Аналіз та заходи протидії загальним несправностям у гарячоканальній системі лиття під тиском

1. Введення
Порівняно зі звичайною ливарною формою гарячеканальна форма має очевидні переваги економії часу та матеріалів, високої ефективності, стабільної якості тощо, але колись було легко спричинити збої у використанні, що вплинуло на її широке застосування. З технологічним прогресом промисловості штампів гарячеканальне формування досягло значного прогресу в аспектах контролю температури розплаву в литках, структурної надійності та проектування та виробництва компонентів гарячих канавок, завдяки чому технологія гарячеканального лиття повертає увагу та прихильність людей.
При розробці та застосуванні прес-форми для гарячої обробки є багато проблем, на які варто звернути увагу. Рішення цих проблем безпосередньо пов'язане з успіхом гарячої канальної системи та якістю продукції. Тому для успішного застосування технології гарячого канального лиття, безсумнівно, дуже корисно обговорити несправності та причини гарячеканальної системи та зрозуміти питання, які потребують уваги при застосуванні гарячого канального лиття.
2. Аналіз та заходи протидії загальним несправностям гарячеканальної системи прес-форм
2.1 Залишок на воротах виступає або слиновиділення, а зовнішній вигляд поверхні поганий
2.1.1 Основні причини
Вибір конструкції затвора необґрунтований, температура не контролюється належним чином, і існує великий залишковий тиск у розплаві в бігуні після впорскування.
2.1.2 Рішення
(1) Покращення конструкції воріт.
Як правило, якщо довжина воріт занадто велика, це залишить довгу ручку воріт на поверхні пластикової частини, а якщо діаметр воріт занадто великий, це легко призведе до слиновиділення та падіння матеріалу. Коли виникають вищевказані несправності, ми можемо зосередитися на зміні структури воріт. Загальні форми воріт гарячого каналу включають прямі ворота, точкові ворота та клапанні ворота.
Головний бігун характеризується великим діаметром бігуна, тому його нелегко коагулювати на затворі, що може забезпечити плавне введення розплаву продуктів з глибокою порожниною; Відсутність швидкої конденсації, мінімальне залишкове напруження пластикових частин, придатне для формування виробів з глибокими порожнинами з першим пробним оглядом і кількома порожнинами, але цей тип воріт схильний до слиновиділення та витягування дроту, а залишок воріт великий, навіть залишаючи циліндричну ручка, тому температура матеріалу на воротах не може бути занадто високою, і її потрібно стабільно контролювати;
Характеристики прямого затвора в основному такі ж, як і звичайного лиття під тиском, але залишкові сліди на пластикових частинах відносно невеликі; Характеристики точкових воріт полягають у тому, що залишкова напруга пластикової частини невелика, швидкість конденсації помірна, а слиновиділення та витягування дроту неочевидні; Він може бути застосований до більшості інженерних пластмас, а також є своєрідною формою воріт, яка в даний час широко використовується в гарячому формуванні в країні та за кордоном. Якість пластикових деталей висока, а на поверхні залишається лише невеликий слід;
Засувка клапана має невелику залишкову мітку, низьку залишкову напругу та не спричиняє слиновиділення та витягування дроту. Однак заслінка клапана явно зношена, і зі збільшенням зазору під час використання виникне слиновиділення. У цей час слід вчасно замінити серцевину та корпус клапана.
Вибір форми воріт тісно пов'язаний з властивостями смоли, що формується. Для смоли з низькою в'язкістю, схильної до слиновиділення, можна вибрати клапанний затвор. Діапазон температур формування кристалічної смоли є вузьким, і температура на затворі повинна бути відповідно високою. Наприклад, POM, PPEX та інші смоли можуть мати форму затвора з нагрівальним зондом. Діапазон температур формування аморфних смол, таких як ABS і PS, широкий. Оскільки розплавлений ізоляційний шар утворюється на головній частині сердечника сопла торпеди, а на затворі немає контакту з нагрівальним елементом, це може прискорити конденсацію.
(2) Розумний контроль температури.
Якщо охолоджуючої води в області воріт недостатньо, це призведе до концентрації тепла, що призведе до слиновиділення, капання матеріалу та витягування дроту. Тому охолодження в цій зоні слід посилити, коли відбуваються вищевказані явища.
(3) Смола скидання тиску.
Надмірний залишковий тиск в каналі є однією з основних причин слиновиділення. Як правило, машина для ін’єкцій має мати буферний контур або буферний пристрій для запобігання слиновиділення. 2.2 Зміна кольору матеріалу, коксування або деградація
2.2.1 Основні причини
Неправильний контроль температури; Занадто малий розмір бігуна або воріт викликає велике утворення тепла при зсуві; Мертва точка в каналі потоку викликає тривалий нагрів затриманого матеріалу.
2.2.2 Рішення
(1) Точний контроль температури.
Для точного й швидкого вимірювання коливань температури необхідно, щоб вимірювальна головка термопари надійно контактувала з робочою пластиною або стінкою сопла, і розмістіть її в центрі кожної незалежної зони контролю температури. Відстань між точкою вимірювання температури на головці та стінкою желоба має бути не більше 10 мм, а нагрівальний елемент має бути рівномірно розподілений з обох боків бігуна, наскільки це можливо.
