Befecskendezési nyomás
◎Fröccsöntési folyamat paraméterei (2. rész)
Befecskendezési nyomásaz olvadék ellenállásának leküzdésére szolgál folyása során. Ez az ellenállás szükségessé teszi a fröccsöntő gép fröccsnyomását. Amint a 2-1. ábrán látható, a nyomás a fröccsöntés során a legnagyobb a fröccsöntő fúvókánál, hogy legyőzze az áramlási ellenállást az olvadék útjában. Ezt követően a befecskendezési nyomás fokozatosan csökken az olvadék eleje felé, ahogy az áramlási hossz nő. Ha a formaüreg jól szellőzik, akkor az olvadék elején a végső nyomás atmoszférikus nyomás.
A 2-2. ábra az ömledéknyomás eloszlását mutatja az áramlási út mentén. Az áramlási hossz növekedésével az út során leküzdendő ellenállás is növekszik, és ennek megfelelően nő a befecskendezési nyomás is. Az egyenletes ömledéktöltési sebesség érdekében az állandó nyomásgradiens fenntartása érdekében az áramlási hossz változásával ennek megfelelően növelni kell a befecskendezési nyomást, és ezért az olvadék bemeneténél ennek megfelelően kell növelni a nyomást.
Nyomástartás
A befecskendezési folyamat vége felé a befecskendezési nyomás átvált a tartónyomásra, és belép a tartási fázisba. A tartási fázis során a fröccsöntő gép a fúvókából az üregbe táplálja az anyagot, hogy kitöltse az alkatrész zsugorodása miatt megüresedett térfogatot. Ha az üreget nyomástartás nélkül töltik fel, az alkatrész körülbelül 25%-kal zsugorodik, különösen a bordáknál, ahol a túlzott zsugorodás zsugorodási nyomokat hagy maga után. A tartási nyomás általában a maximális töltési nyomás 85%-a, de ezt az adott körülmények alapján kell meghatározni.
A 2-3. ábra a nyomástartási folyamat vezérlését mutatja: 1 jelzi a befecskendezés kezdetét; 2 azt jelzi, hogy az olvadék belép az üregbe; A 3 azt jelzi, hogy a töltés során nyomástartó kapcsoló történt; A 4 azt jelzi, hogy az üreg megtelt; Az 5. ábra azt jelzi, hogy a töltési folyamat a zsugorodáskompenzációs szakaszba lépett; A 6 azt jelzi, hogy a zsugorodás kompenzáció véget ért, és a hűtés megkezdődött. Az utótöltési szakasz két folyamatot foglal magában: nyomástartást és hűtést.
(2-3. ábra Nyomástartási folyamat vezérlése)
A kísérletek azt mutatják, hogy a túl hosszú és a rövid tartási idő egyaránt káros a formázásra. A túlzott tartási idő egyenetlen nyomáseloszláshoz, megnövekedett belső feszültséghez vezet a fröccsöntött alkatrészben, és megnövekszik a deformációra való hajlam, ami feszültségrepedést okozhat. Ezzel szemben az elégtelen tartási idő nem megfelelő nyomástartást, súlyos térfogat-zsugorodást és rossz felületminőséget eredményez.
A nyomástartó görbe két részből áll: egy körülbelül 2-3 másodperces állandó nyomástartási periódus, amelyet állandó nyomásgörbének nevezünk; és egy körülbelül 1 másodperces, fokozatosan csökkenő nyomáskibocsátási periódus, amelyet késleltetett tartási nyomásgörbének neveznek. A késleltetett tartási nyomásgörbe jelentős hatással van az öntött alkatrészre. A hosszabb állandó nyomásgörbe kisebb térfogat-zsugorodást eredményez, és fordítva. Hasonlóképpen, a meredekebb lejtő és a rövidebb késleltetett tartási nyomásgörbe nagyobb térfogat zsugorodást eredményez, és fordítva. A szegmentált és megnyújtott késleltetett tartási nyomásgörbe kisebb térfogat-zsugorodást eredményez, és fordítva.
Az olvadt műanyag töltési folyamata során, amikor az üreg már majdnem megtelt, a csavar mozgása áramlási sebesség szabályozásról nyomásszabályozásra vált. Ezt az átmeneti pontot tartási nyomáskapcsoló vezérlőpontnak nevezzük. A nyomáskapcsoló tartása kulcsfontosságú az öntési folyamat vezérléséhez. A nyomástartó kapcsolási pont előtt az olvadék haladási sebessége és nyomása magas; a kapcsolási pont után az olvadékot előre nyomó csavar nyomása kisebb. Ha nem hajtják végre a nyomástartó kapcsolást, akkor a nyomás nagyon magas lesz, amikor az üreg tele van olvadékkal, ami hirtelen megnövekszik a befecskendezési nyomásban, nagyobb szorítóerőt igényel, és még olyan hibákhoz is vezethet, mint például a villanás (anyagfelesleg). A nyomástartó kapcsolást a fröccsöntő gépekben általában a befecskendezési helyzetnek megfelelően hajtják végre; vagyis amikor a csavar elér egy bizonyos pozíciót, tartási nyomásváltás történik. A nyomástartó kapcsolás helyzete, időzítése és nyomása a 2-4. ábrán látható.
