Áp lực
Áp suất vận hành được cung cấp bởi hệ thống áp suất của máy ép phun (bơm dầu) hoặc động cơ servo chủ yếu được sử dụng trong các quy trình khác nhau như ép phun, nấu chảy, mở/đóng khuôn, đẩy, bộ phun và kéo lõi. Sau khi các thông số liên quan được nhập vào bảng điều khiển của máy ép phun, bộ xử lý sẽ chuyển đổi chúng thành tín hiệu cho từng quy trình, từ đó kiểm soát áp suất cần thiết cho từng hành động.
Nguyên tắc cài đặt áp suất là: lực tương ứng sẽ thắng lực cản của tác động nhưng các giá trị thông số cần phải điều chỉnh cho phù hợp với tốc độ của tác động.
2. Tốc độ
Tốc độ vận hành (tốc độ dòng chảy của dầu thủy lực hệ thống) cần thiết để hoàn thành từng quy trình hành động kết hợp với áp suất nêu trên. Các mức tốc độ cơ bản được phân biệt như sau: Chậm 0,1-10, Trung bình 11-30, Trung bình 31-60, Cao 61-99.
1. Kiểm soát tốc độ phun bao gồm việc thiết lập các giá trị khác nhau cho các cấu trúc và vật liệu sản phẩm khác nhau. Để tránh nhầm lẫn, chúng tôi sẽ không phân biệt giữa (nhựa kỹ thuật/nhựa mục đích chung{2}}, nhựa tinh thể/vô định hình, nhựa-nhiệt độ cao/nhựa nhiệt độ-thấp, nhựa mềm/cứng) ở đây. Tốc độ phun là một yếu tố quy trình tương đối khó kiểm soát trong quá trình ép phun, không giống như các yếu tố quy trình khác có dữ liệu tiêu chuẩn để tham khảo (điều này sẽ được giải thích chi tiết sau).
Việc thiết lập các giá trị tốc độ phun chủ yếu tuân theo các điểm sau:
Dựa trên khả năng chảy của vật liệu; các loại nhựa mềm như PP, LDPE, TPE, TPR, TPU và PVC có khả năng chảy tốt và khả năng chống sâu răng thấp trong quá trình đổ đầy. Nói chung, tốc độ tiêm thấp hơn có thể được sử dụng để lấp đầy khoang. Các loại nhựa có độ nhớt trung bình-thường được sử dụng như ABS, HIPS, GPPS, POM, PMMA, PC+ABS, keo loại Q-, keo loại K- và HDPE có khả năng chảy hơi kém. Khi yêu cầu độ bóng của sản phẩm không cao hoặc độ dày sản phẩm vừa phải (độ dày thành hoặc độ dày lõi vượt quá 1,5mm), có thể sử dụng tốc độ phun trung bình. Ngược lại, tốc độ tiêm phải được tăng lên một cách thích hợp theo yêu cầu về cấu trúc hoặc hình thức của sản phẩm.
Các loại nhựa kỹ thuật như PC, PA+GF, PBT+GF và LCP có khả năng chảy kém và thường yêu cầu-tốc độ phun cao, đặc biệt là các vật liệu có thêm GF (sợi thủy tinh). Nếu tốc độ phun quá chậm sẽ làm nổi sợi bề mặt nghiêm trọng (vệt bạc).
2. Kiểm soát tốc độ tan chảy;
Thông số này là một trong những quy trình dễ bị bỏ qua nhất trong công việc hàng ngày, vì hầu hết đồng nghiệp đều tin rằng quy trình này ít ảnh hưởng đến quá trình đúc và các thông số có thể được điều chỉnh tùy ý để tạo ra sản phẩm. Tuy nhiên, trong ép phun, các thông số nóng chảy cũng quan trọng như tốc độ phun. Tốc độ nóng chảy ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng trộn nóng chảy, chu trình đúc và các khía cạnh quan trọng khác.
3. Kiểm soát tốc độ đóng và mở khuôn;
Các thông số khác nhau được thiết lập cho các cấu trúc khuôn khác nhau. Ví dụ: đối với khuôn phẳng hai tấm, việc điều chỉnh đóng khuôn tốc độ cao-trước khi bắt đầu đóng khuôn áp suất thấp-và điều chỉnh để mở khuôn nhanh sau khi sản phẩm rời khỏi khoang khuôn có thể cải thiện hiệu quả sản xuất một cách hiệu quả. Tuy nhiên, đối với khuôn có bộ phận trượt, việc chuyển đổi giữa tốc độ mở khuôn nhanh và chậm cần được xác định dựa trên chiều cao và kết cấu của bộ phận trượt. Cấu trúc khuôn đặc biệt và khuôn kéo-lõi sẽ được giải thích chi tiết trong các chương sau do tính phức tạp của chúng.
