 |
|
 |  |
|
|
| |
 | Aeronautica | Comunicatii | Constructii | Electronica | Navigatie | Pompieri |
| Tehnica mecanica |
TEHNOLOGIA DE INJECTARE A MATERIALELOR TERMOPLASTICE
CUPRINS:
2-STRUCTURA INTERNA A MATERIALELOR TERMOPLASTICE
3-MATERIALE DE ADAUS IN STRUCTURA MATERIALELOR PLASTICE
4-PRINCIPALELE CARACTERISTICI TEHNOLOGICE ALE UNOR MATERIALE TERMOPLASTICE
5-PRINCIPALELE PROCESE ALE TEHNOLOGIEI DE INJECTARE
6-TEHNOLOGIA INJECTARII
7-METODOLOGIA DE SCHIMBARE A PRODUCTIEI PE O MASINA DE INJECTAT
8-DEFECTE ,CAUZE SI REMEDII
1.1. DEFINIREA MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Materialele termoplastice sunt materiale chimice organice constituite din macromolecule care au ca schelet atomi de carbon (C) de care sunt legati atomi de alte elemente chimice simple cum ar fi:
hidrogenul
azotul
fluorul
oxigenul
siliciul
sulful
clorul, .
Fiind materiale chimice organice masele plastice se obtin prin reactii chimice din produse naturale vii, care pot fi:
1)de origine vegetala:
a)din lemn -- celuloza-- celuloidul
b)din bumbac celuloza-- acetat de celuloza
c)arborele de cauciuc latex-- cauciucul
d)seminte de ricin -- poliamida
e)trestia de zahar alcoolul policlorura de vinil (PVC)
2)de origine animala: din lapte
- din branzirea laptelui
- din grasimi
3)de origine minerala:
a)din carbon -- PVC,PS
b)din petrol -- PE,PP,PS,PVC, .
c)din gaze naturale - PVC
d)din calcar -- PVC, .
1.2.PROCEDEE DE OBTINERE A MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Principalele reactii chimice pentru obtinerea materialelor termoplastice sunt :
polimerizarea
policondensarea
poliaditia
a)Reactia de polimerizare
Este reactia chimica prin care in conditii speciale de presiune si temperatura moleculele aceluiasi monomer sant legate una de cealalta obtinandu-se un polimer macromolecular.
Fig1.1. Reactia de polimerizare
Exemplu:
Monomer A Monomer A Polimer A
etilena + etilena polietilena
Principalele materialele plastice obtinute prin reactia de polimerizarea sunt:
polietilena de joasa densitate= Pejd sau PELD
polietilena de inalta densitate= Pied sau PEHD
polipropilena=PP
policlorura de vinil=PVC
polistirenul=PS
acrilo-butadien-stiren=ABS
polimetacrilatul de metil=PMMA
polioxidul de metilen=POM
politeta-fluor-etilen =PTFE, .
2.1. ELEMENTELE PRINCIPALE DIN STRUCTURA INTERNA A MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Elementul cel mai mic din structura interna este atomul format dintr-un nucleu si electroni.
Fig.2.1. Schema atomului de hidrogen
Ex:atomul de hidrogen (H)
Molecula este un ansamblu de mai multi atomi care isi pun in comun unul sau mai multi electroni.
Fig.2.2. Schema moleculei dz apa
Ex: molecula de
apa=H2O :
Molecula de baza din structura interna a materialelor plastice se numeste Monomer si este formata din mai multi atomi de carbon (C) (care formeaza scheletul moleculei), de hidrogen (H),de oxigen (O),de clor(Cl),de siliciu (Si),si altii.
Ex: monomerul de etilena = CH2=CH2
Fig.2.3. Schema monomerului de etilena
Macromolecula obtinuta printr-o inlantuire de monomeri pusi cap la cap se numeste polimer si are o forma fibroasa datorita lanturilor de polimeri care se impletesc unele cu altele rezultind astfel molecule gigante.
Ex:polietilena= -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- .
 |
Atunci cand polimerul este obtinut din exact acelasi tip de monomer acesta se numeste homopolimer.
De exemplu:
propilena+propilena-- polipropilena homopolimer
etilena + etilena ------polietilena
Proprietati:
rigiditate ridicata
rezistenta la soc redusa
indice de curgere redus
Atunci cind polimerul este obtinut din doi monomeri diferiti acesta se numeste copolimer.
De exemplu :
Propilena + etilena-- polipropilena copolimer
2.2.ELEMENTE DE CARACTERIZARE A MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Materialele plastice sunt constituite dintr-o tesatura de fire formate dintr-o inlantuire de macromolecule gigantice ca un ghemotoc de fire netoarse de lana. Aceste fire NU au toate aceeasi forma ele putand avea in functie de tipul materialului plastic urmatoarele forme:
A-forma liniara
B-forma ramificata
C-forma reticulara
Fig.2.4.
Lungimea macromoleculelor difera de la un material plastic la altul putand fi:
lanturi lungi
lanturi medii
lanturi scurte
Pentru a caracteriza lungimea macromoleculelor ce formeaza un polimer s-a definit gradul de polimerizare (Gp). Gradul de polimerizare reprezinta numarul de monomeri care se repeta succesiv intr-o singura molecula si formeaza o macromolecula termoplastica.
Astfel putem avea:
Gp=150000 si 300000--- lanturi scurte
Gp=300000 si 500000--- lanturi medii
Gp=500000 si mai mari - lanturi lungi
In sinteza un material termoplastic este un amestec de lanturi de macromolecule de lungimi diferite si pentru fiecare lungime un numar diferit de macromolecule rezultand astfel o distributie Gaussiana prezentat in fig.2.5.
N (nr. de macromolecule)
Fig.2.5. Curba
Gauss a distributiei a nr. de macromolecule in functie de
lungimea lor
1.000 10.000 500.000 1.000.000 10.000.000 Gp
Lungimea lanturilor de polimeri influenteaza direct fluiditatea la cald si caracteristicile mecanice ale polimerului asa cum reiese din tabelul de mai jos:
|
LUNGIMEA LANTULUI (Gp) |
CARACTERISTICA POLIMERULUI |
VARIATIA |
|
Daca Gp creste |
Fluiditatea la cald |
scade |
|
Daca Gp creste |
Rezistenta la tractiune |
creste |
|
Daca Gp creste |
Rezistenta la soc |
scade |
|
Daca Gp creste |
Temperatura de topire |
creste |
|
Daca Gp creste |
Temperatura de inmuiere sub sarcina |
creste |
|
Daca Gp creste |
Rezistenta la curgere |
creste |
|
Daca Gp creste |
Presiunea de injectie la umplere |
creste |
O prima estimare a lungimii macromoleculelor ne poate fi data de indicele de fluiditate (de curgere) al materialului (If). Prin indicele de curgere al materialului (If) se intelege cantitatea de material plastic care curge timp de 10 minute in conditii standardizate de temperatura presiune e.t.c. conform normelor internationale ISO R 1133. Se masoara in grame pe 10 min (g/10 min).
Cu cat lanturile sunt mai lungi adica Gp=mare cu atat rezistenta la curgere a materialului este mai mare si deci indicele de curgere este mai mic (If scade).
Cu cit indicele de curgere este mai mare (If=creste) cu atat drumul de curgere sau gradul de umplere al matritei este mai mare asa cum se observa in tabelul de mai jos in care s-a reprezentat variatia lungimii de curgere intr-o matrita speciala standardizata in forma de spirala functie de presiunea de injectare si indicele de curgere (If) pentru diferite sorturi de PP.
Acest lucru prezentat in Fig.2.4. de mai jos se mai numeste si gradul de prelucrare al materialului termen des intalnit la prelucratorii de mase plastice.
Fig.2.6.Gradul
de prelucrare a unor sorturi de polipropilena cu indice de curgere
diferit
2.3 STRUCTURILE INTERMOLECULARE ALE MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Materialele termoplastice din punct de vedere intermolecular se impart in 2 mari categorii:
1=materialele cu structura amorfa
2=materialele cu structura semi-cristalina
Sub efectul incalzirii materialelor termoplastice, macromoleculele acestora se separa una de cealalta rezultand o structura amorfa si dezordonata si apoi in timpul solidificarii acestora apare fenomenul de fuziune a macromoleculelor care poate avea loc in doua feluri astfel:
--1=macromoleculele raman in starea in care sant fara a se aranja in nici o ordine particulara, pana la solidificarea completa a materialului plastic, in acest caz spunem ca materialul plastic are o structura amorfa.
Zone
neorientate Zone orientate
|
 |  |
||
daca o parte din macromolecule se aranjeaza intr-o anumita ordine unele in raport cu altele pana la solidificarea completa a materialului plastic , in acest caz spunem ca materialul plastic are o structura semi-cristalina.
Proportia dintre volumul zonelor cristaline si cel al zonelor amorfe determina gradul de cristalinitate al materialului termoplastic.
Gc=
Volumul total de material plastic
Volumul de material cristalin depinde de conditiile de injectare si anume:
-1 viteza de solidificare a polimerului
-2 orientarea macromoleculelor in structura piesei injectate
-3 parametrii masinii de injectat
GRADUL DE CRISTALINITATE PENTRU PRINCIPALELE MATERIALE SEMI-CRISTALINE
DENUMIRE MATERIAL |
SIMBOL |
GRAD DE CRISTALINITATE |
POLIAMIDA 6 |
PA 6 | |
POLIAMIDA 6-6 |
PA 6-6 | |
POIACETAL DE METIL |
POM | |
POLIETILENATERFTALATA |
PET | |
POLIBUTILENTERFTALAT |
PBT | |
POLITETRAFLUORETILEN |
PTFE | |
POLIETILENA DE J D |
PEJD | |
POLIETILENA DE I D |
PEID | |
POLIPROPILENA |
PP | |
POLIMERI CU CRISTALI LICHIZI |
LCP |
TABEL COMPARATIV CU PRINCIPALELE TIPURI DE MASE PLASTICE
|
MATERIALE AMORFE |
MATERIALE SEMI-CRISTALINE |
PS |
PA |
|
ABS |
PET/PBT |
|
PC |
POM |
|
PMMA |
PTFE |
|
PPO |
PPS |
|
PPE |
PAA |
|
PVC |
PP |
|
PSU |
PEhd/ld |
|
SAN |
LCP |
|
PEI |
PEEK |
|
PUR |
TABEL COMPARATIV CU PRINCIPALELE CARACTERISTICI DINTRE MATERIALELE AMORFE SI SEMI-CRISTALINE:
|
MATERIALE AMORFE |
MATERIALE SEMI-CRISTALINE |
In general transparente |
Opace |
|
Fuziune aleatoare |
Fuziune ordonata |
|
Coeficient de frecare ridicat |
Coeficient de frecare scazut |
|
Slabe caracteristici mecanice |
Bune caracteristici mecanice |
|
Imprimare usoara |
Imprimare dificila |
|
Contractii mici |
Contractii si post-contractii mari |
|
Slaba rezistenta la actiunea agentilor chimici |
Buna rezistenta la actiunea agentilor chimici |
|
Scaderea caracteristicilor mecanice la cresterea temperaturii |
Buna mentinere a caracteristicilor mecanice la cresterea temperaturii |
|
In general densitate mai mica |
Densitate mai mare |
|
Rezistenta la soc mai mare |
Rezistenta la soc mai mica |
3-MATERIALE DE ADAUS IN STRUCTURA MATERIALELOR TERMOPLASTICE
Chimistii au introdus in structura materialelor termoplastice diferite componente pentru:
1=modificarea proprietatilor fizice si chimice ale polimerului
2=usurarea prelucrarii prin injectare a maselor plastice
Introducerea materialelor de adaos se poate face fie in timpul polimerizarii fie dupa in timpul prelucrarii. Se disting 3 mari categorii de materiale de adaos:
1=aditivi
2=materiale de umplutura
3=materiale de ranforsare
3.1.MATERIALE ADITIVE
Se introduc in structura maselor plastice pentru:
-a)imbunatatirea elasticitatii materialului plastic
-b)diminuarea:
(1)pretului de cost a materialului
(2)oxidarii termice a materialului plastic
(3)contractiei termice la injectare
(4)greutatii piesei
-c)cresterea:
(1)rezistentei la atacul razelor UV
(2)rezistentei la foc sau flama
(3)rezistentei impotriva biodegradarii
(4)rezistenta la atacul micro-organismelor
(5)conductivitatii termice
(6)colorarii materialului
(7)usurintei la prelucrarea prin injectare
Cele mai dese materiale aditive utilizate sint:
1-plastifiantii
(a)sint solventi care transforma un material rigid in unul suplu (mai elastic)
(b)diminueaza temperatura de rigidizare a polimerului
(c)se utilizeaza frecvent pentru PVC
2-antioxidanti
(a)evita degradarea polimerului in timpul plastifierii
(b)se utilizeaza in concentratii < 1% mai ales pentru PMMA,ABS,PA
3-anti-UV
(a)au rolul de diminuare a atacului razelor ultra-violete(UV)asupra polimerului
(b)cel mai des utilizati pentru PP,PE
4-antistatici
(a)au rolul de diminuare a electricitatii electrostatice de pe suprafata piesei pentru evitarea atractiei de praf, sau alte particule si de a evita descarcarile electrostatice
5-agenti de ignifugare
(a)au rolul de a mari rezistenta la foc a materialelor plastice
(b)sunt obtinuti din compusi derivati ai fosforului, halogenati, sau ai amoniului
(c)sunt utilizati pentru obtinerea cablurilor electrice sau a altor piese pentru electronica si electricitate
6-lubrifianti
(a)externi:reduce frecarea dintre polimer si suprafetele metalice cu care ajunge in contact in timpul curgerii in matrita prin formarea unui film intre metal si material.concentratie<2%
(b)interni:reduce frecarea dintre macromoleculele polimerului si determina o curgere mai buna a topiturii
7-agenti fungistatici
(a)diminueaza atacul insectelor sau a micro bio-organismelor asupra polimerului
8-agenti de expandare
(a)sunt agenti ce se descompun in timpul plastifierii si determina aparitia de bule pe piesa(structura poroasa)
8-agenti de odorizare
(a)sunt substante chimice care corecteaza mirosul polimerilor
(b)pot fi:compusi organici
uleiuri naturale
hidrocarburi lichide
9-agenti de demulare
(a)sunt substante care se aplica pentru usurarea scoaterii piesei injectate din matrita
(b)se folosesc siliconii si produsi fluoro-clorurati
3.2. MATERIALE DE UMPLUTURA
Sunt substante sau amestecuri de substante inerte ,minerale sau organice dispersate sub forma de particule in matricea macromoleculara a polimerului.
Ele determina:
-(a)diminuarea:a pretului de cost
a contractiei materialului
-(b)cresterea:a rigiditatii si a duritatii materialului
a rezistentei termice si electrice a mat.
a rezistentei la rupere
(c)modificarea aspectului pieselor
Materialele de umplutura pot fi:
-(a)produse elastomere (butilenul)
determina cresterea elasticitati materialului plastic,de ex.:ABS,PBT,PS antisoc,PA, .
-(b)produse minerale cum ar fi:
carbonati
bie-sulfura de molibden pentru diminuarea frecarii
oxizi cum ar fi: mica, pudre, argile pentru cresterea rezistentei la UV ,atacul agentilor chimici
silicati cum ar fi: nisip,faina de siliciu pentru cresterea conductivitatii termice
talc pentru diminuarea contractiilor si pentru cresterea rezistentei la temperatura
-(c)produse organice cum ar fi:
teflon pentru cresterea rezistentei la temperaturii
rumegus de lemn pentru reducerea contractiilor
-(d)pudre metalice
3.3.MATERIALE DE RANFORSARE
Materialele de ranforsare sau de armare sunt materiale care adaugate unui polimer au drept scop principal imbunatatirea unor proprietati mecanice cum ar fi :rezistenta la tractiune ,la forfecare ,la abraziune ,la soc, .
Materialele de ranforsare pot fi sub forma de:
(1)fibre cum ar fi: fibre de sticla
fibre de carbon
fibre aramidice
fibre sintetice poliamidice (Kevlar)
fibre anorganice :de aluminiu,
beriliu ,oxid de titan , .
(2) microbile care pot fi de: sticla
polimeri
(3)fulgi din : sticla
borura de aluminiu
carbura de siliciu
mica, .
4-CARACTERISTICILE TEHNOLOGICE ALE PRINCIPALELOR MATERIALE TERMOPLASTICE
Principalele caracteristici pentru prelucrarea materialelor termoplastice prin tehnologia de injectare sunt prezentate in subcapitolele urmatoare pentru cele mai utilizate tipuri de materiale plastice. Este foarte importanta observatia ca pentru fiecare tip de material plastic prezentat in subcapitolele urmatoare exista mai multe sorturi de materiale care fiecare au propriile sale caracteristici de prelucrare prin tehnologia de injectare si acestea sant recomandate de producatorul de material plastic.
In subcapitolele urmatoare sunt date cateva indicatii cu privire la principalii parametrii de injectare cu observatia ca presiunile de injectare si contra-presiunile la dozare recomandate sunt presiuni specifice ale topiturii de material plastic din fata melcului.
4.1. POLIPROPILENA (PP)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
0.91-0.93 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-280 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
220 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
800 - 1800 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-200 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Medii si rapide |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1.3 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
1 ora la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 100 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.2. POLIETILENA DE INLTA DENSITATE (PE-HD)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
0.92-0.96 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-280 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
220 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
800 - 1800 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-200 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Medii si rapide |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1.3 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 8 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
1 ora la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 100 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.3. POLIETILENA DE JOASA DENSITATE (PE-LD)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
0.91-0.92 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
180 C°-240 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
200 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
600 - 1500 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Medii si rapide |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1.3 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 8 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
1 ora la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 100 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1, duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.4. POLISTIRENUL (PS)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.05 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-280 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
220 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
800 - 1400 bari ,foarte buna fluiditate |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Medii si rapide |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1.3 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 8 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
1 ora la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 100 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.5. ACRILO-BUTADIEN-STIREN (ABS)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.061.19 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-250 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
200 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1500 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-150 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Lent la inceput apoi rapid pt. o curgere lalinara |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.6 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 8 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
3 ora la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 30 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,clapeta anti-retur |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.6. COPOLIMER STIREN ACRILO-NITRIL (SAN)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.08gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-250 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
200 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1500 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza rapida de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.6 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 4.0x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 8 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
3 ore la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 30 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,clapeta anti-retur |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material |
||||||
4.7. POLIAMIDA (PA 6)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
1.14 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-250 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
220 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1600 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
20-80 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza mare de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 10 % macinatura |
||||||
|
Contractii |
0.7- 2.0 %, iar armata cu fibra de sticla 0.3-0.8% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material, dar la o stagnare de mai mult de 20 minute detemina o degradare termica in masa |
||||||
4.8. POLIAMIDA (PA 6.6)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
1.14 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
270 C°-290 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
250 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1600 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
20-80 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza mare de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 1 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 10 % macinatura |
||||||
|
Contractii |
0.7- 2.0 %, iar armata cu fibra de sticla 0.3-0.7% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material, dar la o stagnare de mai mult de 20 minute detemina o degradare termica in masa |
||||||
4.9. POLI-OXIMETILEN sau POLI-ACETAL (POM)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
1.40-1.42 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
205 C°-215 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
150 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1500 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza medii simari de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.7 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 100 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 20 % -100 %macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Foarte sensibil la oprirea masinii mai mult de 5-10 minute determina degradarea in masa , se recomanda curatirea cu PE |
||||||
4.10. POLICARBONATUL (PC)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.20 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
280 C°-310 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
200 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1300 - 1800 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
100-150 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza mare de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.6 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
3 ore la 120 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 20 % macinatura |
||||||
|
Contractii |
0.6- 0.8 %, iar armat cu fibra de sticla 0.2-0.4% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Se necesita purjarea cu alt material recomandat PE si la o stagnare de mai mult de 20 minute detemina o degradare termica in masa de aceea se recomanda reducerea temperaturii la 200 C° |
||||||
4.11. POLIMETACRILAT DE METIL (PMMA)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.18 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-250 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
170 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1700 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
100-300 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza lenta de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.6 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 80 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 10 % macinatura |
||||||
|
Contractii | |||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material, dar la o stagnare de mai mult de 20 minute detemina o degradare termica in masa |
||||||
4.12. POLIBUTILEN TERFTALAT (PBT)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
1.30 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
250 C°-260 C°sub 240C°ingheata, iat peste 270C° are loc degradarea termica |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
210 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1400 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza mare de injectare datorita vitezei mari de cristalizare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.7 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 5 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 120 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 10 %-20% macinatura |
||||||
|
Contractii |
1.4- 2.0 %, iar armat cu fibra de sticla 0.4-0.6% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material, dar la o stagnare de mai mult de 20 minute detemina o degradare termica in masa si se necesita purjarea materialului de pe cilindru |
||||||
4.13. POLIETILEN TERFTALAT (PET)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Semi-cristalin |
||||||
|
Densitate |
1.35 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
270 C°-280 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
220 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1600 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
50-100 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza mare de injectare , datoita vitezei mari de cristalizare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.7 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3.5x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 5 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
4 ore la 140 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 20 % macinatura |
||||||
|
Contractii |
1.2- 2.0 %, iar armata cu fibra de sticla 0.4-0.6% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Se necesita purjarea cu alt material PE sau PP, dar la o stagnare de mai mult de 5 minute detemina o degradare termica materialului pe cilindru |
||||||
4.14. POLIURETANUL (PUR sau TPU)
|
Nr.crt. |
Denumire caracteristica |
Recomandari |
|||||
|
Structura |
Amorf |
||||||
|
Densitate |
1.35 gr/cm3 in stare solida |
||||||
|
Temperaturile pe cilindrul de plastifiere |
T.duza |
Zona4 |
Zona3 |
Zona2 |
Zona1 |
Zona racire |
|
|
Temperatura topiturii |
220 C°-250 C° |
||||||
|
Temp. de stagnare pe cil. |
200 C° |
||||||
|
Presiune de injectare |
1000 - 1600 bari |
||||||
|
Contra-presiune doz. |
80-200 bari |
||||||
|
Viteza de injectare |
Viteza medii de injectare |
||||||
|
Viteza de dozare |
Viteza periferica de max.= 0.3 m/sec |
||||||
|
Curse de dozare |
Min. 0.5x D- max. 3x D |
||||||
|
Perna de material |
2- 6 mm |
||||||
|
Pre-uscare |
3 ore la 110 C° |
||||||
|
Reciclare |
Max. 100% macinatura |
||||||
|
Contractii |
0.7- 2.0 %, iar armata cu fibra de sticla 0.3-0.8% |
||||||
|
Echipare masina de inj. |
Melc standard cu L/D = 20:1-25:1 ,duza deschisa |
||||||
|
Oprirea masinii de inj. |
Nu se necesita purjarea cu alt material, dar la o stagnare de mai mult de 20 minute determina o degradare termica in masa |
||||||
5-PRINCIPALELE PROCESE ALE TEHNOLOGIEI DE INJECTARE
5.1.PROCESUL DE PLASTIFIERE
Plastifierea este procesul cel mai important care are loc intr-o masina de injectie mase plastice.
