Tikslumasliejimas įpurškimas, kaip paprastai suprantama, reiškia įpurškiamus{0}}forminius gaminius, atitinkančius griežtus matmenų, geometrinių leistinų nuokrypių ir paviršiaus šiurkštumo reikalavimus. Norint pasiekti tikslų liejimą įpurškimui, reikia daug veiksnių, tačiau svarbiausi yra keturi plastikinių žaliavų elementai, įpurškimo formos, liejimo procesas ir liejimo įranga (įpurškimo mašina).
Tikslus įpurškimo{0}}plastikas
Preciziniam liejimui tinkami plastikai turi turėti tokias savybes kaip didelis mechaninis stiprumas, geras matmenų stabilumas, puikus atsparumas valkšnumui ir platus prisitaikymas prie aplinkos. Tiksliam įpurškimui dažniausiai naudojami šie keturi plastikų tipai:
① POM ir anglies pluoštu (CF) sustiprintas POM arba stiklo pluoštu (GF) sustiprintas POM. Ši medžiaga pasižymi geru atsparumu valkšnumui, atsparumui nuovargiui, atsparumu oro sąlygoms ir dielektrinėmis savybėmis, taip pat yra antipireno{1}}uždegimas. Tepalų pridėjimas palengvina pelėsių išsiskyrimą.
② PA ir stiklo pluoštu sustiprintas PA66. Savybės: didelis atsparumas smūgiams ir atsparumas dilimui, geros tekėjimo savybės ir gali būti formuojamos į gaminius, kurių sienelių storis 0,4 mm. Stiklo pluoštu sustiprintas PA66 turi gerą atsparumą karščiui (lydymosi temperatūra 250 laipsnių), tačiau jo trūkumas yra higroskopiškumas; paprastai po formavimo reikia drėkinti.
③ PBT sustiprintas poliesteris. Savybės: trumpas liejimo ciklas. Liejimo laiko palyginimas yra toks: PBT Mažesnis arba lygus POM ~ PA66 Mažiau arba lygus PA6.
④ PC ir stiklo pluoštu sustiprintas kompiuteris. Savybės: geras atsparumas dilimui, pagerintas tvirtumas po sutvirtinimo, geras matmenų stabilumas, geras atsparumas oro sąlygoms, atsparumas ugniai ir geras formavimas.
Tikslios liejimo formos
Preciziniam liejimui naudojamos formos turi turėti šias charakteristikas:
① Didelis pelėsių tikslumas.
Tai pirmiausia priklauso nuo to, ar formos ertmės matmenys, ertmės padėtis arba atskyrimo paviršiaus tikslumas atitinka reikalavimus.
② Geras apdirbamumas ir tvirtumas.
Projektuojant pelėsių konstrukciją, ertmių skaičius neturėtų būti per didelis, o pagrindo plokštė, atraminė plokštė ir ertmės sienelės turi būti storesnės, kad būtų išvengta stiprios elastinės dalių deformacijos esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui.
③ Geras gaminio išardymas.
Idealiu atveju formoje turėtų būti mažai ertmių, mažiau ir trumpesni bėgiai, didesnis paviršiaus šiurkštumas nei įprastose formose, o tai palengvina išardymą.
④ Plienas tikslioms formoms.
Reikėtų pasirinkti didelio{0}}stiprumo legiruotą plieną; ertmėms ir bėgikams naudojamos medžiagos turi būti griežtai termiškai apdorojamos, pasirenkamos didelio kietumo (formuojamosios dalys turi siekti maždaug 52 HRC), gero atsparumo dilimui ir stipriai atsparios korozijai medžiagas.
