Conceito de moldagem por injeção de precisão
A moldagem por injeção de precisão é o processamento de produtos moldados de alta repetibilidade dimensional, de modo que o uso da máquina de moldagem por injeção universal, o processo de moldagem por injeção convencional é difícil de atingir os requisitos de um método de moldagem por injeção.
O conceito de "moldagem por injeção de precisão", que é diferente da "moldagem por injeção convencional", baseia-se no rápido desenvolvimento de materiais poliméricos e na substituição de peças metálicas de alta precisão por peças de plástico de precisão em instrumentação e eletrônica.
Atualmente, existem dois objetivos definitivos para produtos de injeção de precisão:
Primeiro, a repetibilidade do tamanho do produto e, segundo, a qualidade do produto, a precisão da repetição.
Este artigo elabora principalmente a moldagem por injeção de precisão a partir dos aspectos da repetibilidade do tamanho do produto, mas devido à natureza diferente dos materiais e tecnologia de processamento, a precisão das peças plásticas não pode ser equiparada à precisão das peças metálicas.
O molde de moldagem é para decidir se o produto pode atender aos requisitos de design da tolerância dimensional das condições importantes e a máquina de moldagem por injeção de precisão é garantir que o produto esteja sempre dentro da tolerância dimensional necessária no quadro de moldagem e para garantir o alto rendimento do equipamento chave.
Recursos de injeção de precisão:
Partes de alta precisão dimensional, pequena tolerância, isto é, limites de tamanho de alta precisão;
Peso repetido do produto de alta precisão, exigindo um dia, mês, estabilidade dimensional do ano;
O material do molde é bom, rígido o suficiente, a precisão do tamanho da cavidade, o acabamento e a precisão do posicionamento do modelo;
O uso da máquina de injeção de precisão de substituição máquina de injeção convencional;
Usando processo de moldagem por injeção de precisão;
Escolha se adaptar aos materiais de moldagem por injeção de precisão.
Os indicadores técnicos mais importantes para avaliar o produto são a precisão dos produtos de moldagem por injeção (tolerâncias dimensionais, tolerâncias geométricas e acabamento de superfície). Para produtos plásticos de precisão de injeção plástica, seleção de materiais, design de moldes, processo de moldagem por injeção, Nível técnico e outros quatro fatores estritamente controlados.
Os requisitos da máquina de moldagem por injeção de precisão da precisão do tamanho do produto são geralmente inferiores a 0,01 ~ 0,001 mm, muitas máquinas de moldagem por injeção de precisão também exigem alta pressão de injeção, alta velocidade de injeção;
Requer o sistema de aperto tem uma rigidez suficientemente grande e uma precisão suficientemente alta do modo de aperto, a chamada precisão de aperto refere-se à uniformidade da força de aperto, ajustável, estável e repetível, abre e fecha o molde com alta precisão de posição;
Os requisitos de pressão, fluxo, temperatura, medição, etc. podem ser controlados com precisão com a precisão correspondente, usando processo de injeção, moldagem de múltiplos estágios ou contínuos para garantir condições de reprodutibilidade e repetibilidade do tamanho do produto.
Fatores que afetam a precisão dimensional dos produtos:
Precisão do molde
Encolhimento de moldagem;
Temperatura do ambiente do produto, umidade e a extensão das flutuações.
Princípio de seleção de material de moldagem por injeção de moldagem de precisão
Alta resistência mecânica, boa estabilidade dimensional, boa resistência ao deslizamento, ampla gama de adaptação ambiental.
Existem quatro materiais de uso comum:
POM e reforçado com fibra de carbono (CF) ou reforçado com vidro (GF). Este material é caracterizado por boa resistência à fluência, resistência à fadiga, resistência a intempéries, propriedades dielétricas, ignífugas, lubrificantes, fácil desmoldagem.
PA e PA66 reforçadas com fibra de vidro, suas características: resistência ao impacto e resistência ao desgaste, boas propriedades de fluxo, formando 0,4 mm de espessura da parede. O PA66 reforçado com fibra de vidro tem resistência ao calor (ponto de fusão de 250 ℃), a desvantagem é que com Higroscopicidade, a forma geral após o condicionamento pelo tratamento de umidade.
O poliéster reforçado com PBT, que forma um curto período de moldagem é o seguinte: PBT ≤ POM ≈ PA66 ≤ PA6.
Características de PC e GFPC: boa resistência à abrasão, maior rigidez após reforço, boa estabilidade dimensional, resistência a intempérie, retardador de chama e boa capacidade de processamento de moldagem.
