Prefazione:

Questa guida concisa è progettata per fornire una semplice introduzione agli aspetti di base dello stampaggio a iniezione. Che tu sia nuovo nel settore o cerchi un riferimento rapido, questa pagina copre le nozioni di base, il funzionamento e l'ottimizzazione della macchina. Lo stampaggio a iniezione è un attore chiave nel settore manifatturiero, dando forma a prodotti che vanno dagli articoli di uso quotidiano alle parti industriali. Questa guida si propone di semplificare la complessità e fornire spunti pratici su processi di stampaggio efficaci ed efficienti. Che tu sia uno studente, un ingegnere o un professionista del settore, speriamo che questa guida sia una risorsa utile per aiutarti a esplorare il mondo dello stampaggio a iniezione.

Un “ciclo di iniezione” può riferirsi a processi diversi a seconda del contesto, ma un significato comune del ciclo di iniezione è nel contesto dello stampaggio a iniezione, un processo produttivo utilizzato per produrre parti in plastica. Nello stampaggio a iniezione, un ciclo di iniezione si riferisce alla sequenza di passaggi che si verificano per produrre una singola parte o prodotto.

Per comprendere il processo dettagliato dello stampaggio a iniezione e come regolare i parametri corrispondenti della macchina per lo stampaggio a iniezione, dobbiamo teoricamente capire come scorre la plastica.

Per produrre prodotti di alta qualità, è necessario comprendere i dettagli del stampaggio a iniezione processo e come regolare i parametri corrispondenti della macchina per lo stampaggio a iniezione, il che richiede che dobbiamo capire come scorre la plastica nella macchina, cosa che a sua volta dobbiamo conoscere le teorie e la terminologia in quest'area.

Teoria del flusso della fontana

La teoria del flusso della fontana prende il nome dal modo in cui il fuso materiale plastico si comporta come entra e riempie la cavità dello stampo. In questa teoria si presuppone che il materiale plastico scorra nello stampo in modo simile al flusso di un liquido in una fontana. ^[1] Ecco una spiegazione semplificata del concetto:

A). Punto di ingresso: il materiale plastico entra nella cavità dello stampo in un unico punto di ingresso o in più punti di ingresso. Questo punto di ingresso è generalmente chiamato cancello.

B). Schema di flusso: quando il materiale viene iniettato attraverso il punto di iniezione, si muove verso l'esterno e verso l'alto all'interno della cavità dello stampo, in modo simile al modo in cui l'acqua sale e si diffonde quando un liquido viene pompato in un punto centrale, creando uno schema di flusso simile a una fontana.

C). Comportamento di riempimento: la plastica fusa scorre attraverso la cavità dello stampo, seguendo questo schema a fontana, e riempie gli intricati dettagli della parte man mano che procede. Questo comportamento del flusso è fondamentale per garantire che anche le sezioni complesse e con pareti sottili della parte siano adeguatamente riempite.

La teoria del flusso a fontana è un concetto importante per i progettisti di stampi e gli ingegneri di processo nello stampaggio a iniezione. Comprendere il modo in cui il materiale scorre all'interno della cavità dello stampo è fondamentale per ottenere una qualità uniforme delle parti, ridurre al minimo i difetti come sacche d'aria o stampe brevi e ottimizzare i tempi di ciclo.

Generalmente, i prodotti stampati a iniezione sono prodotti piatti con spessore di parete sottile. Un prodotto piatto è definito come un prodotto con uno spessore compreso tra 3 e 4 mm o meno e una larghezza pari a 5 volte lo spessore.^[2]

In questo tipo di CAVITÀ, la resina scorre e produce uno strato solidificato sullo stampo per formare preventivamente uno stampo che spacca l'acqua.

Secondo questo principio, la resina dosata nella parte anteriore forma la parte superficiale del prodotto e la resina dosata nella parte posteriore riempie la parte centrale del prodotto.

Velocità di deformazione a taglio e calore di attrito

La velocità di deformazione di taglio, spesso indicata come γ (gamma), è un concetto fondamentale nella meccanica dei fluidi e nella reologia che descrive come diversi strati o elementi di un fluido si muovono l'uno rispetto all'altro, creando taglio o deformazione all'interno del fluido. Nel contesto della teoria del flusso a fontana nello stampaggio a iniezione, la velocità di deformazione di taglio è rilevante perché aiuta a descrivere come il materiale plastico fuso si deforma mentre scorre all'interno della cavità dello stampo.