Prin plastifiere se intelege procesul prin care materialul plastic solid aflat in palnia masinii de injectat este transformat intr-o topitura vascoasa omogena si uniforma ca si presiune si temperatura si care se acumuleaza in fata melcului in faza de dozare. Intregul proces de plastifiere are loc in cilindrul de plastifiere care asa cum se vede din figura de mai jos este alcatuit din urmatoarele piese componente:
Micro-duza
Duza
Capul cilindrului
Cilindrul de plastifiere
Supapa antiretur]
Melc
Fig.5.1. Ansamblul cilindru si melc de plastifiere
Corp de incalzire
Termocupla
Pentru o mai buna analiza a procesului de plastifiere este necesara studierea caracteristicilor principale ale elementelor componente ale ansamblului de plastifiere prezentate mai sus.
1.Micro-duza=asigura transferul materialului termoplastifiat din cilindru in duza matritei. Forma si geometria ei depinde de tipul materialului si conceptia matritei.
Principalele caracteristici ale micro-duzelor sunt:
D=diametrul gaurii de injectare al micro-duzei si D=Dm-1 unde Dm=diametrul de intrare al gaurii duzei matritei
Rs=raza capului sferic al micro-duzei si Rs=15 mm
Etansarea perfecta intre micro-duza masinii si duza matritei
Alinierea perfecta intre micro-duza masinii si duza matritei(gaurile din cele doua duze sa fie perfect coaxiale)
Etansarea perfecta la montarea micro-duzei in corpul duzei masinii de injectat pe suprafetele de inchidere ale acestora.(fig.5.2)
Fig.5.2. Ansamblu duza micro-doza
.Duza masinii de injectat este elementul care face legatura dintre capul cilindrului si micro-duza si permite patrunderea in adancime mult mai mare pentru a se putea efectua contactul intre micro-duza si duza matritei.
Se intalnesc diverse tipuri de duze cum ar fi:
Duze directe-deschise fara incalzire
Duze directe-deschise cu corp de incalzire pe exterior
Duze directe-deschise cu torpila de incalzire in interior
Duze cu amestecator in interior (pt. omogenizare)
Duze cu inchidere cu clapeta
Duze cu inchidere cu ac cu resort
Duze cu inchidere cu ac comandate hidraulic
3.Capul cilindrului serveste la realizarea legaturii intre duza si cilindrul masinii. Este foarte importanta montarea corecta a capului pentru a asigura o etansare perfecta cu cilindrul de plastifiere si pentru a nu se crea obstacole in calea curgerii materialului plastifiat.
4.Cilindrul de plastifiere serveste la centrarea melcului masinii de injectat si impreuna cu acesta la efectuare procesului de plastifiere.
El este confectionat din oteluri aliate speciale care sa impiedice uzura prematura a acestuia datorita coroziunii si abraziunii.
5.Supapa anti-retur este elementul montat in capul melcului pentru ai asigura acestuia atat functia de dozare de material cit si cea de injectare caz in care acesta se comporta ca un piston.
Elementele componente ale supapei anti-retur sint:
a) Cap conic
b) Clapeta antiretur
c)
Fig5.3.Constructia supapei anti-retur
Inel de presiune
Presiunea materialului termoplastifiat creata de miscarea de rotatiei a melcului in faza de dozare determina deplasarea clapetei antiretur spre varful conic al supapei si creeaza cale libera materialului termoplastifiat printre clapeta si inelul de inchidere ,pe sub clapeta anti-retur si prin canalele efectuate pe capul conic si care ajunge astfel in zona de acumulare,asa cum se observa din figura de mai jos:
Fig.5.4.Pozitia
clapetei anti-retur in faza de dozare
Drumul de
curgere al materialului
Presiunea materialului termoplastifiat creata de miscarea de avansare a melcului in faza de injectare determina deplasarea clapetei anti-retur spre inelul de inchidere obtinandu-se o etansare perfecta intre clapeta si inelul de inchidere care nu va permite intoarcerea materialului inapoi in cilindrul de plastifiere pe spira melcului. In acest caz melcul va lucra ca un piston si va impinge in conditii controlate de viteza si presiune materialul termoplastifiat acumulat in fata melcului in faza de dozare realizand astfel fazele de injectare si mentinere,asa cum se observa din figura de mai jos:
Fig.5.5.Pozitia clapetei anti-retur in faza de injectare Zona de acumulare
Materialul termoplastifiat
6.Melcul ansamblului de plastifiere
Melcul este organul cel mai important al unei masini de
injectie,deoarece acesta indeplineste simultan sau succesiv mai multe
functii deo
Transportul si plastifierea materialului plastic
Dozarea cantitatii de material termoplastifiat necesare injectarii piesei
Injectarea si mentinerea in anumite conditii de viteza si presiune pentru obtinerea unei piese injectate de calitate
Melcul unei masini de injectat se compune in principal din: capul melcului
corpul melcului
coada melcului
Corpul melcului este partea cea mai importanta a melcului si este caracterizata de 3 zone principale:
a) Zona de alimentare care asigura alimentarea cu granule de material plastic din palnia masinii si transportul acestora spre interiorul cilindrului de plastifiere. Pe aceasta zona adancimea canalului spirei melcului este cea mai mare si constanta pe toata lungimea acestuia. Aceasta zona este caracterizata de: lungimea zonei de alimentare=La
diametrul de fund al spirei
melcului=da
b) Zona de compresie asigura o puternica comprimare a granulelor de material plastic de suprafata interioara a cilindrului de plastifiere. Acest lucru este posibil datorita micsorarii progresive a adancimii canalului spirei melcului pe toata lungimea acestuia. Aceasta zona este caracterizata de:lungimea zonei de compresie= Lc
c) Zona de omogenizare(pompare)asigura o intensa amestecare a topiturii de material pentru o mai buna omogenizarea si uniformizare a topiturii. Pe aceasta zona adancimea canalului spirei melcului este cea mai mica si constanta pe toata lungimea acestuia. Aceasta zona este caracterizata de:
- lungimea zonei de alimentare=Lo
- diametrul de fund al spirei melcului=do
Lungimile zonelor melcului cit si profilul lor depind de constructia melcului care poate fi:
Melc universal
Melc pentru materiale amorfe
Melc pentru materiale semi-cristaline
Fib.5.6. Elementele caracteristice ale melcului
Melc pentru materiale speciale(PVC
rigid)
Elementele caracteristice ale unui melc sunt prezentate in figura de mai jos:
Acestea sint:
Diametrul melcului=D
Lungimea filetata a melcului=L=(10D . 23D)
Lungimea zonei de alimentare=La=(3D . 10D)
Lungimea zonei de compresie =Lc=(3D . 7D)
Lungimea zonei de omogenizare=Lo=(1D . 3D)
Pasul spirei melcului=p=constant si egal cu D
Profilul sectiunii spirei melcului:
- universal
- amorf
- semi-cristalin
Raportul de compresie (Rc) reprezinta raportul dintre volumul de material din zona de alimentare si cel din zona de omogenizare si poate fi determinat prin formula :
In care:
Rc raportul de compresie al melcului
Dm diametrul melcului (exterior) [mm]
Da diametrul miezului melcului pe zona de alimentare [mm]
Do diametrul miezului melcului pe zona de omogenizare [mm]
Raportul de compresie poate fi:
Mic=(1.2 . 1.8)pentru PMMA,ABS,PVC,TPU .
Mijlociu=(1.8 . 3)pentru :PC,PS,PPO, .
Mare=(3 . 4.5)pentru:PE,PFA,PA, .
In faza de dozare melcul este antrenat in miscare de rotatie de catre un hidromotor sau printr-un reductor de catre un motor electric. Materialul plastic sub forma de granule sau alte forme (amestecuri de macinatura , paf, coloranti, . )din pilnia masinii de injectat cade sub actiunea greutatii in interiorul cilindrului de plastifiere si umple golurile spirei melcului din zona de alimentare.Ajuns in interior acesta este impins in fata pe principiul mecanismului surub-piulita.Miscarea de inaintare a materialului plastic solid sub forma de granule este influentata de:
Unghiul de inclinare al spirei melcului
Adancimea canalului in zona de alimentare
Frecarea dintre materialul plastic si suprafetele cu care ajunge in contact ale cilindrului si ale melcului
Putem avea o alimentare buna cu material plastic daca acesta aluneca pe suprafata canalului melcului si adera la suprafata interioara a cilindrului de plastifiere. Datorita frecarii uscate din zona de alimentare granulele de material plastic sufera o forfecare care determina faramitarea acestora,iar particulele foarte mici adera la suprafata interioara incalzita a cilindrului formand o pelicula subtire de material plastic topit si lipit de suprafata interioara a cilindrului care preia jocul dintre melc si cilindru si ii permite acestuia sa se roteasca intr-o bucsa cilindrica de termoplast care captuseste suprafata interioara a cilindrului. De aceea se impune reglarea unei temperaturi corecte pe zona de alimentare si o suprafata foarte bine lustruita a canalului melcului din zona de alimentare, iar in cazul in care suprafata este deteriorata sau lovita se impune o foarte buna lustruire a acesteia.
Putem avea o proasta alimentare cu material plastic solid si chiar infundarea canalului de alimentare din palnia masinii (formare de dop de material plastic topit)datorita supraincalzirii zonei de alimentare si ca urmare lipirea materialului plastic de suprafetele canalului melcului si de gaura de alimentare din cilindru de sub palnia de alimentare. Supraincalzirea se datoreaza mai multor factori cum ar fi:
Reglarea unei temperaturi prea mari pe zona de alimentare
Deplasarii caldurii din zonele cu temperatura mai mare inspre zona de alimentare si acest lucru se datoreaza opririlor foarte dese ale masinii cu incalzirea cuplata.
Functionarea continua si indelungata a dozarii (pentru curse de dozare mari aprox.=3xD)cu viteze de dozare mari si contra-presiune la dozare ridicata ceea ce determina frecari foarte mari si autoincalzirea pronuntata a zonei de alimentare.
Controlul reglorului sau al operatorului in faza de dozare este foarte important si consta in a urmarii si temperatura pe zona de alimentare,pentru ca daca temperatura este mai mica sau constanta cu cea reglata pe aceasta zona atunci fortele de frecare vor fi mai mici ,alunecarea intre particule si suprafetele cu care ajung in contact este mai buna si deci vom avea o alimentare mai buna fara incluziuni de aer. Daca temperatura este mai mare sau in crestere fata de cea reglata pe aceasta zona atunci particulele de material plastic se vor lipi de suprafetele metalice supraincalzite (palnie ,cilindru ,melc, . )ceea ce va duce la inrautatirea alimentarii.
Materialele plastice sub forma de granule si cu densitate mare (mai grele) cad mai usor in canalul melcului in zona de alimentare si determina o mai buna alimentare in timp ce materialele mai usoare sau sub forma de macinatura, praf, sau cu amestec de materiale de adaos ca fibre de sticla, de carbon si altele cad mai greu si duc la o alimentare mai dificila ,de aceea se necesita viteze de dozare mai mici si contra-presiunea la dozare medii.
Deplasarea materialului plastic in interiorul cilindrului de plastifiere continua si acesta ajunge in zona de compresie a melcului ,zona in care diametrul miezului melcului creste si determina scaderea treptata a adancimii canalului melcului. Odata cu scaderea adancimii canalului melcului materialul plastic solid sub forma de granule este obligat sa treaca dintr-un spatiu mai mare intr-un spatiu mult mai mic si deci el va fi puternic comprimat si presat pe suprafata interioara a cilindrului incalzita de corpurile de incalzire de pe exteriorul cilindrului. Cresterea astfel foarte puternica a presiunii interioare duce la intensificarea frecarilor dintre granulele de material plastic si melc si suprafata interioara incalzita a cilindrului ceea ce determina formarea unei cantitati de caldura care alaturi de cea emanata de corpurile de incalzire de pe exteriorul cilindrului duce la inceperea topirii si plastifierii materialului plastic si la formarea unui film de topitura care adera la suprafata interioara incalzita a cilindrului. Pe masura ce materialul plastic inainteaza in zona de tranzitie creste comprimarea si deci topirea tot mai pronuntata a acestuia. In aceasta zona in canalul melcului se disting 3 zone specifice:
Un film de topitura lipit de suprafata interioara incalzita a cilindrului
Un bloc de material solid netopit si presat pe flancul suprafetei active a canalului melcului
O cantitate de topitura neomogena formata prin colectarea filmului de topitura de pe suprafata interioara incalzita a cilindrului odata cu avansarea materialului plastic in zona de compresie.
Odata cu avansarea materialului plastic in zona de compresie adancimea canalului melcului continua sa scada si deci sa creasca fortele de frecare si viteza de forfecare a moleculelor de polimer ceea ce determina o crestere a caldurii disipate ceea ce va duce la topirea blocului de material solid care se va diminua si cresterea cantitatii de topitura din canalul melcului. Presiunea interioara creste la randul ei si va determina ca cea mai mare parte a aerului prins intre granulele de material sa fie impinse datorita presiunii peste spirele melcului spre zona de alimentare si evacuarea acestuia prin palnia de alimentare a masinii.
Stratul de material plastic solid s-a sfaramitat spre sfarsitul zonei de compresie si granulele de material plastic solid s-au distribuit de-a lungul sectiunii canalului melcului in masa de topitura ca cuburile de gheata intr-un pahar cu apa. Din aceasta cauza frecarile dintre materialul plastic solid si suprafetele melcului si suprafetele interioare incalzite ale cilindrului scad foarte mult si deci si caldura disipata de acestea ,de aceea pentru topirea si a ramasitelor de material plastic solid dispersate in interiorul masei de topitura se necesita cresterea caldurii disipate de corpurile de incalzire prin reglarea unei temperaturi mai mari pe aceasta zona ceea ce va determina o supraincalzire a topiturii in straturile superficiale Presiunea interioara de valoare cea mai mare se afla spre capatul zonei de compresie ,in special la melcii cu zona lunga si raport mare de compresie.
Ajuns in zona de omogenizare in care adancimea canalului melcului este de valoare minima si constanta stratul superficial de topitura continua sa fie colectata de pe suprafata interioara incalzita a cilindrului de plastifiere si datorita miscarii de rotatie a melcului au loc urmatoarele fenomene:
Terminarea topirii particulelor de material solid dispersate in masa de topitura
Omogenizarea intregii mase de topitura
Uniformizarea presiunii si temperaturii topiturii
Mentinerea unei inalte presiuni constante pentru pomparea topiturii in fata melcului in zona de acumulare
Caldura necesara efectuarii fenomenelor de mai sus este data de caldura disipata de corpurile de incalzire de pe suprafata exterioara a cilindrului si in cea mai mare parte de energia termica datorata forfecarilor materialului plastic supus la puternice forte de forfecare intre suprafata interioara a cilindrului si suprafata canalului melcului aflat in miscare de rotatie. Energia termica determinata de forfecare creste direct proportional cu viteza de rotatie a melcului si cu diametrul melcului. Mentinere unei presiuni interioare mari si constante pe aceasta zona este foarte importanta deoarece astfel se asigura:
Impiedicarea curgerii inapoi a topiturii pe canalul melcului
Deschiderea supapei anti-retur prin impingerea in fata a clapetei anti-retur
O alimentare constanta cu topitura a zonei de acumulare din fata melcului
Temperatura finala dorita a masei de topitura acumulata in fata melcului in faza de dozare este data in cea mai mare parte de energia termica emanata de fortele de forfecare a materialului plastic si de caldura disipata de corpurile de incalzire de pe exteriorul cilindrului de pe aceasta zona.
|
|
|
5.2 PROCESUL DE CURGERE AL TOPITURII IN MATRITA
Modul
de curgere al topiturii de material plastifiat in cuibul matritei are o
deo
Fig.5.8. Schema fazei de injectare in matrita
Topitura de material plastifiat curge in cuibul
matritei datorita presiunii aplicate de catre melcul
masinii de injectat care in faza de injectare functioneaza ca un
piston asupra caruia actioneaza la randul lui pistonul
cilindrului hidraulic de injectare in interiorul caruia
actioneaza presiunea hidraulica de injectare (Pi).vezi figura de
mai jos:Fig.5.8:
Presiune hidraulica de injectare (Pinj) Matrita Piesa injectata a Cilindrul de plastifiere Cilindru hidraulic de injectare Presiune specifica de injectare (Psp)
Melc
Fig.5.9. Sectiunea frontului la curgerea topiturii in
matrita Profilul vitezelor de curgere Frontul de curgere al topiturii Substrat cu intense forfecari moleculare Strat superficial solidificat Grosimea de perete a piesei injectate
In timp ce topitura de material plastic ajunge in contact cu
peretii cuibului matritei ea incepe sa se raceasca
imediat rezultand un strat de material plastic racit ce formeaza un
strat termoizolator de material ce imbraca topitura din interiorul
matritei. De aceea temperatura in centrul grosimii de perete al topiturii
este mult mai mare decat pe margini si ca urmare fluiditatea topiturii
este mult mai mare in centru decat pe margini. Astfel intre straturile din
exterior si cele din centru apar viteze de curgere diferite care
determina un front de curgere asemeni unui balon infasurat
intr-o membrana bine intinsa asa cum se vede in figura de mai
jos:(efect Fontaine=fan
5.2.5. Fenomenul de aparitie a liniilor de sudura si a liniilor de curgere
Linie
de curgere Fig.5.14. Fenomenele de aparitie a liniilor de sudura si
de curgere Linie
de sudura
Liniile de
sudura se creeaza atunci cand doua fronturi de curgere se
intalnesc din directii si sensuri opuse .Intalnirea a doua
fronturi de curgere care nu vin din directii si sensuri total opuse
formeaza linii de curgere. Daca topitura trebuie sa curga
in jurul unui obstacol din cuibul matritei (poansoane ,
miezuri,bacuri,alte inchideri, . )dupa acest obstacol va rezulta o linie de
sudura sau o linie de curgere , iar modul de formare al acestora este
prezentat in figurile de mai jos, Fig.5.14.
5.2.6. Fenomenul de jet liber
Fig.5.15. Fenomenele de aparitie a jetului liber
Un alt fenomen
important intalnit la curgerea topiturii in cuibul matritei este jetul
liber. Acesta se refera la tendinta topiturii de a intra in cuibul
matritei sub forma unui jet fara a atinge suprafetele
cuibului matritei din jurul digului si de aceea umplerea cuibului va
avea loc prin adunarea jetului din capatul in care ajunge in contact cu
suprafata cuibului matritei spre digul matritei ducand astfel la
aparitia unor fenomene cum ar fi :linii de sudura, de curgere,
turbulente, capcane de aer, goluri,virgule , . care dauneaza
calitatii piesei injectate. Acelasi fenomen de jet liber poate
sa apara si in cazul in care se injecteaza cu viteza
mare intr-o matrita cu variatii mari ale grosimilor de
pereti ale piesei injectate (vezi matrite de clapari de BDC ) la
trecerea brusca dintr-o zona cu pereti subtiri la o
zona cu pereti grosi. In ambele cazuri pentru diminuarea efectelor
negative ale jetului liber se necesita gasirea corecta a
palierului de pe cursa de injectare in care apare fenomenul de jet liber
si reducerea cat mai mult posibil a vitezei de injectare pe acest palier.
Acest lucru se poate observa si din figura de mai jos, Fig.5.15.:
Fig.5.16. Fenomenul de aparitie a arderii prin efect Diesel
5.2.7. Fenomenul de ardere prin
efectul Diesel
Este fenomenul care apare de cele mai multe ori la capatul drumului de curgere in momentul umplerii volumice ale cuiburilor matritelor atunci cand in aceste zone viteza de avansare a fronturilor de curgere este asa de mare incat aerul existent in cuibul matritei este asa de puternic comprimat de presiunea de avansare a fronturilor de curgere incat determina supra-incalzirea aerului comprimat la o temperatura asa de mare incat determina arderea locala a fronturilor de curgere.