Для контролю температури можна вибрати технологію інтелектуальної нечіткої логіки, керовану центральним процесором. Він має функцію сигналізації про перевищення температури та автоматичне регулювання, яке може контролювати зміну температури розплаву в межах необхідного діапазону точності.
(2) Виправте розмір воріт.
Слід уникати мертвої точки бігуна, наскільки це можливо, а діаметр затвора слід відповідно збільшити в межах допустимого діапазону, щоб запобігти надмірному утворенню тепла зсуву. Розплав сопла з внутрішнім нагріванням має велику радіальну різницю температур у каналі потоку, що є більш схильним до коксування та деградації. Тому слід зазначити, що радіальний розмір проточного каналу не повинен бути занадто великим.
2.3 Нестача кількості впорскування або відсутність впорскування матеріалу
2.3.1 Основні причини
У каналі потоку виникають перешкоди або глухі кути; Ворота заблоковані; У каналі потоку з'являється більш товстий шар конденсату.
2.3.2 Рішення
(1) Під час проектування та обробки каналу потоку має бути забезпечений дуговий перехід потоку розплаву до стінки на куті, щоб весь канал потоку був гладким і не було мертвого кута потоку.
(2) За умови, що це не впливає на якість пластикових деталей, температуру матеріалу потрібно належним чином підвищити, щоб уникнути передчасного затвердіння воріт.
(3) Належним чином підвищте температуру гарячого каналу, щоб зменшити товщину шару конденсації сопла з внутрішнім нагріванням і зменшити втрату тиску, таким чином полегшивши заповнення порожнини.
2.4 Серйозний витік матеріалу
2.4.1 Основні причини
Пошкоджений ущільнювальний елемент; Нагрівальний елемент згорів, спричиняючи нерівномірне розширення бігунка; Форсунка зміщена з центром втулки литника, або проектована площа ізоляційного шару розплаву, визначена кільцем витоку на форсунці, занадто велика, що призводить до відступу форсунки.
2.4.2 Рішення
(1) Перевірте, чи не пошкоджено ущільнювальний і нагрівальний елемент. Якщо є будь-які пошкодження, перед заміною уважно перевірте, чи це спричинено проблемою якості, структурною проблемою чи нормальним терміном служби елемента.
(2) Виберіть відповідний метод зупинки витоку. Відповідно до режиму теплоізоляції форсунки, для запобігання витоку можна використовувати дві конструкції, а саме кільце витоку або контакт форсунки. Слід звернути увагу на те, щоб контактні частини, що захищають від протікання, були надійно контактними.
У межах допустимого діапазону міцності необхідно переконатися, що проектована площа розплаву між соплом і литниковою втулкою є якомога меншою, щоб запобігти надмірному зворотному тиску, який спричиняє відступ сопла під час ін’єкції. Якщо використовується метод захисту від протікання, площа прямого контакту між соплом і литниковою втулкою повинна забезпечувати відсутність витоку смоли, коли два центри зміщені внаслідок теплового розширення. Однак площа контакту не повинна бути занадто великою, щоб уникнути збільшення тепловтрат.
2.5 Гарячий канал не нагрівається нормально або час нагрівання надто довгий
2.5.1 Основні причини
Недостатній простір між дротовими каналами, що призводить до обриву дроту; Коротке замикання, витік електроенергії та інші явища виникають, коли дроти перетинаються під час складання прес-форми.
2.5.2 Рішення
Виберіть правильний процес обробки та монтажу, щоб забезпечити можливість розміщення всіх проводів, і використовуйте високотемпературні ізоляційні матеріали, якщо потрібно, щоб регулярно виявляти пошкодження проводів.
2.6 Погана зміна матеріалу або кольору
2.6.1 Основні причини
Неправильний спосіб зміни матеріалу або кольору; Нерозумна конструкція або обробка бігуна призводить до того, що всередині залишається багато матеріалу.
2.6.2 Рішення
(1) Покращити структурний дизайн і режим обробки бігуна. При проектуванні каналу потоку слід якомога більше уникати мертвої точки каналу потоку, а перехід дуги повинен бути зроблений на кожному куті. У межах дозволеного діапазону розмір каналу потоку має бути якомога меншим, щоб швидкість потоку утриманого матеріалу в каналі потоку була малою, а швидкість потоку нового матеріалу була великою, що сприяє швидкому очищенню. .
При обробці бігунка, незалежно від довжини бігунка, його необхідно обробляти з одного кінця. Якщо його обробляти з обох кінців одночасно, легко викликати зміщення центру отвору, що неминуче призведе до формування позиції утримання матеріалу. Як правило, зовнішня нагрівальна насадка може легко очищати канал потоку, оскільки нагрівальний пристрій не впливає на потік розплаву, тоді як внутрішня нагрівальна насадка легко утворює шар конденсату на зовнішній стінці каналу потоку, що не сприяє швидкому витоку. заправка.