Nella teoria del flusso a fontana, la velocità di deformazione di taglio si riferisce alla velocità con cui gli strati adiacenti o le particelle della plastica fusa subiscono movimento relativo o deformazione mentre il materiale scorre attraverso la cavità dello stampo. Questo tasso di deformazione è influenzato da fattori quali la velocità di iniezione, la viscosità del materiale plastico e la geometria dello stampo.^[3]

Quando la velocità di iniezione è lenta, poiché il materiale entra sempre più all'interno dello stampo, la perdita di calore è maggiore, in questo momento la velocità di deformazione di taglio è ridotta e il calore di attrito generato è inferiore, il risultato è che lo strato di indurimento superficiale del prodotto diventa più spesso, il che alla fine influenzerà la crescita del prodotto.

La velocità di iniezione è elevata, il materiale all'interno dello stampo, la perdita di calore è ridotta, in questo momento la velocità di deformazione di taglio aumenta e il calore di attrito generato aumenterà, il risultato è che la superficie del prodotto dello strato indurente diventa più sottile, ma aumenterà il tempo di raffreddamento del prodotto, è meno efficiente e, allo stesso tempo, produrrà una serie di difetti (come i frontali dei lotti) e così via.^[4]

Pressione di iniezione

La pressione di iniezione, nel contesto dello stampaggio a iniezione, si riferisce alla forza o pressione applicata per spingere il materiale plastico fuso nella cavità dello stampo durante la fase di iniezione del processo di stampaggio. È uno dei parametri chiave controllati dalla macchina per lo stampaggio a iniezione ed è un fattore critico nel determinare la qualità e la consistenza delle parti stampate.

La pressione di iniezione viene generalmente misurata in libbre per pollice quadrato (psi) o megapascal (MPa) e può variare in base a fattori quali il materiale utilizzato, la geometria della parte e il design dello stampo.

L'entità della pressione di iniezione richiesta dipende da diversi fattori, tra cui:

a) Viscosità del materiale: i materiali più viscosi (più spessi) richiedono pressioni di iniezione più elevate per fluire correttamente.
b) Progettazione dello stampo: la complessità e le dimensioni dello stampo, nonché il numero e il design delle cavità, possono influenzare la pressione richiesta.
c) Geometria della parte: le parti con pareti sottili o complesse potrebbero richiedere una pressione maggiore per essere riempite correttamente.
d) Velocità di iniezione: velocità di iniezione più elevate spesso richiedono una pressione maggiore per mantenere il flusso.
e) Dal punto di vista della sicurezza, durante la produzione, fino al riempimento del punto finale della cavità, si dovrebbe utilizzare una pressione inferiore alla pressione massima di iniezione della macchina per lo stampaggio a iniezione. Generalmente, la pressione di iniezione è inferiore all'80% della pressione di iniezione massima della macchina per lo stampaggio a iniezione.^[5]

Riempi il tempo

Nello stampaggio a iniezione, il “tempo di riempimento” si riferisce al tempo impiegato dal materiale plastico fuso per riempire completamente la cavità dello stampo durante la fase di iniezione del processo di stampaggio. Questo parametro è un aspetto cruciale del processo di stampaggio e viene generalmente misurato in secondi o millisecondi. Il tempo di riempimento è uno dei fattori chiave che influenzano la qualità e la consistenza delle parti stampate.

La relazione tra velocità di iniezione e pressione di iniezione è mostrata nel grafico come una curva a forma di U. Se la velocità di iniezione è lenta, la perdita di calore è elevata, la temperatura del flusso diminuisce, la viscosità aumenta, lo spessore dello strato indurente aumenta, quindi la resistenza al flusso è elevata e la pressione di iniezione aumenta.

Al contrario, se la velocità di iniezione è elevata, la temperatura del flusso aumenta, la viscosità diminuisce e lo spessore dello strato indurente diminuisce. Tuttavia, la resistenza all'attrito tra lo strato indurente e lo strato di flusso aumenta notevolmente, il che a sua volta aumenta la pressione di iniezione. La pressione di iniezione è ridotta al minimo quando la portata a Caviti è costante.^[6]

La velocità di iniezione ottimale è quella che minimizza la pressione di iniezione nelle condizioni date. A seconda dello spessore della cavità, la velocità di iniezione dovrebbe essere diversa. Quelli sottili hanno una sezione di flusso effettiva più piccola rispetto a quelli spessi. Pertanto, è necessario aumentare la velocità di iniezione, aumentare il tasso di deformazione dell'intera sezione e aumentare la forza di deformazione per attrito per stabilizzare la temperatura del flusso e ridurre la pressione di iniezione. ^[7]

A seconda del materiale della resina, il calore specifico, la conduttività termica, la viscosità, ecc. possono variare notevolmente. A seconda della temperatura, i materiali con variazioni di viscosità elevate (PC, PMMA) hanno un arco a U più piccolo, ma i materiali senza tale proprietà (PP, ABS) hanno un arco a U più grande. Pertanto alcuni materiali sono sensibili alla velocità di iniezione e altri no.

