המרכיבים הבסיסיים של הזרקה הם: לחץ, מהירות, מיקום, זמן וטמפרטורה.

1. לחץ

לחץ ההפעלה שמספק מערכת הלחץ של מכונת ההזרקה (משאבת שמן) או מנוע סרוו משמש בעיקר בהליכים שונים כגון הזרקה, התכה, פתיחה/סגירה של התבנית, פליטה, יחידת הזרקה ומשיכת ליבה. לאחר הזנת פרמטרים רלוונטיים ללוח הבקרה של מכונת ההזרקה, המעבד ממיר אותם לאותות עבור כל הליך, ובכך שולט בלחץ הנדרש לכל פעולה.

העיקרון להגדרת הלחץ הוא: הכוח המתאים להתגבר על התנגדות הפעולה, אך יש להתאים את ערכי הפרמטרים בהתאם למהירות הפעולה.

2. מהירות

מהירות הפעולה (קצב הזרימה של השמן ההידראולי של המערכת) הנדרשת להשלמת כל הליך פעולה בשילוב עם הלחץ שהוזכר לעיל. רמות המהירות הבסיסיות מובדלות באופן הבא: איטי 0.1-10, בינוני 11-30, בינוני 31-60, גבוה 61-99.

1. בקרת מהירות ההזרקה כוללת קביעת ערכים שונים עבור מבני מוצר וחומרים שונים. כדי למנוע בלבול, לא נבדיל בין (פלסטיקים הנדסיים/כלליים-למטרות, פלסטיק גבישי/אמורפי, פלסטיק בטמפרטורה-בטמפרטורה/נמוכה-בטמפרטורה גבוהה, פלסטיק רך/קשה) כאן. מהירות ההזרקה היא אלמנט תהליך שקשה יחסית לשלוט בהזרקה, בניגוד לאלמנטים אחרים של תהליך שיש להם נתונים סטנדרטיים לעיון (זה יוסבר בפירוט בהמשך).

הגדרת ערכי מהירות ההזרקה פועלת בעיקר לפי הנקודות הבאות:

מבוסס על יכולת הזרימה של החומר; לפלסטיק רך כגון PP, LDPE, TPE, TPR, TPU ו-PVC יש יכולת זרימה טובה והתנגדות חלל נמוכה במהלך המילוי. בדרך כלל, ניתן להשתמש במהירות הזרקה נמוכה יותר למילוי החלל. לפלסטיק בשימוש נפוץ בצמיגות בינונית- כגון ABS, HIPS, GPPS, POM, PMMA, PC+ABS, דבק מסוג Q-, דבק מסוג K- ו-HDPE בעלי יכולת זרימה מעט נמוכה. כאשר דרישת הברק של המוצר אינה גבוהה או שעובי המוצר בינוני (עובי דופן או עובי הליבה העולה על 1.5 מ"מ), ניתן להשתמש במהירות הזרקה בינונית. לעומת זאת, יש להגביר את מהירות ההזרקה בהתאם למבנה המוצר או לדרישות המראה.

לפלסטיק הנדסי כגון PC, PA+GF, PBT+GF ו-LCP יש יכולת זרימה גרועה ובדרך כלל דורשים הזרקה- במהירות גבוהה, במיוחד חומרים עם תוספת GF (סיבי זכוכית). אם מהירות ההזרקה איטית מדי, היא תגרום לציפה חמורה של סיבים פני השטח (פסי כסף).

2. בקרת מהירות ההיתוך;

פרמטר זה הוא אחד התהליכים שהכי קל להתעלם מהם בעבודה היומיומית, שכן רוב העמיתים מאמינים שלתהליך זה יש השפעה מועטה על היציקה וכי ניתן להתאים את הפרמטרים באופן שרירותי לייצור מוצר. עם זאת, בהזרקה, פרמטרי התכה חשובים לא פחות ממהירות ההזרקה. מהירות ההיתוך משפיעה ישירות על אפקט ערבוב ההיתוך, מחזור הדפוס והיבטים חשובים אחרים.

3. בקרת מהירות פתיחה וסגירה של עובש;

פרמטרים שונים נקבעים עבור מבני עובש שונים. לדוגמה, עבור תבניות שטוחות של שתי-צלחות, התאמה לסגירת תבנית-מהירה לפני תחילת סגירת תבנית-בלחץ נמוך והתאמה לפתיחה מהירה של התבנית לאחר שהמוצר עוזב את חלל התבנית יכולה לשפר ביעילות את יעילות הייצור. עם זאת, עבור תבניות עם חלקים הזזה, המעבר בין מהירויות פתיחת תבניות מהירות לאיטיות צריך להיקבע על סמך גובה ומבנה החלקים ההזזה. מבני עובש מיוחדים ותבניות למשיכת ליבה- מוסברים בפירוט בפרקים מאוחרים יותר בשל מורכבותם.

