Литье под давлением— метод формования промышленных изделий. Продукты обычно производятся с использованием литья под давлением резины и литья пластмасс под давлением. Литье под давлением также можно разделить на литье под давлением, компрессионное формование и литье под давлением.
Пластмассы и принципы литья под давлением
-Формовочные свойства пластмасс
-Принципы литья под давлением и технологический процесс
Принцип литья пластмасс под давлением заключается в нагревании термопластичного или термореактивного пластикового сырья до расплавленного состояния, впрыскивании его в закрытую полость формы под высоким давлением, а затем охлаждении и затвердевании с получением пластикового изделия той же формы, что и полость формы. Этот процесс обеспечивает эффективное производство за счет цикла «плавление сырья - инжекционное заполнение - выдерживание давления и охлаждение - открытие формы и удаление деталей».
Термопластавтомат (или сокращенно термопластавтомат) — основное термопластавтоматное оборудование, используемое для изготовления пластмассовых изделий различной формы из термопластичных или термореактивных материалов с использованием пластиковых форм. Литье под давлением осуществляется с помощью термопластавтомата и пресс-формы.
Технология процесса литья под давлением
-Параметры процесса литья под давлением
-Настройка параметров процесса литья под давлением
-Постоб-обработка формованных деталей
Подготовка технологии литья под давлением
Соответствие цвета пластика:
Некоторые пластиковые изделия требуют точного подбора цвета; поэтому точное соответствие цвета имеет важное значение во время литья под давлением. Два общих процесса сопоставления цветов заключаются в следующем:
В первом процессе используется маточная смесь, которая включает равномерное смешивание термопластических гранул в определенном для производства соотношении. Количество добавляемой маточной смеси обычно составляет 0,1–5%.
Второй процесс включает равномерное смешивание термопластичных гранул с диспергатором (также называемым разбавителем или красителем) и цветным порошком с образованием цветных гранул. Белое масло обычно используется в качестве диспергатора; На 25 кг пластика уходит 20–30 мл белого масла и 0,1–5% красителя. Другие диспергаторы, которые можно использовать, включают скипидар, спирт и некоторые сложные эфиры. Окрасить термореактивные пластмассы относительно легко; обычно пигменты просто подмешивают.
Распространенные дефекты и решения в литьевом производстве
Распространенные дефекты и решения в изделиях, полученных литьем под давлением
Нехватка материала (нед-заполнение) и решения:
Короткое заполнение, также известное как недостаточное заполнение, короткое заполнение или недостаточное заполнение, относится к неспособности расплавленного пластика полностью заполнить пространство формы после входа в полость, как показано на рисунке ниже.
Причины и решения дефектов нехватки материалов:
① Неправильный выбор оборудования. Поэтому при выборе оборудования для литья под давлением максимальный объем впрыска термопластавтомата должен быть больше массы пластиковой детали. Во время проверки требуемый общий объем впрыска (включая пластиковую часть и затвердевший материал бегунка) не должен превышать 85% пластифицирующей способности литьевой машины.
② Недостаточная подача материала. Это означает, что в нижней части загрузочного отверстия бункера литьевой машины может возникнуть явление «мостика». Решение состоит в том, чтобы соответствующим образом увеличить ход впрыска шнека, чтобы увеличить подачу материала.
③ Плохие свойства потока сырья. Следует приложить усилия для устранения дефектов застоя в литниковой системе формы, например, рационально установив положение литника, увеличив размер литника и литника и используя сопла большего размера. В то же время в рецептуру сырья можно добавлять соответствующие добавки для улучшения текучести пластика.
④Избыток смазки. Уменьшите расход смазки или отрегулируйте зазор между стволом и винтом.
⑤Холодные загрязнения блокируют рабочее колесо. Разберите и очистите сопло или увеличьте поперечное-сечение полости холодной пробки и бегунка.
⑥Неправильная конструкция литниковой системы. При проектировании воротной системы обратите внимание на баланс ворот; вес пластиковой детали в каждой полости должен быть пропорционален размеру ворот, чтобы обеспечить одновременное заполнение каждой полости.
⑦Плохая вентиляция формы, как показано на рисунке 3-5. Проверьте карманы для холодных слизней.
⑧ Температура формы слишком низкая. Чтобы решить эту проблему, перед запуском машины форму необходимо предварительно нагреть до необходимой температуры процесса.
⑨Температура плавления слишком низкая. В соответствующем диапазоне формования температура расплава примерно прямо пропорциональна процессу заполнения формы....
Распространенные дефекты и решения в процессе литья под давлением
Неравномерная подача материала и решения:
-Повышенный шум при пластификации и пути его решения.