De asemenea fenomenul de ardere prin efectul Diesel poate sa apara si in zonele de pe piesele injectate in care se formeaza capcanele de gaze asa cum este prezentat in subcapitolul 5.2.8.
Fig.5.17. Fenomenul de aparitie al capcanelor de gaze
5.2.8. Fenomenul de aparitie a
capcanelor de gaze
Este fenomenul care apare atunci cand doua sau mai multe fronturi de curgere se intalnesc in jurul unei zone in care inconjoara o bula de aer sau gaze din interiorul matritei determinand aparitia de piesa incompleta,(Fig.5.17.) cu lipsa in aceasta zona, sau dese ori o pata de mozaic, o pata lucioasa sau chiar ardere prin efect Diesel. Capcanele de gaze pot sa apara si la capatul drumurilor de curgere in cazul in care degazarile din matrita sunt insuficiente sau lipsesc sau sunt amplasate incorect. Capcanele de gaze sunt datorate variatiilor mari de grosimi de perete si existentei mai multor drumuri de curgere pentru umplerea cuibului matritei.
Influenta vitezelor de injectare asupra vitezelor de umplere a fronturilor de curgere
Fig.5.19. Viteza de avansare mare a frontului
de curgere Substrat de forfecari de material Strat de material solidificat Topitura de material Fig.5.18. Viteza de avansare mica a
frontului de curgere Grosimea de perete a piesei injectate Viteza de umplere Substrat de forfecari de material Front de curgere Strat de material solidificat
Viteza de
injectare are o importanta foarte mare asupra curgerii topiturii de
material in interiorul cuibului matritei datorita faptului ca
viteza de avansare a melcului in faza de injectare determina o viteza
de avansare a topiturii acumulata in fata acestuia care impinge
topitura aflata in stratul central ramas netopit determinand viteza
de avansare a frontului de curgere numita si viteza de umplere.
Acest lucru se observa in figurile de mai jos:
Front de curgere Viteza de umplere
La o viteza de injectare mica rezulta o viteza de umplere a cuibului matritei mica si deci o racire mai pronuntata a stratului de material aflat in contact cu peretii matritei. Ca urmare grosimea stratului de material plastic solidificat este mult mai mare cat si cea a substratului de forfecari si deci grosimea stratului de topitura mult mai mica , iar fluiditatea topiturii mult mai mica.(vezi Fig.5.18.) Aceste circumstante determina o orientare a lanturilor de polimeri pe directia de curgere mult mai slaba in straturile superficiale, dar mult mai uniforma si mai constant distribuita in intreaga sectiune a piesei injectate si ca urmare caracteristicile de rezistenta mecanica ale piesei injectate sunt mult mai bune. De aceea vitezele de injectare mici se folosesc de cele mai multe ori la piese cu peretii grosi , de dimensiuni mai mici, cu drumuri de curgere scurte, cu bosaje si nervuri groase intens solicitate mecanic.
La o viteza de injectare mare rezulta o viteza de umplere a cuibului matritei mare si deci energia termica datorata forfecarilor de material mult mai pronuntate va fi mult mai mare ceea ce determina cresterea temperaturii topiturii. Ca urmare grosimea stratului de material plastic solidificat este mult mai mica cat si cea a substratului de forfecari si deci grosimea stratului de topitura mult mai mare (vezi Fig.5.19.), iar fluiditatea topiturii mult mai mare. Aceste circumstante determina o orientare a lanturilor de polimeri pe directia de curgere mult mai buna in straturile superficiale, dar mult mai neuniforma si mai dezorientate in intreaga sectiune a piesei si ca urmare caracteristicile de rezistenta mecanica sant mult mai slabe si deformatii ulterioare mult mai mari. De aceea vitezele de injectare mari se recomanda pentru piese de dimensiuni mari,cu peretii subtiri, cu drumuri de curgere foarte lungi.
Pe masura ce topitura de material umple tot mai mult cuibul matritei presiunea interioara masurata in punctul de intrare al topiturii in cuibul matritei care actioneaza prin impingerea topiturii din grosimea de perete si asupra frontului de curgere creste progresiv cu cresterea drumului de curgere datorita cresterii vascozitatii topiturii de material datorita racirii acesteia in contact cu peretii matritei. Un alt factor important al procesului de umplere este grosimea de perete a piesei injectate, astfel cu cat grosimea de perete este mai mare cu atat presiunea interioara pentru impingere frontului de curgere este mai mica si cu cat grosimea este mai mica cu atat presiunea interioara pentru impingerea frontului de curgere este mai mare. Pentru o umplere uniforma si constanta s-a stabilit o relatie de dependenta dintre presiunea interioara si de intre lungimea drumului de curgere (L) si grosimea de perete a piesei injectate (g):
L
=constant
g2
Din relatia de mai sus se poate observa ca presiunea interioara este direct proportionala cu lungimea drumului de curgere (L) si invers proportionala cu patratul grosimii de perete al piesei injectate (g), deci influenta cea mai mare asupra presiunii interioare si asupra vitezei de avansare a fronturilor de curgere o are grosimea (g) de perete a pieselor injectate.
Presiunea de umplere (pu) este presiunea necesara umplerii cuibului matritei si este egala cu presiunea interioara in momentul umplerii volumice a cuibului matritei cu topitura de material masurata in punctul de intrare al acesteia in cuibul matritei (gaura de intrare in duza matritei).Variatia presiunii de umplere este prezentata in figura (Fig.5.20.)
interna (pu) Pct. de umplere
volumica 
Fig.5.20.
Variatia presiunii de umplere(pu) masurata in punctul
de injectare
Variatia presiunii interne (pi)este influentata de urmatorii factori:
Indicele de curgere al materialului(fluiditatea)
Temperatura materialului
Presiunea de injectare
Vitezele de injectare
Lungimea drumului de curgere
Grosimile de pereti ale piesei injectate
Temperatura matritei
Starea suprafetelor cuibului matritei
Fig5.21. Variatia presiunii interioare in cuibul matritei in
momentul umplerii volumice a acestuia
Distributia presiunii interioare(Pi) din
cuibul matritei in momentul umplerii volumice , adica in momentul in
care fronturile de curgere ajunge la capatul drumului de curgere din
interiorul cuibului matritei (ultimul punct din cuibul matritei este
umplut ) este prezentata in figura de mai jos(Fig.5.21)
Din distributia presiunilor din cuibul
matritei de mai sus (Fig.5.21.) se poate observa ca presiunea
specifica necesara umplerii volumice a cuibului matritei este de
511,5
Operatia
de injectare a unui reper din mase plastice este un proces deo
Procesul de injectare este un proces ciclic ,fiecare ciclu fiind alcatuit din mai multe faze care se repeta identic la fiecare ciclu si in aceeasi ordine dand astfel constanta ciclului de injectare.
Pentru studierea procesului de injectare se considera desfasurarea fazelor ciclului de injectare in ordinea in care acestea au loc atunci cand se demareaza pe o masina de injectat un ciclu de injectare pe automat sau pe semi-automat. Succesiunea de desfasurare a fazelor ciclului de injectare este urmatoarea:
Faza de inchidere matrita
Faza de zavorare matrita (inchidere cu inalta forta)
Faza de avansare unitate de injectare
Faza de injectare dinamica in matrita
Faza de mentinere
Faza de racire
Faza de dozare
Faza de decomprimare
Faza de retragere a unitatii de injectare
Faza de dezavorire
Faza de deschidere
Faza de aruncare centrala si/sau aruncarea de pe miezuri (demulare)
Faza de retragere a aruncarii centrale si /sau de pe miezuri (retragerea demularii)
Faza de pauza intre cicluri
1) Faza de inchidere matrita
Este prima faza a ciclului de injectare si care demareaza numai daca matrita este complet deschisa si aruncarea centrala si de pe miezuri este retrasa in pozitia initiala. Faza de inchidere este faza in care platoul mobil al masinii de injectat sub actiunea sistemului de inchidere se apropie de platoul fix si astfel semi-matrita mobila montata pe platoul mobil se apropie de semi-matrita fixa montata pe platoul fix pina cind cele doua ajung in contact si se realizeaza astfel inchiderea matritei.
Fig.6.1.a)Pozitia
matritei la inceputul fazei de inchidere
Fig.6.1.b)Pozitia
matritei la sfirsitul fazei de inchidere
Reglajul parametrilor fazei de inchidere se face astfel incat sa se obtina un timp cat mai mic al fazei de inchidere pentru a se diminua timpul total de ciclu, dar avandu-se in vedere protejarea si cresterea duratei de viata a matritei si a masinii de injectat.
A)PARAMETRII DE REGLAJ
Principalii parametrii tehnologici care se necesita a fi reglati pentru faza de inchidere matrita sunt:
a) Presiunea de inchidere matrita (pi)
Este presiunea hidraulica din sistemul de inchidere al masinii de injectat. La unele modele mai vechi de masini de injectat ea se regleaza manual la o valoare de (60, . ,100)bari in functie de marimea matritei si de uzura masinii,iar la noile masini de injectat valoarea presiunii de inchidere se regleaza automat de catre masina in functie de vitezele de inchidere reglate.
Presiunea de inchidere nu lucreaza pe toata faza de inchidere, ci ultima parte a cursei de inchidere in care unele parti ale matritei ajung in contact se face cu o presiune mult mai mica pentru protectia matritei numita presiune de securitate.
b) Presiune de securitate matrita (ps)
Este presiunea hidraulica din sistemul de inchidere al masinii de injectat care actioneaza in momentul in care unele componente ale matritei fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila (coloane si bucse de ghidare,bolturi inclinate si bacuri,miezuri si pastile ,readucatoare , . ) ajung in contact si pentru protectia lor si pentru cresterea duratei de viata a acestora se necesita o presiune de inchidere mult mai mica decat cea de inchidere (pi) numita presiune de securitate (ps).
Presiunea de securitate matrita are rolul de a opri miscarea de inchidere a matritei in cazul in care:
O piesa injectata in ciclul anterior nu a fost evacuata din matrita si se inchide peste aceasta
O retea de injectare a ramas agatata in cuibul matritei si se inchide peste aceasta
O componenta metalica a matritei (bac ,ciuperca ,pastila ,insertie ,miez , . ) nu a intrat in pozitia ei normala in matrita si se inchide peste aceasta
Alte corpuri straine ajung in planul de separatie al matritei sau chiar in cuibul matritei
Reglare presiunii de securitate matrita (ps) se face la o valoare cat mai mica posibil (3, . ,30) bari ,dar care sa permita Invingerea tuturor fortelor de frecare si deci inchiderea matritei pana la sfarsitul cursei de inchidere matrita. Valoarea ei se poate verifica pe manual daca se pune o bucata de carton sau o retea de plastic moale in planul de separatie al matritei si se inchide pe manual matrita si in momentul presarii acesteia trebuie sa se opreasca singura inchiderea fara sa se ajunga la zavorarea matritei cu inalta presiune peste cartonul sau reteaua din planul de separatie al matritei.
c) Cursa de securitate matrita
Este ultima cursa de inchidere inainte de inchiderea cu inalta forta (zavorire) pe parcursul careia masina de injectat inchide cu presiunea de securitate (ps).
Rolul cursei de securitate este de a regla valoarea la care presiunea de inchidere trebuie sa comute la presiunea de securitate matrita pentru protectia acesteia.
Reglarea cursei de securitate se face in functie de constructia matritei astfel se regleaza valoarea presiunii de securitate la zero (0) si se inchide pe manual si se citeste valoarea la care s-a oprit inchiderea matritei. In functie de constructia matritei si de pozitia elementelor componente care ajung in contact fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila (coloane si bucse de ghidare,bolturi inclinate si bacuri,miezuri si pastile ,readucatoare , . ) se regleaza valoarea citita la care s-a oprit inchiderea matritei fie prin marirea , fie prin micsorarea acesteia , la care se mai adauga (10, . ,20)mm de siguranta.
d) Timpul de securitate matrita
Este un timp de siguranta in care trebuie sa se desfasoare inchiderea matritei pe toata lungimea cursei de securitate matrita , pentru ca altfel la depasirea timpului de securitate matrita are loc oprirea ciclului si deschiderea in caz de incident a matritei.
Rolul timpului de securitate matrita este de a marca timpul cat lucreaza inchiderea cu presiunea de securitate matrita din momentul in care incepe inchiderea cu cursa de securitate matrita.
Reglarea timpului de securitate matrita se face in functie de valoarea reala a timpului in care are loc inchiderea de securitate a matritei din momentul in care se comuta la cursa de securitate pana la sfarsitul cursei de securitate ,valoare care poate fi citita sau cronometrata la masina. Astfel timpul de securitate reglat va fi egal ci timpul real de securitate citit plus (2, . ,3) secunde.
Fig.6.2.Exemplu
de variatie a presiunilor in timpul fazei de inchidere
matrita
tsreglat=tscitit+(2, . ,5)
In fig.6.2. este prezentat un model de variatie a presiunii de inchidere pe parcursul fazei de inchidere matrita si momentele in care se recomanda comutarea de la presiunea de inchidere la presiunea de securitate si de la presiunea de securitate la cea de zavorare la sfarsitul fazei de inchidere si comutarea la faza de zavorare.
e) Vitezele de inchidere matrita
Sunt vitezele de deplasare ale platoului mobil spre platoul fix pentru a se realiza inchiderea matritei intr-un timp cat mai scurt posibil , dar care sa nu provoace deteriorari ale matritei ,ciocnirea elementelor care ajung in contact ale matritei sau socuri si trepidatii ale elementelor de inchidere ale masinii de injectat.
Modelele mai vechi ale masinilor de injectat erau prevazute cu o singura viteza de inchidere. Acest lucru determina alegerea unei viteze constante si optime de inchidere care sa fie suficient de mare pentru reducerea timpului de inchidere si implicit a timpului total de ciclu ,dar care sa nu provoace socuri si lovirea partilor componente ce ajung in contact ale matritei. Modelele mai noi de masini de injectat pot avea (2,3,5, sau mai multe) viteze de inchidere diferite pe curse de inchidere diferite. Cele mai des intalnite au 3 viteze de inchidere pe 3 curse de inchidere independente.
Reglarea vitezelor de inchidere matrita in cazul masinilor cu 3 viteze diferite de inchidere pe 3 curse independente de inchidere se face astfel:
Prima viteza de inchidere=lenta (v1)
Este viteza de demarare a inchiderii matritei si pentru a evita aparitia socurilor si a loviturilor din sistemul de inchidere al masinii de injectat datorita punerii in miscare a unei greutati mari de material cum ar fi platoul mobil si semi-matrita mobila. Se regleaza de obicei la o valoare mica (10%, . ,25%) din viteza maxima de inchidere a masinii de injectat.
A doua viteza de inchidere=rapida (v2)
Este viteza de inchidere a matritei pe cursa cea mai mare de inchidere si se regleaza la o valoare cat mai mare posibil pentru a diminua cit mai mult timpul de inchidere a matritei , dar fara a se provoca socuri sau trepidatii ale sistemului de inchidere a masinii la comutarea de la prima viteza lenta (v1) la viteza rapida (v2),sau de la viteza rapida (v2) la viteza lenta (v3). Se regleaza de obicei la o valoare mare (45%, . ,100%) din viteza maxima de inchidere a masinii de injectat.
A treia viteza de inchidere=lenta (v3)
Este ultima viteza de inchidere a matritei care functioneaza pana in momentul trecerii la faza de zavorare si se regleaza din momentul in care elementele componente ale matritei ajung in contact fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila (coloane si bucse de ghidare,bolturi inclinate si bacuri,miezuri si pastile ,readucatoare , . ) pentru a se evita ciocnirea acestora cu viteza mare si posibila deteriorare a lor. Se regleaza de obicei la o valoare mica (5%, . ,15%) din viteza maxima de inchidere a masinii de injectat.
f) Cursele de inchidere ale matritei
Sunt cursele corespunzatoare vitezelor de inchidere prezentate mai sus si care stabilesc momentele din timpul inchiderii matritei in care se comuta de la o viteza de inchidere la urmatoarea. Modelele mai noi de masini de injectat pot avea (2,3,5, sau mai multe) curse de inchidere diferite corespunzator fiecarei viteze de inchidere .Cele mai des intalnite au 3 viteze de inchidere pe 3 curse de inchidere independente.
Reglarea curselor de inchidere matrita in cazul masinilor cu 3 viteze diferite de inchidere pe 3 curse independente de inchidere se face astfel:
Prima cursa de inchidere
Este corespunzatoare primei viteze de inchidere (v1) si se regleaza intre(20, . ,80)mm in functie de marimea matritei sau de marimea cursei de deschidere a matritei.
A doua cursa de inchidere
Este corespunzatoare celei de a doua viteze de inchidere (v2) si reglarea ei este foarte importanta pentru ca poate determina ciocnirea unor elemente componente ale matritei fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila care ajung in contact si se poate determina deteriorarea acestora. De aceea pentru reglarea acesteia se recomanda diminuarea vitezei rapide (v2) si punerea vitezei (v3) la valoarea zero ,ceea ce va determina oprirea inchiderii matritei in momentul comutarii de la valoarea vitezei (v2) la viteza (v3)=0 si astfel se poate vedea pozitia exacta a elementelor de pe semi-matrita mobila fata de cele de pe semi-matrita fixa si astfel determina valoarea exacta a cursei a doua de inchidere. Trebuie avut in vedere faptul ca la comutarea de la o viteza mare de inchidere (v2) la o viteza lenta (v3) datorita inertiei unei mase mari aflate in miscare se poate ca valoarea reala a celei de-a doua curse de inchidere sa creasca fata de valoarea reglata si asfel unele elemente componente ale matritei sa se ciocneasca, de aceea se recomanda lasarea unui spatiu suficient de (20, . ,80)mm de la valoarea de comutare la viteza lenta pana la contactul dintre unele elemente componente ale matritei.
A treia cursa de inchidere
Este corespunzatoare celei de a treia viteze de inchidere (v3) si este calculata din momentul in care are loc comutarea de la viteza (v2) la viteza (v3) pana la sfarsitul cursei de inchidere.
Fig.6.3. exemplu
de reglare a vitezelor de inchidere matrita V3 V1 V2
In figura (fig.6.3.) este prezentat un exemplu de reglare
a curselor si a vitezelor de inchidere ale matritei pe parcursul fazei de
inchidere matrita.
g) punctul de sfarsit de faza de inchidere
Este punctul in care se
atentioneaza masina de injectie ca faza de inchidere
matrita cu presiune mica de securitate a luat sfarsit
si are loc comutarea la faza de zavorare sau inchiderea cu inalta
forta sau inalta presiune. Reglarea acestui punct este deo
B)PARAMETRII DE CONTROL
a) Timpul de inchidere total
Este timpul real inregistrat de masina de injectie pentru efectuarea fazei de inchidere. Acest timp este important de verificat pentru a se urmarii constanta in timp a acestuia la fiecare ciclu si marimea acestuia pentru ca afecteaza timpul total de ciclu. Este indicat sa fie de o valoare cat mai mica posibil.
b) Timpul de securitate real
Este timpul real inregistrat de masina de injectie pentru efectuarea cursei de securitate matrita. Este importanta cunoasterea valorii acestuia pentru a se putea regla timpul de securitate. Daca valoarea timpului real este mai mare decat cea reglata atunci masina de injectie va opri desfasurarea fazei de inchidere si se va opri cu alarma pt. depasirea timpului de securitate reglat.
2)Faza de zavorare matrita (inchidere cu inalta forta)
Este faza in care are loc inchiderea matritei cu inalta forta sau inalta presiune absolut necesara pe parcursul desfasurarii celorlalte faze ale ciclului pentru a impiedica deschiderea matritei mai ales in timpul fazei de injectare si mentinere permitand astfel ca materialul plastic sa intre in planul de separatie al matritei si deci sa apara bavuri pe piesele injectate.
a) b) Fig.6.4. a)Pozitia
matritei la inceputul fazei de zavorire b) Pozitia
matritei la sfirsitul fazei de zavorire
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Forta de zavorare (inchidere)
Singurul parametru de reglaj al acestei faze este forta de zavorare (inchidere) si care este unul dintre parametrii cei mai importanti pentru ca o daca se regleaza o valoare pre mica acest lucru poate duce la deschiderea matritei ,iar daca se regleaza o valoare prea mare se poate determina presarea matritei ,incovoierea platourilor masinii de injectie sau un consum hidraulic si energetic mult prea mare si nejustificat. De asemenea acest parametru este parametrul principal in functie de care se alege masina de injectie pentru un anumit tip de reper sau pentru o anumita matrita si se recomanda ca valoarea fortei de zavorare necesara pentru injectarea unui reper sa reprezinte maxim 80% din forta de zavorare maxima a masinii de injectat. De aceea este necesara calcularea unei valori optime a fortei de zavorare care se poate face cu ajutorul formulei de mai jos:
|
Fz=1,2 X |
piXSp |
|
|
||
In care :
Fz este forta de zavorare in[KN]
pi este presiunea interioara din cuibul matritei in [bar] . Aceasta se poate determina din nomograme in functie de tipul de material plastic ,de grosimea de perete a piesei injectate si lungimea drumului de curgere , fie prin citirea presiunii hidraulice reale de injectare si determinarea dupa raportul specific fiecarei masini de injectie a presiunii specifice care poate fi aproximata cu presiunea interioara din cuibul matritei.
