Deje que FCS le indique los requisitos del moldeo por inyección de precisión en una máquina de moldeo por inyección
¿Cuál es la definición de máquina de moldeo por inyección de precisión?
La máquina de moldeo por inyección de precisión se refiere a maquinaria y equipos de moldeo adecuados para moldear y producir productos plásticos de precisión. ¿Cómo medir o juzgar una máquina de moldeo por inyección de precisión?
Por lo general, hay dos indicadores para una máquina de moldeo por inyección de precisión: uno es la desviación repetida del tamaño del producto; el otro es la desviación repetida del peso del producto. El primer indicador es difícil de comparar debido a la diferencia de tamaño y espesor de los productos; mientras que el último indicador representa el nivel integral de la máquina de moldeo por inyección.
La desviación de peso repetida de una máquina de moldeo por inyección ordinaria es de aproximadamente el 1%, mientras que la de una máquina mejor puede alcanzar el 0,8%, la de una máquina de precisión es inferior al 0,5% y la de una máquina de ultraprecisión es inferior al 0,3%. %. Como se mencionó anteriormente, como máquina de moldeo por inyección de precisión, se requiere que la precisión del tamaño de los productos esté generalmente entre 0,01 mm y 0,001 mm.
Muchas inyecciones de precisión también requieren que la máquina de moldeo por inyección tenga las siguientes características:
① Alta presión de inyección y alta velocidad de inyección
② El sistema de sujeción tiene suficiente rigidez y precisión de bloqueo de modo. La llamada precisión de bloqueo de modo se refiere a la alta uniformidad, ajustabilidad, estabilidad y repetibilidad de la fuerza de sujeción, y la alta precisión de la posición de apertura y bloqueo del molde.
③ La presión, el caudal, la temperatura y la medición se pueden controlar con la precisión correspondiente, y se puede utilizar la inyección multietapa para garantizar la reproducción del proceso de moldeo y la precisión repetida de los productos.
¿Qué requisitos tiene el moldeo por inyección de precisión para una máquina de moldeo por inyección?
1. Características técnicas:
① Presión de inyección
Máquina de moldeo por inyección ordinaria: 147-177 Mpa; máquina de moldeo por inyección de precisión: 216-243 Mpa; Máquina de moldeo por inyección de ultra alta presión: por encima de 243 MPa, generalmente 243-392 MPa.
Las ventajas del moldeo a alta presión mediante una máquina de moldeo por inyección de precisión son las siguientes:
A. Mejorar la precisión y calidad de los productos de precisión.
La presión de inyección tiene la influencia más obvia en la contracción del producto por moldeo. Cuando la presión de inyección alcanza los 392 MPa, la contracción del producto por moldeo es casi nula. En este momento, la precisión del producto sólo se ve afectada por el control del molde o el entorno. Los experimentos muestran que la resistencia mecánica del producto se puede aumentar entre un 3 y un 33% cuando la presión de inyección es de 98 MPa a 392 MPa.
B. Reducir el espesor de la pared de productos de precisión y aumentar la longitud del moldeo.
Tomando PC como ejemplo, la presión de inyección de una máquina ordinaria es de 177 MPa y los productos con un espesor de pared de 0,8 mm se pueden moldear, mientras que la presión de inyección de una máquina de precisión es de 392 MPa y los productos con un espesor de pared Se pueden moldear más de 0,45 mm. Una máquina de moldeo por inyección de presión ultraalta puede producir productos con una relación de longitud de flujo mayor.
C. Aprovechar al máximo el efecto de la velocidad de inyección aumentando la presión de inyección.
Para lograr la tasa de inyección nominal, existen dos métodos: primero, aumentar la presión de inyección máxima del sistema; en segundo lugar, reformar los parámetros del dispositivo de inyección o del sistema de inyección, incluidos los parámetros del tornillo;
② Velocidad de inyección de pegamento:
Se requiere una alta velocidad de inyección para las máquinas de moldeo por inyección de precisión. Se requiere que la velocidad de inyección de una máquina de moldeo por inyección hidráulica de precisión sea superior a 200 mm/s, y la de una máquina de moldeo por inyección totalmente eléctrica puede ser superior a 300 mm/s.
2. Funciones de control de la máquina de moldeo por inyección de precisión:
①Dado que se requiere una alta precisión repetida (reproducibilidad) de los parámetros de moldeo por inyección, se debe adoptar un control de retroalimentación de inyección de múltiples etapas.