4. Kiểm soát tốc độ chốt đẩy;
Điều này chủ yếu phụ thuộc vào tình trạng tháo khuôn của sản phẩm. Về nguyên tắc, tốc độ phải càng nhanh càng tốt đồng thời đảm bảo sản phẩm không bị trắng, độ phóng quá cao hoặc biến dạng. Nếu không, các thông số cần được điều chỉnh phù hợp theo tình hình thực tế. Tất nhiên, trong những trường hợp bình thường, việc điều chỉnh ban đầu tốc độ máy phun phải ở tốc độ trung bình-thấp (15%-35%), điều này có thể kéo dài tuổi thọ của chốt đẩy và trụ phun một cách hiệu quả.
3. Vị trí
Điểm chuyển đổi giữa các tốc độ và áp suất khác nhau trong các hành động khác nhau.
1. Kiểm soát vị trí tiêm;
Trong quá trình gỡ lỗi tham số ép phun, vị trí phun cần được điều chỉnh theo trọng lượng và cấu trúc đơn vị của sản phẩm. Việc điều chỉnh vị trí dựa trên trọng lượng đơn vị của sản phẩm thường được coi là xác định lượng keo cần thiết cho sản phẩm.
Ví dụ: Một sản phẩm nặng khoảng 50g và được sản xuất bằng máy ép phun 90T. Khối lượng phun lý thuyết của máy này là 120g và hành trình nóng chảy là 130mm. Xấp xỉ, trọng lượng tan chảy trên mỗi mm là 120g 130mm=0.92g. Do đó, khoảng cách tiêm của sản phẩm này là 50 × 0.92=46mm. Nếu vị trí kết thúc nóng chảy được đặt ở 60mm thì chất lượng sản phẩm về cơ bản là ổn khi phun đạt 14mm.
(Tất nhiên, những điều trên dựa trên kinh nghiệm và có thể có một số điểm không chính xác vì nó không tuân theo công thức tính tỷ lệ nén vít trong sách giáo khoa-mà quá phức tạp và tôi tin rằng hầu hết các đồng nghiệp sẽ không thể tính toán được.) Về cách kiểm soát các khuyết tật khác nhau trong sản phẩm đúc bằng cách sử dụng vị trí ép phun:
2. Kiểm soát vị trí nóng chảy;
Nói chung, điều này liên quan đến việc thiết lập khoảng cách nóng chảy để phù hợp với lượng phun cần thiết cho sản phẩm đúc. Hầu hết các đồng nghiệp đều bỏ qua ba-vị trí chuyển đổi giai đoạn của quá trình tan chảy và chỉ tập trung vào vị trí điểm cuối. Tất nhiên, đối với các sản phẩm đúc có độ khó thông thường, việc điều chỉnh vị trí nóng chảy không nhất thiết yêu cầu chuyển đổi giữa tốc độ nhanh/chậm hoặc áp suất ngược cao/thấp để đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn. Tuy nhiên, khi sản xuất hạt nhựa hoặc nhựa nhạy cảm với nhiệt độ cao, việc chuyển đổi vị trí điều chỉnh tốc độ nóng chảy và áp suất ngược một cách thích hợp có thể kiểm soát chất lượng sản phẩm tốt hơn.
3. Kiểm soát vị trí đóng/mở khuôn;
Điểm chuyển đổi chủ yếu được thiết lập để phù hợp với yêu cầu về tốc độ đóng/mở khuôn.
3.1 Nói chung, điểm chuyển đổi tốc độ mở khuôn chậm trước khi bộ phận đúc rời khỏi khoang khuôn (khoảng 5-15mm), sau đó chuyển sang tốc độ nhanh để rút ngắn thời gian mở khuôn một cách hiệu quả. Cuối cùng, nó lại chuyển sang tốc độ chậm (tức là vị trí đệm mở khuôn, thường cách vị trí kết thúc mở khuôn mong muốn là 20-40mm là lý tưởng). (Vị trí kết thúc phụ thuộc vào cấu trúc sản phẩm và việc có sử dụng robot hay không). Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của trục khuỷu của máy ép phun một cách hiệu quả và đảm bảo hoạt động mở khuôn ổn định.