Sp este suprafata proiectata a cuibului matritei impreuna cu culeea si reteaua de injectare pe un plan perpendicular pe directia de deschidere a matritei in [cm2 ]
este coeficientul de siguranta
B)PARAMETRII DE CONTROL
Singurul parametru de reglaj al acestei faze este forta de zavorare (inchidere) reala care este citita de masina de injectie la fiecare ciclu de injectare si care trebuie sa fie intr-un domeniu de ± 10 % din valoarea fortei de zavorare reglata.
3)Faza de avansare a unitatii de injectare
Este faza in care unitatea de injectare se deplaseaza spre platoul fix al masinii pentru a aduce intr-un contact cit mai ferm duza masinii cu duza matritei pentru ca sa se poata transfera in cursul fazei de injectare topitura de material plastic din cilindrul unitatii de injectare in cuibul matritei. Presiunea de apasare a duzei masinii pe duza matritei trebuie sa fie suficient de mare pentru ca in timpul fazelor de injectare si mentinere presiunea materialului din cuibul matritei sa nu impinga unitatea de injectare si sa indeparteze duza masinii de duza matritei permitand astfel scurgeri de material plastic intre cele doua duze .
|
b) |
|
Fig.6.5) a)Pozitia unitatii de injectare la inceputul fazei b) Pozitia unitatii de injectare la sfirsitul fazei |
 |
||||
|
||||
 |
||||
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Presiunea de apasare a unitatii de injectare
Este presiunea hidraulica din cilindrii de deplasare a unitatii de injectare care asigura presiunea de contact dintre duza masinii si duza matritei pana in momentul inceperii fazei de retragere unitate de injectare sau deschidere matrita.
Acest parametru este necesar a fi reglat cat mai corect pentru ca o presiune de apasare pre mica poate duce la infiltrarea de material plastic intre duza masinii si duza matritei ceea ce poate duce la formarea asa numitei ciuperci la duza care impiedica extragere culeei din duza matritei .In acelasi timp o presiune de apasare prea mare poate duce la deformarea duzei masinii sau spargerea duzei matritei . De aceea se recomanda reglarea unei presiuni de apasare intre 60% -90% din presiunea maxima de apasare a masinii.
Foarte importanta este observatia ca NICIODATA Nu trebuie sa se realizeze contactul dintre duza matritei si duza masinii cu matrita deschisa pentru ca presiunea de apasare poate determina aruncarea semi-matritei de pe platoul fix si puternica deteriorarea a acesteia.
b)Viteza de avansare a unitatii de injectare
Este viteza de deplasare a unitatii de injectare spre platoul fix al masinii de injectie. In cazul in care masina este prevazuta si cu viteza de franare se recomanda ca viteza de deplasare sa fie cat mai mare ,mai ales pentru curse de deplasare mari pentru reducerea timpului de avansare si astfel a timpului total de ciclu. In cazul in care masina de injectie NU are viteza de franare se recomanda viteze de avansare cat mai mici si curse de avansare cat mai mici.
c)Viteza de franare a unitatii de injectare
Este un parametru de reglaj aparut la masinile de injectie mai noi pentru protejarea duzelor masinilor de injectat si a duzelor matritelor care din cauza unor viteze de contact prea mari s-ar putea deforma , uza prematur in timp sau chiar sparge si distruge astfel matrita.
Este recomandabil reglarea unei viteze de franare cat mai mica pe o cursa de franare cat mai mica pentru un contact intre duza masinii si duza matritei cat mai fin.
d)Cursa de franare a unitatii de injectare
Este ultima cursa efectuata de unitatea de injectare inaintea contactului cu duza matritei si care are loc cu o viteza redusa numita viteza de franare . Este recomandabil sa se regleze o valoare a cursei de franare cat mai redusa pentru reducerea timpului de avansare ,dar trebuie tinut cont de inertia unitatii de injectare , sa nu apara socuri in sistem sau sa nu se loveasca duza matritei.
e)Punctul de contact al unitatii de injectare
Este punctul de la sfarsitul cursei de avansare unitate de injectare in care s-a realizat contactul ferm intre duza masinii de injectat si duza matritei si astfel din acest moment se poate comuta la faza de injectare. Acest parametru este important pentru ca daca punctul de contact este reglat prea mic si unitatea de injectare NU poate sa-l atinga atunci masina de injectie se opreste pentru ca NU poate sa comute la faza de injectare , iar daca punctul de contact este reglat prea devreme se poate sa inceapa injectarea materialului plastic inainte de contactul fidel dintre duza masinii si duza matritei. De aceea acest punct se regleaza fie cu ajutorul unei came in cazul masinilor mai vechi , fie pe modul de reglaj prin introducerea manual sau prin validarea pozitiei punctului de contact dupa ce pe reglaj s-a realizat contactul ferm dintre duza masinii si duza matritei.
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul de avansare al unitatii de injectare
Este timpul real cronometrat de masina de injectie in care are loc faza de avansare unitate de injectare. Este recomandat ca valoarea acestuia sa fie cat mai mica pentru ca el influenteaza timpul total de ciclu si deci costul reperului injectat.
4)Faza de injectare in matrita (faza de injectare dinamica)
Este una dintre cele mai importante faze ale ciclului de injectare pentru ca parametrii de reglaj si de control al acestei faze influenteaza in mod direct calitatea piesei injectate si o foarte mare parte din defectele pieselor injectate pot fi eliminate prin reglarea corecta a parametrilor acestei faze.
In aceasta faza melcul masinii de injectat se comporta ca un piston si impinge in anumite conditii controlate de temperatura , presiune , viteza si cursa topitura de material plastic acumulata in fata acestuia in cuibul matritei.
|
a) |
|
b) |
 |
|||
 |
|||
|
|||
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Presiunea limita de injectare (presiune de injectare)
Este presiunea hidraulica din cilindrii de injectare care determina deplasarea melcului ca un piston in faza de injectare si care asigura presiunea necesara umplerii cuibului matritei.
Reglarea optima a acestei presiuni este foarte important pentru ca in cazul reglarii unei presiuni prea mici piesa injectata poate fi cu contractii sau chiar cu lipsa , iar daca este prea mare se poate produce supra-umplerea cuibului matritei si chiar deteriorarea matritei la un reglaj incorect sau la dereglarea masinii sau cand reteaua sau o bucata din ea sau din piesa ramane in cuibul matritei.
Pentru determinarea presiunii de comutare sau a presiunii hidraulice maxime de injectare din timpul fazei de injectare se poate utiliza ca si valori initiale pentru demarajul primelor injectari si pentru determinarea valorilor reale valorile din tabelul de mai jos care reprezinta presiunile hidraulice din cilindrul hidraulic de injectare pentru masini de injectat cu factori de amplificare de 10.
|
Nr.crt |
Material |
Pres. hidr. limita de injectare |
|
PP |
80 . . 160 |
|
|
PE |
80 . . 140 |
|
|
PS |
80 . . 140 |
|
|
ABS |
100 . . 150 |
|
|
SAN |
100 . . 150 |
|
|
PA |
100 . . 160 |
|
|
POM |
100 . . 150 |
|
|
PC |
120 . . 180 |
|
|
PMMA |
100 . . 170 |
|
|
ABS+PC |
80 . . 150 |
|
|
PBTP |
100 . . 140 |
|
|
PETP |
80 . . 160 |
|
|
CA |
80 . . 120 |
|
|
PVC-dur |
80 . . 160 |
|
|
PUR |
80 . . 140 |
Se recomanda reglarea presiunii limita de injectare mai mare cu 10-20 bari decat presiunea de comutare asa cum se observa din graficul presiunilor de mai jos:
Presiune
de comutare Presiunea limita de injectare 10-20
In graficele de mai sus este reprezentata corespondenta presiunilor din cele mai importante puncte ale procesului de injectare si compactizare. Si in acest caz raportul dintre presiunea specifica a topiturii de material plastifiat din fata melcului si presiunea hidraulica din cilindrul hidraulic de injectare s-a considerat 10 ca pentru majoritatea masinilor de injectat standard.
b)Vitezele de injectare
Reprezinta vitezele de avansare a melcului in timpul fazei de injectare si care impreuna cu presiunea hidraulica de injectare determina viteza de deplasare a topiturii de material plastic din cuibul matritei si umplerea volumica a acestuia.
Ele se pot exprima in : mm/sec ,cm3/sec, paliere sau in % din viteza maxima de injectare a masinii de injectat.
In functie de tipul si vascozitatea materialului plastic injectat , de complexitatea piesei injectate si de nivelul impus de calitate al piesei injectate se pot regla de la una pana la zece (10) viteze de injectare corespunzatoare unui palier de injectare. Alegerea vitezelor de injectare se face astfel incit sa se asigure o curgere cat mai laminara a fronturilor de curgere in cuibul matritei si un bilant termic cit mai echilibrat si anume caldura cedata de topitura de material plastic la contactul cu peretii matritei sa fie egala cu caldura acumulata de topitura de material plastic datorita forfecarilor si frecarilor la curgerea in cuibul matritei. Rezultatul bilantului termic se poate vedea si facand diferenta dintre temperatura topiturii la intrarea in cuibul matritei (Tintr) si temperatura topiturii la sfarsitul umplerii cuibului matritei (Tsfr) , astfel viteza optima de injectare este atunci cand :
Tintr - T sfr =(5 . 10 )°C
Pentru materialele semi-cristaline (PA ;PBT ;PP ;PE ; . ) datorita faptului ca au viteze mari de racire si fluiditate marita se recomanda viteze mari de injectare , iar pentru materialele amorfe (PS ;ABS ;PC ;PUR ;..) datorita faptului ca au fluiditate scazuta si sensibilitate mare la degradare termica se recomanda viteze lente de injectare.
Viteze de injectare pre mari pot determina defecte de suprafata in zona digurilor (efectul de jet liber) , formarea de turbulente si zone mate ,arsuri datorate efectului Diesel la capatul drumului de curgere , bavuri in zonele cu inchideri din apropierea digurilor si reglarea unei forte de inchidere mult mai mare.
Viteze de injectare pre mici pot determina umplerea incompleta a cuibului datorita racirii fronturilor de curgere , orientarea necorespunzatoare a materialului plastic , aparitia de linii de sudura slabe calitativ , deformatii ulterioare ale pieselor datorita unui echilibraj necorespunzator al presiunii interioare din cuibul matritei.
Adaptarea vitezelor de injectare si a curselor de injectare corespunzatoare se face conform urmatoarelor principii:
o viteza RAPIDA pentru umplerea culeei si a retelei de alimentare
o viteza LENTA pentru parcurgerea digurilor de injectare
o viteza RAPIDA pentru umplerea zonelor cuibului matritei cu pereti subtiri
o viteza LENTA pentru umplerea zonelor cuibului matritei cu pereti grosi si mai ales in zonele de trecere de la pereti subtiri la pereti grosi
o viteza LENTA pentru sfarsitul umplerii cuibului matritei pentru optimizarea comutarii la faza de mentinere
In exemplele de mai jos se poate observa modul de alegere al curselor si vitezelor de injectare in functie de geometria piesei injectate si de principiile de mai sus mentionate:
Exemplul 1=Variatia vitezei de injectare in functie de variatia grosimii de perete
|
3 mm |
|
10 mm |
|
3 mm |
|
7 mm |
|
2 mm |
 |
RAPIDA
RAPIDA
INTERMEDIARA
LENTA
LENTA
Exemplul 2=Variatia vitezei de injectare in functie de variatia geometria piesei injectate
Exemplul 3=Variatia vitezei de injectare pentru
o piesa cu grosime constanta g=3 mm.
Exemplul 4=Variatia vitezelor de injectare pentru o
piesa injectata cu grosime g=3 mm constanta ,dar cu
latime (variabila) liniar crescatoare.
Determinare valorilor optime ale vitezelor de injectare pentru fiecare palier se poate face in urma analizei zonei de pe piesa injectata care va fi umpluta cu viteza respectiva si dupa principiul de baza in alegerea vitezelor de injectare care trebuie sa determine o viteza de deplasare a fronturilor de curgere a topiturii de material plastic in cuibul matritei cit mai constanta.
Presiune de injectare Viteza de injectare Vit prea mare Vit prea mica Viteza de injectare optima
Aceasta
viteza optima de injectare care sa nu fie prea mica ca
sa determine inghetarea fronturilor de curgere si nici pre mare
care sa determine supra-incalzirea materialului si astfel
aparitia de bavuri sau degradarea materialelor plastice sensibile se poate
determina pentru fiecare palier in parte prin incercari si
determinand un grafic ca cel din (fig.6.6.)
Fig.6.6.)Dependenta presiunii de
injectare de presiunea reala de injectare
c)Cursele de injectare
Reprezinta cursele de avansare ale melcului in timpul fazei de injectare si care corespund cu anumite zone bine stabilite necesare pentru umplerea cuibului matritei.
Ele se pot exprima in :[ mm ,cm3, paliere sau in % ]din cursa maxima de injectare a masinii de injectat.
Alegerea curselor de injectare se face astfel incat
pentru fiecare viteza de injectare stabilita anterior sa ii fie
atribuita o cursa de injectare. Determinarea curselor de injectare se
face in functie de :
dimensiunile si geometria culeei , a retelei de alimentare si a digurilor matritei
variatia grosimilor de perete si geometria piesei injectate
lungimea si complexitatea drumului de curgere
conditiile de calitate impuse piesei injectate
Pentru a se afla exact care zona a piesei este umpluta in timpul injectarii si cu care cursa si cu care viteza de injectare , se recomanda umplerea progresiva a cuibului matritei incepand cu prima cursa si viteza de injectare si punand urmatoarea viteza de injectare de injectare ZERO pentru a se vedea care zona de pe piesa a fost umpluta si cu ce viteza. In urmatoarea etapa se alege viteza de injectare pentru a doua cursa de injectare si se pune urmatoarea viteza de injectare ZERO pentru a se vedea care zona de pe piesa a fost umpluta cu cea de-a doua viteza de injectare corespunzatoare celei de-a doua cursa de injectare.(vezi figura de mai jos pentru cursa a patra si viteza de injectare V4=0 ).
|
V2 |
|
V3 |
|
V4=00 |
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
|
|||||||||
|
|||||||||
Procesul poate continua pana la umplerea volumica a cuibului matritei si astfel se poate obtine o imagine cat mai clara a modului de curgere a topiturii de material plastic in cuibul matritei , a modului de parcurgere a drumului de curgere si putem obtine informatii de pozitia si modul de formare a liniilor de curgere , a liniilor de sudura , a capcanelor de gaze sau a zonelor cu curgere turbulenta.
Datorita faptului ca
alegerea curselor si a vitezelor de injectare determina aparitia
unor efecte cum ar fi: efectul de jet liber , efectul de ezitare , efectul
Diesel, . care au o importanta deo
d)Punctul de comutare
Se poate defini ca si pozitia melcului in momentul comutarii de le faza de injectare dinamica (faza de injectare) la faza de injectare statica sau faza de mentinere (faza de presiune ulterioara).Din acest moment se trece de la controlul vitezei de injectare parametru specific fazei de injectare la parametrul presiune de mentinere specific fazei de mentinere.
Punctul de comutare poate fi ales in patru moduri:
(a) Comutare dupa timp de injectare
(b) Comutare dupa cursa melcului
(c) Comutare dupa presiunea hidraulica de comutare
(d) Comutare dupa presiunea interioara din cuibul matritei
(a) Comutarea dupa timp de injectare presupune reglarea unui timp de comutare cat mai egal cu timpul real de injectare obtinut in urma reglarii presiunii de injectare si a curselor si vitezelor de injectare. Acest mod de comutare NU este recomandat datorita faptului ca odata cu variatia temperaturii topiturii , a presiunii reale de injectare sau a vitezelor reale de injectare are loc o variatie a timpului real de injectare care poate varia mult fata de timpul reglat de injectare (timpul de comutare) ceea ce poate duce fie la supra-umplerea cuibului matritei ,la bavuri sau la dificultati la aruncarea piesei din matrita , fie la piese incomplete sau cu contractii si subturi de material.
(b) Comutare dupa cursa melcului presupune reglarea unei pozitii a melcului care in timpul avansarii melcului in faza de injectare dinamica si acesta ajunge pozitia reglata In acel moment sa se faca comutarea de la faza de injectare dinamica la faza de injectare statica (faza de mentinere). Acest mod de comutare este cel mai des intalnit datorita preciziei foarte bune de comutare si datorita faptului ca prin controlul pozitiei melcului se poate controla precis volumul de material necesar umplerii volumice a cuibului matritei in general se recomanda reglarea punctului de comutare dupa pozitia melcului astfel incat sa se efectueze 90% . 95% din umplerea volumica a cuibului matritei pentru piese cu peretii grosi (grosimi mai mari de 3 mm) si 95% . 98% pentru piese cu peretii subtiri.
(c) Comutare dupa presiunea hidraulica de comutare presupune reglarea unei presiuni hidraulice in cilindrul de injectare care in timpul variatiei presiunii de injectare in faza de injectare dinamica si presiunea hidraulica reala de injectare ajunge la valoarea reglata in acel moment indiferent de pozitia melcului are loc comutarea la faza de mentinere. Acest mod de comutare este foarte precis , dar se necesita un reglaj mai dificil datorita faptului ca la inceput se regleaza comutarea dupa cursa melcului si are loc determinarea cit mai exacta a presiunii de comutare in functie de presiunea reala de injectare citita de masina exact in momentul comutarii. Odata reglata comutarea dupa presiunea de comutare se interzice modificarea oricarui alt parametru al fazei de injectare dinamica.
(d) Comutare dupa presiunea interioara din cuibul matritei presupune echiparea matritei cu captor de presiune care se necesita a fi legat la sistemul de comanda si control al masinii de injectat si astfel comutarea de la faza de injectare dinamica la faza de mentinere are loc in momentul in care presiunea reala din dreptul captorului de presiune din cuibul matritei a atins valoarea reglata pentru comutare.
Punctul de comutare este parametrul cel mai important al fazei de injectare dinamica. La demarajul reglajului se recomanda reglarea unui punct de comutare cat mai anticipat pentru a NU se risca supra-umplerea si deteriorarea matritei dupa care se reduce treptat din punctul de comutare pana se ajunge la valoarea recomandata pentru umplerea volumica a cuibului matritei si anume 90% . 95% din umplerea volumica a cuibului matritei pentru piese cu peretii grosi (grosimi mai mari de 3 mm) si 95% . 98% pentru piese cu peretii subtiri.(fig.6.8.):
Fig.6.8. Exemplu de alegere a punctului de
comutare 95% umplere volumica a cuibului matritei
In cazul in care punctul de comutare este prea anticipat poate sa apara urmatoarele probleme:
(a) Piese incomplete
(b) Piese cu contractii si subturi de suprafata
(c) Piese cu linii slabe de sudura
(d) Piese cu dimensiuni pre mici
(e) Piese cu greutati prea mici si caracteristici mecanice slabe
In cazul in care punctul de comutare este prea intarziat poate sa apara urmatoarele probleme:
(a) Supra-umplerea cuibului matritei si posibil deteriorarea acesteia
(b) Lipsa atingerii punctului de comutare si intreruperea ciclului de injectare
(c) Necesitatea reglarii unei forte de zavorare mult pre mare
(d) Obtinerea de piese cu dimensiuni prea mari
(e) Aparitia de tensiuni interne pre mari care pot duce la fisurarea piesei in mediul ambiant
(f) Aruncarea mult mai dificila a piesei injectate din matrita
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul de injectare
Este efectiv timpul real inregistrat de masina de injectie pentru efectuarea fazei de injectare din momentul in care incepe avansarea melcului si pana in momentul comutarii la faza de mentinere. Acesta poate fi in acelasi timp atat parametru de reglaj in cazul in care se alege comutarea la mentinere dupa timpul de injectare , cat si parametru de control pentru toate celelalte cazuri de reglare a punctului de comutare.
Timpul de injectare este invers proportional cu vitezele de injectare si anume cu cat vitezele de injectare sant mai mari cu atat timpul de injectare este mai mic si direct proportional cu cursa de dozare respectiv cu cursele de injectare.
Este recomandat ca timpul de injectare sa aiba o valoare cat mai mica posibil fara a se afecta conditiile de calitate ale piesei injectate si o valoare cat mai constanta de la un ciclu la altul ceea ce indica urmatoarele concluzii:
(a) Un reglaj de o buna calitate
(b) Lipsa uzurilor din sistemul hidraulic si mecanic al masinii
(c) Precizie ridicata ale sistemelor de comanda si control ale masinii de injectat
(d) Este asigurata constanta calitatii pieselor injectate de la un ciclu la altul
b)Presiunea hidraulica de comutare
Este presiunea reala din cilindrul hidraulic de
injectare inregistrata de masina de injectie in momentul
comutarii de la faza de injectare la faza de mentinere. De cela mai
multe ori aceasta presiune are valoarea cea mai mare si
reprezinta acel varf de presiune de injectare din graficul de
variatie a presiunii de injectare pe parcursul fazei de injectare ,
asa cum se poate observa
din figura de mai jos:
Presiunea
de comutare
Este foarte important determinarea foarte precisa a acestei presiuni pentru ca in functie de aceasta valoare se determina si se regleaza presiunea limita de injectare
si presiunea de comutare in cazul reglarii punctului de comutare dupa presiune.