Impostazione della pressione di mantenimento

La pressione di mantenimento si riferisce all'iniezione nel materiale dopo la cavità per garantire che il ritiro dovuto al raffreddamento della resina non sia troppo grande, al momento opportuno per far avanzare la vite per mantenere la pressione adeguata nella cavità, continuare a fornire la resina al processo della cavità e per compensare il raffreddamento della contrazione di polimerizzazione del materiale plastico fuso, questo processo ha un grande impatto sulla qualità del prodotto.

Determinazione della forza e del tempo di mantenimento della pressione

Forza di tenuta: La quantità di pressione di mantenimento determina la quantità di restringimento. Generalmente, se la pressione di mantenimento viene aumentata, il prodotto diventerà più pieno ed eviterà il verificarsi del restringimento. Se la pressione di mantenimento è troppo bassa, il prodotto risulterà più piccolo e si verificherà un restringimento. Tuttavia, una pressione di tenuta troppo elevata aumenterà la forza di forma e la durezza residua, che deformeranno il prodotto. Generalmente, la pressione di mantenimento adeguata è pari al 70~80% della pressione di iniezione massima.

Tempo di pressione di mantenimento: Il tempo di mantenimento della pressione ha molto a che fare con lo spessore della cavità. Poiché più spesso è il prodotto, più lungo è il tempo di raffreddamento e, per evitare il restringimento, la resina deve essere alimentata continuamente durante questo periodo, quindi è necessario mantenere la pressione per un certo periodo di tempo. Tuttavia, poiché la resina non può entrare nella cavità dopo l'indurimento del GATE, la pressione di mantenimento perderà il suo effetto ottimale, poiché la resina non può trasmettere pressione dopo l'indurimento del GATE. In questo caso è necessario progettare il GATE in base allo spessore del prodotto per corrispondere al tempo di tenuta, ovviamente il tempo di indurimento del GATE dipende dallo spessore e dalla lunghezza del GATE. ^[8]

In generale, se la pressione di mantenimento viene applicata in modo uniforme secondo una determinata pressione, la pressione di mantenimento vicino al GATE è elevata e il tasso di restringimento del prodotto sarà ridotto, ma quando il riempimento raggiunge la parte finale, è relativamente insufficientemente soggetto alla pressione pressione e la probabilità di restringimento aumenta notevolmente e si verificherà un restringimento irregolare. Questa irregolarità aumenta lo stress residuo nel prodotto, che è un'importante causa di deformazione. Pertanto, invece di impostare la pressione di mantenimento su un valore medio, la dimensione della pressione di mantenimento viene gradualmente ridotta e, impostando la pressione di mantenimento più volte, è possibile ridurre la deviazione della posizione della pressione all'interno della CAVITÀ.^[9].

Inoltre è anche possibile ridurre i difetti posizionando il GATE nella parte spessa del prodotto. In generale, la velocità di ritiro dipende dalla pressione e dalla velocità di polimerizzazione. Impostando GATE nel punto in cui la velocità di polimerizzazione è lenta e il tasso di ritiro è elevato, e fornendo una pressione sufficiente è possibile mantenere il tasso di ritiro entro un intervallo ristretto. In generale, il tempo di pressione di mantenimento dovrebbe essere impostato su un periodo più lungo del tempo di indurimento GATE. Se la pressione di mantenimento è impostata su un valore inferiore al tempo di indurimento GATE, la vite potrebbe indietreggiare dopo la perdita di pressione a causa della resina non indurita (perché di solito dopo il progetto della pressione di mantenimento c'è il progetto di dosaggio) e la resina compressa in la parte anteriore del GATE scorrerà all'indietro e quindi il tasso di restringimento attorno al GATE sarà maggiore.

Condizioni di stampaggio

Le condizioni di stampaggio a iniezione si riferiscono ai parametri e alle impostazioni specifici utilizzati durante il processo di stampaggio a iniezione per produrre parti stampate. Queste condizioni svolgono un ruolo cruciale nel determinare la qualità, la coerenza e l'efficienza del processo di stampaggio. Per ottenere risultati ottimali vengono presi in considerazione vari fattori e impostazioni.

Ecco alcune condizioni chiave dello stampaggio a iniezione:

L'ottimizzazione di queste condizioni di stampaggio a iniezione richiede una conoscenza approfondita delle proprietà del materiale, della progettazione della parte e delle caratteristiche dello stampo. Gli ingegneri di processo e gli operatori regolano attentamente questi parametri per ottenere la qualità della parte desiderata e ridurre al minimo i difetti durante il processo di stampaggio a iniezione. ^[10]

Qui dobbiamo spiegare alcuni termini comunemente usati.