Tikslioji liejimo mašina
Charakteristikos pagal techninius parametrus
Remiantis įpurškimo slėgiu, įprastos liejimo mašinos veikia 147–177 MPa; tikslios liejimo staklės veikia 216–243 MPa; ir itin -aukšto slėgio-įpurškimo liejimo mašinos veikia esant 243–392 MPa. Tiksliojo liejimo liejimo mašinose turi būti naudojamos aukšto{9}slėgio liejimo mašinos dėl šių priežasčių:
①
Siekiant pagerinti precizinių gaminių tikslumą ir kokybę, nes įpurškimo slėgis turi didžiausią įtaką gaminio formavimo susitraukimo greičiui. Kai įpurškimo slėgis pasiekia 392 MPa, gaminio formavimo susitraukimo greitis yra beveik lygus nuliui. Šiuo metu gaminio tikslumui įtakos turi tik pelėsis arba aplinka. Bandymai parodė, kad padidinus įpurškimo slėgį nuo 98 MPa iki 392 MPa, mechaninis stiprumas padidėja 3–33%.
②
Sumažinti tikslių gaminių sienelių storį ir padidinti liejimo ilgį. Kaip pavyzdį imant asmeninį kompiuterį, įprasta mašina, kurios įpurškimo slėgis yra 177 MPa, gali formuoti 0,2–0,8 mm sienelių storio gaminius, o tikslioji mašina, kurios įpurškimo slėgis 392 MPa – 0,15–0,6 mm storio gaminius. Itin-aukšto slėgio-įpurškimo liejimo mašinos gali gaminti produktus su didesniu srauto ilgio santykiu.
③
Padidinus įpurškimo slėgį galima visiškai išnaudoti įpurškimo greičio efektyvumą. Norint pasiekti vardinį įpurškimo greitį, yra tik du būdai: vienas – padidinti maksimalų sistemos įpurškimo slėgį; kitas – keisti varžto parametrus, kad padidėtų ilgio-ir-skersmens santykis. Tiksliosios liejimo mašinos reikalauja didelio įpurškimo greičio. Pavyzdžiui, Vokietijoje pagamintą DEMAG precizinio liejimo liejimo mašiną (60–420 t), jos įpurškimo greitis gali siekti 1000 mm/s, o varžtas – 12 m/s² pagreitį.
Tiksliųjų liejimo mašinų charakteristikos valdymo požiūriu
① Įpurškimo liejimo parametrų pakartojamumo (atkuriamumo) reikalavimai.
② Plastifikacijos kokybės reikalavimai.
③ Darbinės hidraulinės alyvos temperatūros valdymas.
④ Slėgio išlaikymo reikalavimai.
⑤ Reikalavimai pelėsių temperatūros kontrolei.
Tiksliojo liejimo mašinos hidraulinė (alyvos grandinės) sistema
- ① Hidraulinėje sistemoje turi būti naudojami proporcingi komponentai, tokie kaip proporcinio slėgio vožtuvai, proporcingo srauto vožtuvai arba kintamieji servo siurbliai.
- ② Tiesioginio{0}}slėgio suspaudimo mechanizmuose suspaudimo ir įpurškimo dalių hidraulinės grandinės turi būti atskirtos.
- ③ Dėl didelio tikslumo liejimo mašinų greičio reikia padidinti hidraulinės sistemos reakcijos greitį.
- ④ Tiksliųjų liejimo mašinų hidraulinė sistema turėtų visiškai įkūnyti integruotą mechaninių, elektrinių, hidraulinių ir prietaisų sistemų inžineriją.
Tiksliųjų liejimo mašinų konstrukcinės charakteristikos
① Dėl didelio tikslumo įpurškimo mašinų įpurškimo slėgio labai svarbus suspaudimo sistemos tvirtumas, o judančių ir stacionarių plokščių lygiagretumas turi būti kontroliuojamas nuo 0,05 iki 0,08 mm.
② Žemo{0}}slėgio formos turi būti apsaugotos, o suspaudimo jėgos tikslumas turi būti griežtai kontroliuojamas, nes suspaudimo jėgos dydis turi įtakos formos deformacijos laipsniui, galiausiai paveikdamas formuojamų dalių matmenų leistinus nuokrypius.
③ Formos atidarymo ir uždarymo greitis turi būti greitas, paprastai apie 60 mm/s.
