga zažene pri počasni hitrosti. Po kratki razdalji se krmilna ročica, ki je prvotno pritisnila na počasno stikalo, izklopi, premična plošča pa se zavrti za hitro napredovanje. Ko se premika proti koncu zapiranja kalupa, drugi konec krmilne palice ponovno pritisne na počasno stikalo in v tem času se premična plošča obrne na počasno hitrost in napreduje pri nizkem tlaku. Med postopkom zapiranja kalupov pod nizkim pritiskom, če med kalupi ni ovir, jih je mogoče gladko zapreti, dokler ne pritisnete visokotlačnega stikala. Visokotlačno stikalo se uporablja za ravnanje tečaja stroja in dokončanje zapiranja kalupa. Ta razdalja je izjemno kratka, običajno le 0.3~1.0 mm. Takoj ko je visokonapetostno stikalo vklopljeno, se takoj dotakne končnega stikala za zapiranje kalupa. Na tej točki se dejanje ustavi in ​​postopek zapiranja se konča.
Vpenjalne strukture strojev za brizganje vključujejo popolnoma hidravlične in mehanske vrste povezav. Ne glede na konstrukcijsko obliko se vpenjalna sila na koncu izvede s popolnoma iztegnjeno ojnico. Postopek ravnanja ojnice je postopek širjenja premične plošče in zadnje plošče ter tudi postopek raztezanja štirih ojnic pod silo.
Velikost vpenjalne sile je mogoče določiti z najvišjo vrednostjo, ki jo dvigne merilnik tlaka olja v trenutku zategovanja kalupa. Če je vpenjalna sila velika, bo najvišja vrednost merilnika tlaka olja visoka, v nasprotnem primeru pa bo nizka. Manjši stroji za brizganje nimajo vpenjalnega manometra za olje, zato je treba na podlagi ravnosti ojnice ugotoviti, ali je kalup res tesn. Če določen stroj za brizganje zlahka zravna ojnico med zapiranjem kalupa ali je »skoraj« ne uspe poravnati ali če ena od več ojnic ni popolnoma poravnana, bo med brizganjem prišlo do raztezanja kalupa in obdelovanec bo imel bliskavico ali druge težave.
1.4.2.8 Nadzor odpiranja kalupov
Ko je staljena plastika vbrizgana v votlino kalupa in je ohlajanje končano, sledi odpiranje kalupa za odstranitev izdelka. Tudi postopek odpiranja kalupa je razdeljen na tri stopnje. Prva faza je počasno odpiranje kalupa, da preprečite, da bi se del raztrgal v votlini kalupa. Druga stopnja je hitro odpiranje kalupa, da se skrajša čas odpiranja kalupa. Tretja stopnja je počasno odpiranje kalupa za zmanjšanje udarca in vibracij, ki jih povzroča vztrajnost kalupa.
1.4.3 Kontrola pogojev procesa brizganja
Trenutno so različni proizvajalci strojev za brizganje razvili različne metode nadzora programov, vključno z nadzorom hitrosti vbrizgavanja, nadzorom tlaka vbrizgavanja, nadzorom količine plastičnega polnila v votlini kalupa za brizganje ter nadzorom protitlaka in hitrosti vrtenja vijaka v stanje rafiniranja plastike. Namen doseganja nadzora procesa je izboljšati kakovost izdelka in povečati učinkovitost stroja.
1.4.3.1 Programska kontrola hitrosti vbrizgavanja
Programsko krmiljenje hitrosti vbrizgavanja je razdelitev giba vbrizgavanja vijaka na 3-4 stopenj, vsaka stopnja pa uporablja svojo ustrezno hitrost vbrizgavanja. Na primer, upočasnitev hitrosti vbrizgavanja, ko staljena plastika prvič preide skozi vrata, uporaba hitrega vbrizgavanja med postopkom polnjenja in upočasnitev hitrosti na koncu postopka polnjenja. Sprejetje te metode lahko prepreči prelivanje, odpravi sledi pretoka in zmanjša preostalo napetost v izdelku.
Pri polnjenju kalupa pri nizki hitrosti je pretok stabilen, velikost izdelka relativno stabilna in nihanje majhno. Notranja obremenitev izdelka je nizka, notranje in zunanje obremenitve izdelka pa so ponavadi dosledne (na primer, če je polikarbonatni izdelek potopljen v ogljikov tetraklorid, je izdelek, oblikovan s hitrim brizganjem, nagnjen k pokanju , medtem ko izdelek, ki nastane pri nizki hitrosti, ne poči). Pri razmeroma počasnem polnjenju kalupa temperaturna razlika toka materiala, zlasti velika temperaturna razlika med materialom pred in za vrati, pomaga preprečiti pojav krčenja in depresije. Vendar pa se zaradi podaljšanega časa polnjenja zlahka zgodi, da se na delih pojavi razslojevanje in slabe fuzije, kar ne vpliva samo na videz, ampak tudi močno zmanjša mehansko trdnost.
Pri vbrizgavanju pri visoki hitrosti je hitrost pretoka materiala velika. Ko je hitro polnjenje kalupa gladko, staljeni material hitro napolni votlino kalupa, kar povzroči manjše znižanje temperature in viskoznosti materiala. Uporabite lahko nižji tlak vbrizgavanja, kar je situacija polnjenja z vročim materialom. Visokohitrostno polnjenje kalupov lahko izboljša sijaj in gladkost delov, odpravi pojav linij šivov in plastenja, zmanjša krčenje in konkavnost ter zagotovi enotno barvno konsistenco, kar zagotavlja gostoto večine delov. Vendar je zlahka povzročiti, da izdelki postanejo mastni in mehurjasti, ali deli postanejo rumeni, ali se celo zažgejo in ožgejo, ali povzročijo težave pri odstranjevanju iz kalupa ali neenakomerno polnjenje. Pri plastiki z visoko viskoznostjo je možno povzročiti zlom taline, kar povzroči nastanek oblakov in megle na površini obdelovanca.
Visokohitrostno in visokotlačno vbrizgavanje je mogoče upoštevati v naslednjih situacijah: (1) Plastika ima visoko viskoznost in hitro ohlajevalno hitrost, dolgi procesni deli pa ne morejo v celoti zapolniti vseh vogalov kalupne votline z nizkim tlakom in počasno hitrostjo; (2) Pri delih s pretanko debelino stene je staljeni material nagnjen h kondenzaciji in zadrževanju, ko doseže območje s tanko steno. Zato je treba uporabiti visokohitrostno vbrizgavanje, da se porabi velika količina energije staljenega materiala, preden ta takoj vstopi v votlino kalupa; (3) Plastiko, ojačano s steklenimi vlakni, ali plastiko, ki vsebuje veliko polnilnih materialov, je treba zaradi slabe pretočnosti brizgati pri visoki hitrosti in tlaku, da dobimo gladko in enotno površino.
Za napredne natančne izdelke, dele z debelimi stenami, dele z velikimi variacijami debeline stene in dele z debelejšimi prirobnicami in rebri je najbolje uporabiti večstopenjsko brizganje, kot je druga, tretja, četrta ali celo peta stopnja.
1.4.3.2 Programska kontrola tlaka vbrizga
Nadzor tlaka vbrizgavanja je običajno razdeljen na primarni tlak vbrizgavanja, sekundarni tlak vbrizgavanja (zadrževalni tlak) ali nadzor tlaka vbrizgavanja več kot trikrat. Ali je čas preklopa tlaka ustrezen, da se prepreči prekomerni tlak v kalupu in prepreči prelivanje