1. Control de posición multietapa
2. Control de velocidad multietapa
3. Control de presión de retención multietapa
4. Control de contrapresión multietapa
5. Control de velocidad del tornillo multietapa
La precisión del sensor de desplazamiento debe ser de al menos 0,1 mm, para que la carrera de dosificación, la carrera de inyección y el espesor del cojín residual (punto de control de la inyección) puedan controlarse estrictamente. De este modo, la cantidad de inyección se puede garantizar con precisión en todo momento para mejorar la precisión del moldeo de los productos.
②El control de temperatura del cilindro y la boquilla debe ser preciso.
El exceso y la fluctuación de temperatura deben ser pequeños cuando se calienta el sistema de control de temperatura. El control de temperatura proporcional, integral y diferencial PID se utiliza para inyección de precisión para controlar la precisión de la temperatura para que fluctúe dentro de ±1°C. La precisión del control de temperatura de la máquina de moldeo por inyección de ultraprecisión está dentro de ±0,1°C cuando la desviación de temperatura se controla de manera estable dentro de ±0,2°C.
③Es necesario controlar la temperatura del aceite hidráulico de la máquina de moldeo por inyección.
El cambio de la temperatura del aceite de la máquina de moldeo por inyección provoca la fluctuación de la presión de inyección, por lo que se debe utilizar un dispositivo de enfriamiento para el aceite hidráulico y la temperatura del aceite debe estabilizarse entre 50 y 55 °C.
④Es necesario controlar la temperatura del molde.
La temperatura del molde tiene una gran influencia en la contracción térmica posterior del producto, y también afecta a la calidad aparente y cristalinidad del producto, así como a las propiedades mecánicas del producto. Si el tiempo de enfriamiento es el mismo, el espesor del producto moldeado en una cavidad de molde con una temperatura baja es mayor que el del producto moldeado en una cavidad de molde con una temperatura alta.
3. Sistema hidráulico de la máquina de moldeo por inyección de precisión.
① Para el sistema del circuito de aceite, se requiere una válvula de presión proporcional, una válvula de flujo proporcional o un sistema de bomba variable de circuito cerrado.
Para el sistema hidráulico de la máquina de moldeo por inyección, se requieren la válvula de presión proporcional y la válvula de flujo proporcional para realizar diferentes presiones y flujos de trabajo. Existen válvulas proporcionales tanto en sistemas hidráulicos de bomba fija como en sistemas hidráulicos de bomba variable para controlar la presión de trabajo y la salida de flujo de la bomba de aceite y realizar un ajuste lineal proporcional.
② En el mecanismo de sujeción de presión directa, el circuito de aceite de la pieza de sujeción está separado del circuito de aceite de la pieza de inyección. Este requisito es para la máquina de moldeo por inyección de presión directa porque la máquina de moldeo por inyección de presión directa comienza a inyectar masa fundida y llenar la cavidad del molde inmediatamente después de que comienza la sujeción a alta presión. Al mismo tiempo, el cilindro de sujeción debe llenarse con aceite para formar una alta presión para la sujeción. De lo contrario, la placa intermedia retrocederá debido a la presión de llenado y la fuerza de expansión, lo cual no se permite que suceda. Por lo tanto, es necesario separar el circuito de aceite de la parte de sujeción del de la parte de inyección. De lo contrario, se producirá un problema de sobrecarga de la bomba de aceite porque el aceite llena el cilindro de aceite para sujeción y el cilindro de aceite para inyección al mismo tiempo, lo que afectará la velocidad de inyección y la estabilidad del sistema.
③ Debido a la alta velocidad de la máquina de moldeo por inyección de precisión, se debe enfatizar la velocidad de respuesta del sistema hidráulico.
La inyección de precisión se completa principalmente bajo la condición de alta presión de inyección y alta velocidad de inyección (conectores o botones de teléfonos móviles), y el tiempo de llenado es muy corto, generalmente solo unas pocas décimas de segundo. Por lo tanto, se requiere que el sistema tenga un alto rendimiento de respuesta. De lo contrario, se producirá un fenómeno de retraso en la respuesta, que eventualmente conducirá a una gran desviación entre los requisitos de la señal de salida del sistema y la señal de entrada. Dado que el proceso de moldeo es difícil de depurar, la estabilidad del tamaño o peso de los productos se verá directamente afectada en la producción.
La alta capacidad de respuesta de la máquina de moldeo por inyección depende del tiempo de escaneo del controlador, el tiempo de respuesta de la bomba de aceite y el tiempo de respuesta de la válvula de aceite. El sistema hidráulico con servoválvula tiene ventajas considerables en cuanto a respuesta y precisión repetida.