-Материал литника (литниковый литник), прилипающий к форме и растворам
Неплавная подача материала относится к явлению, когда во время процесса литья под давлением пластиковое сырье в бункере иногда не подается, что приводит к тому, что в цилиндр термопластавтомата попадает недостаточно пластика, что влияет на качество продукции. Ниже перечислены причины и решения проблем с подачей материала:
Переработанный материал литника/литника имеет крупный размер частиц (неравномерный размер).
① Повторно-измельчьте более крупные частицы стояка/литника (отрегулируйте зазор между лопастями гранулятора)
Сырье в бункере слеживается (плохой контроль температуры сушки).
② Проверьте/отремонтируйте систему сушки и замените ее новым материалом.
Сырье в бункере демонстрирует явление «мостика».
③ Осмотрите/очистите сырье внутри бункера.
Доля переработанного материала литника/литника слишком высока.
④ Уменьшите соотношение используемого переработанного материала литника/литника.
Температура секции подачи или загрузочного отверстия сушильного бункера слишком высока.
⑤ Уменьшите температуру секции подачи или проверьте, не горит ли материал в порту подачи.
Температура сушки слишком высока или время сушки слишком велико (запекание материала).
⑥ Уменьшите температуру сушки или сократите время сушки.
Вибрация от термопластавтомата.
⑦ Контролируйте вибрацию литьевой машины.
Отверстие для кормления или отверстие платформы слишком маленькое.
⑧ Увеличьте входное отверстие для кормления или замените платформу для кормления.
Прецизионность и особые требования к технологии литья под давлением
-Высокоглянцевый, бесшовный процесс литья под давлением
-Многоэтапный-процесс литья под давлением
-Процесс литья под давлением прозрачного пластика.
-Двух-технология литья под давлением двух цветов
-Тонкостенная-технология литья под давлением
Прецизионный процесс литья под давлением
Текущее состояние технологии прецизионного литья под давлением:
-Технические требования к прецизионному литью под давлением
Прецизионное литье под давлением отличается от обычного литья под давлением прежде всего тем, что оно использует быстрое развитие полимерных материалов для замены-прецизионных металлических деталей в приборостроении и электронной промышленности. В настоящее время существует два определяющих показателя для прецизионных изделий, полученных литьем под давлением: повторяемость размеров и повторяемость качества.
По сравнению с традиционным литьем под давлением, прецизионное литье под давлением предлагает беспрецедентные преимущества в повторяемости, контроле параметров и размеров. Технология прецизионного литья под давлением позволяет точно контролировать различные параметры процесса в процессе литья под давлением, обеспечивая соответствие требованиям к размерной точности, устойчивости к воздействию окружающей среды, остаточным напряжениям и чистоте поверхности в высокоточных-деталях, отлитых под давлением. Прецизионное литье под давлением, как новая технология производства пластиковых линз, имеет беспрецедентные преимущества. Однако это также предъявляет более высокие требования к материалам для литья под давлением, экспериментальному оборудованию и формам для литья под давлением. Во-первых, материалы, подходящие для прецизионного литья под давлением, должны представлять собой пластмассы с сильными помехоустойчивыми свойствами, хорошими механическими свойствами и стабильной структурой. Во-вторых, литьевая форма должна быть рационально спроектирована с учетом структуры литьевой детали, параметров процесса и эффективности производства. Наконец, необходимо выбрать прецизионную машину для литья под давлением, способную точно контролировать скорость впрыска, давление выдержки, время охлаждения и другие параметры процесса впрыска.
Подобно обычному процессу литья под давлением, процесс прецизионного литья под давлением также можно разделить на три этапа: этап наполнения, этап выдерживания давления и этап охлаждения, как показано на рисунке 4-1.
Энергосберегающие технологии-и экологичное производство при литье под давлением
-Технология литья под низким-высоким давлением
-Технология литья под давлением с горячими литниками
-Технология-газового литья под давлением
-Экологическое производство при литье под давлением
Энергосберегающая технология-для литья под давлением
Анализ энергопотребления термопластавтоматов:
В себестоимости продукции, полученной литьем под давлением, помимо отходов материала, вызванных дефектной продукцией, значительную долю составляет потребление электроэнергии. В частности, для широко используемых в настоящее время термопластавтоматов с фиксированным-насосом для литья под давлением потребление энергии в ходе производственного процесса составляет более 80% от общего потребления электроэнергии.