Đối với một số cấu trúc khuôn đặc biệt, chẳng hạn như khuôn ba{0}}tấm hoặc khuôn kéo-lõi, tốc độ mở khuôn cần được xác định theo tình hình thực tế. Ví dụ: trong khuôn ba-đĩa, vì khoang sản phẩm nằm ở tấm giữa nên thao tác đầu tiên trong quá trình mở khuôn là trên tấm rót. Kênh mầm cần được tách ra khỏi sản phẩm trước khi tách khuôn đực và khuôn cái. Do đó, cần thêm 1-2 điểm chuyển mạch tại vị trí mở khuôn, theo thứ tự tốc độ trung bình-tốc độ chậm-tốc độ cao-tốc độ chậm. Máy có trọng tải lớn hơn có thể bổ sung thêm nhiều điểm chuyển mạch khi cần thiết. Nguyên tắc chính là đảm bảo chất lượng của sản phẩm đúc không bị ảnh hưởng trong quá trình mở khuôn và vận hành trơn tru.
3.2 Việc thiết lập vị trí kẹp khuôn chủ yếu phụ thuộc vào kết cấu khuôn. Ví dụ: trong cấu trúc khuôn phẳng (tức là các bề mặt phân chia của khuôn trước và khuôn sau đều phẳng, không có thanh trượt/lõi-kéo và không có cấu trúc chèn), tốc độ kẹp khuôn có thể được chuyển đổi trực tiếp bằng bốn vị trí: "nhanh-tốc độ trung bình-áp suất thấp-áp suất cao". Nguyên tắc chuyển đổi vị trí là hành trình kẹp nhanh tốt nhất là bằng khoảng 70% hành trình mở khuôn (vị trí kết thúc nhanh của khuôn ba tấm phụ thuộc vào kích thước cấu trúc của khuôn). Chức năng chính là rút ngắn chu kỳ kẹp khuôn. Sau đó, cài đặt tốc độ trung bình sẽ hoạt động như một bộ đệm giảm tốc để kẹp khuôn tốc độ cao (vì nó chuyển sang bảo vệ áp suất thấp sau tốc độ trung bình).
Vị trí kết thúc của quá trình kẹp khuôn-tốc độ trung bình là rất quan trọng vì nó quyết định vị trí bắt đầu của cơ chế bảo vệ-áp suất thấp. Một số đồng nghiệp có kinh nghiệm không hiểu rõ về-kẹp khuôn áp suất thấp vì tin rằng nó có thể được đặt tùy ý, điều này không chính xác. Cài đặt áp suất-thấp không đúng cách sẽ vô hiệu hóa hoàn toàn chức năng bảo vệ, điều này gây nguy hiểm cho khuôn trong quá trình sản xuất hoàn toàn tự động.
4. Kiểm soát vị trí chốt đẩy;
Về mặt lý thuyết, chiều dài mở rộng của chốt đẩy phải gấp đôi chiều cao của khoang khuôn (tức là lõi khuôn). Tuy nhiên, trong thực tế hoạt động không nhất thiết phải tuân thủ nghiêm ngặt phương pháp này; việc cân nhắc chính phải là việc dễ dàng loại bỏ sản phẩm. Khi điều chỉnh vị trí chốt đẩy ban đầu, chiều dài phải tăng dần, bắt đầu bằng 50% hành trình của chốt đẩy, sau đó điều chỉnh dựa trên việc loại bỏ sản phẩm trong quá trình sản xuất.
4. Nhiệt độ
Điều kiện cần thiết để nấu chảy nhựa và gia nhiệt khuôn
1. Kiểm soát nhiệt độ thùng;
Nhìn chung, các loại nhựa khác nhau có nhiệt độ đúc tương đối chuẩn riêng, chẳng hạn như: ABS=(khả năng chịu va đập cao 230-260, khả năng chống va đập thấp 190-230), SAN=180-220, HIPS=180-220, POM=170-200, PC=240-300. ABS/PC=230-260, PMMA=200-230, PVC=(mật độ cao 160-200, mật độ thấp 140-180), PP=180-230, PE=(mật độ cao 240-300, mật độ thấp 180-230);
TPE=(mật độ cao 170{17}}200, mật độ thấp 140-180), TPR=(mật độ cao 170-200, mật độ thấp 140-180), TPU=(mật độ cao 160-200, mật độ thấp 120-160), PA=230-270, PA+sợi=250-300, PBT=200-240, PBT+sợi=240-280. Ngoài ra, nhiệt độ đúc của vật liệu có thêm chất chống cháy (tức là vật liệu chống cháy) phải thấp hơn 20-30 độ C so với vật liệu thông thường. Nhiệt độ vận hành cụ thể phụ thuộc vào điều kiện sản xuất, vì nhiệt độ đúc ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chảy, độ nhớt, nhiệt độ khuôn, màu sắc, tốc độ co ngót và biến dạng của sản phẩm.
2. Kiểm soát nhiệt độ khuôn;
Nhiệt độ khuôn chủ yếu được xác định bởi các đặc tính chảy khác nhau của nhựa. Nói một cách đơn giản, đó là một quá trình quan trọng để khắc phục khả năng lưu chuyển kém. Ví dụ, vật liệu PC và PA+cellulose có khả năng chảy kém và khả năng chống chảy cao trong quá trình làm đầy, đòi hỏi tốc độ phun nhanh hơn.