Si in acest caz este recomandat ca valoarea presiunii de comutare sa fie cat constanta de la un ciclu la altul si in plus ne da indicatii foarte pretioase cu privire la reglarea punctului de comutare si anume:
A. Daca presiunea de comutare are o valoare prea mare apropiata sau mai mare decat valoarea limita de injectare recomandata la injectarea materialului prelucrat atunci inseamna ca punctul de comutare a fost reglat prea tarziu sau cu o viteza de injectare prea mare ceea ce poate duce la fenomenul de supra-umplerea cuibului matritei
B. Daca presiunea de comutare are o valoare prea mica mult sub valoarea limita de injectare recomandata la injectarea materialului prelucrat atunci inseamna ca punctul de comutare a fost reglat prea devreme si putem avea problemele expuse la alegerea punctului de comutare prea devreme.
5)Faza de mentinere (faza de injectare statica)
Este una dintre cele mai importante faze ale ciclului de injectare pentru ca parametrii de reglaj si de control al acestei faze influenteaza in mod direct calitatea piesei injectate si o foarte mare parte din defectele pieselor injectate pot fi eliminate prin reglarea corecta a parametrilor acestei faze.
Si in aceasta faza melcul masinii de injectat se comporta ca un piston si aplica asupra topiturii de material plastic ramasa in fata acestuia in urma fazei de injectare o presiune care se exercita si asupra materialului plastic din cuibul matritei pentru a se compensa contractia volumica a acestuia in timpul racirii datorate contactului cu peretii matritei.
Presiunea exercitata de melcul masinii de injectie poate fi:
descrescatoare liniar in timp
constanta pe mai multe paliere de presiune si timp
Durata optima a fazei de mentinere se alege astfel incat temperatura in digurile matritei a ajuns la valoarea temperaturii de inghetare (temperatura de Necurgere) specifica materialului plastic prelucrat pe toata grosimea acestora.
Fig.6.9.)Pozitia
melcului masinii de injectat in timpul fazei de mentinere
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Presiunea de mentinere
Este presiunea hidraulica din cilindrii de injectare care se exercita asupra melcului care se comporta ca un piston in faza de mentinere si care asigura presiunea aplicata topiturii de material plastic injectata in cuibul matritei in faza anterioara si care determina compensarea contractiilor volumice si o buna compactizare a materialului plastic in cuibul matritei.
Se recomanda reglarea presiunii de mentinere in general la o valoare cuprinsa intre :
A. din valoarea presiunii de comutare necesare umplerii volumice a cuibului matritei pentru materiale semi-cristaline
B. din valoarea presiunii de comutare necesare umplerii volumice a cuibului matritei pentru materiale amorfe
Pot exista si cazuri in care se injecteaza piese cu grosimi foarte mari de pereti din materiale amorfe in cazul in care presiunile de mentinere pot depasi presiunile de comutare.
Reglarea optima a acestei presiuni este foarte importanta pentru ca :
in cazul reglarii unei presiuni prea mici pot apare urmatoarele probleme:
(a) subturi pe suprafetele pieselor injectate
(b) contractii si bule interne si externe
(c) dimensiuni prea mici ale pieselor injectate
(d) variatii ale greutatilor pieselor injectate
(e) contractii volumice prea mari
in cazul reglarii unei presiuni de mentinere prea mari pot apare urmatoarele probleme:
(a) necesitatea reglarii unei forte de zavorare mult mai mari
(b) supra-compactizarea cuibului matritei si aparitia de bavuri
(c) acumularea de tensiuni interne prea mari ce pot determina fisurarea i exploatare a piesei injectate
(d) dimensiuni prea mari ale pieselor injectate
(e) aparitia de dificultati la aruncarea sau demularea piesei din matrita
(f) aparitia de urme ale aruncatoarelor pe piesele injectate
Fig.6.10.) Moduri de variatie a presiunii de
mentinere Timp de mentinere Timp de injectare Timp de racire Presiune de mentinere descrescatoare Presiune de mentinere Variatia presiunii de injectare Presiune de comutare
Modul de variatie a presiunilor de injectare si
de mentinere pentru un reglaj cu presiune de mentinere constanta
si cu presiune de mentinere descrescatoare este prezentat in
figura de mai jos:
Reglarea presiunii de mentinere se poate face si in trepte in functie de :
(a) Complexitatea piesei injectate
(b) Variatiile grosimilor de pereti
(c) Tipul de material plastic injectat
Pentru piese injectate din materiale amorfe cu pereti grosi dispusi la distanta mare de punctul de injectare se recomanda reglarea unui profil de presiuni de mentinere crescator pornindu-se de la valori mai mici spre valori mai mari spre sfarsitul fazei de mentinere pentru a se preintampina deschiderea matritei si aparitia de bavuri in planul de separatie asa cum este aratat in exemplul (fig.6.11):
|
Timp de mentinere |
|
Pres de mentinere |
|
Fig.6.11 exemplu1 |
 |
|||
|
|||
Pentru piese injectate cu pereti subtiri dispusi la distanta mare de punctul de injectare se recomanda reglarea unui profil de presiuni de mentinere descrescator pornindu-se de la valori mai mari la inceputul fazei de mentinere, spre valori mai mici spre sfarsitul fazei de mentinere pentru a se pre-intampina supra-compactizarii piesei sau aparitia de bavuri in zona punctului de injectare si in acelasi timp o buna compactizare in zonele cele mai indepartate de punctul de injectare asa cum este aratat in exemplul (fig.6.12.)
|
Pres de mentinere |
 |
|||||
|
|||||
|
|||||
 |
Timp de mentinere
b)Timpul de mentinere
Exprimata in secunde este durata efectiva a fazei de mentinere incepand din momentul in care melcul ajunge in punctul de comutare si se sfarseste in momentul in care temperatura in digurile matritei a ajuns la valoarea temperaturii de inghetare (temperatura de Necurgere) specifica materialului plastic prelucrat pe toata grosimea acestora.
Timpul de mentinere se regleaza de o maniera astfel incat sa asigure stabilitatea dimensionala si compactizarea uniforma a pieselor injectate , ceea ce inseamna ca piesa injectata trebuie sa aiba greutatea maxima si constanta pentru fiecare dupa fiecare ciclu. De aceea pentru determinarea timpului de mentinere optim se regleaza o presiune de mentinere si se creste continuu timpul de mentinere si se masoara greutatea pieselor injectate pentru fiecare timp de mentinere reglat si se obtine un grafic (fig.6.13.)
Fig.6.13.
Graficul determinarii timpului optim de mentinere [gr] Timpul de mentinere optim Greutatea piesei
injectate [sec] Timp de mentinere Valoarea greutatilor pieselor injectate devine
Reglarea optima a timpului de mentinere este foarte important pentru ca :
in cazul reglarii unui timp de mentinere prea mic pot apare urmatoarele probleme:
(a) supturi pe suprafetele pieselor injectate
(b) contractii si bule interne si externe
(c) dimensiuni prea mici ale pieselor injectate
(d) variatii ale greutatilor pieselor injectate
(e) contractii volumice prea mari
(f) reintoarcerea topiturii de material in cilindrul de plastifiere
(g) variatii mari ale pernei de material
in cazul reglarii unui timp de mentinere prea mare pot apare urmatoarele probleme:
(a) cresterea nejustificata a timpului de ciclu
(b) consum ridicat si nejustificat de energie
Reglarea estimativa a timpului de mentinere se poate face si utilizand formulele de mai jos:
A. Pentru materialele amorfe:tment=(2.5 . 3.5)xg [sec]
B. Pentru materiale semi-cristaline :tment=(3.5 . 5)xg [sec]
unde care g este grosimea de perete medie a piesei injectate in [mm].
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Perna de material
Exprimata in [mm] reprezinta volumul de material ramas in fata melcului la sfarsitul fazei de mentinere . Este foarte important ca valoarea acesteia sa fie mai mare ca zero pentru ca sa se asigure o compactizare optima a piesei injectate.
Este recomandat ca perna de material sa aiba o valoare cuprinsa intre (5% . 10%)xD in care D= diametrul melcului masinii de injectie si o valoare cat mai constanta de la un ciclu la altul ceea ce indica urmatoarele concluzii:
(a) Un reglaj optim de o buna calitate
(b) Lipsa uzurilor din sistemul hidraulic si mecanic al masinii
(c) Este asigurata constanta calitatii pieselor injectate de la un ciclu la altul
Valoarea optima a pernei de material este foarte importanta pentru ca :
in cazul existentei unei valori prea mici (sau valoarea zero) pot apare urmatoarele probleme:
(a) supturi pe suprafetele pieselor injectate
(b) contractii si bule interne si externe
(c) dimensiuni prea mici ale pieselor injectate
(d) variatii ale greutatilor pieselor injectate
(e) contractii volumice prea mari
in cazul existentei unei perne de material prea mari pot apare urmatoarele probleme:
(a) cresterea pronuntata a uzurii clapetei antiretur
(b) stagnare prea indelungata a unei portiuni din topitura de material plastifiat ceea ce poate duce la zone cu degradare de material
Fig.6.14.Graficul
cursei melcului pe parcursul fazelor minim 2 mm Cursa
melcului in faza de injectare
Graficul curselor melcului si perna de material sant
prezentate in fig.6.14.
6)Faza de racire
Faza de racire este faza in care are loc solidificarea completa a topiturii de material plastic introdus in cuibul matritei astfel incat sa se permita demularea piesei din cuibul matritei fara a se provoca:
a) instabilitatea dimensionala
b) modificarea formei si a geometriei piesei injectate (datorate deformatiilor ulterioare din mediul ambiant)
c) cresterea supturilor si a post-contractiilor
Fig.6.15.Pozitia
masinii de injectat in faza de racire
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Timpul de racire [sec]
Este timpul reglat in secunde necesar solidificarii finale a piesei in cuibul matritei pentru a se putea efectua in bune conditii demularea piesei din matrita. Timpul de racire depinde de urmatorii factori:
a) Complexitatea piesei injectate
b) Grosimile de pereti ale piesei injectate
c) Temperatura topiturii de material plastic prelucrat
d) Temperatura matritei
Timpi de racire prea mari pot determina:
a) Cresterea inutila a timpului de ciclu
b) Dificultati la demularea piesei injectate din cuibul matritei care pot apare sub forma unor deformatii ,urme ale aruncatoarelor ,urme de retinere a piesei in matrita , .
Timpi de racire prea mici pot determina:
a) Cresterea deformatiilor la demulare
b) Cresterea contractiilor si a supturilor
c) Accentuarea urmelor aruncatoarelor
d) Accentuarea post-contractiilor si a post-deformatiilor ulterioare
Principalii factori care influenteaza timpul de racire sunt:
Grosimea de perete a piesei injectate
Temperatura matritei
De aceea pentru optimizarea timpului de racire tinand cont numai de influenta primului factor se utilizeaza urmatoarele formule de calcul specifice fiecarui tip de material plastic si in care Tc este timpul de contact dintre topitura de material plastic si peretii cuibului matritei ,iar g [mm]este grosimea medie a piesei injectate ,astfel:
Cu ajutorul formulei empirice:
Tc=(2 x g + 1) x g
|
SIMBOL MATERIAL |
FORMULA |
|
PC |
Tc=2,17 x g2 [sec] |
|
PA6 ;PBTP ;PE-LD |
Tc=2,64 x g2 [sec] |
|
ABS ;PS ;SAN ;PA6.6 |
Tc=2,82 x g2 [sec] |
|
PE-HD ;PMMA |
Tc=3,00 x g2 [sec] |
|
PP |
Tc=3,67 x g2 [sec] |
|
POM |
Tc=4,18 x g2 [sec] |
Se stie ca: Tc=tment+trac in care:
Tc este timpul de contact dintre topitura de material plastic si cuibul matritei
tment este timpul de mentinere
trac este timpul de racire
Din formula de mai sus rezulta ca: trac=Tc-tment
Daca se ia in calcul influenta si a celui de-al doilea factor si anume temperatura matritei ajustarea timpului de racire calculat cu formulele de mai sus se face conform tabelului de mai jos , astfel:
|
Grosimea de perete |
Grosime= 2 mm |
Grosime= 4 mm |
||||||
|
Modificarea temperaturii matritei fata de cea optima cu: |
C° |
+5 C° |
C° |
C° |
C° |
C° |
C° |
C° |
|
Modificarea timpului de racire cu: |
sec |
sec |
sec |
sec |
sec |
sec |
sec |
sec |
b) Temperatura matritei [C°]
Temperatura matritei este parametrul de reglaj care serveste la pastrarea fluiditatii topiturii de material plastic care ajunge in contact cu peretii matritei pentru optimizarea umplerii cuibului matritei si in acelasi timp asigura racirea uniforma a piesei injectate din cuibul matritei.
Alegerea optima a temperaturii matritei se face in functie de compromisul dintre calitatea piesei injectate si costurile de productie astfel :
temperaturi ridicate ale matritelor pot asigura :
a) buna calitate a suprafetelor piesei injectate
b) tensiuni reziduale minime
c) variatie redusa a gradului de cristalinitate
d) incovoiere termica redusa
e) uniformizarea temperaturii cuibului matritelor
temperaturi joase ale matritelor pot determina:
a) diminuarea timpului de racire si deci a timpului de ciclu si ca urmare micsorarea costurilor de productie si cresterea productivitatii
b) scaderea calitatii piesei injectate
Reglarea unei temperaturi a matritei prea mari poate determina:
a) Cresterea timpului de racire si deci a timpului de ciclu
b) Dimensiuni de piese injectate prea mici
c) Mari contractii ulterioare si post-deformatii
d) Slaba orientare moleculara si mici tensiuni interne
e) Grad prea mare de cristalinitate
Reglarea unei temperaturi a matritei prea mici poate determina:
Dificultati la umplerea piesei injectate din materiale amorfe
a) Necesitatea de a regla presiuni de injectare , viteze de injectare , presiuni de mentinere si temperaturi ale topiturii mult mai mari decat cele optime
b) Aparitia de suprafete mate , linii de sudura si de curgere foarte vizibile
c) Cresterea tensiunilor interne care pot determina fisurarea pieselor injectate
d) Aparitia deformatiilor ca urmare a efectului de disc
In figura de mai jos este prezentata deformatia unei piese injectate datorate racirii neuniforme si aparitiei efectului de disc:
In tabelul de mai jos sunt date valorile recomandate pentru temperatura matritei pentru diverse tipuri de materiale plastice , astfel:
|
SIMBOL MATERIAL |
TEMPERATURA MATRITA [C°] |
|
PE-LD | |
|
PE-HD | |
|
PP | |
|
PS | |
|
ABS | |
|
SAN | |
|
PVC-dur | |
|
PVC-elastic | |
|
PMMA | |
|
POM | |
|
PC | |
|
PA6 | |
|
PA6.6 | |
|
CA | |
|
ABS+PC | |
|
PBTP | |
|
PETP | |
|
PUR |
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Verificarea timpului de racire real
Este foarte importanta verificarea timpului de racire real pentru ca acesta sa fie mai mare sau cel putin egal cu timpul de dozare real mai ales in cazul reglarii masinii de injectie cu retragerea unitatii de injectare dupa faza de dozare si decomprimare. in acest caz daca timpul de dozare real este mai mare , mai ales in cazul unor piese mari ce necesita curse de dozare mari si deci timpi de dozare mari , timpul de racire se regleaza cu 1-2 secunde mai mare decat timpul de dozare real.
7)Faza de dozare
Este faza in care are loc procesul de plastifiere prin care materialul plastic sub forma de granule din palnia masinii de injectat este acumulat in fata melcului sub forma unei topituri omogene si uniforme de material plastic. In aceasta faza melcul efectueaza o miscare de rotatie si conform principiilor descrise in procesul de plastifiere realizeaza cursa de dozare acumuland volumul de topitura de material necesar umplerii si compactizarii cuibului matritei.
Fig.6.16.
Pozitia masinii de injectat in timpul fazei de dozare
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Viteza de dozare [rot/min]
Este cel mai important parametru de reglaj al fazei de dozare pentru ca este responsabil de calitatea procesului de plastifiere si este definit ca si viteza de rotatie a melcului masinii de injectat masurata in rotatii/minut.
Reglarea unei viteze de dozare prea mici poate determina :
a) Cresterea prea mare a timpului de dozare si deci si a timpului de ciclu (timpul de dozare poate ajunge sa fie mai mare ca timpul de racire)
b) Aparitia de piese cu bule de gaze , material netopit si timp de dozare neregulat
Reglarea unei viteze de dozare prea mari poate determina :
a) Deteriorari termice si mecanice ale topiturii de material plastifiat datorate auto-incalzirii
b) Variatii mari ale temperaturii volumului de topitura de material plastic pe intreaga lungime a cursei de dozare
c) Uzura prematura a melcului si a clapetei anti-retur
Limita superioara pentru reglajul vitezei de dozare este data de viteza periferica maxima admisibila pentru fiecare tip material plastic si care poate fi determinata din tabelul de mai jos :
|
Viteza periferica admisibila a melcului (Vp) in [m/sec] |
|||
|
Materiale AMORFE |
Materiale SEMI-CRISTALINE |
||
|
ABS |
PE-HD | ||
|
CA |
PE-LD | ||
|
PMMA |
PA6 | ||
|
PS |
PA6.6 | ||
|
PUR |
PBTP | ||
|
PVC |
POM | ||
|
SAN |
PP | ||
|
PC |
PET | ||
Calculul vitezei de dozare maxime admisibile pentru fiecare tip de material se poate face cu ajutorul formulei de mai jos:
|
N [ rot/min]
a. N=viteza de dozare in [rot/min]
b. Vp=viteza periferica specifica materialului in [m/sec]
c. Dm=diametrul melcului in [mm]
De exemplu daca se face calculul pentru determinarea vitezei de dozare maxim admisibile pentru PUR avand viteza periferica maxima recomandata de Vp=0.3 m/sec ,prelucrat pe o masina OIMA avand diametrul melcului Dm=100 mm, obtinem:
|
Este subinteles faptul ca viteza maxima
admisibila de dozare este influentata de valoarea
contrapresiunii la dozare. Acest lucru este evidentiat in graficul
urmator unde se poate observa ca cu cat contrapresiunea la dozare
este mai mare cu atat viteza maxima admisibila de dozare este mai
mica ceea ce este un factor deo
b)Contra-presiunea de dozare [bar]
Se defineste ca fiind presiunea hidraulica din cilindrul de injectare care se opune presiunii de material plastifiat acumulata in fata melcului care impinge melcul si astfel se obtine o miscare controlata de deplasare a melcului pentru efectuarea cursei de dozare. In acest fel se asigura o buna omogenizare si compactizare a topiturii de material plastifiat si in plus un amestec mult mai uniform si mai omogen dintre materialul plastic si colorantul utilizat pentru colorarea topiturii.
Reglarea unei contra-presiuni pre mari poate determina:
a) Cresterea nejustificata a timpului de dozare
b) Deteriorarea termica si mecanica a topiturii de material plastifiat datorata auto-incalzirii prin frecare
c) Uzura prematura a melcului si a clapetei anti-retur
Reglarea unei contra-presiuni pre mici poate determina:
a) Timp de dozare neregulat
b) Topitura neomogena termica si cu continut de material plastic netopit
c) Aparitia de piese injectate cu bule de gaze , cu lipsa , cu contractii sau cu variatii mari ale pernei de material
Valorile recomandate pentru contra-presiunea hidraulica de dozare sunt prezentate in tabelul de mai jos in functie de tipul materialului plastic prelucrat , astfel:
|
Nr.crt |
Material |
Contra-Presiune hidr.de dozare |
|
PP |
5 . . 20 bari |
|
|
PE |
5 . . 20 bari |
|
|
PS |
5 . . 10 bari |
|
|
ABS |
5 . . 15 bari |
|
|
SAN |
5 . . 10 bari |
|
|
PA |
2 . . 10 bari |
|
|
POM |
5 . . 10 bari |
|
|
PC |
10 . . 20 bari |
|
|
PMMA |
10 . . 30 bari |
|
|
ABS+PC |
5 . . 10 bari |
|
|
PBTP |
5 . . 10 bari |
|
|
PETP |
5 . . 10 bari |
|
|
CA |
5 . . 10 bari |
|
|
PVC-dur |
10 . . 30 bari |
|
|
PUR |
5 . . 15 bari |
c)Cursa de dozare [mm]
Este parametrul care determina volumul de material plastifiat acumulat in fata melcului necesar umplerii si compactizarii cuibului matritei. Acesta poate fi definit ca fiind cursa de deplasare a melcului in faza de dozare rezultata prin impingerea data de materialul plastifiat acumulat in fata acestuia.
