Методи технічного обслуговування та зведення досвіду термопластавтоматів

1.1 Принцип роботи машини для лиття під тиском
Принцип роботи машини для лиття під тиском схожий на принцип роботи шприца, який використовується для ін’єкцій. Він використовує поштовх гвинта (або плунжера) для впорскування розплавленого пластику (тобто в’язкого потоку), який уже був пластифікований, у закриту порожнину форми, а потім твердне для отримання продукту.
Лиття під тиском є ​​циклічним процесом, кожен цикл в основному включає: кількісну подачу, плавлення та пластифікацію, впорскування під тиском, заповнення та охолодження форми, а також відкриття та збирання форми. Після видалення пластикової частини знову закрийте форму та перейдіть до наступного циклу.
1.2 Будова машини для лиття під тиском
За методом пластифікації термопластавтомати поділяються на плунжерні та гвинтові термопластавтомати; Відповідно до режиму передачі машини, її можна розділити на гідравлічний тип, механічний тип і гідравлічний механічний (шатун) тип; За режимом роботи поділяються на автоматичні, напівавтоматичні та ручні термопластавтомати.
(1) Горизонтальна машина для лиття під тиском: це найпоширеніший тип. Затискна частина та ін’єкційна частина знаходяться на одній горизонтальній центральній лінії, а форма відкривається горизонтально. Його характеристики: низький корпус, простий в експлуатації та обслуговуванні; Центр ваги машини низький, а установка відносно стабільна; Після викиду виріб може автоматично падати під дією сили тяжіння, що дозволяє легко досягти повністю автоматичної роботи. В даний час цей тип машини для лиття під тиском зазвичай використовується на ринку.
(2) Вертикальна машина для лиття під тиском: її затискна частина та ін’єкційна частина знаходяться на одній вертикальній центральній лінії, а форма відкривається у вертикальному напрямку. Тому він займає невелику площу і легко розміщує вставки. Це зручніше завантажувати та вивантажувати форми, а матеріали, що потрапляють у бункер, можуть більш рівномірно пластифікуватися. Однак виріб нелегко автоматично впасти після викиду, і його потрібно виймати вручну, що ускладнює автоматичне функціонування. Вертикальні машини для лиття під тиском підходять для малих машин для лиття під тиском. Як правило, частіше використовуються машини для лиття під тиском вагою менше 60 грамів, а машини великого та середнього розміру не підходять.
(3) Кутова машина для лиття під тиском: її напрямок ін’єкції та інтерфейс прес-форми знаходяться на одній поверхні, що робить її особливо придатною для обробки плоских виробів, які не допускають слідів воріт на центральній частині. Він займає меншу площу, ніж горизонтальна машина для лиття під тиском, але вставки, розміщені у формі, схильні до нахилу та падіння. Цей тип машини для лиття під тиском підходить для невеликих машин.
(4) Багаторежимна машина для лиття під тиском з поворотним столом: це спеціальна машина для лиття під тиском, що працює на кількох робочих станціях, характеризується структурою поворотного столу, що використовується в затискному пристрої форми, і форма обертається навколо обертового валу. Цей тип машини для лиття під тиском повністю використовує пластифікаційну здатність пристрою для ін’єкцій, що може скоротити виробничий цикл і підвищити виробничу потужність машини. Таким чином, він особливо підходить для виробництва великих кількостей пластикових виробів з тривалим часом охолодження та формування або потребує більше допоміжного часу через розміщення вставок. Однак через велику та складну затискну систему сила затиску затискного пристрою часто невелика, тому цей тип машини для лиття під тиском широко використовується у виробництві пластикових підошов для взуття та інших виробів.
Як правило, машини для лиття під тиском включають інжекційні пристрої, затискні пристрої, гідравлічні системи та електричні системи керування.
Основними вимогами до лиття під тиском є ​​пластифікація, інжекція та формування. Пластифікація є необхідною умовою для досягнення та забезпечення якості формованих виробів, і для того, щоб відповідати вимогам формування, ін’єкція повинна забезпечувати достатній тиск і швидкість. У той же час, завдяки високому тиску впорскування, у порожнині форми створюється відповідний високий тиск (середній тиск у порожнині форми зазвичай становить 20 ~ 45 МПа, тому має бути достатня сила затиску. З цього він може видно, що ін’єкційний пристрій і затискний пристрій є ключовими компонентами машини для лиття під тиском.