Ngoài ra, khi sản xuất các bộ phận PC trong suốt, nhiệt độ khuôn cao hơn là cần thiết để cải thiện các khuyết tật bề mặt như bọt khí, vết cầu vồng và bọt khí bên trong. Khi sản xuất vật liệu được gia cố bằng sợi-, nhiệt độ khuôn thấp hơn sẽ tạo ra các vệt bạc trên bề mặt (sợi nổi).
Trong trường hợp bình thường, dữ liệu sau có thể được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ khuôn:
ABS=30-50 độ (60-110 độ đối với sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt cao hoặc biến dạng được kiểm soát)
PC=50-80 độ (85-140 độ đối với sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt cao hoặc thành mỏng)
HIPS=30-50 độ (60-80 độ đối với PS trong suốt và các sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt cao)
PMMA=60-80 độ (80-120 độ đối với sản phẩm có thành mỏng và sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt cao)
PP=10-50 độ , PE=10-50 độ (nhiệt độ khuôn có thể tăng lên một cách thích hợp đối với các sản phẩm có thành-mật độ cao hoặc{3}}mỏng) Vật liệu cao su (TPE, TPR, TPU)=10-50,
PA, PBT=30-60 (70-100 đối với vật liệu có yêu cầu chất lượng bề mặt cao và những vật liệu có thêm sợi thủy tinh)
5. Thời gian
Thời gian cần thiết cho mỗi hành động
1. Kiểm soát thời gian chiết rót;
Bao gồm thời gian phun và thời gian giữ
1.1. Thời gian tiêm:
Nhìn chung, đối với những sản phẩm đạt yêu cầu về chất lượng thì thời gian phun càng ngắn thì càng tốt. Thời gian phun ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất bên trong của sản phẩm và chu kỳ sản xuất. Về nguyên tắc, lớp keo của sản phẩm càng mỏng thì thời gian phun càng ngắn; ngược lại, đối với các sản phẩm có thành dày,{2}}thời gian phun cần được kéo dài một cách thích hợp để kiểm soát độ co ngót.
Các sản phẩm sử dụng nhiều giai đoạn phun và những sản phẩm có tốc độ chuyển tiếp lớn đòi hỏi thời gian phun lâu hơn. Cài đặt thời gian phun cũng phải dựa trên khối lượng sản phẩm (sản phẩm lớn hơn yêu cầu thời gian phun lâu hơn). Các đặc tính của nhựa được sử dụng cũng phải được xem xét. Ví dụ: đối với nhựa ABS mục đích chung có độ dày thành sản phẩm là 2,0mm, tốc độ phun vừa phải và nhiệt độ thùng vừa phải, tốc độ dòng chảy dọc là khoảng 65mm/s (tốc độ dòng chảy thay đổi tùy thuộc vào cấu trúc hoặc quy trình khuôn).
1.2. Thời gian giữ áp lực:
Về nguyên tắc, thời gian giữ áp suất chủ yếu kiểm soát độ co rút bề mặt sản phẩm và kích thước kết cấu. Tuy nhiên, với việc hoàn toàn nắm vững các phương pháp kiểm soát thời gian giữ áp suất, nó cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh biến dạng của sản phẩm (do đó, quy trình điều chỉnh này là quy trình điều chỉnh máy chính xác và phương pháp điều chỉnh của nó sẽ được mô tả chi tiết trong các chương sau).
Phần này chủ yếu giải thích cách sử dụng áp lực giữ để kiểm soát độ co ngót của sản phẩm. Việc lựa chọn áp suất giữ phụ thuộc vào vị trí co ngót. Không phải tất cả sự co ngót đều có thể được giải quyết bằng áp lực giữ. Ví dụ, nếu độ co ở cuối dòng chảy nóng chảy, việc sử dụng áp suất giữ sẽ gây ra ứng suất quá mức ở gần đường dẫn, dẫn đến hiện tượng tẩy trắng, dính khuôn hoặc cong vênh sản phẩm.
2. Độ trễ của chốt đẩy
Điều này kiểm soát thời gian dừng của chốt đẩy trong quá trình đẩy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ sản phẩm bằng cánh tay robot.
3. Thời gian kéo lõi
Điều này kiểm soát thời gian hoạt động của thiết bị kéo lõi trên máy ép phun (chủ yếu được sử dụng khi hành trình hoạt động được điều khiển theo thời gian). Nếu hành trình kéo lõi được điều khiển bằng công tắc cảm biến thì không cần thiết lập thời gian kéo lõi.