Problemas de encolhimento na moldagem por injeção de precisão
Existem quatro fatores que afetam o encolhimento: contração por calor, contração de mudança de fase, encolhimento de orientação e contração de compressão.
O Heat Shrinkage é as propriedades físicas térmicas inerentes de materiais de moldagem e materiais de moldagem, alta temperatura do molde, alta temperatura do produto, a taxa de retração real aumentará, então a temperatura do molde de injeção de precisão não deve ser muito alta.
Contração de mudança de fase Resina de tipo cristalino no processo de orientação, acompanhada pela cristalização de polímeros, devido ao volume específico reduzido causado pelo encolhimento, denominado encolhimento de mudança de fase. A temperatura do molde é alta, alta cristalinidade, taxa de encolhimento, por outro lado , A cristalinidade aumentará a densidade do produto, o coeficiente de expansão linear diminuirá, o encolhimento diminuirá, de modo que o encolhimento real pelo efeito combinado de ambos.
O encolhimento de orientação, devido à cadeia molecular na direção do fluxo do alongamento forçado, de modo que o resfriamento das macromoléculas tende a reverberar na direcção da orientação terá contração. O grau de orientação molecular e pressão de injeção, velocidade de injeção, temperatura da resina e molde Temperatura, etc. Mas o principal é a velocidade de injeção.
Contração de compressão e reinício elástico, o plástico geralmente é compressivo, ou seja, uma mudança significativa no volume específico a alta pressão em temperaturas normais, para aumentar a pressão, o volume específico do produto será reduzido, a densidade aumentará, o coeficiente de expansão diminuirá, a taxa de encolhimento será O que corresponde à compressibilidade, a deformação elástica do material de moldagem reduz o encolhimento do produto e os fatores que afetam o encolhimento do produto estão relacionados às condições de moldagem e às condições de operação.
Molde de injeção de precisão
A precisão do molde, depende principalmente do tamanho da cavidade do molde de alta precisão, da precisão de posicionamento da cavidade ou da precisão da sub-superfície para atender aos requisitos. As tolerâncias gerais de tamanho do molde de injeção de precisão devem ser controladas na tolerância do tamanho do produto de 1/3 abaixo.
Usinabilidade e rigidez, no desenho do molde, o número de cavidades não deve ser demais, enquanto o piso, a placa traseira, a parede da cavidade são mais grossas para evitar peças sob alta temperatura e alta pressão sob a dramática deformação elástica.
Liberação do molde, o molde deve tentar tirar menos cavidades, curto e curto corredor e um acabamento mais alto do que o molde médio, o que é propício para a liberação do molde.
Material de molde de precisão, escolha aço de alta resistência mecânica. A produção de cavidade, material de corredor para sofrer um tratamento térmico rigoroso, a escolha de alta dureza (peças de moldagem para alcançar cerca de HRC52), boa resistência ao desgaste, resistência à corrosão do material .
Características e seleção da máquina de injeção de precisão
Parâmetros técnicos dos recursos:
Dividido a partir da pressão de injeção, a máquina geral: 147 ~ 177MPa; máquina de precisão: 216 ~ 243MPa; máquina de pressão ultra alta: 243 ~ 392MPa.
Máquina de moldagem por injeção de precisão deve ser alta pressão, os motivos são:
(1) para melhorar a precisão e a qualidade dos produtos de precisão, a pressão de injeção na taxa de encolhimento da moldagem tem o impacto mais óbvio quando a pressão de injeção atinge 392 MPa, a taxa de retração do produto é quase zero. Neste momento, a precisão do produto apenas pelo controle do molde ou Impacto ambiental. Os experimentos mostram que: a pressão de injeção aumentou de 98MPa para 392MPa, a força mecânica aumentou 3% para 33%.
(2) A espessura da parede de produtos de precisão pode ser reduzida e o comprimento da moldagem pode ser aumentado, tomando PC como exemplo, a pressão de injeção da máquina comum é 177MPa, o produto com espessura de parede de 0,2 a 0,8 mm pode ser formado, enquanto a pressão de moldagem por injeção da máquina de precisão é de 392MPa, 0,15 ~ 0,6 mm entre os produtos. A máquina de injeção EHV pode obter produtos de maior comprimento de fluxo.
(3) aumentar a pressão de injeção pode ser totalmente gordo a taxa de injeção do efeito. Para atingir a taxa de injeção nominal, existem apenas duas maneiras: primeiro, aumentar o sistema de pressão de injeção máxima; o segundo é modificar os parâmetros do parafuso para melhorar a injeção da relação de aspecto da máquina de injeção de precisão Requisitos de alta velocidade.