1.4 Робота термопластавтомату
1.4.1 Програма дій термопластавтомату
Форсунка вперед → ін’єкція → підтримка тиску → попереднє формування → зворотна усадка → форсунка назад → охолодження → відкриття форми → виштовхування → виведення голки → відкриття дверей → закриття дверей → закриття форми → насадка вперед.
1.4.2 Проект роботи машини для лиття під тиском. Проект роботи машини для лиття під тиском включає три аспекти: роботу з клавіатури керування, роботу електричної шафи управління та роботу гідравлічної системи. Окремо виберіть дію процесу впорскування, дію подачі, тиск упорскування, швидкість упорскування та тип викиду, відстежуйте температуру, струм і напругу кожної секції циліндра для матеріалу та регулюйте тиск уприскування та протитиск.
1.4.2.1 Вибір дії процесу впорскування:
Як правило, машини для лиття під тиском можуть працювати як вручну, так і в напівавтоматичному та повністю автоматичному режимах.
Ручне керування здійснюється під час виробничого циклу шляхом перемикання оператором робочого перемикача для кожної дії. Як правило, він вибирається лише під час тестування машини та налаштування форми.
Під час напівавтоматичної роботи машина може автоматично завершити робочий цикл, але після завершення кожного виробничого циклу оператор повинен відкрити захисні двері, вийняти заготовку, а потім закрити захисні двері, перш ніж машина зможе продовжити виробництво на наступний цикл.
Під час повністю автоматичної роботи машина для лиття під тиском може автоматично переходити до наступного робочого циклу після завершення одного робочого циклу. Під час нормальної безперервної роботи немає необхідності зупиняти машину для контролю та регулювання. Однак слід зазначити, що якщо потрібна повністю автоматична робота, (1) не відкривайте захисні двері наполовину, інакше повністю автоматична робота буде перервана; (2) Необхідно своєчасне годування; (3) Якщо ви використовуєте датчик електричного ока, будьте обережні, щоб не закривати електричне око.
Насправді, у повністю автоматичних операціях, як правило, необхідно тимчасово зупинити машину на півдорозі, наприклад, розпилити роздільний засіб на прес-форму машини.
Під час нормального виробництва зазвичай вибирається напівавтоматична або повністю автоматична робота. На початку роботи слід вибрати режим роботи (ручний, напівавтоматичний або повністю автоматичний) відповідно до виробничих потреб і відповідно перемикати ручний, напівавтоматичний або повністю автоматичний перемикачі.
Напівавтоматичні та повністю автоматичні робочі процедури визначаються самою схемою. Оператору потрібно лише змінити швидкість і тиск, тривалість часу, кількість наконечників і так далі на поверхні електричної шафи, не викликаючи плутанини в робочій програмі через те, що оператор налаштував неправильну кнопку ключа.
Перед налаштуванням кожної дії в циклі спочатку слід вибрати ручний режим роботи, а після підтвердження того, що кожна дія є нормальною, слід вибрати напівавтоматичний або повністю автоматичний режим роботи.
1.4.2.2 Вибір дії попереднього формування
Машини для лиття під тиском, як правило, мають три варіанти залежно від того, чи втягнуто сідло для ін’єкцій до та після подачі попереднього формування, тобто чи знаходиться сопло подалі від форми. (1) Фіксована подача: насадка завжди прикріплена до форми до та після попереднього формування, а сідло ін’єкції не рухається. (2) Попередня подача: насадка розміщена навпроти форми для попередньої подачі. Після попереднього формування сідло для ін’єкції втягується, а насадка виходить із форми. Метою вибору цього методу є використання ін’єкційного отвору прес-форми для підтримки сопла під час попереднього формування, щоб запобігти витіканню розплавленого матеріалу з сопла, коли протитиск високий. Після попереднього формування можна уникнути теплопередачі, спричиненої тривалим контактом між соплом і формою, що впливає на відносну стабільність відповідних температур. (3) Після подачі: після завершення ін’єкції сідло для ін’єкції повертається назад, сопло виходить із форми та попередньо формується. Після попереднього формування сидіння під тиском рухається вперед. Ця дія підходить для обробки пластику з надзвичайно вузькими температурами формування. Завдяки короткому часу контакту між соплом і формою це дозволяє уникнути втрати тепла, а також уникнути затвердіння розплавленого матеріалу в отворі сопла.