Cilindro

Nello stampaggio a iniezione, il termine “cilindro” si riferisce tipicamente al cilindro della macchina per lo stampaggio a iniezione. Il cilindro della macchina è un componente cruciale in cui il materiale plastico viene fuso, miscelato e quindi iniettato nella cavità dello stampo per formare la parte desiderata. Il cilindro è costituito da diverse zone, ciascuna delle quali svolge una funzione specifica nel processo di plastificazione.

Temperatura dello stampo

La temperatura dello stampo si riferisce alla temperatura dello stampo nel contesto dello stampaggio a iniezione. È un parametro critico nel processo di stampaggio a iniezione e ha un impatto significativo sulla qualità e sulle proprietà delle parti stampate. La temperatura dello stampo viene attentamente controllata e mantenuta a livelli specifici durante tutto il ciclo di stampaggio.

Velocità di iniezione

La velocità di iniezione, nel contesto dello stampaggio a iniezione, si riferisce alla velocità con cui il materiale plastico fuso viene iniettato nella cavità dello stampo durante la fase di iniezione del processo di stampaggio. Si tratta di un parametro critico che può avere un impatto significativo sulla qualità, sull'aspetto e sulle proprietà delle parti stampate. La velocità di iniezione viene misurata in millimetri al secondo (mm/s) o pollici al secondo (in/s), che rappresentano la velocità di movimento della vite di iniezione o dello stantuffo.

Giri a vite

Il numero di giri della vite (giri al minuto) nel contesto dello stampaggio a iniezione si riferisce alla velocità di rotazione della vite all'interno della macchina per lo stampaggio a iniezione. La vite è un componente chiave nel processo di plastificazione, responsabile della fusione, miscelazione e iniezione del materiale plastico fuso nella cavità dello stampo.

Pressione di iniezione

Si riferisce alla forza o pressione applicata per spingere il materiale plastico fuso nella cavità dello stampo durante la fase di iniezione del processo di stampaggio.

Pressione di imballaggio

La pressione di impaccamento, nota anche come pressione di mantenimento o pressione di secondo stadio, è una fase del processo di stampaggio a iniezione in cui viene applicata ulteriore pressione al materiale plastico fuso dopo l'iniezione iniziale nella cavità dello stampo. Questa pressione viene mantenuta per una durata specifica durante la fase di imballaggio o di mantenimento del ciclo di stampaggio. Lo scopo principale della pressione di riempimento è compensare il ritiro e garantire il completo riempimento dello stampo, contribuendo alla produzione di pezzi stampati di alta qualità.^[11]

Contropressione

Nel processo di fusione e plastificazione della plastica, il materiale fuso continua a spostarsi verso l'estremità anteriore del cilindro (all'interno della camera di dosaggio) e sempre di più, formando gradualmente una pressione che spinge la vite all'indietro. Per evitare un arretramento troppo rapido della coclea e per garantire una compattazione uniforme del fuso, è necessario fornire una pressione nella direzione opposta alla vite, e questa pressione in direzione opposta per evitare che la coclea arretra chiamata contropressione.^[12]

Giri a vite

Il numero di giri della vite viene misurato in giri al minuto, indicando quante volte la vite completa una rotazione completa in un minuto.

Punto di commutazione V/P

Il punto di commutazione V/P, noto anche come punto di commutazione velocità-pressione, è un parametro nello stampaggio a iniezione che si riferisce al punto di transizione durante il processo di iniezione quando la macchina passa dal controllo della velocità al controllo della pressione. Questa transizione è importante per ottimizzare il processo di stampaggio a iniezione e ottenere parti stampate coerenti e di alta qualità.

Durante le prime fasi del processo di iniezione, la macchina funziona generalmente in modalità di controllo della velocità. In questa modalità, la velocità di iniezione è il parametro controllato principale. Quando lo stampo si riempie e il materiale si solidifica, la macchina passa alla modalità di controllo della pressione, dove la pressione di iniezione diventa il parametro controllato principale.

Il punto di commutazione V/P è il punto del ciclo di iniezione in cui la macchina passa dal controllo della velocità al controllo della pressione. Questa transizione è fondamentale per evitare problemi quali il riempimento eccessivo o insufficiente dello stampo, che possono influire sulla qualità delle parti stampate.

Risucchiati

Il termine "risucchio" nel contesto dello stampaggio a iniezione si riferisce a una retrazione deliberata o a un movimento all'indietro della vite durante il ciclo di stampaggio. Questo viene fatto per ridurre o eliminare la presenza di materiale plastico fuso all'estremità della vite durante le fasi di raffreddamento e solidificazione del processo di stampaggio ad iniezione.

Lo scopo principale dell'implementazione del risucchio è quello di evitare la formazione di sbavature o di formazione di filamenti nel materiale fuso dopo che lo stampo è stato riempito e prima che lo stampo si apra per l'espulsione della parte. La sbavatura si verifica quando rimane materiale in eccesso sull'ugello o nel sistema di canali, causando la formazione di goccioline o filamenti di plastica indesiderati.