④ Plastifikuojantys komponentai: varžtas, varžto galvutė, grįžtamasis sraigtinės pavaros sukimo momentas turi būti didelis ir turėti galimybę be pakopų reguliuoti greitį. Remiantis tuo, tikslios liejimo mašinos dažnai naudoja modulinius blokus, kad prisitaikytų prie skirtingų tikslių plastikinių dalių gamybos poreikių, kaip parodyta paveikslėlyje.
Mes žinome, kad nepaisant tikslaus liejimo mašinos tipo, ji galiausiai turi stabiliai valdyti formuojamų gaminių matmenų pakartojamumą ir kokybės pakartojamumą.
Pagrindiniai precizinio liejimo mašinų gamintojai
Precizinio liejimo mašinų kūrimo srityje tarp pirmaujančių gamintojų, atstovaujančių dabartinį pažangųjį pasaulio lygį, yra Vokietijos kompanijos, tokios kaip KraussMaffei, Demag ir Arburg, taip pat Japonijos įmonės, tokios kaip Nissei, JSW ir Sumitomo Heavy Industries. Be to, Vokietijos Arburgo pristatyta tiksliojo liejimo mašina turi dėžės tipo{1}} tipo suspaudimo mechanizmą, o tai žymiai pagerina suspaudimo tikslumą.
Susitraukimo problemos tiksliai įpurškiamose plastikinėse dalyse.
Yra keturi veiksniai, turintys įtakos formuotų plastikinių dalių susitraukimui: terminis susitraukimas, fazinio perėjimo susitraukimas, orientacijos susitraukimas ir gniuždymo susitraukimas.
Toliau analizuojama kiekvieno susitraukimo faktoriaus įtaka preciziniam liejimui:
① Terminis susitraukimas
② Fazinio perėjimo susitraukimas
③ Orientacijos susitraukimas
④ Suspaudimo susitraukimas
① Terminis susitraukimas:Terminis susitraukimas yra būdinga liejimo medžiagos ir formos medžiagos termofizinė savybė. Aukštesnė pelėsių temperatūra lemia aukštesnę produkto temperatūrą, todėl padidėja faktinis susitraukimas. Todėl precizinio įpurškimo formavimo formų temperatūra neturėtų būti per aukšta.
② Fazės perėjimo susitraukimas:Kristalinėse dervose orientacijos proceso metu įvyksta makromolekulių kristalizacija, dėl kurios susitraukimas dėl specifinio tūrio sumažėjimo. Tai vadinama fazinio perėjimo susitraukimu. Aukštesnė pelėsių temperatūra lemia didesnį kristališkumą ir didesnį susitraukimą; tačiau, kita vertus, padidėjęs kristališkumas padidina gaminio tankį, sumažina linijinio plėtimosi koeficientą ir taip sumažina susitraukimą. Todėl tikrasis susitraukimo greitis nustatomas pagal bendrą šių dviejų veiksnių poveikį.
③ Orientacijos susitraukimas:Dėl priverstinio molekulinių grandinių tempimo srauto kryptimi makromolekulės linkusios vėl{0}}suvynioti ir atsigauti aušdamos, todėl susitraukia orientacijos kryptimi. Molekulinės orientacijos laipsnis yra susijęs su įpurškimo slėgiu, įpurškimo greičiu, dervos temperatūra ir formos temperatūra, bet daugiausia su įpurškimo greičiu.
④ Suspaudimo susitraukimas:Dauguma plastikų yra suspaudžiami, o tai reiškia, kad esant aukštam slėgiui jų specifinis tūris labai pasikeičia. Esant normaliai temperatūrai, padidinus įpurškimo slėgį, sumažėja specifinis formuojamo gaminio tūris, padidėja jo tankis, sumažėja tiesinio plėtimosi koeficientas ir žymiai sumažėja susitraukimas. Atitinkamai suspaudžiamumą, liejimo medžiaga turi elastingą atsistatymo efektą, kuris sumažina gaminio susitraukimą.