Після завершення ін’єкції та встановлення таймера охолодження починається процес попереднього формування. Обертання гвинта розплавляє пластик і штовхає його до передньої частини головки гвинта. Завдяки функції одностороннього клапана стопорного кільця на передньому кінці гвинта розплавлений пластик накопичується в передньому кінці стовбура, штовхаючи гвинт назад. Коли шнек відступає в попередньо визначене положення (визначається перемикачем ходу для контролю відстані відступу шнека та досягнення кількісної подачі), попереднє формування зупиняється, а шнек припиняє обертатися. Далі відбувається зворотне скорочення, яке означає легке осьове відступання гвинта. Ця дія може зменшити тиск розплавленого матеріалу, що збирається на соплі, подолавши явище «слиновиділення», спричинене дисбалансом внутрішнього та зовнішнього тиску в стовбурі машини. Якщо немає необхідності втягувати, перемикач зупинки втягування слід відрегулювати у відповідне положення, щоб одночасно з натисканням попередньо сформованого вимикача зупинки також натискався вимикач зупинки втягування. Коли гвинт повертається до вимикача зупинки, втягування припиняється. Потім сидіння починає відступати. Коли сідло для ін’єкцій відступає до вимикача зупинки, сідло для ін’єкцій перестає відступати. Якщо використовується фіксований метод подачі, слід звернути увагу на регулювання положення перемикача ходу.
Як правило, у виробництві використовуються фіксовані методи подачі, щоб заощадити час на операціях упорскування вперед і назад і прискорити виробничий цикл.
1.4.2.3 Вибір тиску впорскування
Тиск уприскування машини для лиття під тиском регулюється клапаном регулювання тиску. Коли тиск установлено, тиск уприскування в передній і задній ступенях регулюється вмиканням і вимкненням масляних контурів високого і низького тиску.
Для машин для лиття під тиском звичайного середнього розміру та вище доступні три варіанти тиску, а саме високий тиск, низький тиск і високий тиск, а потім низький тиск. Вприскування під високим тиском досягається впорскуванням масла під високим тиском у циліндр уприскування. Завдяки високому тиску пластик потрапляє в порожнину форми під високим тиском і швидкістю з самого початку. Під час впорскування під високим тиском пластик швидко надходить у форму, і показання манометра інжекційного циліндра швидко зростають. Впорскування під низьким тиском досягається впорскуванням масла під низьким тиском у циліндр уприскування. Під час процесу впорскування показання манометра повільно зростають, і пластик надходить у порожнину форми під низьким тиском і низькою швидкістю. Високий тиск, а потім низький тиск досягається шляхом контролю тиску масла, що надходить у циліндр протягом певного часу, залежно від типу пластику та фактичних вимог прес-форми.
Щоб задовольнити різні вимоги до пластику з різним тиском уприскування, також можна використовувати метод заміни гвинтів або плунжерів різного діаметру, який не тільки відповідає тиску впорскування, але й повністю використовує виробничу потужність машини. У великих машинах для лиття під тиском часто є кілька функцій контролю тиску впорскування та багаторівневого контролю швидкості впорскування, що може краще забезпечити якість і точність продукту.
1.4.2.4 Вибір швидкості впорскування
Як правило, на панелі керування машин для лиття під тиском є ​​швидкі повільні ручки, щоб відповідати вимогам швидкості ін’єкції. Для подачі масла в гідравлічній системі одночасно працюють масляний насос великого потоку та малий насос. Коли контур мастила підключений до великої швидкості потоку, машина для лиття під тиском забезпечує швидке відкриття та закриття форми, швидке впорскування тощо. Коли контур гідравлічного масла забезпечує лише невелику швидкість потоку, різні дії машини для лиття під тиском виконуються повільно.
1.4.2.5 Вибір форми викиду
Існує два типи викидних форм для машин для лиття під тиском: механічний викид і гідравлічний викид. Деякі також оснащені пневматичними системами виштовхування з одноразовим і багаторазовим часом виштовхування. Викид може бути ручним або автоматичним.
Викид ініціюється кінцевим вимикачем відкриття форми. Оператор може досягти цього, регулюючи за потреби кнопку часу виштовхування на шафі керування. Швидкістю та тиском виштовхування також можна керувати перемикачем на шафі керування, а відстань до та після руху виштовхувального штифта визначається перемикачем ходу.