Ecco come funziona in genere il risucchio:

1. Dopo che lo stampo è stato riempito, la vite si ritrae o si sposta brevemente all'indietro.
2. Questo movimento all'indietro crea un vuoto o una pressione negativa nella parte anteriore della vite.
3. La pressione negativa fa sì che l'eventuale materiale plastico fuso in eccesso sull'ugello o nel sistema di canali venga ritirato nel cilindro.
   T4. Lo stampo attraversa poi le fasi di raffreddamento e solidificazione senza il rischio di sbavature o stringhe.

Il risucchio è particolarmente utile quando si lavora con materiali termoplastici che tendono a formare filamenti o sbavature e aiuta a produrre parti stampate più pulite e precise. La quantità di risucchio è generalmente regolabile e l'impostazione ottimale dipende da fattori quali il materiale utilizzato e i requisiti specifici dell'applicazione di stampaggio.

Cuscino

Nello stampaggio ad iniezione, il termine “cuscino” si riferisce alla piccola quantità di materiale plastico fuso che viene intenzionalmente lasciata nel cilindro al termine della corsa di iniezione. Questo cuscino di materiale serve a diversi scopi importanti nel processo di stampaggio:

1. Compensazione del restringimento: man mano che il materiale plastico si raffredda e si solidifica all'interno dello stampo, subisce un restringimento. Il cuscino compensa questo restringimento fornendo materiale aggiuntivo che può fluire nello stampo per riempire eventuali vuoti creati dalla solidificazione della plastica.
2. Prevenzione di colate corte: una colata corta si verifica quando non c'è materiale sufficiente per riempire completamente la cavità dello stampo. Il cuscino aiuta a prevenire tiri corti garantendo che ci sia abbastanza materiale nella canna per compensare eventuali variazioni nel processo di stampaggio.

3. Evitare il getto: il getto è un difetto che può verificarsi quando la plastica fusa viene iniettata nello stampo ad alta velocità, provocando il taglio del materiale e creando un flusso simile a un flusso. Il cuscino aiuta a ridurre la velocità e la pressione di iniezione, minimizzando il rischio di getti.

Tenere il tempo

Nello stampaggio ad iniezione per “tempo di attesa” si intende il periodo durante il quale il materiale plastico fuso viene mantenuto sotto pressione nello stampo dopo la fase di iniezione. Lo scopo principale del tempo di attesa è garantire che la parte stampata assuma completamente la forma della cavità dello stampo e che eventuali problemi, come avvallamenti o vuoti, siano ridotti al minimo.

Durante il tempo di attesa, il materiale plastico nello stampo viene lasciato raffreddare e solidificare sotto pressione, contribuendo a prevenire il restringimento o la deformazione del materiale prima che la parte sia completamente formata. Questa fase è fondamentale per ottenere le dimensioni, la finitura superficiale e le proprietà meccaniche desiderate della parte stampata.

I punti chiave relativi al tempo di attesa nello stampaggio a iniezione includono:

1. Mantenimento della pressione: la pressione applicata al materiale plastico fuso viene mantenuta durante il tempo di attesa per contrastare il ritiro che si verifica quando il materiale si raffredda e si solidifica. Ciò è particolarmente importante per i materiali con tassi di ritiro più elevati.
2. Congelamento del punto di iniezione: il tempo di attesa consente al punto di iniezione (il punto in cui la plastica fusa entra nella cavità dello stampo) di congelarsi o solidificarsi. Ciò aiuta a prevenire l'apertura prematura dello stampo, riducendo il rischio di bava (materiale in eccesso) e garantendo che la parte sia completamente formata.

4. Raffreddamento del materiale: il tempo di attesa contribuisce al raffreddamento complessivo della parte stampata. Il tempo di raffreddamento è un fattore critico per ottenere parti uniformi e di alta qualità.

Tempo di raffreddamento

Il tempo di raffreddamento nello stampaggio a iniezione si riferisce alla durata durante la quale la parte stampata rimane all'interno dello stampo chiuso per consentire alla plastica fusa di raffreddarsi e solidificarsi. Il tempo di raffreddamento è una fase critica nel ciclo di stampaggio a iniezione e influenza direttamente la qualità, le dimensioni e le proprietà della parte stampata finale.

