ขนาดการฉีดและแรงดันในการฉีดส่งผลต่อเอาท์พุตของเครื่องฉีดพลาสติกอย่างไร

คำตอบโดยตรง: พารามิเตอร์ทั้งสองเป็นตัวคูณที่สำคัญของคุณภาพผลผลิตและประสิทธิภาพ

ขนาดช็อตและแรงดันการฉีดเป็นสองตัวแปรที่มีอิทธิพลมากที่สุด การฉีดขึ้นรูป . ขนาดการฉีดจะกำหนดปริมาณวัสดุที่จะเติมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ในขณะที่ แรงดันในการฉีดจะขับเคลื่อนของเหลวที่หลอมผ่านระบบรันเนอร์และเข้าไปในทุกมุมของรูปทรงของชิ้นส่วน . หากทำผิด คุณจะต้องเผชิญกับช็อตช็อต รอยยุบ แฟลช การเบี่ยงเบนของมิติ หรือการสูญเสียรอบเวลา เมื่อรวมกันแล้ว จะควบคุมน้ำหนักชิ้นส่วน ความแม่นยำของขนาด คุณภาพพื้นผิว และปริมาณงานของเครื่องจักร ซึ่งมักจะเด็ดขาดมากกว่าอุณหภูมิของแม่พิมพ์หรือเวลาในการทำความเย็น

ขนาดช็อตใดที่ควบคุมได้จริงในกระบวนการขึ้นรูป

ขนาดช็อตคือปริมาตรของพลาสติกหลอมเหลวที่ถูกฉีดต่อรอบ โดยมีหน่วยวัดเป็น cm³ หรือกรัม โดยจะควบคุมน้ำหนักชิ้นส่วน ความหนาแน่นของการบรรจุ และความสม่ำเสมอของมิติโดยตรง

กฎการใช้บาร์เรล 20–80%

แนวทางกระบวนการขั้นพื้นฐานระบุไว้ว่า ขนาดกระสุนควรอยู่ระหว่าง 20% ถึง 80% ของความจุกระสุนที่กำหนดของลำกล้อง . หากต่ำกว่า 20% หมายความว่าของเหลวจะอยู่ในถังนานเกินไป ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพจากความร้อน การเปลี่ยนสี และการสลายตัวของวัสดุ การใช้งานเกิน 80% จะทำให้เบาะรองนั่งไม่เพียงพอ ทำให้การบรรจุไม่มั่นคง และเสี่ยงต่อการเติมช่องที่ไม่สอดคล้องกัน

• อันเดอร์ช็อต (ช็อตสั้น): การเติมไม่สมบูรณ์ คุณสมบัติขาดหายไป เส้นเชื่อมอ่อนแอ
• โอเวอร์ช็อต: แสงวาบที่เส้นแยก, ความเค้นตกค้างมากเกินไป, การเกินขนาด
• ขนาดช็อตที่ถูกต้อง: น้ำหนักชิ้นส่วนที่สม่ำเสมอ (โดยทั่วไป ±0.5% หรือน้อยกว่า), การหดตัวที่คาดการณ์ได้, วงจรการทำงานที่เสถียร

เบาะรองนั่ง: บัฟเฟอร์ที่ช่วยให้มั่นใจว่าเต็มแพ็ค

การตั้งช็อตที่ถูกต้องประกอบด้วย เบาะหนา 3-6 มม เหลืออยู่ในถังหลังการฉีด วัสดุกันกระแทกนี้ช่วยให้แน่ใจว่าสกรูมีวัสดุที่จะบีบอัดในระหว่างขั้นตอนการยึด/แพ็ค หากเบาะรองนั่งลดลงเหลือศูนย์ แรงอัดในการอัดจะยุบตัวและชิ้นส่วนมีน้ำหนักน้อยเกินไปและมีมิติสั้นลง

รูปร่างของแรงดันในการฉีด คุณภาพ และรอบเวลาเป็นอย่างไร

แรงดันในการฉีดคือแรงไฮดรอลิกหรือแรงไฟฟ้าที่สกรูออกแรงที่ด้านหน้าหลอมเหลว ไม่ใช่ค่าเดียว — มันทำงานในสามเฟสที่แตกต่างกัน โดยแต่ละเฟสมีฟังก์ชันที่แตกต่างกัน

