Jaký je hlavní princip činnosti vstřikovacího stroje? Jak přeměňuje plastové suroviny na lisované výrobky?

Vstřikovací lis je druh zařízení běžně používaného k výrobě plastových výrobků. Je široce používán v mnoha průmyslových odvětvích, jako jsou automobily, elektronika, balení a výrobky denní potřeby. Přeměňuje plastové suroviny na přesné plastové výrobky vysokoteplotním ohřevem a vysokotlakým vstřikováním. Proces vstřikování je efektivní a automatizovaný a může vyrábět plastové díly různých tvarů, velikostí a složitostí. Tento článek bude podrobně diskutovat o hlavních pracovních principech vstřikovacího stroje a o tom, jak převádí plastové suroviny na lisované výrobky.

1. Základní konstrukce vstřikovacího stroje
Vstřikovací stroj se skládá hlavně z následujících hlavních součástí:

Vstřikovací jednotka: zodpovědná za ohřev, tavení a vstřikování plastových surovin. Včetně šroubu, topné zóny, plastifikačního systému atd.
Formovací systém: používá se k definování tvaru a velikosti konečného produktu. Forma se skládá ze dvou částí: pevné formy a pohyblivé formy.
Upínací jednotka formy: zodpovědná za těsné uzavření dvou částí formy k sobě, aby bylo zajištěno utěsnění procesu vstřikování.
Řídicí systém: Řízení celého procesu vstřikování pomocí počítače nebo PLC systému, včetně parametrů, jako je teplota, tlak a rychlost vstřikování.
2. Pracovní postup vstřikovacího stroje
Pracovní proces vstřikovacího stroje lze rozdělit do několika klíčových kroků, z nichž každý zahrnuje složité mechanické a termodynamické procesy.

2.1 Příprava plastových surovin
Nejprve do násypky vstřikovacího stroje vložte plastové částice (např. polyetylen, polypropylen, ABS atd.). Plastové částice vstupují do šneku přes násypku a šnek bude rotací tlačit plastové částice dopředu.

2.2 Plastifikační proces
Zatlačením šneku se plastové částice zahřejí na teplotu tání. Obvykle se šroub zahřeje na teplotu mezi 200 ℃ a 300 ℃ (konkrétní teplota se liší podle různých plastových materiálů). V tomto okamžiku jsou plastové částice zcela roztaveny do stejnoměrného roztaveného stavu. Během procesu plastifikace je šnek nejen zodpovědný za zahřívání a tavení plastu, ale také udržuje roztavený plast stejnoměrný rotací a pohybem dopředu, aby se zabránilo nerovnoměrnému rozložení materiálu.

2.3 Proces vstřikování
Když je plast zcela roztaven, vstřikovací stroj zahájí proces vstřikování. Šnek se přestane otáčet a tlačí roztavený plast vysokou rychlostí přes hydraulický systém do formy. Tento proces je obvykle dokončen během několika sekund a plast je vstřikován do dutiny formy pod vysokým tlakem, aby vyplnil celou dutinu formy.

Tlak během procesu vstřikování může obvykle dosáhnout několika stovek MPa a rychlost vstřikování je také poměrně vysoká, což zajišťuje, že plast může rychle vyplnit celou formu a vyhnout se dutinám nebo nerovnostem.

2.4 Udržení tlaku a chlazení
Po vstříknutí plastu do formy bude vstřikovací stroj nadále držet vstřikovaný roztavený plast, udržovat určitý tlak, zajistit, aby plast vyplnil každý detail formy, a zabránit defektům způsobeným smrštěním. Během procesu udržovacího tlaku se roztavený plast začne ochlazovat a postupně tuhnout, aby vytvořil pevný plastový díl.

Doba chlazení závisí na druhu plastového materiálu, tloušťce formy a dalších faktorech. Rozhodující je proces chlazení, který ovlivňuje rozměrovou stálost a kvalitu povrchu lisovaného výrobku. Obvykle jsou ve formě kanály chladicí vody a proud chladicí vody urychluje tuhnutí plastu.

2.5 Vyjmutí z formy a odstranění produktu
Po úplném ochlazení a ztuhnutí plastu upínací jednotka rozdělí formu na dvě části: pevnou formu a pohyblivou formu. V tomto okamžiku se lisovaný plastový výrobek vytlačí z formy. Tento proces je obvykle dokončen tlačnou tyčí nebo robotickým ramenem, aby bylo zajištěno úplné vyjmutí výrobku z formy.

3. Klíčové kontrolní faktory v procesu vstřikování
Formovací účinek vstřikovacího stroje úzce souvisí s více faktory, zejména s následujícími klíčovými parametry:

3.1 Vstřikovací tlak a rychlost vstřikování
Vstřikovací tlak a rychlost vstřikování přímo ovlivňují kvalitu lisovaného výrobku. Vhodný vstřikovací tlak může zajistit, že roztavený plast zcela vyplní formu, aby se zabránilo vzniku bublin, nedostatku materiálu nebo dutin. Příliš vysoká nebo příliš pomalá rychlost vstřikování povede ke špatnému lisovacímu účinku, takže je vyžadována přesná kontrola.

3.2 Regulace teploty
Rozhodující je kontrola teploty. Příliš vysoká nebo příliš nízká teplota způsobí nežádoucí reakce plastu během procesu vstřikování. Topný systém vstřikovacího stroje je zodpovědný za ohřev plastu na vhodnou teplotu tání, zatímco regulace teploty formy ovlivňuje rychlost chlazení a kvalitu produktu.

3.3 Návrh formy
Design formy určuje vzhled a kvalitu konečného produktu. Konstrukce chladicího systému, konstrukce žlabu a konstrukce výfuku formy ovlivní tekutost a rychlost chlazení plastu, čímž ovlivní přesnost a kvalitu povrchu konečného produktu.

3.4 Doba cyklu
Doba cyklu vstřikovacího procesu se obvykle pohybuje od desítek sekund do několika minut. Příliš dlouhá doba cyklu ovlivní efektivitu výroby, zatímco příliš krátká doba cyklu může vést k neúplnému lisování produktu. Proto je rozumné plánování doby cyklu zásadní jak pro efektivitu výroby, tak pro kvalitu produktu.