Presisjonsprøytestøping, som vanlig forstått, refererer til sprøytestøpte-produkter som oppfyller strenge krav til dimensjonstoleranser, geometriske toleranser og overflateruhet. Å oppnå presisjonssprøytestøping krever mange medvirkende faktorer, men de viktigste er de fire elementene plastråmaterialer, sprøytestøpeformer, sprøytestøpeprosess og sprøytestøpeutstyr (sprøytestøpemaskin).
Presisjonssprøytestøpt-plast
Plast egnet for presisjonssprøytestøping bør ha egenskaper som høy mekanisk styrke, god dimensjonsstabilitet, utmerket krypemotstand og et bredt spekter av miljøtilpasningsevne. Følgende fire typer plast brukes vanligvis til presisjonssprøytestøping:
① POM og karbonfiber (CF) forsterket POM eller glassfiber (GF) forsterket POM. Dette materialet er preget av god krypemotstand, tretthetsmotstand, værbestandighet og dielektriske egenskaper, og er flammehemmende.- Tilsetning av smøremidler letter muggslipp.
② PA og glassfiberforsterket PA66. Egenskaper: sterk slagfasthet og slitestyrke, gode flytegenskaper, og kan støpes til produkter med en veggtykkelse på 0,4 mm. Glassfiberarmert PA66 har god varmebestandighet (smeltepunkt 250 grader), men ulempen er hygroskopisitet; generelt krever det fuktighetsbehandling etter støping.
③ PBT-forsterket polyester. Egenskaper: kort støpesyklus. Støpetidssammenligningen er som følger: PBT Mindre enn eller lik POM ~ PA66 Mindre enn eller lik PA6.
④ PC og glassfiberforsterket PC. Egenskaper: god slitestyrke, forbedret stivhet etter armering, god dimensjonsstabilitet, god værbestandighet, flammehemmende og god formbarhet.
Presisjonssprøytestøpeformer
Formene som brukes til presisjonssprøytestøping bør ha følgende egenskaper:
① Høy muggnøyaktighet.
Dette avhenger først og fremst av om formhulrommets dimensjoner, hulrommets plassering eller skilleflatens nøyaktighet oppfyller kravene.
② God bearbeidbarhet og stivhet.
Ved utforming av formstrukturer bør antallet hulrom ikke være for stort, og bunnplaten, støtteplaten og hulromsveggene bør være tykkere for å forhindre alvorlig elastisk deformasjon av delene under høy temperatur og høyt trykk.
③ God produktfjerningsytelse.
Formen bør ideelt sett ha et lite antall hulrom, færre og kortere løpere, og en høyere overflateruhet enn vanlige former, noe som gjør det lettere å fjerne formen.
④ Stål for presisjonsformer.
Høy-legert stål bør velges; materialene som brukes til hulrom og løpere må gjennomgå streng varmebehandling, og materialer med høy hardhet (dannende deler bør nå ca. 52 HRC), god slitestyrke og sterk korrosjonsbestandighet bør velges.
Presisjonssprøytestøpemaskin
Egenskaper når det gjelder tekniske parametere
Basert på injeksjonstrykk opererer konvensjonelle sprøytestøpemaskiner ved 147–177 MPa; presisjonssprøytestøpemaskiner opererer ved 216–243 MPa; og sprøytestøpemaskiner med ultra-høyt-trykk opererer ved 243–392 MPa. Presisjonssprøytestøpemaskiner må bruke-høytrykkssprøytestøpemaskiner av følgende grunner:
①
For å forbedre nøyaktigheten og kvaliteten på presisjonsprodukter, da injeksjonstrykket har den viktigste innvirkningen på produktets krympehastighet. Når injeksjonstrykket når 392 MPa, er støpekrympingshastigheten til produktet nesten null. På dette tidspunktet påvirkes nøyaktigheten til produktet bare av mugg eller miljø. Tester har vist at å øke injeksjonstrykket fra 98 MPa til 392 MPa øker den mekaniske styrken med 3%–33%.
②
For å redusere veggtykkelsen på presisjonsprodukter og øke støpelengden. For å ta PC som eksempel kan en konvensjonell maskin med et injeksjonstrykk på 177 MPa støpe produkter med en veggtykkelse på 0,2–0,8 mm, mens en presisjonsmaskin med et injeksjonstrykk på 392 MPa kan støpe produkter med en tykkelse mellom 0,15 og 0,6 mm. Sprøytestøpemaskiner med ultra-høyt-trykk kan produsere produkter med et større strømningslengdeforhold.
③
Å øke injeksjonstrykket kan utnytte effektiviteten til injeksjonshastigheten fullt ut. For å oppnå den nominelle injeksjonshastigheten er det bare to måter: den ene er å øke det maksimale injeksjonstrykket til systemet; den andre er å modifisere skrueparametrene for å øke lengden-til-diameterforholdet. Presisjonssprøytestøpemaskiner krever høye injeksjonshastigheter. Ta den tysk-produserte DEMAG presisjonssprøytestøpemaskinen (60–420t) som et eksempel, kan injeksjonshastigheten nå 1000 mm/s, og skruen kan oppnå en akselerasjon på 12 m/s².