Máquina de injeção de precisão no controle das características:
(1) Os requisitos de repetibilidade (reprodutibilidade) para os parâmetros de moldagem por injeção são altos e o controle de feedback de injeção em vários estágios deve ser adotado:
a) Controle de posição de nível múltiplo;
b. controle multi-velocidade;
c) Controle de embalagem de vários níveis;
d. controle de contra pressão de nível múltiplo;
Controle de velocidade do parafuso de vários estágios.
Requisitos de precisão do sensor de deslocamento de 0.1mm, para que você possa controlar rigorosamente o curso de medição, o curso de injeção e a espessura da almofada de material (ponto de monitoramento da injeção), para garantir um volume de injeção preciso, melhorar a precisão da moldagem do produto. Controle de temperatura do cilindro e do bocal para ser preciso , Quando o aumento da temperatura excede para ser pequeno, as flutuações de temperatura devem ser pequenas. A injeção de temperatura deve ser utilizada no controle PID, a precisão da temperatura de ± 0,5 ℃ entre o apropriado.
(2) requisitos de qualidade de plastificação, a plastificação da uniformidade plástica não afeta apenas a qualidade das peças de moldagem por injeção, mas também afeta o plástico fundido através do portão quando a resistência sofrida pelo tamanho, de modo a obter plastificação uniforme, o projeto de parafuso especial E o uso de tecnologia de plastificação exclusiva é essencial.
Além disso, a temperatura do barril deve ser controlada com precisão, e agora o controle de PID de temperatura do barril, multidimensional, diferencial, integral, a precisão pode ser controlada dentro de ± l ℃, a moldagem por injeção básica para atender aos requisitos, se estiver usando o controle FUZZY Método, é mais adequado para a moldagem por injeção de precisão.
(3) o controle de temperatura do óleo de trabalho Para alterar a temperatura do óleo alta causou flutuações da pressão de injeção, o óleo de trabalho deve ser aquecido, dispositivo de circuito fechado refrigerado, a temperatura do óleo estabilizada a 50 ~ 55 ℃ apropriada.
(4) O impacto da pressão de embalagem, a compactação na precisão das peças plásticas do grande impacto, com precisão, a embalagem pode encolher melhor, reduzindo a deformação plástica, precisão de controle de peças plásticas, segurando a estabilidade da pressão da decisão As peças de plástico de precisão de moldagem, a posição de terminação do parafuso é o fator decisivo na determinação do efeito de embalagem.
(5) Requisitos de controle de temperatura do molde Se o tempo de resfriamento for o mesmo, a temperatura da cavidade do molde diminuirá a espessura do produto do que o tamanho de espessura do produto de alta temperatura. Por exemplo, o material do tipo POM, PA, a temperatura do molde de 50 ℃, a espessura de produtos de 50 ~ 100μm A espessura é reduzida para 20-40 μm a 80 ° C e apenas 10 μm a 100 ° C. A temperatura ambiente também afeta as tolerâncias dimensionais de produtos de precisão.
Máquina de moldagem por injeção de precisão sistema hidráulico:
O sistema de óleo precisa de um sistema proporcional com uma válvula de pressão proporcional, uma válvula de fluxo proporcional ou uma bomba servo-variável.
No mecanismo de aperto de pressão direta, a parte de aperto do percurso de óleo e a parte de injeção do óleo são separadas.
Devido à alta velocidade das máquinas de moldagem por injeção de precisão, a velocidade de resposta do sistema hidráulico deve ser enfatizada.
Sistema hidráulico de moldagem por injeção de precisão, mas também para refletir completamente a integração de engenharia mecânica e elétrica.
Características estruturais da máquina de moldagem por injeção de precisão:
Devido à alta pressão de injeção da máquina de moldagem por injeção de precisão, é necessário enfatizar a rigidez do sistema de aperto. O paralelismo do modelo móvel e fixo é controlado na faixa de 0,05-0,08mm.
Requisitos para a proteção do controle de precisão do tamanho da força de fixação do molde e do molde de baixa pressão, porque o tamanho da força de aperto do molde afeta a extensão da deformação do molde, o final afetando o tamanho das tolerâncias da peça.
Kai, velocidade de fechamento do molde mais rápido, geralmente cerca de 60mm / s.
Componentes de plastificação: parafuso, cabeça de parafuso, anel de verificação, barril, etc., para ser projetado na capacidade de plastificação, um bom grau de homogeneidade, alta eficiência de injeção da estrutura, torque de acionamento de parafuso a grande e pode ser de velocidade variável contínua.
Independentemente do tipo de máquina de moldagem por injeção de precisão, pode ser capaz de controlar a precisão da repetição do tamanho do produto e a precisão da repetição de qualidade.