4. שליטה על מהירות פין המפלט;

הדבר תלוי בעיקר במצב פירוק המוצר. באופן עקרוני, המהירות צריכה להיות מהירה ככל האפשר תוך הקפדה על כך שהמוצר אינו מפגין הלבנה, גובה פליטה מופרז או דפורמציה. אחרת, יש להתאים את הפרמטרים בהתאם למצב בפועל. כמובן, בנסיבות רגילות, ההתאמה הראשונית של מהירות המפלט צריכה להיות במהירות בינונית-נמוכה (15%-35%), מה שיכול להאריך ביעילות את חיי השירות של פיני המפלט וצילינדר המפלט.

3. מיקום

נקודת המעבר בין מהירויות ולחצים שונים בפעולות שונות.

1. שליטה על עמדת ההזרקה;

במהלך ניפוי פרמטרים של הזרקה, יש להתאים את מיקום ההזרקה בהתאם למשקל ומבנה היחידה של המוצר. התאמת המיקום בהתבסס על משקל יחידת המוצר נקראת בדרך כלל קביעת כמות הדבק הנדרשת למוצר.

לדוגמא: מוצר שוקל כ-50 גרם ומיוצר באמצעות מכונת הזרקה 90T. נפח ההזרקה התיאורטי של מכונה זו הוא 120 גרם, ומשך ההיתוך הוא 130 מ"מ. בערך, משקל ההמסה למ"מ הוא 120 גרם ÷ 130 מ"מ=0.92 גרם. לכן, מרחק ההזרקה עבור מוצר זה הוא 50 × 0.92=46 מ"מ. אם עמדת סיום ההיתוך מוגדרת ל-60 מ"מ, אז איכות המוצר תקין בעצם כאשר ההזרקה מגיעה ל-14 מ"מ.

(כמובן, האמור לעיל מבוסס על ניסיון וייתכן שיש בו אי דיוקים, שכן הוא אינו פועל לפי נוסחת חישוב יחס דחיסה של בורג מספרי לימוד-שהיא מורכבת מדי, ואני מאמין שרוב העמיתים לא יוכלו לחשב זאת.) לגבי האופן שבו ניתן לשלוט בפגמים שונים במוצרים יצוקים באמצעות מיקום הזרקה:

2. שליטה במיקום ההיתוך;

באופן כללי, זה כרוך בהגדרת מרחק ההיתוך כך שיתאים לנפח ההזרקה הנדרש עבור המוצר היצוק. רוב העמיתים מתעלמים משלושת מיקומי ההחלפה של-שלבי ההיתוך ומתמקדים רק במיקום נקודת הקצה. כמובן שלמוצרים יצוקים בעלי קושי כללי, התאמת עמדת ההיתוך אינה מצריכה בהכרח מעבר בין מהירויות מהירות/איטיות או לחצים גב גבוהים/נמוכים כדי להשיג את איכות המוצר הרצויה. עם זאת, כאשר מייצרים מאסטראצ'ים או פלסטיק רגיש מאוד-לחום, החלפה נכונה של מהירות ההיתוך ומצבי כוונון הלחץ האחורי יכולה לשלוט טוב יותר באיכות המוצר.

3. בקרת מיקום פתיחה/סגירה של עובש;

נקודת המיתוג מוגדרת בעיקר כך שתתאים לדרישות מהירות הפתיחה/סגירה של התבנית.

3.1 בדרך כלל, נקודת החלפת מהירות פתיחת התבנית היא איטית לפני שהחלק היצוק עוזב את חלל התבנית (בערך 5-15 מ"מ), ואז עובר למהירות מהירה כדי לקצר ביעילות את זמן פתיחת התבנית. לבסוף, הוא עובר שוב למהירות איטית (כלומר, מיקום חיץ פתיחת התבנית, בדרך כלל 20-40 מ"מ ממצב סיום פתיחת התבנית הרצוי הוא אידיאלי). (עמדת הסיום תלויה במבנה המוצר והאם נעשה שימוש ברובוט). זה מאריך ביעילות את חיי השירות של גל הארכובה של מכונת ההזרקה ומבטיח פעולת פתיחה יציבה של התבנית.