การสูญเสียแรงดันตลอดเส้นทางการไหล

แรงกดที่ปลายสกรูไม่เหมือนกับแรงกดที่ผนังโพรง การแจกแจงแรงดันตกคร่อมทั่วไปมีลักษณะดังนี้:

• หัวฉีดและป่วง: สูญเสียแรงดันประมาณ 10–15%
• ระบบรันเนอร์: สูญเสียแรงดันประมาณ 20–40%
• ประตู: สูญเสียแรงดันประมาณ 15–25%
• ช่อง: แรงดันที่เหลืออยู่ - โดยปกติแล้วแรงดันการฉีดที่ตั้งไว้เพียง 40–60% จะทำหน้าที่กับชิ้นส่วนจริงๆ

นี่คือเหตุผล ขนาดเกต เส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์ และความหนืดของวัสดุต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมพร้อมกับแรงดันในการฉีด - ไม่โดดเดี่ยว

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างขนาดช็อตและแรงดันการฉีด

พารามิเตอร์ทั้งสองนี้พึ่งพาซึ่งกันและกัน การเปลี่ยนอันหนึ่งโดยไม่ปรับอีกอันมักจะทำให้เกิดข้อบกพร่องเสมอ

ขนาดช็อตที่ใหญ่ขึ้นต้องใช้แรงดันที่สูงกว่า (หรือเติมช้าลง)

ปริมาณการยิงที่มากขึ้นหมายความว่าวัสดุจะต้องไหลผ่านประตูและรูปทรงทางวิ่งเดียวกันมากขึ้น ความต้านทานความหนืดเพิ่มขึ้นโดยต้องมีอย่างใดอย่างหนึ่ง แรงดันการฉีดที่สูงขึ้นเพื่อรักษาความเร็วการเติม หรือเวลาเติมนานขึ้นซึ่งเสี่ยงต่อการแข็งตัวก่อนเวลาอันควร ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขนาดช็อต 30% ในส่วน PP ด้วยระบบวิ่งเย็นอาจต้องเพิ่มแรงดันขั้นที่ 1 15–25% เพื่อรักษาเป้าหมายการเติมปริมาตร 95–99% เดิมที่การสลับ V/P

ความกดดันไม่เพียงพอด้วยขนาดช็อตที่ถูกต้องยังทำให้เกิดช็อตสั้น

แม้ว่าสกรูจะถูกตั้งโปรแกรมไว้เพื่อให้ได้ปริมาตรที่แน่นอนตามที่ต้องการก็ตาม แรงดันในการฉีดไม่เพียงพอจะทำให้วัสดุหลอมแข็งตัวก่อนที่คาวิตี้จะเต็ม . ซึ่งเป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะกับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง (ความหนาของผนัง <1.5 มม.) หรือเรซินเชิงวิศวกรรม เช่น POM, PA66 หรือ LCP ที่มีหน้าต่างการประมวลผลแคบ

การสลับ V/P: โดยที่พารามิเตอร์ทั้งสองมาบรรจบกัน

จุดเปลี่ยนจากความเร็วเป็นความดันคือช่วงเวลาที่เครื่องจักรเปลี่ยนจากการบรรจุ (ควบคุมความเร็ว) ไปเป็นการบรรจุ (ควบคุมแรงดัน) การสับเปลี่ยนนี้ควรเกิดขึ้นที่ 95–98% ของปริมาตรคาวิตี้ที่เต็มไป . หากขนาดช็อตใหญ่เกินไป เครื่องจักรจะเข้าสวิตช์นี้เร็วและบรรจุมากเกินไป หากแรงดันการฉีดสูงเกินไป มันจะปกปิดจุดเปลี่ยนที่ตั้งค่าไว้อย่างไม่ถูกต้องด้วยแฟลชและความเครียด