Ранние машины для литья под давлением были полностью гидравлическими и работали при различных нагрузках во время процесса впрыска. Статистика показывает, что потери энергии из-за регулирования высокого-давления достигают 30–70 %, что приводит к очень высокому энергопотреблению. В то же время метод нагрева, используемый в процессе литья под давлением, обычно представлял собой электрические нагревательные спирали, передающие тепло цилиндру посредством контактной проводимости. К стволу передавалось только тепло вблизи внутренней поверхности ствола, при этом большая часть тепла на внешней поверхности рассеивалась в воздух, что приводило к значительным потерям теплопроводности и вызывало повышение температуры окружающей среды. Кроме того, нагрев резистивной проволокой имеет недостаток: низкая удельная мощность, что делает его непригодным для применений, требующих более высоких температур. Энергосберегающая модернизация термопластавтоматов- учитывает принципы потерь энергии за счет использования передовых технологий для экономии ненужной энергии.
Таким образом, энергосберегающая модернизация термопластавтоматов-в основном предполагает три подхода: во-первых, техническая модернизация системы гидропривода; во-вторых, техническая модернизация способа нагрева пластифицирующего ствола; и в-третьих, рекуперация и использование избыточного тепла от нагревательных компонентов машины для литья под давлением.
Оптимизация процесса литья под давлением и технология компьютерного моделирования
-Технология компьютерного моделирования литья под давлением
Технология оптимизации параметров процесса литья под давлением
Принцип оптимизации параметров процесса литья под давлением:
-Оптимизация параметров процесса литья под давлением на основе принципов искусственной нейронной сети
-Применение искусственного интеллекта при оптимизации параметров процесса литья под давлением
-Пример экспертной системы для выявления дефектов изделий, полученных литьевым формованием, и оптимизации процесса
Традиционные методы настройки параметров процесса литья под давлением в основном полагаются на метод проб и ошибок, в зависимости от ограниченного опыта оператора и относительно простых формул расчета. Однако в реальном производстве свойства текучести расплавленного пластика сильно различаются, конструкции пресс-форм сильно различаются, а параметры процесса влияют друг на друга. Ограниченного опыта и простых формул недостаточно для всестороннего учета и устранения этих факторов, что приводит к необходимости повторного пробного формования, что приводит к длительным производственным циклам, высоким затратам и трудностям в обеспечении качества продукции. Эти проблемы еще более выражены для крупных, сложных и прецизионных изделий. В связи с быстрым развитием индустрии пластмасс и все более жесткой рыночной конкуренцией требования к качеству и эффективности производства пластиковых изделий растут. Исследование новых методов настройки и оптимизации параметров процесса термопластавтоматов, сокращение цикла настройки процесса, улучшение качества продукции и снижение производственных затрат-обеспечение того, чтобы настройки параметров процесса термопластавтоматов основывались на научном анализе, чтобы освободиться от ограничений опыта-стало решающим фактором для развития индустрии производства литья под давлением в моей стране, имеющей важное инженерное значение и широкие перспективы применения.
Автоматизация и интеллектуализация литьевого производства
-Автоматизация и интеллектуализация литьевого производства
Проблемы традиционного литьевого производства
-Возможности в сфере литьевого производства
Проблемы, с которыми сталкиваются производители литья под давлением:
-Проблемы, с которыми сталкиваются мастерские литья под давлением
Литье под давлением — типичная традиционная обрабатывающая промышленность. В последние годы традиционные производители литья под давлением столкнулись с огромными проблемами из-за таких факторов, как рост цен на сырье, увеличение затрат на рабочую силу, избыточные мощности, жесткая конкуренция и растущие персонализированные требования клиентов.
Как показано ниже:
1. Жизненные циклы продуктов становятся короче, а требования клиентов становятся меньше и разнообразнее (более плоская архитектура, более гибкое производство и более интеллектуальные процессы).
2. Требования клиентов становятся все более жесткими, а барьеры входа на конкурентный рынок растут.
3. Как эффективно контролировать качество и вести записи прослеживаемости качества на каждом этапе (в том числе на стороне поставщика)?
4. Как трансформировать управление SCM посредством информатизации, прозрачности и датафикации.
5. Как эффективно управлять статистическими процессами SPC и CRM заказами клиентов для достижения эффективной, высококачественной и своевременной обработки заказов; и обеспечить точную оценку мощностей перерабатывающих предприятий.
6. Проблемы включают управление персоналом, точность и своевременность использования оборудования, рабочее состояние оборудования и данные о работе завода, а также рациональность технологических маршрутов.
На уровне предприятия, сталкиваясь с жесткой рыночной конкуренцией и быстрым технологическим прогрессом, традиционное производство литья под давлением будет более или менее демонстрировать следующие явления.
(1) Нестабильный статус производства
(2) Короткий производственный цикл, высокая скорость доставки продукции.
(3) Плохая коммуникация и неэффективное сотрудничество между отделами внутри компании.
(4) Отсутствие базовых данных для производства литьевого формования.
(5) Серьезная проблема «трех-немых» (т. е. отсутствие координации и опыта)
(6) Недостаточный уровень управления