Csavar visszanyomás
A műanyag olvasztási és képlékenyítő folyamata során az olvadék folyamatosan a hordó elülső vége (adagolókamra) felé mozog, és a mennyisége növekszik, fokozatosan olyan nyomást képezve, amely a csavart hátrafelé nyomja. A csavar túl gyors visszahúzódásának megakadályozása és az olvadék egyenletes tömörödésének biztosítása érdekében a csavart ellenkező irányú nyomást kell biztosítani. Ezt az ellentétes irányú nyomást, amely megakadályozza a csavar visszahúzódását, ellennyomásnak nevezzük, ahogy az a 2-6. ábrán látható.
Az ellennyomást, más néven lágyító nyomást a befecskendező henger visszatérő olajfojtószelepének beállításával szabályozzák. A befecskendező henger hátulján egy ellennyomású szelep van felszerelve, amely szabályozza a befecskendező henger olajleeresztési sebességét a csavar forgása és visszahúzása során, fenntartva egy bizonyos nyomást a hengerben. A teljes elektromos motor csavarbehúzási sebességét (ellenállását) egy AC szervoszelep szabályozza.
Az ellennyomás megfelelő beállítása jelentős előnyökkel jár a fröccsöntési minőség szempontjából. A fröccsöntés során az ellennyomás megfelelő beállításával a következő előnyök érhetők el:
① Tömörítheti az olvadékot a hordóban, növelve a sűrűséget és javítva a befecskendezési térfogat stabilitását, a termék tömegét és méreteit.
② "Kiszoríthatja" a gázt az olvadékból, csökkentve a felszíni gázbuborékok és a belső légbuborékok képződését, javítva a fényesség egyenletességét.
③ Lelassítja a csavar visszahúzási sebességét, lehetővé téve a hordóban lévő olvadék teljes lágyulását, növeli a színpor/főkeverék keveredési egyenletességét az olvadékkal, és megakadályozza a színek keveredését a termékben.
④ Az ellennyomás megfelelő növelése javíthatja a felületi zsugorodást és a termék kerületi áramlását.
⑤ Növelheti az olvadék hőmérsékletét, javíthatja az olvadék lágyító minőségét, javíthatja az olvadék folyékonyságát a formatöltés során, és megszüntetheti a hideg ragasztónyomokat a termék felületén.
szorítóerő
A szorítóerőt úgy állítják be, hogy ellenálljon az olvadt műanyag tágulási erejének a formára, és a nagyságát olyan speciális tényezők határozzák meg, mint például a befecskendezési nyomás. A valóságban azonban, miután az olvadt műanyag kilökődik a fröccsöntő gép hengeres fúvókájából, áthalad a fő csatornán, az elágazó csatornákon és a forma kapuján, mielőtt belépne a formaüregbe, ami jelentős nyomásveszteséget okoz az út során. A 2-7(a) ábra mutatja a befecskendezési nyomás változását a folyamat során a hordótól a formába való belépésig. Amint az a 2-7(b) ábrán látható nyomásváltozásból látható, a nyomás a kezdeti befecskendezési nyomásnak csak 20%-ára esik le a formaüreg végén.
Hordó hőmérséklete
Az olvadék hőmérsékletét egy bizonyos tartományon belül kell szabályozni. Ha a hőmérséklet túl alacsony, az olvadék gyenge lágyítása befolyásolja a fröccsöntött alkatrészek minőségét, és megnehezíti a folyamatot; ha a hőmérséklet túl magas, az alapanyagok hajlamosak a bomlásra. A tényleges fröccsöntés során az olvadék hőmérséklete gyakran magasabb, mint a hordó hőmérséklete. A különbség a befecskendezési sebességtől és az anyag tulajdonságaitól függ, és elérheti a 30 fokot is. Ennek az az oka, hogy az olvadék nyírásnak van kitéve, amikor áthalad a kapun, és sok hőt termel, amint az a 2-8. ábrán látható.
(1 - Megkezdődik a hordó felfűtése; 2 - Megkezdődik a csavaros lágyítás; 3 - Az olvadék eléri a futómű végét; 4 - Az olvadék áthalad a kapun; 5 - A töltés véget ér)
A hordó hőmérséklete a befecskendezési nyomást befolyásoló döntő tényező. A fröccsöntő gépek hordói általában 5 vagy 6 fűtőzónával rendelkeznek, és minden anyagnak megfelelő formázási hőmérséklete van. A konkrét formázási hőmérsékletek a szállító által megadott adatok között találhatók. A 2-3. táblázat felsorolja az általánosan használt műanyagok formázási hőmérsékleteit.