Reglarea unei curse de dozare prea mici poate determina:
a) Perna de material prea mica sau chiar zero
b) Piese cu contractii sau chiar cu lipsa
c) Piese insuficient de bine compactizare si cu slabe caracteristici mecanice si de rezistenta
Reglarea unei curse de dozare prea mari poate determina:
a) Perna de material pre mare
b) Supra-umplerea cuibului matritei si piese cu bavuri
c) Supra-compactizarea piesei injectate si tensiuni interne mari
Pentru determinarea exacta a cursei de dozare se recomanda efectuarea unui calcul matematic utilizand formula de mai jos :
|
|
in care:
In tabelul de mai jos sunt date valorile pentru densitatile materialelor plastice solide , cele mai frecvent utilizate :
|
Nr.crt |
Materialul |
Tipul materialului |
Densitatea in stare solida [kg/m3] |
|
PP |
Semi-cristalin | ||
|
PE |
Semi-cristalin | ||
|
PS |
Amorf | ||
|
ABS |
Amorf | ||
|
SAN |
Amorf | ||
|
PA |
Semi-cristalin | ||
|
POM |
Semi-cristalin | ||
|
PC |
Amorf | ||
|
PMMA |
Amorf | ||
|
ABS+PC |
Amorf | ||
|
PBTP |
Semi-cristalin | ||
|
PETP |
Semi-cristalin | ||
|
CA |
Amorf | ||
|
PVC-dur |
Amorf | ||
|
PUR |
Amorf |
Exemplu de calcul pentru o piesa din PUR numita COLLIER :
|
|
Ca urmare a calcului de mai sus cursa de dozare optima pentru o piesa injectata din PUR de 680 grame pe o masina cu melc de Ǿ80 mm este de 146 mm si care reprezinta o cursa de: 1,8 x Dm
Verificarea raportului dintre cursa de dozare si diametrul melcului masinii de injectat este foarte important mai ales pentru materiale plastice termosensibile pentru care acest raport trebuie sa se incadreze in limitele specifice fiecarui material plastic.
Daca cursa de dozare este prea mica atunci avem un timp de stagnare a materialului plastic prea mare pe cilindrul de plastifiere ceea ce poate duce la oxidari si degradari termice ale materialului sau ale colorantului din topitura de material.
Daca cursa de dozare este prea mare atunci putem avea un timp de parcurgere prea scurt al materialului plastic p cilindrul de plastifiere ceea ce poate duce la neomogenizarea topiturii , incluziuni de gaze si de material netopit , amestec neuniform de topitura si colorant.
De aceea cursele de dozare recomandate pentru principalele materiale plastice se regasesc in tabelul de mai jos:
|
Nr.crt |
Materialul |
Tipul materialului |
Cursa de dozare recomandata |
|
PP |
Semi-cristalin |
(0.5-4.0)xDm |
|
|
PE |
Semi-cristalin |
(0.5-4.0)xDm |
|
|
PS |
Amorf |
(0.5-4.0)xDm |
|
|
ABS |
Amorf |
(0.5-4.0)xDm |
|
|
SAN |
Amorf |
(0.5-4.0)xDm |
|
|
PA |
Semi-cristalin |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
POM |
Semi-cristalin |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
PC |
Amorf |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
PMMA |
Amorf |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
ABS+PC |
Amorf |
(1.0-3.0)xDm |
|
|
PBTP |
Semi-cristalin |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
PETP |
Semi-cristalin |
(0.5-3.5)xDm |
|
|
CA |
Amorf |
(1.0-3.5)xDm |
|
|
PVC-dur |
Amorf |
(1.0-3.5)xDm |
|
|
PUR |
Amorf |
(1.0-3.0)xDm |
d)Temperaturile cilindrului de plastifiere [C°]
Este parametrul care asigura aportul de caldura necesar procesului de plastifiere care pe linga caldura majoritara creata de frecarea din timpul fazei de dozare determina caldura totala necesara topirii materialului plastic.
Reglajul si mai ales controlul temperaturii de pe cilindrul de plastifiere este foarte important mai ales pentru materialele termosensibile pentru ca influenteaza foarte mult calitatea topiturii , de aceea ele depind de:
Tipul materialului utilizat
Profilul melcului
Cursa de dozare
Forma si geometria piesei injectate
Reglarea unor temperaturi prea mari pe cilindrul de plastifiere pot determina:
a) Degradari termice importante
b) Variatii de culoare sau de nuanta de culoare
c) Cresterea contractiilor si instabilitate dimensionala
d) Marirea nejustificata a timpului de racire
e) Scaderea caracteristicilor mecanice si de calitate ale pieselor injectate
Reglarea unor temperaturi prea mici pe cilindrul de plastifiere pot determina :
a) Aparitia de topitura neomogena
b) Necesitatea reglarii unor presiuni si viteze de injectare mult mai mari
c) Aparitia de linii de sudura si de curgere foarte vizibile si slabe calitativ
d) Cresterea tensiunilor interne in piesele injectate
Pentru reglarea temperaturilor pe cilindrul de plastifiere se va tine in primul rind cont de tipul si sortul materialului plastic prelucrat pe masina de injectie. In tabelul de mai jos sint prezentate temperaturile pe cilindrul de plastifiere pentru principalelel tipuri de materiale plastice, astfel:
|
Nr. crt |
Tipul mat. plastic |
Temperaturi recomandate pe cilindrul de plastifiere in [C°] |
||||||
|
Zona de Racire |
Zona1 |
Zona2 |
Zona3 |
Zona4 |
Duza |
Temp stagn |
||
|
PE-LD | ||||||||
|
PE-HD | ||||||||
|
PP | ||||||||
|
PS | ||||||||
|
ABS | ||||||||
|
SAN | ||||||||
|
PVC | ||||||||
|
PMMA | ||||||||
|
POM | ||||||||
|
PC | ||||||||
|
PA6 | ||||||||
|
PA6.6 | ||||||||
|
CA | ||||||||
|
ABS+ PC | ||||||||
|
PBTP | ||||||||
|
PETP |
22O |
|||||||
|
PUR | ||||||||
Asa cum se observa din tabelul de mai sus pentru fiecare tip de material se recomanda un domeniu in care se regleaza temperaturile pe fiecare zona a cilindrului de plastifiere. Determinarea valorii optime pentru fiecare zona depinde de fiecare sort de material pentru care producatorul sortului de material recomanda valorile optime , dar valoarea optima a temperaturii depinde foarte mult si de conditiile reale de prelucrare si anume de:
Viteza de dozare
Contra-presiunea de dozare
Cadenta masinii de injectat
Marimea cursei de dozare
Este recomandat ca la inceperea reglajului pe o masina de injectie sa se inceapa de la valorile mici (temperaturi joase ) din domeniul temperaturilor de pe fiecare zona , iar apoi in functie de conditiile reale de lucru ale masinii se va urmarii variatia temperaturilor pe zonele de compresie si omogenizare. Daca se observa ca temperaturile pe aceste zone sunt in crestere fata de cele reglate se ridica temperatura pe fiecare zona cu : +5 C°_+10 C°, dupa care se va lasa in functionare masina de injectie aproximativ o ora , dupa care se vor verifica din nou temperaturile. Procesul poate continua pana la stabilizarea temperaturilor pe fiecare zona a cilindrului de plastifiere si anume temperatura reala sa fie egala cu temperatura reglata pe fiecare zona a cilindrului de plastifiere. Foarte important este faptul ca odata cu modificarea semnificativa a unuia din parametrii:viteza de dozare , contra-presiunea de dozare sau cadenta masinii (timpul de ciclu) se poate modifica semnificativ temperaturile reale de pe cilindrul de plastifiere si echilibrul dintre temperaturile reale si cele reglate sa fie puternic compromis.
Un alt parametru care are o mare influenta asupra temperaturilor pe cilindru este cursa de dozare si anume:
A)In cazul in care cursa de dozare reala este mai mica decat 40% decat cursa de dozare maxima a masinii de injectat se recomanda reglarea unui profil de temperaturi crescator dinspre zona de alimentare spre duza masinii conform (fig.6.17.):
|
190 C° |
|
200 C° |
|
220°C |
|
210C° |
|
|||
 |
|||
B)In cazul in care cursa de dozare reala este cuprinsa in domeniul 40% -60% din cursa de dozare maxima a masinii de injectat se recomanda reglarea unui profil de temperaturi constant dinspre zona de alimentare spre duza masinii conform (fig.6.18.):
|
220 C° |
|
220 C° |
|
220°C |
|
210C° |
|
|||
 |
|||
C)In cazul in care cursa de dozare reala este mai mare decat 60% din cursa de dozare maxima a masinii de injectat se recomanda reglarea unui profil de temperaturi descrescator dinspre zona de alimentare spre duza masinii conform figurii de mai jos :
|
220 C° |
|
210 C° |
|
200°C |
|
190C° |
|
|||
 |
|||
In tabelul de mai sus este data si temperatura de stagnare pe cilindrul de plastifiere pentru fiecare material plastic in cazul opririi masinii de injectie mai mult de 15-20 minute , ceea ce poate duce la degradarea termica si la oxidarea materialului aflat pe cilindru mai ales in cazul materialelor termosensibile.
d)Timpul de intarziere la dozare [sec]
Este timpul scurs din momentul in care se sfarseste faza de mentinere si momentul in care se da comanda pentru inceperea fazei de dozare. Acest timp se necesita a fi reglat atunci cand avem timpi de racire foarte mari , mult mai mari ca si timpii de dozare reali ceea ce poate duce la stagnarea materialului plastic acumulat in fata melcului in faza de dozare. Acest lucru poate determina deteriorarea calitatii topiturii acumulate in fata melcului datorita degradarii termice si a oxidarilor care apar pe cilindrul de plastifiere.
Este recomandata reglarea timpului de intarziere la dozare astfel incat in momentul in care se termina faza de dozare exact in acelasi moment sa se termine timpul de racire si sa inceapa deschiderea matritei.
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul de dozare [sec]
Este timpul real efectuat de masina pentru realizarea completa a cursei de dozare reglata. Acesta este inregistrat din momentul inceperii miscarii de dozare pana in momentul sfarsitului fazei de dozare. Cu cat valoarea acestuia este mai constanta de la un ciclu la altul cu atat reglajul parametrilor fazei de dozare este mai optim si reglajul masinii mai bun.
Este recomandat ca timpul real de dozare sa fie mai mic sau cel putin egal cu timpul de racire pentru a se obtine un timp de ciclu cat mai constant.
Urmarirea timpului real de dozare de la un ciclu la altul este foarte important pentru ca variatiile mari a acestuia ne poate da indicii referitoare la buna desfasurare a procesului de plastifiere si anume:
a) Timp de dozare mult prea mare sau in crestere poate insemna :
Lipsa de material plastic in palnia masinii de injectat , ceea ce inseamna ca melcul se roteste in gol fara material plastic
Aparitia fenomenului de patinare a melcului datorita lipirii de material pe spira melcului in zona de alimentare sau temperatura prea mica pe zona de alimentare sau agenti de ungere sau de colorare pe baza de uleiuri au ajuns in cantitati prea mari pe zona de alimentare
Aparitia fenomenului de blocare a gaurii de alimentare de sub pilnia masinii de injectat datorita unei temperaturi prea mari pe zona de alimentare sau racirea zonei de alimentare nu functioneaza sau este infundata sau parametrii de dozare sant reglati incorect:viteze de dozare prea mari si contra-presiuni de dozare prea mari
Existenta unor uzuri importante la melc , cilindrul de plastifiere sau clapeta anti-retur
b) Timp de dozare mult prea mic sau in scadere poate insemna:
Reglaj incorect al temperaturilor pe cilindrul de plastifiere care pot fi mult prea mici decat cele optime
Reglarea unor viteze de dozare prea mari si a unei contra-presiuni de dozare prea mica caz in care melcul se comporta ca un surub care este desurubat dintr-o piulita.
b)Cursa reala de dozare [mm]
Este cursa reala inregistrata de masina de injectie la sfarsitul fazei de dozare si care de cele mai multe ori este mai mare decat cursa reglata de dozare datorita:
Inertiei melcului aflat in miscare de rotatie
Impreciziei si uzurilor unor componente ale masinii de injectie
Reglajului necorespunzator al parametrilor fazei de dozare
Variatiile mari ale cursei reale de dozare pot afecta serios calitatea piesei injectate putind duce la:
Pentru a se obtine o cursa de dozare reala cat mai constanta si cit mai egala cu cursa de dozare reglata se recomanda mai ales pentru piesele de precizie foarte mare reglarea vitezei de dozare si a contra-presiunii de dozare dupa paliere si anume pe ultimii 10% mm ai cursei de dozare se regleaza o viteza de dozare mult mai mica pentru a se asigura franarea miscarii de rotatie a melcului si astfel oprirea mult mai precisa a acestuia.
8)Faza de decomprimare
Este faza in care melcul masinii de injectat executa o miscare liniara de retragere fara rotire pentru a asigura reducerea presiunii (decomprimarea) materialului acumulat in fata melcului in faza de dozare. Acest lucru este foarte important pentru ca daca decomprimarea materialului acuulat in fata melcului nu este bine realizata , in cazul lucrului cu duze deschise exista riscul ca dupa retragerea unitatii de injectare sa curga din topitura de material in fata duzei si astfel sa avem pierderi importante de material.
Reglarea fazei de decoprimare se poate face astfel:
La sfirsitul fazei de dozare (in cele mai multe cazuri) cind se lucreaza cu duze deschise si cu retragerea unitatii de injectare
Inainte de inceperea fazei de dozare cind s lucreaza cu matrite cu duze calde sau cu canale si blocuri calde
Si inaintea si dupa faza de dozare cind se combina cele doua procedee prezentate mai sus
Fig.6.20.
Pozitia melcului in faza de decomprimare
B)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Cursa de decomprimare [mm]
Reprezinta cursa de retragere a melcului pe parcursul fazei de decomprimare pentru a se asigura depresurizarea presiunii topiturii acumulate in fata melcului in faza de dozare .Reglarea optima a cursei de decomprimare se face in functie de cursa de dozare si de contra-presiunea de dozare.
Se recomanda reglarea unei curse de decomprimare cuprinsa intre: 4%---10% din cursa de dozare. Cu cat contra-presiunea de dozare este mai mica si cursa de decomprimare este mai mica aproximativ : 4%-5% din cursa de dozare , si invers cu cat se lucreaza cu contra-presiuni mai mari se vor regla curse de decomprimare mai mari aproximativ : 8%-10% din cursa de dozare.
Reglarea unei curse de decomprimare prea mari poate determina:
a) Aspirarea unei cantitati de aer in topitura de material acumulata in fata melcului la dozare ceea ce poate duce la oxidarea acestuia
b) Injectarea de incluziuni de aer ce pot apare pe suprafetele pieselor injectate in jurul digurilor
Reglarea unei curse de decomprimare prea mici poate determina:
a) Curgerea unei cantitati de topitura in fata duzei sau din duza si din canalele calde ale matritei ceea ce duce la pierderi importante de topitura de material acumulat in fata melcului
b)Viteza de decomprimare [mm/sec sau %]
Se poate defini ca fiind viteza de
deplasare liniara a melcului efectuata in timpul fazei de
decomprimare. Ea poate fi comparata cu viteza de injectare cu deo
Reglarea optima a vitezei de decomprimare se face astfel incat ea sa asigure efectuarea cit mai corecta si mai exacta a cursei de decomprimare. La reglarea vitezei de decomprimare trebuie tinut cont si de inertia melcului aflat in miscare liniara de retragere , de aceea o viteza prea mare de decomprimare poate duce la depasirea cursei de decomprimare cu consecintele negative explicate la punctul anterior. Reglarea unei viteze de decomprimare prea mici poate determina cresterea nejustificata a timpului de ciclu si chiar se poate ajunge sa nu se efectueze toata cursa de decomprimare programata.
9)Faza de retragere a unitatii de injectare
Este faza in care unitatea de injectare se indeparteaza de platoul fix al masinii pentru a se elibera contactul dintre duza masinii si duza matritei pentru ca sa se evite :
a. Un contact prea indelungat dintre duza masinii si duza matritei care ar determina o racire prea pronuntata a duzei masinii si deci formarea de dop rece in duza
b. Scurgerea de topitura de material din duza masinii in duza matritei in timpul deschiderii matritei si extragerii culeei din duza matritei
Fig.6.21.
Retragerea unitatii de injectare
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Cursa de retragere a unitatii de injectare [mm]
Este parametrul prin care se defineste lungimea cursei de retragere a unitatii de injectare pentru indepartarea duzei masinii de duza matritei.
Se recomanda ca cursa de retragere sa se regleze la o valoare cat mai mica posibil de exemplu 20 - 50 mm pentru a nu se pierde cu timpul de retragere si de avansare a unitatii de injectare care ar putea determina majorari importante ale timpului total de ciclu. In cazul masinilor cu unitati de injectie mari sau in cazul in care se lucreaza cu program de purjare a dopului rece inaintea fazei de avansare a unitatii de injectare se poate regla si valori mai mari ale cursei de retragere care pot ajunge pana la :80 - 120 mm.
b)Viteza de retragere a unitatii de injectare [mm/sec]
Este viteza de indepartare a unitatii de injectare dinspre platoul fix al masinii de injectie. Se recomanda ca viteza de retragere sa fie cat mai mare ,mai ales pentru curse de deplasare mari pentru reducerea timpului de retragere si astfel a timpului total de ciclu. Se poate regla viteza de retragere maxima prevazuta pe masina cu conditia ca la inceputul miscarii de retragere si la sfarsitul cursei de retragere sa nu apara socuri si vibratii ale unitatii de injectare care ar putea provoca uzuri pronuntate ale unor componente mecanice si hidraulice ale masinii de injectie. In caz contrar se reduce treptat din viteza de retragere pana se obtine o miscare de retragere suficient de rapida dar fara socuri sau trepidatii.
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul de retragere al unitatii de injectare
Este timpul real cronometrat de masina de injectie in care are loc faza de retragere a unitatii de injectare. Este recomandat verificarea si urmarirea acestuia ca valoarea lui sa fie cat mai mica pentru ca el influenteaza timpul total de ciclu si deci costul si productivitatea reperului injectat.
10)Faza de dezavorire (faza de deblocare a inchiderii cu inalta forta)
Fig.6.22.
Pozitia unitatii de inchidere-deschidere a masinii de
injectat in faza de dezavorire
Aceasta este faza in care are loc caderea presiunii
din sistemul de zavorire sau de inchidere cu inalta forta
si efectuarea unei miscari foarte scurte in sens opus
miscarii de zavorire pentru a se debloca matrita si
pentru a se putea efectua deschiderea acesteia.
A)PARAMETRII DE REGLAJ
a)Presiunea de dezavorire (deblocare)
Este presiunea hidraulica din sitemul de inchidere
cu inalta forta care determina deblocarea matritei
si efectuarea cursei de dezavorire. Datorita fortelor deo
b)Cursa de dezavorire (deblocare)
Este un parametru tot mai rar intalnit pentru ca la masinile de injectie moderne acest parametru este setat de constructorul masinii de injectie si are o valoare fixa ce nu poate fi reglata. La masinile de injectie mai vechi acest parametru se regleaza prin pozitionarea unor came care limiteaza cursa de dezavorire. In aceste cazuri se recomanda reglarea cursei de dezavorire la valori cat mai mici cuprinse in intervalul :(2 - 5) mm in functie de marimea unitatii de inchidere si de uzura componentelor mecanice si hidraulice a acesteia.
B)PARAMETRII DE CONTROL
Nu sint.
11) Faza de deschidere matrita
Faza de deschidere este faza in care platoul mobil al masinii de injectat sub actiunea sistemului de deschidere se indeparteaza de platoul fix si astfel semi-matrita mobila montata pe platoul mobil se indeparteaza de semi-matrita fixa montata pe platoul fix pana cand cele doua ajung sa aiba o distanta suficient de mare intre ele pentru a permite demularea in bun conditii a piesei injectate din cuibul matritei.
Fig.6.23. Faza de
deschidere a matritei
Reglajul
parametrilor fazei de deschidere se face astfel incat sa se
obtina un timp cat mai mic al fazei de deschidere pentru a se diminua
timpul total de ciclu, dar avandu-se in vedere protejarea si
cresterea duratei de viata a matritei si a
masinii de injectat.
A)PARAMETRII DE REGLAJ
Principalii parametrii tehnologici care se necesita a fi reglati pentru faza de inchidere matrita sint:
a) Presiunea de deschidere matrita (pd) [bari]
Este presiunea hidraulica din sistemul de deschidere al masinii de injectat. La unele modele de masini de injectat ea se regleaza manual la o valoare de (60, . ,100)bari in functie de marimea matritei si de uzura masinii,iar la altele valoarea presiunii de deschidere se regleaza automat de catre masina in functie de vitezele si cursele de deschidere reglate.
b)Cursa de deschidere matrita [mm]
Este parametrul care defineste distanta la care semi-matrita montata pe platoul mobil se indeparteaza de semi-matrita fixa montata pe platoul fix pentru a permite demularea in bune conditii a piesei injectate din cuibul matritei. Este recomandat ca pentru micsorarea timpului de deschidere matrita si implicit a timpului total de ciclu , ca valoarea curei de deschidere sa fie cat mai mica posibil ,dar in acelasi timp sa se asigure demularea in cele mai bune conditii a piesei injectate fara a se provoca deteriorarea acesteia sau in cazul existentei unor bacuri actionate pneumatic sau hidraulic se va avea in vedere ca la actionarea acestora sa nu se loveasca suprafetele cuiburilor matritei.
c)Vitezele de deschidere matrita
Sunt vitezele de deplasare ale platoului mobil dinspre platoul fix pentru a se realiza deschiderea matritei intr-un timp cat mai scurt posibil , dar care sa nu provoace deteriorari ale matritei ,ciocnirea elementelor in miscare ale matritei (bacuri , prisme, . ) sau socuri si trepidatii ale elementelor din sistemul de deschidere al masinii de injectat.