עבור כמה מבני תבנית מיוחדים, כגון שלוש-תבניות צלחות או תבניות מושכות-ליבה, יש לקבוע את מהירות פתיחת התבנית בהתאם למצב בפועל. לדוגמה, בתבנית של שלוש- צלחות, מכיוון שחלל המוצר נמצא על הצלחת האמצעית, הפעולה הראשונה במהלך פתיחת התבנית היא על צלחת הפתיחה. יש להפריד את תעלת הזרבובית מהמוצר לפני שהעובש הזכרי והנקבה נפרד. לכן, יש להוסיף 1-2 נקודות מיתוג במצב פתיחת התבנית, בסדר מהירות בינונית-מהירות איטית-מהירות גבוהה-מהירות איטית. מכונות טונה גדולות יותר יכולות להוסיף נקודות מיתוג נוספות לפי הצורך. העיקרון העיקרי הוא לוודא שאיכות המוצר היצוק לא תיפגע במהלך פתיחת התבנית ושהפעולה תהיה חלקה.

3.2 הגדרת עמדת הידוק התבנית תלויה בעיקר במבנה התבנית. לדוגמה, במבנה תבנית שטוח (כלומר, משטחי ההפרדה של התבניות הקדמיות והאחוריות הן שטוחות, ללא מחליקים/ליבת-משיכה וללא מבני הכנסה), ניתן לשנות את מהירות הידוק התבנית ישירות באמצעות ארבעה מצבים: "מהיר-מהירות בינונית-לחץ נמוך-לחץ גבוה". העיקרון להחלפת מצבים הוא שמהלך ההידוק המהיר הוא רצוי כ-70% ממשך פתיחת התבנית (מצב הסיום המהיר של תבנית שלוש{10}}צלחות תלוי בממדים המבניים של התבנית). התפקיד העיקרי הוא לקצר את מחזור הידוק התבנית. הגדרת המהירות הבינונית פועלת אז כמאגר האטה עבור הידוק-מהיר של עובש (מכיוון שהיא עוברת להגנה על לחץ נמוך- לאחר מהירות בינונית).

מיקום הסיום של הידוק התבנית-במהירות בינונית הוא קריטי, מכיוון שהוא קובע את מיקום ההתחלה של ההגנה בלחץ נמוך-. כמה עמיתים מנוסים אינם ברורים לגבי הידוק עובש-בלחץ נמוך, מאמינים שניתן להגדיר זאת באופן שרירותי, וזה לא נכון. הגדרה לא נכונה של לחץ- נמוך תשבית לחלוטין את פונקציית ההגנה, שהיא קטלנית עבור תבניות בייצור אוטומטי לחלוטין.

4. בקרת מיקום סיכת המפלט;

תיאורטית, אורך הארכת סיכת המפלט צריך להיות פי שניים מגובה חלל התבנית (כלומר, ליבת התבנית). עם זאת, בפעולה בפועל, אין צורך להקפיד על שיטה זו; השיקול העיקרי צריך להיות קלות הסרת המוצר. בעת כוונון ראשוני של מיקום סיכת המפלט, יש להגדיל את האורך בהדרגה, החל מ-50% ממכת סיכת המפלט, ולאחר מכן להתאים בהתבסס על הסרת המוצר במהלך הייצור.

4. טמפרטורה

תנאים חיוניים להתכת פלסטיק וחימום עובש

1. בקרת טמפרטורת החבית;

בדרך כלל, לסוגים שונים של פלסטיק יש טמפרטורות יציקה סטנדרטיות יחסית משלהם, כגון: ABS=(התנגדות פגיעה גבוהה 230-260, עמידות פגיעה נמוכה 190-230), SAN=180-220, HIPS=180-220, POM=170-200, PC=240-300. ABS/PC=230-260, 9 PM גבוהה, PVC=230-260, 9} גבוהה 160-200, צפיפות נמוכה 140-180), PP=180-230, PE=(צפיפות גבוהה 240-300, צפיפות נמוכה 180-230);

TPE=(צפיפות גבוהה 170-200, צפיפות נמוכה 140-180), TPR=(צפיפות גבוהה 170-200, צפיפות נמוכה 140-180), TPU=(צפיפות גבוהה 160-200, PA צפיפות נמוכה 160-200, 160-200, PA PA+fiber=250-300, PBT=200-240, PBT+fiber=240-280. בנוסף, טמפרטורת הדפוס עבור חומרים בתוספת מעכבי בעירה (כלומר, חומרים מעכבי אש) צריכה להיות נמוכה ב-20-30 מעלות צלזיוס מזו של חומרים רגילים. טמפרטורת הפעולה הספציפית תלויה בתנאי הייצור, שכן טמפרטורת הדפוס משפיעה ישירות על יכולת הזרימה של הפלסטיק, צמיגותו, טמפרטורת התבנית, הצבע, קצב ההתכווצות ועיוות המוצר.

2. בקרת טמפרטורת עובש;

טמפרטורת העובש נקבעת בעיקר על ידי מאפייני הזרימה השונים של הפלסטיק. במילים פשוטות, זהו תהליך מפתח להתגברות על יכולת זרימה לקויה. לדוגמה, לחומרי PC ו-PA+צלולוזה יש יכולת זרימה גרועה והתנגדות זרימה גבוהה במהלך המילוי, הדורשים מהירות הזרקה מהירה יותר.