I punti chiave relativi al tempo di raffreddamento nello stampaggio a iniezione includono:

1. Solidificazione della plastica: lo scopo principale del tempo di raffreddamento è garantire che il materiale plastico fuso si solidifichi completamente all'interno della cavità dello stampo. Questo processo è essenziale per ottenere la forma desiderata e l'integrità strutturale della parte stampata.
2. Minimizzazione della deformazione e del restringimento: un raffreddamento adeguato è fondamentale per ridurre al minimo il rischio di deformazione e restringimento delle parti. Il raffreddamento controllato e uniforme aiuta a prevenire una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni all'interno del materiale.
3. Ottimizzazione del tempo di ciclo: sebbene tempi di raffreddamento più lunghi possano contribuire a una migliore qualità delle parti, tempi di ciclo più brevi sono generalmente più desiderabili per massimizzare l’efficienza della produzione. È essenziale bilanciare il tempo di raffreddamento con altri fattori, come la progettazione delle parti e le proprietà dei materiali.
4. Controllo della temperatura: la temperatura dello stampo gioca un ruolo significativo nel processo di raffreddamento. Molti stampi sono dotati di canali di raffreddamento attraverso i quali viene fatto circolare un fluido a temperatura controllata (solitamente acqua) per controllare la temperatura dello stampo e accelerare il processo di raffreddamento.^[13]

Forza di serraggio

La forza di chiusura è un parametro critico nello stampaggio a iniezione, riferito alla forza applicata allo stampo per mantenerlo chiuso durante le fasi di iniezione e raffreddamento del processo di stampaggio. La forza di serraggio è essenziale per mantenere l'integrità della parte stampata e impedire la fuoriuscita di plastica dallo stampo.^[14]

La forza di bloccaggio richiesta dipende da diversi fattori, tra cui il materiale da stampare, le dimensioni e la forma del pezzo e la pressione di iniezione. Non esiste una formula universale per calcolare la forza di bloccaggio perché è influenzata da vari fattori e diverse macchine per lo stampaggio a iniezione possono avere requisiti di forza di bloccaggio diversi.

Tuttavia, un approccio comune per stimare la forza di bloccaggio consiste nell'utilizzare l'area proiettata della parte stampata e la pressione di iniezione. La formula è:

Forza di bloccaggio=Pressione di iniezione×Area proiettata della parte

In questo caso, l'area proiettata è l'area massima del pezzo visto dalla direzione dell'apertura dello stampo. La pressione di iniezione è la pressione necessaria per riempire lo stampo con plastica fusa.

Prodotti generali:

Forza (tonnellate) ＞ Area proiettata del prodotto (㎠) × pressione interna dello stampo in resina (kgf/㎠) × 10^-3

Peso del colpo

Il peso della stampata è un parametro critico nello stampaggio a iniezione e si riferisce alla quantità di materiale (solitamente in grammi o once) iniettato nello stampo per produrre una singola parte stampata. È un fattore chiave nel processo di stampaggio, poiché influenza la qualità, le dimensioni e le proprietà del prodotto finale.

Il peso della stampata è determinato dal peso specifico del materiale, dalla geometria della parte e dalle cavità dello stampo. È essenziale controllare accuratamente il peso della pallina per garantire una produzione costante e di alta qualità. Un peso della pallina insufficiente o eccessivo può causare difetti nelle parti stampate.

Per calcolare il peso del colpo è possibile utilizzare la seguente formula:

Peso del colpo=Gravità specifica del materiale×Volume della parte

In questo caso, il peso specifico del materiale è il rapporto tra la densità del materiale di stampaggio e la densità dell'acqua, mentre il volume della parte è il volume della parte da stampare. Il peso specifico è reperibile nelle schede tecniche dei materiali fornite dai fornitori dei materiali.

È importante notare che il peso della stampata può essere influenzato da fattori quali il design dello stampo, il ritiro del materiale e le capacità della macchina per lo stampaggio a iniezione. Le macchine per lo stampaggio a iniezione sono generalmente valutate in base alla dimensione massima del getto, che rappresenta la quantità massima di materiale che possono iniettare in un singolo colpo.

Capacità di tiro

Il termine “capacità di iniezione” nello stampaggio a iniezione si riferisce tipicamente alla quantità massima di materiale che una macchina per lo stampaggio a iniezione può iniettare in una singola iniezione. Questo è un parametro cruciale, poiché influenza le dimensioni e la complessità delle parti che possono essere prodotte. La capacità di stampaggio viene spesso specificata dal produttore della macchina per lo stampaggio a iniezione.

La formula per la capacità di tiro è:

Capacità di iniezione=Corsa massima di iniezione×Area della sezione trasversale della vite

Qui:

Corsa massima di iniezione

Max Injection Stroke è la distanza massima che la vite di iniezione può percorrere durante la fase di iniezione. Naturalmente, includerà una cavità, un canale di colata e un cuscino, dovresti calcolarlo.

Area della sezione trasversale della vite

L'area della sezione trasversale della vite è l'area della sezione trasversale della vite di iniezione. Si calcola utilizzando la formula per l'area di un cerchio (π×(Raggio) ² )/4, dove il raggio è la metà del diametro della vite.