ผลกระทบเชิงปริมาณต่อผลผลิตของเครื่องจักรและคุณภาพของชิ้นส่วน

ตารางด้านล่างจะสรุปว่าความเบี่ยงเบนของขนาดช็อตและแรงดันการฉีดส่งผลต่อผลลัพธ์การผลิตที่วัดได้อย่างไร

ข้อควรพิจารณาเฉพาะวัสดุที่ปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ทั้งสอง

เรซินบางชนิดมีพฤติกรรมไม่เหมือนกัน ขนาดการฉีดและแรงดันการฉีดที่ต้องการต้องได้รับการปรับเทียบกับดัชนีการไหลหลอมเหลว (MFI) อัตราการหดตัว และความไวต่อความร้อนของวัสดุ

• PP ไหลสูง (MFI 30 ): ต้องการแรงดันการฉีดที่ต่ำกว่า (600–1,000 บาร์) ขนาดช็อตสามารถตั้งค่าได้อย่างระมัดระวังเนื่องจากมีความลื่นไหลสูง
• PA66 ที่เติมแก้ว (30% GF): ต้องใช้แรงดันฉีด 1,200–1,800 บาร์ ขนาดช็อตต้องคำนึงถึงการหดตัว 0.3–0.7% เทียบกับ 1.5–2.5% สำหรับเกรดที่ยังไม่ได้เติม
• ส่วนผสม PC/ABS: ไวต่อแรงเฉือน — แรงดันการฉีดที่มากเกินไปที่สูงกว่า 1,600 บาร์ทำให้เกิดแรงเฉือนไหม้และการหลุดร่อนบริเวณใกล้ประตู
• POM (อะซีตัล): หน้าต่างแคบ — ขนาดช็อตต้องแม่นยำ ±2% และแรงกดสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ก๊าซฟอร์มาลดีไฮด์หลุดจากการหลอมที่ร้อนเกินไป

แนวทางการตั้งค่าเชิงปฏิบัติสำหรับวิศวกรกระบวนการ

เพื่อสร้างกระบวนการพื้นฐานที่มั่นคง ให้ทำตามลำดับนี้เมื่อตั้งค่าขนาดช็อตและแรงดันการฉีดสำหรับเครื่องมือใหม่:

1. คำนวณน้ำหนักการยิงตามทฤษฎี จากเรขาคณิตป่วงของนักวิ่งชิ้นส่วน เพิ่ม 10% สำหรับเบาะและบรรจุภัณฑ์
2. ทำการศึกษาระยะสั้น — เติมคาวิตี้เป็นระยะตั้งแต่ 10% ถึง 99% เพื่อระบุความต้องการสมดุลในการเติมและแรงดัน
3. ตั้งค่าขีดจำกัดแรงดันการฉีด ที่สูงกว่าความดันที่สังเกตได้ 10–15% เพื่อให้บรรลุการเติม 99% นี่จะกลายเป็นเพดานความปลอดภัยของคุณ ไม่ใช่เป้าหมายของคุณ
4. กำหนดการเปลี่ยน V/P ที่ 95–98% เติมตามตำแหน่ง (มม.) หรือสัญญาณเซ็นเซอร์ความดันโพรง
5. ปรับความดันแพ็คให้เหมาะสม แยกกันโดยใช้การศึกษาซีลเกต - เพิ่มแรงกดค้างไว้จนกระทั่งน้ำหนักชิ้นส่วนถึงที่ราบสูง จุดที่ราบสูงนั้นคือแรงกดในการแพ็คที่เหมาะสมที่สุดของคุณ
6. ตรวจสอบเบาะ — ยืนยันว่ายังมีเบาะรองนั่งขนาด 3–6 มม. เหลืออยู่หลังจากทุกช็อตในการศึกษา 30 รอบก่อนที่จะลงนามในกระบวนการ

โดยทั่วไปกระบวนการที่มีขนาดช็อตหมุนถูกต้องและแรงดันการฉีดจะแสดงค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานน้ำหนักชิ้นงานต่ำกว่า 0.3 กรัม บนชิ้นส่วน 50 กรัม — ตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้ถึงความเสถียรของกระบวนการในระยะยาว