בנוסף, בעת ייצור חלקי מחשב שקופים, יש צורך בטמפרטורת עובש גבוהה יותר כדי לשפר פגמים משטחים כגון בועות אוויר, סימני קשת בענן ובועות אוויר פנימיות. כאשר מייצרים חומרים-מחוזקים בסיבים, טמפרטורת עובש נמוכה יותר תגרום לפסי כסף על פני השטח (סיבים צפים).

בנסיבות רגילות, ניתן להשתמש בנתונים הבאים כדי להתאים את טמפרטורת התבנית:

תואר ABS=30-50 (60-110 מעלות עבור מוצרים הדורשים איכות פני שטח גבוהה או עיוות מבוקר)

דרגת מחשב=50-80 (85-140 מעלות למוצרים הדורשים איכות משטח גבוהה או קירות דקים)

HIPS=30-50 מעלות (60-80 מעלות עבור PS שקוף ומוצרים הדורשים איכות משטח גבוהה)

תואר PMMA=60-80 (80-120 מעלות עבור מוצרים בעלי דופן דקה ומוצרים הדורשים איכות משטח גבוהה)

PP=10-50 מעלות , PE=10-50 מעלות (ניתן להגביר את טמפרטורת העובש כראוי עבור מוצרים בעלי-צפיפות או-דפנות דקיקות) חומרי גומי (TPE, TPR, TPU)=10-50,

PA, PBT=30-60 (70-100 עבור חומרים עם דרישות איכות משטח גבוהות וכאלה עם תוספת סיבי זכוכית)

5. זמן

הזמן הנדרש לכל פעולה

1. בקרה על זמן המילוי;

כולל זמן הזרקה וזמן החזקה

1.1. זמן הזרקה:

בדרך כלל, עבור מוצרים העומדים בדרישות האיכות, ככל שזמן ההזרקה קצר יותר, כך ייטב. זמן ההזרקה משפיע ישירות על הלחץ הפנימי של המוצר ועל מחזור הייצור. באופן עקרוני, ככל ששכבת הדבק של המוצר דקה יותר, זמן ההזרקה קצר יותר; לעומת זאת, עבור מוצרים בעלי דופן עבות-, יש להאריך את זמן ההזרקה בצורה מתאימה כדי לשלוט בהתכווצות.

מוצרים המשתמשים במספר שלבי הזרקה וכאלה עם מעברי מהירות גדולים דורשים זמני הזרקה ארוכים יותר. הגדרת זמן ההזרקה חייבת להתבסס גם על נפח המוצר (מוצרים גדולים יותר דורשים זמני הזרקה ארוכים יותר). יש לקחת בחשבון גם את תכונות הפלסטיק המשמש. לדוגמה, עבור פלסטיק ABS לשימוש כללי- עם עובי דופן המוצר של 2.0 מ"מ, מהירות הזרקה מתונה וטמפרטורת חבית מתונה, קצב הזרימה האורכי הוא כ-65 מ"מ/שנייה (קצב הזרימה משתנה בהתאם למבנה התבנית או התהליך).

1.2. זמן לחץ החזקה:

באופן עקרוני, זמן החזקת הלחץ שולט בעיקר בהתכווצות פני המוצר ובמידות המבניות. עם זאת, עם שליטה מלאה בשיטות בקרת זמן לחץ, ניתן להשתמש בו גם כדי להתאים את העיוות של המוצר (לכן, תהליך התאמה זה הוא תהליך התאמה מדויק של המכונה, ושיטת ההתאמה שלו תתואר בפירוט בפרקים מאוחרים יותר).

חלק זה מסביר בעיקר כיצד להשתמש בלחץ החזקה כדי לשלוט בהתכווצות המוצר. בחירת לחץ ההחזקה תלויה במיקום ההתכווצות. לא כל הצטמקות ניתנת לפתרון באמצעות החזקה בלחץ. לדוגמה, אם ההתכווצות היא בסוף זרימת ההיתוך, שימוש בלחץ החזקה יגרום ללחץ מוגזם ליד הזרבובית, שיוביל להלבנת פליטה, הדבקת עובש או עיוות המוצר.

2. Ejector Pin Delay

זה שולט בזמן השהייה של סיכת המפלט במהלך הפליטה, ומקל על הסרת המוצר על ידי הזרוע הרובוטית.

3. זמן משיכת הליבה

זה שולט בזמן הפעולה של מכשיר משיכת הליבה במכונת ההזרקה (משמש בעיקר כאשר מהלך הפעולה נשלט על ידי זמן). אם מהלך משיכת הליבה נשלט על ידי מתג חיישן, אין צורך בהגדרת זמן משיכת הליבה.