Egenskaper til presisjonssprøytestøpemaskiner når det gjelder kontroll
① Krav til repeterbarhet (reproduserbarhet) av sprøytestøpingsparametere.
② Krav til plastiseringskvalitet.
③ Temperaturkontroll av arbeidshydraulikkoljen.
④ Krav til å holde trykk.
⑤ Krav til formtemperaturkontroll.
Det hydrauliske (oljekrets-) systemet til en presisjonssprøytestøpemaskin
- ① Det hydrauliske systemet må bruke proporsjonale komponenter som proporsjonaltrykkventiler, proporsjonalstrømningsventiler eller servovariable pumper.
- ② I mekanismer for direkte-trykk skal de hydrauliske kretsene for klemme- og injeksjonsdelene skilles fra hverandre.
- ③ På grunn av den høye hastigheten til presisjonssprøytestøpemaskiner, må responshastigheten til det hydrauliske systemet økes.
- ④ Det hydrauliske systemet til presisjonssprøytestøpemaskiner bør fullt ut omfatte integrert konstruksjon av mekaniske, elektriske, hydrauliske og instrumenteringssystemer.
Strukturelle egenskaper til presisjonssprøytestøpemaskiner
① På grunn av det høye injeksjonstrykket til presisjonssprøytestøpemaskiner, er stivheten til klemsystemet avgjørende, og parallelliteten til de bevegelige og stasjonære platene må kontrolleres innenfor området 0,05 til 0,08 mm.
② Lavtrykksformer må beskyttes, og nøyaktigheten til klemkraften må kontrolleres strengt, siden størrelsen på klemkraften påvirker graden av formdeformasjon, og til slutt påvirker dimensjonstoleransene til de støpte delene.
③ Formåpnings- og lukkehastigheten skal være rask, vanligvis rundt 60 mm/s.
④ Plastiseringskomponenter: Skruen, skruehodet, ikke-returringen og tønnen bør ha en strukturell form som gir sterk mykgjøringsevne, god homogenisering og høy injeksjonseffektivitet; skrutrekksmomentet skal være stort og i stand til trinnløs hastighetsregulering. Basert på dette bruker presisjonssprøytestøpemaskiner ofte modulære enheter for å tilpasse seg produksjonsbehovene til ulike presisjonsplastdeler, som vist i figuren.
Vi vet at, uavhengig av type presisjonssprøytestøpemaskin, må den til syvende og sist være i stand til å stabilt kontrollere den dimensjonale repeterbarheten og kvalitetsrepeterbarheten til de støpte produktene.
Store produsenter av presisjon injeksjon molding maskiner
Innenfor utvikling av presisjonssprøytestøpemaskiner inkluderer ledende produsenter som representerer dagens avanserte nivå tyske selskaper som KraussMaffei, Demag og Arburg, samt japanske selskaper som Nissei, JSW og Sumitomo Heavy Industries. Blant dem har presisjonssprøytestøpemaskinen lansert av Arburg i Tyskland en boks-design for klemmemekanismen, som forbedrer klemnøyaktigheten betydelig.
Krympeproblemer i presisjonssprøytestøpte plastdeler.
Det er fire faktorer som påvirker krympingen av støpte plastdeler: termisk krymping, faseovergangskrymping, orienteringskrymping og kompresjonskrymping.
Påvirkningen av hver krympefaktor på presisjonssprøytestøping analyseres nedenfor:
① Termisk krymping
② Faseovergang krymping
③ Orienteringskrymping
④ Kompresjonskrymping
① Termisk krymping:Termisk krymping er en iboende termofysisk karakteristikk av støpematerialet og støpematerialet. Høyere formtemperaturer resulterer i høyere produkttemperaturer, noe som fører til økt faktisk krymping. Derfor bør ikke formtemperaturen være for høy ved presisjonssprøytestøping.
② Faseovergangskrymping:I krystallinske harpikser, under orienteringsprosessen, skjer krystallisering av makromolekyler, noe som forårsaker krymping på grunn av en reduksjon i spesifikt volum. Dette kalles faseovergangskrymping. Høyere formtemperaturer fører til høyere krystallinitet og større krymping; på den annen side øker imidlertid økt krystallinitet tettheten til produktet, reduserer koeffisienten for lineær ekspansjon og reduserer dermed krymping. Derfor bestemmes den faktiske krympingshastigheten av den kombinerte effekten av disse to faktorene.
③ Orienteringskrymping:På grunn av den tvungne strekkingen av molekylkjeder i strømningsretningen, har makromolekylene en tendens til å -spoles opp igjen og gjenopprettes under avkjøling, noe som resulterer i krymping i orienteringsretningen. Graden av molekylær orientering er relatert til injeksjonstrykk, injeksjonshastighet, harpikstemperatur og formtemperatur, men hovedsakelig til injeksjonshastigheten.
④ Kompresjonskrymping:De fleste plaster er komprimerbare, noe som betyr at deres spesifikke volum endres betydelig under høyt trykk. Ved normale temperaturer reduserer økning av injeksjonstrykket det spesifikke volumet til det støpte produktet, øker dets tetthet, reduserer koeffisienten for lineær ekspansjon og reduserer krympingen betydelig. Tilsvarende komprimerbarhet har formmaterialet en elastisk gjenopprettingseffekt, som reduserer produktkrymping.