È importante notare che la capacità di iniezione è influenzata da fattori quali il design dell'unità di iniezione, la dimensione della vite e le specifiche generali della macchina. La capacità massima di stampaggio è spesso indicata nelle specifiche tecniche della pressa ad iniezione.

Ciclo di iniezione

Il ciclo di stampaggio ad iniezione si riferisce alla sequenza completa di eventi e fasi che si verificano durante la produzione di un pezzo stampato utilizzando una macchina per lo stampaggio ad iniezione. Il ciclo è composto da diverse fasi, ciascuna con i suoi compiti e scopi specifici. Comprende principalmente il bloccaggio dello stampo, l'iniezione, la pressa per pacchi, il raffreddamento/alimentazione e l'espulsione. Altri passaggi non molto critici non verranno discussi per il momento.

Ecco alcuni altri termini professionali.

Chiusura dello stampo

La “chiusura dello stampo” è una delle fasi fondamentali del ciclo di stampaggio ad iniezione. Si riferisce al processo di chiusura delle due metà dello stampo (comunemente noto come “bloccaggio” dello stampo) prima dell'iniezione del materiale plastico fuso. Lo stampo deve essere chiuso saldamente per resistere alla pressione del materiale iniettato e garantire la precisa formazione del pezzo stampato.

La fase di chiusura dello stampo prevede le seguenti fasi:

1. Allineamento: le due metà dello stampo, montate sulle piastre mobili e fisse della macchina per lo stampaggio a iniezione, sono allineate correttamente.
2. Chiusura: Il piano mobile, spesso agganciato alla metà mobile dello stampo, si sposta verso il piano fisso unendo le due metà dello stampo. Lo stampo viene chiuso in modo sicuro con l'aiuto di un'unità di bloccaggio.

Nella produzione reale, il motivo per cui è richiesto un movimento a bassa velocità nel momento in cui lo stampo viene finalmente chiuso è a causa delle preoccupazioni relative ai danni allo stampo causati da uno scarso distacco dallo stampo o dalla bava del prodotto stampato.

Bloccaggio stampi

Il bloccaggio dello stampo è una fase critica nel processo di stampaggio a iniezione che prevede la chiusura e il fissaggio sicuro delle due metà dello stampo, note come metà stazionaria (piastra fissa) e metà mobile (piastra mobile o pistone), per creare una cavità sigillata per l'iniezione di materiale plastico fuso. ^[15]

Il processo di bloccaggio è essenziale per mantenere l'integrità strutturale dello stampo e impedire la fuoriuscita di materiale fuso durante l'iniezione.

Ugello in avanzamento

Dopo che il tipo è chiuso, supporta la forza dello stampo per evitare che lo stampo venga spinto dalla pressione della resina che scorre che consente all'ugello di verificarsi durante lo stampaggio a iniezione.

Plastificazione

Quando la resina nello stampo subisce la polimerizzazione, all'interno della pressa ad iniezione inizia la fase di fusione della resina in preparazione al successivo ciclo di iniezione. (compresa la fase di dosaggio)

Il materiale plastico viene convogliato attraverso una gola di alimentazione al cilindro riscaldato della macchina. All'interno della canna è presente una vite rotante che serve a diversi scopi. Il calore generato dal cilindro e l'energia meccanica della vite rotante lavorano insieme per fondere il materiale plastico. Il processo di fusione converte i pellet di plastica solida in uno stato fuso.

Iniezione

Dopo che l'ugello e la boccola del canale di colata sono stati combinati, la vite di iniezione avanza per fornire resina fusa nello stampo.

Possesso

Mantenere la pressione, nel contesto di stampaggio a iniezione, si riferisce alla pressione che viene mantenuta sul materiale plastico fuso nella cavità dello stampo dopo la fase di iniezione e prima dell'apertura dello stampo. Questa fase è comunemente nota come fase di trattenimento o di dimora. La pressione di mantenimento è un parametro critico nel processo di stampaggio a iniezione e serve a diversi scopi importanti: compensazione del ritiro, prevenzione di avvallamenti e prevenzione del congelamento del punto di iniezione.

Raffreddamento

Nel contesto dello stampaggio a iniezione, il “raffreddamento” si riferisce alla fase del ciclo di stampaggio in cui il materiale plastico fuso, che è stato iniettato nella cavità dello stampo e ha assunto la forma del pezzo desiderato, viene lasciato raffreddare e solidificare. Il raffreddamento è un passaggio cruciale nell'intero processo di stampaggio a iniezione e influenza in modo significativo la qualità, le dimensioni e le proprietà meccaniche della parte stampata finale.