La máquina de moldeo por inyección de bomba variable tiene una alta capacidad de respuesta porque la presión y el flujo de salida de la bomba de aceite se ajustan mediante el ángulo de giro del plato cíclico de la bomba de aceite, y la precisión repetida de la bomba de aceite puede alcanzar menos del 0,2%.
④ El sistema hidráulico de la máquina de moldeo por inyección de precisión debe incorporar completamente el proyecto de integración máquina-electricidad-líquido-instrumento.
En la actualidad, el control totalmente computarizado se utiliza ampliamente en las máquinas de moldeo por inyección, con funciones inteligentes mejoradas gradualmente, como el "diálogo hombre-máquina", el autodiagnóstico de fallas, el monitoreo del estado del moldeo y el monitoreo de calidad SPC. El sistema hidráulico de una máquina de moldeo por inyección es el componente de potencia para cada acción de la máquina de moldeo por inyección, el controlador es el centro de control del sistema hidráulico y múltiples instrumentos son las partes auxiliares de monitoreo del estado de funcionamiento de la máquina. De hecho, una máquina de moldeo por inyección es un cuerpo inteligente combinado orgánicamente con máquinas, electricidad, líquidos e instrumentos.
4. Características estructurales de la máquina de moldeo por inyección de precisión.
(1) Debido a la alta presión de inyección de la máquina de moldeo por inyección de precisión, se requiere una gran rigidez para el sistema de sujeción, y el paralelismo de las plantillas fijas y móviles debe controlarse dentro del rango de 0,08-0,10 mm.
(2) Es necesario proteger el molde de baja presión y controlar la precisión de la fuerza de sujeción, porque la fuerza de sujeción afectará el grado de deformación del molde y, en última instancia, la tolerancia de tamaño del producto.
(3) La velocidad de apertura y cierre del molde debe ser rápida, generalmente de unos 60 mm/s.
(4) Las piezas plastificantes, como el tornillo, la cabeza del tornillo, el anillo de retención y el cilindro de carga, deben diseñarse en formas estructurales con una fuerte capacidad plastificante, buen grado de homogeneización y alta eficiencia de inyección; el par de accionamiento del tornillo debe ser grande y se puede cambiar infinitamente.
Manifestaciones de inyección precisa logradas mediante máquina de moldeo por inyección.
La máquina de moldeo por inyección de precisión se refiere a maquinaria y equipos de moldeo adecuados para moldear y producir productos plásticos de precisión.
Como se mencionó anteriormente, los productos de inyección se han aplicado en diferentes campos y son ampliamente utilizados para reemplazar piezas metálicas con alta precisión. Como resultado, se imponen requisitos estrictos sobre la precisión del tamaño, la precisión de la calidad, la calidad aparente y las propiedades mecánicas de los productos de inyección. Al mismo tiempo, se imponen mayores exigencias a los factores tecnológicos que afectan la calidad de los productos de inyección.
El estado ideal del control del producto mediante una máquina de moldeo por inyección es controlar directamente las variables de tamaño, calidad, calidad aparente y propiedades mecánicas del producto para el control de retroalimentación. Sin embargo, en la actualidad, estas señales no eléctricas no se pueden medir directamente ni convertir en señales eléctricas. Por lo tanto, sólo se pueden controlar las variables controlables de la máquina de moldeo por inyección que afectan la calidad del producto anterior, incluyendo principalmente:
(1) Para la temperatura de cada sección del cilindro de fusión del tornillo, se selecciona una señal aperiódica; generalmente, se seleccionan al menos 4 secciones para calentar;
(2) Para la temperatura del aceite hidráulico, una señal aperiódica, se utiliza un termopar convencional para la detección.
(3) Para el desplazamiento previo al moldeado del tornillo, se utiliza una regla electrónica de desplazamiento para detectar señales periódicas, generando así señales de velocidad.
(4) Para la presión del sistema de inyección, se instala un sensor de tensión en el cilindro de aceite para inyección para detectar señales periódicas y medir la presión de inyección, la presión de retención y las señales de contrapresión.
(5) Para la velocidad del tornillo, se utiliza un sensor de velocidad para la detección y la contrapresión se mantiene constante
(6) Para la posición de parada de retroceso del tornillo, que se utiliza para medir la cantidad de inyección, se utiliza una regla electrónica para la detección.
(7) Para la presión de inyección, se establecen al menos cuatro niveles de curvas y se detectan señales de retroalimentación para el control de retroalimentación.
(8) Para la velocidad de inyección, se establecen al menos cuatro niveles de curvas y se detectan señales de retroalimentación para retroalimentar las variables de desplazamiento y la velocidad de conversión para el control de retroalimentación.
Lectura adicional: Consejos para elegir una máquina de moldeo por inyección adecuada