Modelele mai vechi ale masinilor de injectat erau prevazute cu o singura viteza de deschidere. Acest lucru determina alegerea unei viteze constante si optime de deschidere care sa fie suficient de mare pentru reducerea timpului de deschidere si implicit a timpului total de ciclu ,dar care sa nu provoace socuri si lovirea partilor componente aflate in miscare ale matritei. Modelele mai noi de masini de injectat pot avea (2,3,5, sau mai multe) viteze de deschidere diferite pe curse de deschidere diferite. Cele mai des intalnite au 3 viteze de deschidere pe 3 curse de deschidere independente.
Reglarea vitezelor de deschidere matrita in cazul masinilor cu 3 viteze diferite de deschidere pe 3 curse independente de deschidere se face astfel:
Prima viteza de deschidere=lenta (v1)
Este o viteza lenta de demarare a deschiderii matritei pentru a se degaja piesa injectata din cuibul din partea fixa a matritei in cele mai bune conditii si in plus pentru extragerea unor bacuri actionate de coloane inclinate. Se regleaza de obicei la o valoare mica (5%, . ,15%) din viteza maxima de deschidere a masinii de injectat.
A doua viteza de deschidere=rapida (v2)
Este viteza de deschidere a matritei pe cursa cea mai mare de deschidere si se regleaza la o valoare cit mai mare posibil pentru a diminua cit mai mult timpul de deschidere al matritei , dar fara a se provoca socuri sau trepidatii ale sistemului de deschidere al masinii la comutarea de la prima viteza lenta (v1) la viteza rapida (v2),sau de la viteza rapida (v2) la viteza lenta (v3).Ea incepe din momentul in care elementele componente ale matritei care sint in contact fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila (coloane si bucse de ghidare,bolturi inclinate si bacuri,miezuri si pastile ,readucatoare , . ) isi pierd contactul pentru a se evita ciocnirea acestora cu viteza mare si posibila deteriorare a lor. Se regleaza de obicei la o valoare mare (45%, . ,100%) din viteza maxima de deschidere a masinii de injectat.
A treia viteza de deschidere=lenta (v3)
Este ultima viteza de deschidere a matritei care functioneaza pana in momentul in care se ajunge la cursa de deschidere reglata moment in care trebuie sa ajunga la valoarea zero. Pentru a evita aparitia socurilor si a loviturilor brutale din sistemul de deschidere al masinii de injectat datorita opririi bruste din miscare a unei greutati mari de material cum ar fi platoul mobil si semi-matrita mobila se recomanda reglare de obicei la o valoare mica (10%, . ,25%) din viteza maxima de deschidere a masinii de injectat.
d)Cursele de deschidere ale matritei
Sunt cursele corespunzatoare vitezelor de deschidere prezentate mai sus si care stabilesc momentele din timpul deschiderii matritei in care se comuta de la o viteza de deschidere la urmatoarea. Modelele mai noi de masini de injectat pot avea (2,3,5, sau mai multe) curse de deschidere diferite corespunzatoare fiecarei viteze de deschidere .Cele mai des intalnite au 3 viteze de deschidere pe 3 curse de deschidere independente.
Reglarea curselor de deschidere matrita in cazul masinilor cu 3 viteze diferite de deschidere pe 3 curse independente de deschidere se face astfel:
Prima cursa de deschidere
Este corespunzatoare primei viteze de deschidere (v1) si se regleaza pana in momentul in care toate elementele aflate in contact dintre semi-matrita fixa si semi-matrita mobila isi pierd contactul pentru a se evita uzura prematura sau deteriorarea acestora (coloane si bucse de ghidare,bolturi inclinate si bacuri,miezuri si pastile ,readucatoare , . ).
A doua cursa de deschidere
Este corespunzatoare celei de a doua viteze de deschidere (v2) si reglarea ei este foarte importanta pentru ca poate determina ciocnirea unor elemente componente ale matritei fie de pe parte fixa , fie de pe partea mobila care se afla in contact si astfel se poate provoca deteriorarea sau uzura prematura a acestora. De aceea pentru reglarea acesteia se recomanda punerea vitezei (v2) la valoarea zero ,ceea ce va determina oprirea deschiderii matritei in momentul comutarii de la valoarea vitezei (v1) la viteza (v2)=0 si astfel se poate vedea pozitia exacta a elementelor de pe semi-matrita mobila fata de cele de pe semi-matrita fixa si astfel determina valoarea exacta a momentului de inceperea a cursei a doua de deschidere.
A treia cursa de deschidere
Este corespunzatoare celei de a treia viteze de deschidere (v3) si este reglata din momentul in care are loc comutarea de la viteza rapida(v2) la viteza lenta(v3) pana la sfarsitul cursei de deschidere. Aceasta reprezinta de fapt cursa de franare a platoului mobil impreuna cu semi-matrita mobila de la valoarea vitezei mari de deschidere (v2) la valoarea zero care trebuie sa o aiba in momentul in care ajunge la valoarea cursei de deschidere. Este recomandat ca aceasta sa aiba o valoare cat mai mica posibil cuprinsa intre (20, . ,80) mm cursa de franare.
In figura de mai jos este prezentat un exemplu de reglare a curselor si vitezelor de deschidere ale matritei.
V3 V2 V1
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul de deschidere [sec]
Este timpul real inregistrat de masina de injectie pentru efectuarea fazei de deschidere. Acest timp este important de verificat pentru a se urmarii constanta in timp a acestuia la fiecare ciclu si marimea acestuia pentru ca afecteaza timpul total de ciclu. Este indicat sa fie de o valoare cat mai mica posibil pentru a se reduce cat mai mult timpul total de ciclu
b)Cursa reala de deschidere [mm]
Este cursa reala inregistrata de masina de injectat la sfarsitul fazei de deschidere. De cele mai multe ori aceasta difera de cursa reglata de deschidere datorita faptului inertiei unor mase foarte mari in miscare, cat si datorita uzurii unor componente ale masinii sau a unui reglaj necorespunzator al parametrilor fazei de deschidere.
12)Faza de aruncare sau de demulare a piesei din matrita
Este faza in care se necesita extragerea sau demularea piesei injectate din cuibul matritei in cele mai bune conditii de siguranta a acesteia si fara a se afecta criteriile de calitate ale acesteia.
|
Aruncarea piesei injectate din matrita |
 |
|||
|
|||
In functie de forma si geometria piesei injectate si de conceptia matritei se pot intilnii mai multe sisteme de aruncare sau demulare a piesei din matrita care in principal sint urmatoarele:
I. Aruncarea sau demularea piesei de pe poansonul matritei prevazut in general pe semi-matrita mobila caz in care se necesita reglarea sistemului de aruncare central al masinii de injectat
II. Aruncarea sau demularea piesei din cuibul matritei prevazut in general pe semi-matrita fixa caz in care se necesita reglarea unor supape pneumatice sau a unor sisteme de extragere a piesei din cuib actionate prin deplasarea semi-matritei mobile
III. Aruncarea sau demularea piesei de pe miezurile matritei care sint extrase intr-o pozitie intermediara intre semi-matrita mobila si semi-matrita fixa caz in care se necesita reglarea sistemului de aruncare central al masinii de injectat pentru extragerea si aruncarea culeei si a retelei de injectare ,cit si a aruncarii de pe miezuri cu ajutorul programarii actionarilor hidraulice sau pneumatice de pe miezuri.
A)PARAMETRII DE REGLAJ
I)Cazul reglarii aruncarii centrale
a)Alegerea optiunii de functionare a aruncarii centrale
Exista numeroase cazuri in care matritele functioneaza fara faza de aruncare centrala de aceea majoritatea masinilor de injectat au optiunea de a alege daca se lucreaza cu aruncare centrala sau NU , de aceea in primul rand trebuie selectata optiunea de program cu aruncare centrala in cazul in care dorim sa programam masina sa lucreze cu aruncare centrala.
b)Cursa de avansare (aruncare) a aruncarii centrale
Este parametrul care defineste deplasarea aruncatorului central al masinii care in miscarea lui de avansare trebuie sa loveasca in tija tampon sau in placa tampon de actionare a sistemului de aruncare al matritei si astfel sa determine avansarea placii de aruncare.
Reglarea cursei de aruncare (Ca) se face adunand cursa de deplasare libera (Cl) a aruncatorului central pana la contactul cu tija tampon , cu cursa de aruncare (Cam) prevazuta a sistemului de aruncare al matritei.
Ca urmare avem :Ca=Cl+
In cazul in care nu se cunosc sau nu se pot masura valorile curselor de mai sus se poate utiliza o metoda empirica de determinarea cursei de aruncare optime prin mai multe incercari pornindu-se de la valori mici ale cursei si apoi dupa fiecare incercare se vor mari treptat pina se ajunge la efectuarea cursei optime de aruncare. Trebuie avut in vedere ca un reglaj incorect al cursei de aruncare (mult prea mare decit cel prevazut de sistemul de aruncarea al matritei) poate duce chiar la ciocnirea semi-matritei mobile si chiar la aruncarea ei de pe platoul mobil ceea ce duce la grave deteriorari ale matritei si a masinii de injectat.
c)Presiunea hidraulica de aruncare [bari]
Este presiunea din sistemul hidraulic de actionare al aruncarii centrale a masinii de injectat si care determina forta de aruncare si anume forta cu care aruncatorul central al masinii actioneaza asupra sistemului de aruncare al matritei.
Reglarea unei presiuni de aruncare la o valoare prea mica poate duce la imposibilitatea efectuarii intregii curse programate de aruncare sau la un timp de aruncare foarte mare ceea ce duce la cresterea nejustificata a timpului de ciclu. Reglarea unei presiuni de aruncare la o valoare prea mare poate duce la riscul aruncarii semi-matritei mobile de pe platoul mobil sau la deteriorarea acesteia la un reglaj incorect al cursei de aruncare sau la functionarea indelungata a aruncarii fara ungere si griparea si blocarea sistemului de aruncare al matritei.
De obicei se porneste de la valori cat mai mici de ordinul a (10, . ,20 bari) si apoi dupa fiecare incercare se vor mari treptat valoarea presiunii pana se ajunge la cea optima care este presiunea minima din sistemul hidraulic de aruncare al masinii cu care poate efectua toata cursa de aruncare reglata cu viteza de aruncare programata si intr-un timp d aruncare cat mai scurt posibil.
d)Viteza de aruncare [mm/sec ; %]
Este parametrul tehnologic al fazei de aruncare centrala in care se defineste viteza de deplasare a aruncatorului central al masinii de injectat. Daca modelele mai vechi de masini de injectat aveau o singura viteza de aruncare cu are se efectua intreaga cursa de aruncare (Ca) , pentru reducerea timpului de aruncare masinile moderne sunt prevazute cu doua viteze de aruncare in care prima viteza (Va1)este o viteza rapida cu care se efectueaza cursa libera a aruncatorului (Cl) si a doua viteza (Va2) este lenta cu care se efectueaza cursa de aruncare a matritei (Cam) cu scopul protejarii elementelor aflate in miscare ale sistemului de aruncare , cit si pentru aruncarea in conditii de siguranta a piesei injectate.(pentru a nu se produce deformatii ale piesei , albituri , urme ale aruncatoarelor pe piesa , strapungerea piesei cu aruncatoarele si altele)
Si in acest caz se recomanda pentru reglarea vitezelor de aruncare sa se porneasca de la valori mici (5 , . ,10)% din viteza de aruncare maxima a masinii de injectat si prin incercari repetate sa se creasca treptat valorile pina se ajunge la valorile optime care sa asigure un timp minim de aruncare in depline conditii de siguranta ale piesei injectate.
e)Punctul de comanda al aruncarii centrale
Este parametrul tehnologic al fazei de aruncare centrala in care se programeaza pozitia semi-matritei mobile de pe cursa de deschidere in care se comanda inceperea miscarii de aruncare centrala. Acest punct de comanda poate fi programat:
La sfarsitul cursei de deschidere (in cele mai multe cazuri) cand semi-matrita mobila a efectuat toata cursa de deschidere
In timpul cursei de deschidere care se poate face cu oprirea deschiderii in acea pozitie si continuarea ei dupa efectuarea aruncarii centrale sau fara oprirea deschiderii caz in care avem masini de injectat capabile sa efectueze miscari paralele si anume in paralel cu miscarea de deschidere se efectueaza miscarea de aruncare centrala ceea ce duce la o mare economie de timp de ciclu pentru ca timpul de aruncare este cuprins in timpul de deschidere al matritei.
Reglarea acestui parametru se face pornindu-se de la valori mai mari si dupa incercari se poate reduce treptat pana la determinarea valorii optime si care depinde foarte mult de ceilalti parametrii ai fazei de aruncare centrala prezentati anterior. O valoare prea mica a punctului de comanda al aruncarii poate duce la lovirea cuibului, a miezurilor sau a bacurilor matritei de catre sistemul de aruncare al acestei.
f)Modul de functionare al aruncarii centrale
Datorita cresterii complexitatii sistemelor de aruncare ale matritelor si pentru o evacuare cit mai buna a piesei injectate tot mai multe masinii de injectat au prevazute mai multe programe de functionare a aruncarii central cum ar fi:
Aruncarea centrala simpla :este programul in care aruncatorul central al masinii executa o singura miscare de aruncare
Aruncarea centrala multipla: este programul in care aruncatorul central executa mai multe miscari de avansare si de retragere succesive caz in care se necesita reglarea a numarului de miscari pe care sa le efectueze aruncatorul central al masinii
Aruncarea centrala pulsatori: este programul in care aruncatorul central executa mai multe miscari de avansare si de retragere pulsatorii caz in care se necesita reglarea numarului de pulsatii
Aruncarea centrala temporizata: este programul in care aruncatorul central executa mai multe miscari de avansare si de retragere succesive caz in care se poate regla mai multi timpi intermediari ai fazei de aruncare cum ar fi : timpul de avansare al aruncatorului ,timpul de stagnare in pozitia avansata a aruncatorului , timpul de retragere .
II)Cazul reglarii actionarii de miezuri sau a demularii de pe miezuri
a)Alegerea optiunii de functionare a actionarii de miezuri
Exista numeroase cazuri in care matritele functioneaza cu unul sau mai multe bacuri actionate hidraulic sau pneumatic in diferite momente ale fazelor ciclului de injectare sau cu miezuri intermediare pe are raman piesele injectate care se necesita a fi aruncate, de aceea in primul rand trebuie selectata optiunea de program de lucru de actionarea a unu sau mai multe miezuri pneumatice sau hidraulice in functie de constructia si conceptia modului de functionare al matritei si al cinematicii acesteia.
Pe langa programele de lucru cu actionarile pneumatice si hidraulice de miezuri masinile de injectat trebuie sa fie echipate si cu elementele pneumatice si hidraulice de actionare care se necesita sa fie legate la elementele matritei (supape de aer , cilindrii pneumatici sau hidraulici) care efectueaza miscarea de demulare.
b)Presiunea hidraulica (pneumatica) din sistemul de actionare de miezuri [bari]
Este presiunea din sistemul hidraulic (pneumatic) de actionare a miezurilor hidraulice (pneumatice) si care determina forta de deplasare a miezurilor sau a bacurilor sau forta cu care se face aruncarea de pe miezuri.
Reglarea unei presiuni de actionare la o valoare prea mica poate duce la imposibilitatea efectuarii intregii curse programate de aruncare sau de deplasare la un timp de actionare foarte mare ceea ce duce la cresterea nejustificata a timpului de ciclu. Reglarea unei presiuni de aruncare la o valoare prea mare poate duce la riscul suprasolicitarii unor elemente componente ale matritei si la uzura prematura a acestora.
De obicei se porneste de la valori cat mai mici de ordinul a (10, . ,20 bari) presiune hidraulica si (2, . ,3 bari) presiune pneumatica , apoi dupa fiecare incercare se va mari treptat valoarea presiunii pina se ajunge la cea optima care este presiunea minima din sistemul de actionare al miezurilor hidraulice sau pneumatice cu care se poate efectua toata cursa de deplasare sau de aruncare programata cu viteza de aruncare programata si intr-un timp de efectuare a miscarii cit mai scurt posibil.
c)Viteza de deplasare din sistemul de actionare de miezuri [mm/sec ; % ;drosel pneumatic]
Este parametrul tehnologic al actionarii de miezuri in care se defineste viteza de deplasare a miezurilor sau bacurilor matritei sau a aruncatoarelor sistemului de aruncare de pe miezuri.
In cazul actionarilor hidraulice se regleaza viteza in mm/sec sau in % din viteza maxima de actionare a miezurilor a masinii de injectat ,iar in cazul actionarilor pneumatice se regleaza debitul de trecere al aerului spre elementele de executie (supape ,cilindrii pneumatici , . ) cu ajutorul unor drosele de aer.
Si in acest caz se recomanda pentru reglarea vitezelor de deplasare a actionarilor de miezuri sa se porneasca de la valori mici ( 5 , . ,10)% din vitezele de deplasare maxime si prin incercari repetate sa se creasca treptat valorile pana se ajunge la valorile optime care sa asigure un timp minim de actionare in depline conditii de siguranta ale pieselor injectate ,fara sa fie afectate criteriile de calitate impuse acestora.
d)Momentul de comanda al actionarii pneumatice sau hidraulice de miezuri
Cinematica tot mai
complexa a noilor matrite de injectat mase plastice care au in
constructia lor tot mai multe bacuri ,miezuri , aruncare de pe miezuri , .
a impus constructorilor de masini de injectat sa realizeze tot mai
multe optiuni pentru programarea momentului de comanda al
actionarii hidraulice sau pneumatice de miezuri pentru ca programarea
acestora sa fie cat mai flexibila. Aceasta flexibilitate poate
duce insa si la pericolul programarii gresite a
actionarii de miezuri ceea ce poate duce la deteriorari deo
Principalele momente de comanda ale actionarilor hidraulice sau pneumatice de miezuri sint urmatoarele:
Inainte de inchiderea matritei
Dupa o inchidere partiala a matritei (caz in care trebuie reglata o cursa de inchidere partiala si in momentul in care semi-matrita mobila ajunge la cursa reglata se comanda actionarea de miezuri)
Dupa inchiderea completa a matritei (inainte de zavorirea matritei)
Dupa zavorirea matritei
In timpul fazei de injectare
Inainte de dezavorirea matritei
Dupa dezavorirea matritei
Dupa o deschidere partiala a matritei (caz in care trebuie reglata o cursa de deschidere partiala si in momentul in care semi-matrita mobila ajunge la cursa reglata se comanda actionarea de pe miezuri)
Dupa deschiderea completa a matritei
Dupa avansarea aruncarii centrale
e)Controlul deplasarilor actionarii de miezuri
Acest parametru este foarte important pentru ca cu ajutorul acestuia se controleaza daca deplasarea elementului actionat cu sistemul de actionare hidraulic sau pneumatic a miezurilor a fost complet efectuata si elementul respectiv se afla in pozitia corecta. Acest lucru se face cu ajutorul unor senzori sau limitatori de cursa montati pe elementele in miscare ale matritei care se necesita sa fie legati la sistemul de comanda si control al masinii de injectat. Astfel masina de injectat poate sa redea exact in ce pozitie se gaseste elementul in miscare si in functie de pozitia acestuia sa execute urmatoarea faza a ciclului sau in cazul in care elementul nu este in pozitia corecta sa intrerupa ciclul si sa afiseze un semnal de alarma.
In cazul matritelor care nu au fost prevazute din conceptie cu senzori sau limitatori de cursa ,pentru elementele acestora aflate in miscare se necesita reglarea unui timp de functionare a actionarii de miezuri si astfel dupa expirarea acestui timp masina considera ca deplasarea a avut loc si trece la efectuarea urmatoarei faze a ciclului indiferent care este pozitia reala a elementului actionat.
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul real de aruncare centrala sau de demulare de pe miezuri [sec]
Este perioada de timp inregistrata de masina de injectat pentru efectuarea fazei de aruncare centrala ,sau de actionare de miezuri ,sau de demulare de pe miezuri. Este recomandat ca acest timp sa aiba o valoare cat mai mica posibil mai ales in cazul in care influenteaza timpul total de ciclu ,dar se va urmarii ca prin reducerea acestuia prin cresterea vitezelor si a presiunilor de actionare sa nu se afecteze criteriile de calitate ale piesei injectate prin aparitia de :deformatii datorate actionarilor ,urme ale aruncatoarelor ,albituri , zgarieturi , .
b)Controlul pozitiei elementelor deplasate prin actionarea de miezuri a masinii de injectat
Datorita
importantei deo
Este recomandat ca inainte de a demara un ciclu complet de injectie sa se verifice pe manual sau intr-un ciclu in gol functionarea corecta a programului de lucru prin actionarea de miezuri si pozitia corecta a elementelor deplasate in cadrul fazelor ciclului.