1.4.2.6 Контроль температури
Використовуючи термопари для вимірювання температури як елементи вимірювання температури в поєднанні з мілівольтметром для вимірювання температури як пристрій контролю температури, він керує вмиканням/вимкненням струму барабана матеріалу та спіралі електричного нагріву форми та вибірково фіксує температуру кожної секції матеріалу бочки та температури форми. У таблиці 5 наведено температурні діапазони для формування та обробки деяких пластмас для довідки.
Електрична нагрівальна спіраль матеріального циліндра зазвичай розділена на дві, три або чотири секції для керування. Амперметр на електричній шафі показує струм кожної секції електричної спіралі. Показання амперметра відносно фіксовані. Якщо показання амперметра виявляються низькими протягом тривалого часу під час роботи, це може бути пов’язано з несправністю електричної нагрівальної спіралі, поганим контактом дроту, окисленням і потоншенням електричного нагрівального дроту або згорянням певного електричного нагрівальна спіраль. Це збільшить значення опору ланцюга паралельно та призведе до зменшення струму.
Коли амперметр має певні показання, також можна просто використати пластикові смужки, щоб подряпати одну за одною зовнішню стінку електричної нагрівальної спіралі, щоб визначити, чи є певна електрична нагрівальна спіраль під напругою чи згоріла, спостерігаючи, чи смужки розплавлені .
1.4.2.7 Контроль закриття форми
Затискання — це процес використання величезної механічної сили для затягування форми та протидії впорскуванню під високим тиском і заповненню розплавленим пластиком під час процесу лиття під тиском, що змушує форму відчувати величезну силу відкриття.
Закрийте захисні дверцята, усі перемикачі ходу подадуть сигнали, і дія закриття форми почнеться негайно. По-перше, рухомий шаблон запускається на повільній швидкості. Після короткої відстані важіль керування, який спочатку натискав перемикач повільного руху, вимикається, і рухома пластина обертається для швидкого просування. Під час руху до кінця закриття форми інший кінець стрижня керування знову натискає на повільний перемикач, і в цей час рухома пластина повертається на повільну швидкість і просувається під низьким тиском. Під час процесу закриття прес-форми при низькому тиску, якщо між формами немає перешкод, їх можна плавно закрити, доки не буде натиснуто перемикач високого тиску. Реле високого тиску використовується для випрямлення петлі машини та завершення дії закриття форми. Ця відстань надзвичайно мала, зазвичай лише 0.3~1.0 мм. Як тільки вимикач високої напруги включається, він негайно торкається кінцевого вимикача для закриття форми. На цьому етапі дія припиняється, а процес закриття завершується.
Затискні конструкції машин для лиття під тиском включають повністю гідравлічні та механічні типи зчеплення. Незалежно від конструктивної форми, сила затиску в кінцевому рахунку реалізується повністю витягнутим шатуном. Процес випрямлення шатуна - це процес розведення рухомої пластини та хвостової пластини, а також процес розтягування чотирьох шатунів під дією сили.
Величина сили затиску може бути визначена за найбільшим значенням, яке піднімає манометр масла в момент затягування форми. Якщо сила затиску велика, найвище значення манометра тиску масла буде високим, а якщо ні, то низьким. Машини для лиття під тиском меншого розміру не постачаються із затискним манометром тиску масла, тому необхідно визначити, чи справді прес-форма герметична, виходячи з прямолінійності шатуна. Якщо певна машина для лиття під тиском легко випрямляє з’єднувальний стрижень під час закриття форми, або «майже» не вирівнює його, або якщо один із кількох з’єднувальних стрижнів не повністю випрямлений, під час лиття під тиском відбудеться розширення форми, і заготовка матиме спалах або інші проблеми.
1.4.2.8 Контроль відкриття форми
Після введення розплавленого пластику в порожнину форми та завершення охолодження відбувається відкриття форми для видалення продукту. Процес відкриття форми також ділиться на три етапи. Перший етап полягає в тому, щоб повільно відкрити форму, щоб запобігти розриву деталі в порожнині форми. Другий етап - швидке відкриття форми, щоб скоротити час відкриття форми. Третій етап полягає в повільному відкритті форми для зменшення удару та вібрації, спричинених інерцією форми.