Ritiro degli ugelli

Durante il processo di raffreddamento della resina stampata, per evitare che l'ugello nella resina si solidifichi a causa del raffreddamento dello stampo. L'ugello si ritirerà, rilascerà il contatto tra l'ugello e la boccola del canale di colata e si preparerà per la fase successiva di stampaggio a iniezione. (Puoi ometterlo se non hai dubbi sulla solidificazione dell'ugello)

Ha funzioni diverse dall'avanzamento dell'ugello.

La tempistica e il movimento specifici del ritiro dell'ugello possono essere programmati e controllati per ottimizzare il processo di stampaggio a iniezione per i requisiti specifici del materiale e della parte prodotta. Le macchine avanzate per lo stampaggio a iniezione hanno spesso caratteristiche che consentono un controllo preciso del movimento dell'ugello e di altri parametri, contribuendo alla produzione di parti stampate di alta qualità.

Apertura ed espulsione dello stampo

Dopo che la resina si è indurita e lo stampo è stato aperto, il perno di espulsione sul lato fisso si sposta per espellere il prodotto dallo stampo.

Punti chiave riguardanti la fase di espulsione in stampaggio a iniezione includono perni di espulsione, sistema di espulsione, considerazioni sulla progettazione delle parti, ottimizzazione del tempo di ciclo e gestione delle parti.

Punti chiave delle condizioni di stampaggio a iniezione

Nozioni di base sull'impostazione delle condizioni iniziali di stampaggio

1) Temperatura: impostare la temperatura più bassa possibile (allo scopo di prevenire la decomposizione e ridurre il tempo del ciclo)

2) Pressione: la pressione di iniezione, la pressione di compensazione e la contropressione sono tutte impostate su un valore basso (per evitare danni allo stampo causati dal sovraimballaggio)

3) pressione di imballaggio: mantenere l'impostazione elevata (per evitare bave e la sicurezza dell'attrezzatura)

4) velocità

5) Ora

Quando il materiale si raffredda, è necessario molto tempo, soprattutto durante la fase di mantenimento della pressione, per garantire la tenuta della saracinesca.

Stampaggio ad iniezione a fasi (stampaggio ad iniezione multistadio)

Principio:

• Iniettare la colla a bassa velocità per la prima iniezione, spostare l'ugello sulla testa del pezzo freddo, quindi aumentare la seconda velocità di iniezione per riempire la cavità dello stampo e ridurre il tempo necessario affinché la plastica scorra fino all'estremità del cancello, quindi che la viscosità della plastica durante il riempimento possa essere mantenuta al minimo e solidificata. Tuttavia, è difficile controllare il corretto punto di commutazione del mantenimento della pressione per l'iniezione ad alta velocità, quindi è necessario utilizzare la decelerazione multistadio per controllare efficacemente il punto di commutazione del mantenimento della pressione.

• Il principio di azione dell'iniezione segmentata: il controllo elettroottico viene utilizzato per comandare la valvola proporzionale di flusso nel sistema idraulico per ottenere istantaneamente la velocità di iniezione in un punto per raggiungere la velocità di iniezione segmentata.

Metodo di regolazione della velocità dello stampaggio a iniezione:

1) Sezione del canale di colata: da alta velocità nella fase iniziale a velocità media nella produzione di massa (per prevenire la solidificazione e il surriscaldamento).
2) Ingresso colla: bassa velocità (evita spruzzi, striature d'argento, ecc.).
3) Sezione di stampaggio: Alta velocità (Prevenzione di segni di flusso, saldatura).
4) Parte di mantenimento della pressione: bassa velocità (gas, bave, ecc. vengono ridotti e la posizione di commutazione della pressione di mantenimento è importante).

Funzione di velocità dello stampaggio ad iniezione

1) Per evitare spruzzi o strisce argentate intorno al cancello, è necessario farlo a bassa velocità.
2) Per evitare segni di flusso o linee di saldatura, è necessaria un'alta velocità.
3) Per evitare bruciature di gas o sbavature, sono necessarie velocità medie e basse e una commutazione sicura.

Stato di mantenimento

1) Per evitare sbavature, utilizzare una bassa pressione
2) Per evitare che il segno di caduta o il numero impostato si riducano, è necessaria l'alta tensione
3) Per evitare tensioni residue è necessaria una bassa pressione.

Distribuzione della pressione all'interno dello stampo durante il processo di stampaggio a iniezione

Variazioni di pressione all'interno della cavità durante l'interruttore V/P

Effetto delle condizioni di stampaggio ad iniezione sulla velocità di ritiro

Ottimizzazione del processo di stampaggio ad iniezione:

Attraverso le condizioni di impostazione iniziali dello stampaggio a iniezione, è possibile ridurre il tempo di impostazione e il numero di prove dello stampo.