(2) Виберіть правильний спосіб заправки. Під час процесу заправки паливом і зміни кольору системи гарячого каналу новий матеріал, як правило, безпосередньо виштовхується з усіх утриманих матеріалів у каналі, а потім утримані матеріали на стінці каналу переміщуються вперед як єдине ціле, тому очищення є відносно легко. Навпаки, якщо в’язкість нового матеріалу низька, легко увійти в центр затриманого матеріалу та відокремити затриманий матеріал шар за шаром, який складніше очистити. Якщо в’язкість нового та старого матеріалів однакова, швидкість впорскування нового матеріалу можна прискорити для досягнення швидкої дозаправки. Якщо в'язкість утриманого матеріалу чутлива до температури, в'язкість можна зменшити шляхом належного підвищення температури матеріалу для прискорення процесу заправки.
3. Запобіжні заходи щодо вибору та застосування гарячого бігуна
Щоб якомога більше усунути або зменшити кількість несправностей під час використання, при виборі та застосуванні системи гарячого каналу слід звернути увагу на наступне.
3.1 Вибір режиму опалення
(1) Режим внутрішнього опалення. Насадка з внутрішнім підігрівом має складну конструкцію, високу вартість, складну заміну деталей і високі вимоги до електронагрівальних елементів. Розміщення нагрівача в середині проточного каналу створить кільцевий потік, збільшить площу тертя об'єму, і перепад тиску може бути в три рази більшим, ніж у соплі з зовнішнім нагріванням.
Однак, оскільки нагрівальний елемент для внутрішнього нагріву розташований у корпусі торпеди в соплі, а тепло подається до матеріалу, втрати тепла невеликі, а електроенергію можна зберегти. Якщо використовується точковий затвор, наконечник корпусу торпеди залишається в центрі затвора, що сприяє зрізанню затвора після впорскування, а залишкова напруга пластикової частини низька через пізнє затвердіння затвора.
(2) Режим зовнішнього нагріву.
Зовнішнє нагрівальне сопло може усунути холодну плівку та зменшити втрату тиску. У той же час, завдяки своїй простій конструкції, зручній обробці та термопарі, встановленій посередині сопла для забезпечення точного контролю температури, він широко використовується у виробництві. Однак втрати тепла сопла із зовнішнім нагріванням є відносно великими, що не є таким енергозберігаючим, як у соплі з внутрішнім нагріванням. 3.2 Вибір форми воріт
Конструкція та вибір воріт безпосередньо впливає на якість пластикових деталей. При застосуванні системи гарячого каналу необхідно вибрати відповідну форму затвора відповідно до продуктивності потоку смоли, температури формування та вимог до якості продукту, щоб запобігти слинотечі, крапанню, витоку та поганій зміні кольору.
3.3 Режим регулювання температури
Коли визначено форму затвора, контроль коливань температури розплаву відіграватиме ключову роль у якості пластикових деталей. У багатьох випадках коксування, деградація або блокування каналів здебільшого викликані неправильним контролем температури, особливо для термочутливих пластмас, які часто потребують швидкої та точної реакції на коливання температури.
Таким чином, нагрівальні елементи повинні бути встановлені так, щоб запобігти локальному перегріву, забезпечити відповідний зазор між нагрівальними елементами та напрямними пластинами або соплами та мінімізувати втрати тепла. У той же час слід вибирати більш досконалі електронні регулятори температури, наскільки це можливо, щоб відповідати вимогам контролю температури.
3.4 Зміст розрахунку після визначення структури гарячеканальної системи
(1) Розрахунок балансу температури та тиску кожного бігуна. Призначення системи гарячої канальні — пропускати гарячий пластик, що впорскується з сопла машини для лиття під тиском, через гарячу канальну трубу при однаковій температурі та розподіляти розплав до кожного затвора форми під рівномірним тиском. Тому слід розрахувати розподіл температури в зоні нагріву кожного бігуна та тиск розплаву, що надходить у кожен затвор.
(2) Розрахунок зсуву центру сопла та литникової втулки, викликаного тепловим розширенням. Тобто осьова лінія гарячого (розширеного) сопла та холодного (нерозширеного) литникового рукава має бути точно розташована та вирівняна.
(3) Розрахунок втрат тепла. Бігун з внутрішнім нагріванням оточений і підтримується охолодженою гільзою форми, тому втрати тепла, викликані тепловим випромінюванням і прямим контактом (провідністю), повинні бути розраховані якомога точніше, інакше фактичний діаметр бігуна стане меншим через потовщення шар конденсату на стінці канавки.
3.5 Встановлення направляючої пластини
Слід повністю враховувати як теплоізоляцію, так і тиск упорскування підшипників. Подушечні блоки і опори зазвичай встановлюють між плитою полоза і опалубкою. З одного боку, вони можуть витримувати тиск упорскування, щоб уникнути витоку матеріалу через деформацію пластини бігуна, а з іншого боку, вони також можуть зменшити втрати тепла.
3.6 Обслуговування системи гарячого каналу
Для гарячеканальних форм дуже важливо регулярно проводити профілактичне технічне обслуговування компонентів гарячеканальної форми під час використання, включаючи електричні випробування, перевірку ущільнювальних елементів і з’єднувальних проводів, а також очищення компонентів від бруду.