1.4.3 Контроль умов процесу лиття під тиском
В даний час різні виробники машин для лиття під тиском розробили різноманітні методи програмного керування, включаючи контроль швидкості впорскування, контроль тиску впорскування, контроль кількості пластику, що наповнюється в порожнині ливарної форми, а також контроль протитиску та швидкості обертання гвинта в стан рафінування пластику. Метою досягнення контролю процесу є покращення якості продукції та максимізація ефективності машини.
1.4.3.1 Програмне керування швидкістю впорскування
Програмне керування швидкістю вприскування полягає в тому, щоб розділити хід упорскування шнека на 3-4 етапи, і кожен етап використовує власну відповідну швидкість впорскування. Наприклад, уповільнення швидкості впорскування, коли розплавлений пластик вперше проходить через затвор, використання високошвидкісного впорскування під час процесу наповнення та уповільнення швидкості в кінці процесу наповнення. Застосування цього методу може запобігти переповненню, усунути сліди течії та зменшити залишкову напругу у виробі.
При заповненні форми на низькій швидкості швидкість потоку стабільна, розмір продукту відносно стабільний, а коливання невеликі. Внутрішня напруга виробу низька, а внутрішня та зовнішня напруги виробу мають тенденцію бути узгодженими (наприклад, якщо виріб з полікарбонату занурюють у чотирихлористий вуглець, виріб, сформований шляхом високошвидкісного лиття під тиском, має тенденцію до розтріскування , при цьому виріб, що формується на малій швидкості, не розтріскується). За відносно повільних умов заповнення прес-форми різниця температур потоку матеріалу, особливо велика різниця температур між матеріалом до та після затвора, допомагає уникнути виникнення усадки та депресії. Однак через тривалий час заповнення деталі легко мають розшарування та погані сліди зварювання, що не тільки впливає на зовнішній вигляд, але й значно знижує механічну міцність.
При впорскуванні на високій швидкості швидкість потоку матеріалу висока. Коли високошвидкісне заповнення форми є плавним, розплавлений матеріал швидко заповнює порожнину форми, викликаючи менше зниження температури та в’язкості матеріалу. Можна використовувати нижчий тиск впорскування, що є ситуацією заповнення гарячим матеріалом. Високошвидкісне заповнення форми може покращити блиск і гладкість деталей, усунути явище ліній швів і нашарування, зменшити усадку та увігнутість, а також забезпечити рівномірну консистенцію кольору, забезпечуючи пухкість більшості частин деталей. Однак можна легко спричинити жирність і пухирі на продуктах, пожовтіння частин, навіть підгоряння та обгорання, або спричинити труднощі з вийманням з форми чи нерівномірне наповнення. Для пластиків з високою в’язкістю можна спричинити руйнування розплаву, що призведе до утворення хмар і плям туману на поверхні заготовки.
Високошвидкісне впорскування під високим тиском можна розглядати в таких ситуаціях: (1) пластик має високу в’язкість і швидку швидкість охолодження, а довгі технологічні деталі не можуть повністю заповнити всі кути порожнини прес-форми з низьким тиском і повільною швидкістю; (2) Для деталей із занадто тонкою товщиною стінки розплавлений матеріал схильний до конденсації та утримання, коли він досягає тонкостінної ділянки. Тому для споживання великої кількості енергії розплавленого матеріалу необхідно використовувати високошвидкісне впорскування, перш ніж він одразу потрапить у порожнину форми; (3) Пластмаси, армовані скловолокном, або пластмаси, що містять велику кількість наповнювачів, через погану текучість повинні впорскуватися з високою швидкістю та тиском, щоб отримати гладку та однорідну поверхню.
Для вдосконалених прецизійних виробів, товстостінних деталей, деталей із великими коливаннями товщини стінок і деталей із товщими фланцями та ребрами найкраще використовувати багатоступеневе вприскування, наприклад другий, третій, четвертий або навіть п’ятий рівень.
1.4.3.2 Програмне керування тиском впорскування
Контроль тиску впорскування зазвичай поділяється на первинний тиск упорскування, вторинний тиск упорскування (тиск утримання) або контроль тиску впорскування більше ніж три рази. Чи відповідає час перемикання тиску, щоб запобігти надмірному тиску в прес-формі та переповненню