13)Faza de retragere a aruncarii sau a demularii piesei in pozitia initiala
Aceasta este ultima
faza a unui ciclu de injectie si consta in deplasarea atat
a aruncatorului central, cat si a sistemelor de actionare de miezuri
in pozitia initiala reglata anterior astfel incat sa
se permita reinceperea unui nou ciclu de injectie. Aceasta este o
faza deo
A)PARAMETRII DE REGLAJ
I)Cazul reglarii retragerii aruncarii centrale
a)Alegerea optiunii de functionare cu cuplarea retragerii aruncarii centrale (daca este cazul)
Exista numeroase cazuri in care matritele functioneaza astfel incat retragerea aruncarii centrale sa determine retragerea sistemului de aruncare al matritei in pozitia initiala fapt care necesita existenta unei cuplari dintre aruncatorul central si tija tampon sau placa de aruncare a matritei folosindu-se mai multe sisteme de cuplare concepute de proiectantul matritei. Cuplarea trebuie astfel conceputa incat ea sa asigure atat faza de aruncare ,cit mai ales cea de retragere a sistemului de aruncare al matritei in depline conditii de siguranta la functionarea si exploatarea in ciclu a matritei.
b)Cursa de retragere a aruncarii centrale [mm]
Este parametrul care defineste deplasarea aruncatorului central al masinii care in miscarea lui de retragere trebuie sa revina intr-o pozitie initiala in care sa permita retragerea completa a tijei tampon sau a placii tampon de actionare a sistemului de aruncare al matritei. Miscarea de retragere a sistemului de aruncare al matritei poate fi asigurata fie de :
readucatoarele matritei care in faza de inchidere lovesc in planul de separatie si determina retragerea aruncarii
cuplarea sistemului de aruncare al matritei de aruncatorul central al masinii de injectat
Reglarea cursei de retragere (Cr) se face adunand cursa de deplasare libera (Cl) a aruncatorului central pana la contactul cu tija tampon , cu cursa de retragere (Cram) prevazuta a sistemului de aruncare al matritei.
Ca urmare avem:Cr= Cl + Cram [mm]
In cazul in care avem cuplarea aruncatorului central de sistemul de aruncare al matritei cursa de deplasare libera (Cl) a aruncatorului central pana la contactul cu tija tampon este zero si in acest caz este important reglarea cursei de retragere (Cr) egala cu cursa de retragere (Cram) prevazuta a sistemului de aruncare al matritei.
Ca urmare avem:Cr= Cram [mm]
In cazul in care nu se cunosc sau nu se pot masura valorile curselor de mai sus se poate utiliza o metoda empirica de determinarea cursei de retragere optime prin mai multe incercari pornindu-se de la valori mari ale cursei de retragere si apoi dupa fiecare incercare se va citi valoarea masurata de masina si apoi se va micsora treptat pana se ajunge la efectuarea cursei optime de retragere in care avem fie o cursa libera de retragere cat mai mica posibil , fie zero. Trebuie avut in vedere ca un reglaj incorect al cursei de retragere (mult prea mic decat cel prevazut de sistemul de aruncarea al matritei) poate duce in faza de inchidere la ciocnirea semi-matritei fixe de aruncatoarele si readucatoarele care NU se pot retrage in pozitia lor initiala ceea ce duce la grave deteriorari ale matritei si a sistemului de aruncare al acesteia.
c)Presiunea hidraulica de retragere [bari]
Este presiunea din sistemul hidraulic de actionare al retragerii aruncarii centrale a masinii de injectat si care determina forta de retragere si anume forta cu care aruncatorul central al masinii trage de sistemului de aruncare al matritei pentru al aduce in pozitia corecta.
Reglarea unei presiuni de aruncare la o valoare prea mica poate duce la imposibilitatea efectuarii intregii curse programate de retragere sau la un timp de retragere foarte mare ceea ce duce la cresterea nejustificata a timpului de ciclu. Reglarea unei presiuni de retragere la o valoare prea mare poate duce la riscul ca la functionarea indelungata a aruncarii fara ungere si griparea si blocarea sistemului de aruncare al matritei sa se produca ruperea unor elemente componente ale sistemului de aruncare sau de cuplare cu aruncatorul central.
De obicei se porneste de la valori cat mai mici de ordinul a (10, . ,20 bari) si apoi dupa fiecare incercare se vor mari treptat valoarea presiunii pana se ajunge la cea optima care este presiunea minima din sistemul hidraulic de retragere al masinii cu care se poate efectua toata cursa de retragere reglata cu viteza de retragere programata si intr-un timp de retragere cat mai scurt posibil.
d)Viteza de retragere [mm/sec ; %]
Este parametrul tehnologic al fazei de retragere a aruncarii centrale in care se defineste viteza de deplasare a aruncatorului central al masinii de injectat.
De regula masinile de injectat sunt prevazute cu o singura viteza de retragere care se regleaza la o valoare cat mai mare posibil pentru a diminua cat mai mult timpul de retragerea al aruncarii centrale si astfel pentru a reduce cat mai mult timpul total de ciclu.
Si in acest caz se recomanda pentru reglarea vitezelor de retragere sa se porneasca de la valori mici cat mai mici (10 , . ,20)% din viteza de aruncare maxima a masinii de injectat si prin incercari repetate sa se creasca treptat valorile pana se ajunge la valorile optime care sa asigure un timp minim de retragere in depline conditii de siguranta ale sistemului de aruncare al matritei adica sa nu se provoace:
Uzuri pronuntate sau gripari ale elementelor aflate in miscare din sistemul de aruncare al matritei
Socuri ,opriri bruste si ciocnirea sau zgomote puternice in momentul finalizarii cursei de retragere
II)Cazul reglarii retragerii actionarii de miezuri sau a demularii de pe miezuri
a)Presiunea hidraulica (pneumatica) din sistemul de actionare de miezuri [bari]
Este presiunea din sistemul hidraulic (pneumatic) de actionare a miezurilor hidraulice (pneumatice) si care determina forta de retragere a miezurilor sau a bacurilor sau forta cu care se face retragerea aruncarii de pe miezuri.
Reglarea unei presiuni de actionare la o valoare prea mica poate duce la imposibilitatea efectuarii intregii curse programate de retragere sau de deplasare si la un timp de actionare foarte mare ceea ce duce la cresterea nejustificata a timpului de ciclu. Reglarea unei presiuni de retragere la o valoare prea mare poate duce la riscul suprasolicitarii unor elemente componente ale matritei si la uzura prematura a acestora.
De obicei se porneste de la valori cat mai mici de ordinul a (10, . ,20 bari) presiune hidraulica si (2, . ,3 bari) presiune pneumatica , apoi dupa fiecare incercare se va mari treptat valoarea presiunii pina se ajunge la cea optima care este presiunea maxima din sistemul de actionare al miezurilor hidraulice sau pneumatice cu care se poate efectua toata cursa de deplasare sau de retragere programata cu viteza de retragere programata si intr-un timp de efectuare a miscarii cit mai scurt posibil fara sa se provoace socuri ,zgomote puternice datorate de ciocnirilor , opriri prea bruste , .
c)Viteza de retragere din sistemul de actionare de miezuri [mm/sec ; % ;drosel pneumatic]
Este parametrul tehnologic al actionarii de miezuri in care se defineste viteza de retragere a miezurilor sau bacurilor matritei sau a aruncatoarelor sistemului de aruncare de pe miezuri n pozitia lor initiala.
In cazul actionarilor hidraulice se regleaza viteza in mm/sec sau in % din viteza maxima de actionare a miezurilor a masinii de injectat ,iar in cazul actionarilor pneumatice se regleaza debitul de trecere al aerului spre elementele de executie (supape ,cilindrii pneumatici , . ) cu ajutorul unor drosele de aer.
Si in acest caz se recomanda pentru reglarea vitezelor de deplasare a actionarilor de miezuri sa se porneasca de la valori mici (10, . ,20)% din vitezele de deplasare maxime si prin incercari repetate sa se creasca treptat valorile pana se ajunge la valorile optime care sa asigure un timp minim de retragere in depline conditii de siguranta ale elementelor componente ale matritei aflate in miscare si avandu-se in vedere o durata de functionare cat mai indelungata.
d)Momentul de comanda al retragerii actionarii pneumatice sau hidraulice de miezuri
Cinematica tot mai
complexa a noilor matrite de injectat mase plastice care au in
constructia lor tot mai multe bacuri ,miezuri , aruncare de pe miezuri , .
a impus constructorilor de masini de injectat sa realizeze tot mai
multe optiuni pentru programarea momentului de comanda al
actionarii si retragerii hidraulice sau pneumatice de miezuri
pentru ca programarea acestora sa fie cat mai flexibila. Aceasta
flexibilitate poate duce insa si la pericolul programarii
gresite a retragerii de miezuri ceea ce poate duce la deteriorari deo
Principalele momente de comanda ale retragerii hidraulice sau pneumatice de miezuri sint urmatoarele:
Inainte de inchiderea matritei
Dupa o inchidere partiala a matritei (caz in care trebuie reglata o cursa de inchidere partiala si in momentul in care semi-matrita mobila ajunge la cursa reglata se comanda actionarea retragerii de miezuri)
Dupa inchiderea completa a matritei (inainte de zavorirea matritei)
Dupa zavorirea matritei
In timpul fazei de injectare
Inainte de dezavorirea matritei
Dupa dezavorirea matritei
Dupa o deschidere partiala a matritei (caz in care trebuie reglata o cursa de deschidere partiala si in momentul in care semi-matrita mobila ajunge la cursa reglata se comanda actionarea retragerii de pe miezuri)
Dupa deschiderea completa a matritei
Dupa avansarea aruncarii centrale
e)Controlul retragerii actionarilor de miezuri
Acest parametru este foarte important pentru ca cu ajutorul acestuia se controleaza daca retragerea elementului actionat cu sistemul de actionare hidraulic sau pneumatic a miezurilor a fost complet efectuata si elementul respectiv se afla in pozitia corecta. Acest lucru se face cu ajutorul unor senzori sau limitatori de cursa montati pe elementele in miscare ale matritei, care se necesita sa fie legati la sistemul de comanda si control al masinii de injectat. Astfel masina de injectat poate sa redea exact in ce pozitie se gaseste elementul in miscare si in functie de pozitia acestuia sa execute urmatoarea faza a ciclului sau in cazul in care elementul nu s-a retras in pozitia corecta sa intrerupa ciclul si sa afiseze un semnal de alarma.
In cazul matritelor care nu au fost prevazute din conceptie cu senzori sau limitatori de cursa ,pentru elementele acestora aflate in miscare se necesita reglarea unui timp de functionare a retragerii de miezuri si astfel dupa expirarea acestui timp masina considera ca retragerea a avut loc si elementul actionat se gaseste in pozitia corecta si trece la efectuarea urmatoarei faze a ciclului indiferent care este pozitia reala a elementului actionat. Acest sistem este mai putin recomandat pentru ca poate provoca grave deteriorari elementelor actionate ale matritei daca acestea NU sunt retrase in pozitia corecta/
B)PARAMETRII DE CONTROL
a)Timpul real de retragere centrala sau de retragere a actionarii de miezuri [sec]
Este perioada de timp inregistrata de masina de injectat pentru efectuarea fazei de retragere centrala ,sau de retragere a actionarii de miezuri ,sau de retragere a aruncarii de pe miezuri. Este recomandat ca acest timp sa aiba o valoare cat mai mica posibil mai ales in cazul in care influenteaza timpul total de ciclu ,dar se va urmarii ca prin reducerea acestuia prin cresterea vitezelor si a presiunilor de retragere sa nu se afecteze fiabilitatea matritei prin cresterea uzurilor elementelor in miscarea a acesteia.
b)Cursa reala de retragere a aruncarii centrale [mm]
Este cursa reala inregistrata de masina de injectat la sfarsitul fazei de retragere si care ne indica pozitia retrasa a aruncatorului central care trebuie sa fie identica cu valoarea cursei de retragere reglata pentru ca altfel masina considera o eroare si se opreste ciclu afisand un semnal de alarma.
c)Controlul pozitiei elementelor retrase prin actionarea de miezuri a masinii de injectat
Datorita importantei deo
Este recomandat ca inainte de a demara un ciclu complet de injectie sa se verifice pe manual sau intr-un ciclu in gol functionarea corecta a programului de lucru a retragerii de miezuri sau a aruncarii de pe miezuri si pozitia corecta a elementelor retrase in cadrul fazelor ciclului de injectare.
In programarea actionarilor de miezuri sau a aruncarii de pe miezuri trebuie avuta in vedere si terminologia constructorilor de masini de injectat care pentru aceeasi miscare au utilizat termene diferite specifice fiecarui constructor si daca acestea NU au fost bine intelese se poate face o programare total eronata a actionarilor de miezuri ,astfel putem intalni:
|
Denumire faza |
SIMBOL interna- tional |
Terminologie specifica |
Terminologia in limbajul masinii |
Tipul con- structorului |
|
|
Penetrare |
Penetration |
DEMAG |
|
|
Intrare |
Entréé |
NEGRI BOSSI |
||
|
Reintrare |
Réntree |
BILLION |
||
|
Intrare |
Core-in |
HPM |
||
|
ARBURG |
||||
|
SCOATERE miez din matrita pentru a se putea evacua piesa injectata |
Extragere |
Extraction |
DEMAG |
|
|
Iesire |
Sortie |
NEGRI BOSSI |
||
|
Iesire |
Sortie |
BILLION |
||
|
Iesire |
Core-out |
HPM |
||
|
ARBURG |
Faza de pauza intre cicluri
Este faza care se introduce in cazul functionarii pe automat a matriter pentru cresterea sigurantei in exploatare a matritelor si pentru ca operatorul de pe masina de injectat sa aiba suficient timp sa verifice daca:
Piesa injectata impreuna cu culeea si cu reteaua de injectare au fost evacuate din dreptul partilor active ale matritei
Manipulatorul sau bratul robotului au iesit din zona de inchidere a partilor active
Toate elementele in miscare sau actionate au ajuns in pozitia lor initiala (aruncatoare ,supape ,bacuri , . )
A)PARAMETRII DE REGLAJ
Singurul parametru de reglaj al acestei faze intermediare este timpul de pauza intre cicluri care este de fapt timpul de stationare a masinii de injectat din momentul sfarsirii ciclului curent si inceputul ciclului urmator. Acest timp este de recomandat sa fie cat mai mic posibil (de cele mai multe ori zero ) , dar in cazul matritelor complexe cu multe elemente actionate si fara control de pozitie ale acestora , cu sisteme de aruncare complexe , matrite cu piese dificil de aruncat la care riscul ca piesa injectata sa ramana agatata de aruncatoare sau in zona partilor active ale matritei se recomanda reglarea unui timp de pauza de;(2-5)sec
Timp de pauza prea mari NU sant recomandati pentru ca duc la cresterea nejustificata a timpului de ciclu si deci la scaderea productivitatii si cresterea costului de productie a reperului injectat.
In concluzie in tabelul de mai jos sint prezentate toate fazele ciclului de injectare cu toti parametrii tehnologici ce necesita a fi reglati si in ordinea in care aceste faze se desfasoara pe o masina de injectat. De asemenea pentru unii parametrii au fost date unele valori recomandate conform literaturii de specialitate.
|
DENUMIRE FAZA |
TIPUL PARAME-TRULUI |
DENUMIRE PARAMETRU |
VALORI RECOMANDATE |
|
FAZA DE INCHIDERE |
DE REGLAJ |
Presiunea de inchidere matrita |
(60-100) bari |
|
Presiunea de securitate matrita |
(3-30) bari |
||
|
Cursa de securitate matrita |
(10-100) mm |
||
|
Timpul de securitate matrita |
Tsreal+(1-3) sec |
||
|
Vitezele de inchidere matrita (% din viteza maxima a masinii) |
Lent=(10-25)% |
||
|
Rapid=(45-99)% |
|||
|
Lent=(5-15)% |
|||
|
Cursele de inchidere matrita |
C1=(20-80)mm |
||
|
C2=restul |
|||
|
C3=fct de matr |
|||
|
Pct.de sfarsit faza inchidere |
(0-0.5)mm |
||
|
DE CONTROL |
Timpul real de inchidere |
Cit mai mic |
|
|
Timpul real de securitate |
Mai mic decit cel reglat |
||
|
FAZA DE ZAVORIRE |
DE REGLAJ |
Forta de zavorare (de inchidere) |
Pix Sp Fz=1,2x------------ [KN] 100 |
|
DE CONTROL |
Forta de zavorare reala(de inchidere reala) |
±10% din valoarea reglata si maxim 80% din valoarea maxima a masinii de injecta |
|
|
FAZA DE AVANSARE UNITATE DE INJECTARE |
DE REGLAJ |
Presiunea de apasare |
(60-90) %din presiunea maxima |
|
Viteza de avansare |
Rapida |
||
|
Viteza de franare a unitatii de injectare |
Lenta |
||
|
Cursa de franare |
Cat mai scurta |
||
|
Punctul de contact al unitatii de injectare |
Decalat cu (2-3)mm fata de valoarea citita |
||
|
DE CONTROL |
Timpul de avansare al unitatii de injectare |
Cat mai scurt |
|
|
FAZA DE INJECTARE DINAMICA |
DE REGLAJ |
Presiunea limita de injectare |
Cu (10-20)bari mai mare decat presiunea de comutare |
|
Vitezele de injectare |
Fct.de material si de geometria piesei injectate |
||
|
Cursele de injectare |
Fct de geometria piesei injectate |
||
|
Punctul de comutare |
Cel mai frecvent utilizat=Comutare dupa cursa |
||
|
DE CONTROL |
Timpul de injectare |
Cat mai mic si mai constant |
|
|
Presiunea de comutare |
Cu (10-20)bari mai mica decat presiunea limita de injectare |
||
|
FAZA DE MENTINERE |
DE REGLAJ |
Presiunea de mentinere |
-(30-60)% din presiunea de injectare pt mat semi-cristaline -(50-80)% din presiunea de injectare pt mat amorfe |
|
Timpul de mentinere |
-(2.5-3.5)xg pt mat amorfe -(3.5-5.0)xg pt mat semi-cristaline |
||
|
DE CONTROL |
Perna de material |
(5-10)% din D = diametrul melcului |
|
|
FAZA DE RACIRE |
DE REGLAJ |
Timpul de racire |
Fct de mat si g si de temperatura matritei aleasa sau cu rel.(2 x g +1) x g |
|
Temperatura matritei |
Fct de material si geometria piesei inj |
||
|
DE CONTROL |
Timpul real de racire |
Cel putin egal cu timpul de dozare |
|
|
FAZA DE DOZARE |
DE REGLAJ |
Viteza de dozatre |
Vpx60000 Vd=----- ----- ---------[rot/min] π x Dm |
|
Contra-presiunea de dozare |
Fct de materialul prelucrat |
||
|
Cursa de dozare |
-Pt mat amorfe 4,8 x G Cdoz=----- ----- --------+P π x Dm2 x ρ P=perna de mat -pt mat semi-cristaline 5 x G Cdoz=----- ----- ---------+P π x Dm2 x ρ P=perna de mat |
||
|
Temperatura de pe cilindrul de plastifiere |
Fct de mat si de conditiile de dozare |
||
|
Timpul de intarziere la dozare |
Fct de mat si de timpul de racire |
||
|
DE CONTROL |
Timpul real de dozare |
Mai mic sau egal cu timpul de racire |
|
|
Cursa reala de dozare |
Cat mai apropiata de valoarea reglata |
||
|
FAZA DE DECOMPRIMARE |
DE REGLAJ |
Cursa de decomprimare |
(4-10) % din cursa de dozare |
|
Viteza de decomprimare |
Fct de conditiile de dozare |
||
|
FAZA DE RETRAGERE A UNITATII DE INJECTARE |
DE REGLAJ |
Cursa de retragere a unitatii de injectare |
Cit mai scurta |
|
Viteza de retragere |
Cit mai mare |
||
|
DE CONTROL |
Timpul de retragere al unitatii de inj |
Cit mai scurt |
|
|
FAZA DE DEZAVORIRE |
DE REGLAJ |
Presiunea de dezavorire |
(80-120)bari pt deblocarea matritei |
|
Cursa de dezavorire |
Maxim (1-5) mm |
||
|
FAZA DE DESCHIDERE MATRITA |
DE REGLAJ |
Presiunea de deschidere |
(60-100) bari |
|
Cursa de deschidere |
Fct de constr. matritei |
||
|
Vitezele de deschidere matrita |
Lent=(5-15)% |
||
|
Rapid=(45-99)% |
|||
|
Lent=(10-25)% |
|||
|
Cursele de deschidere matrita |
C1=fct de constructia matritei |
||
|
C2=restul |
|||
|
C3=(20-80)mm fct de inertia matritei |
|||
|
DE CONTROL |
Timpul real de deschidere |
Cit mai mic |
|
|
Cursa reala de deschidere |
Cit mai exacta si egala cu cea reglata |
||
|
FAZA DE ARUNCARE SAU DE DEMULARE DE PE MIEZURI |
DE REGLAJ |
Cursa de aruncare |
Ca= Cl+ Cam |
|
Presiunea hidraulica de aruncare |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Viteza de aruncare |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Punctul de comanda al aruncarii |
Fct de constr matritei |
||
|
Modul de functionare al aruncarii |
Fct de constr matritei |
||
|
Daca este cazul alegerea actionarii de miezuri |
Fct de constr matritei |
||
|
Presiunea de actionare |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Viteza de actionare |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Momentul de actionare |
Fct de constr matritei |
||
|
Controlul pozitiei elementelor actionate |
Fct de constr matritei |
||
|
DE CONTROL |
Timpul real de aruncare sau demulare |
Cit mai mic posibil |
|
|
Controlul pozitiei elementelor actionate |
Pentr verificarea pozitiei fiecarui element |
||
|
FAZA DE RETRAGERE A ARUNCARII SAU RETRAGERE DEMULARII DE PE MIEZURI |
DE REGLAJ |
Cursa de retragere aruncarii centrale |
Cra= Cl+ Cam |
|
Presiunea hidraulica de retragere |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Viteza de retragere a aruncarii centrale |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Daca este cazul alegerea actionarii de miezuri |
Fct de constr matritei |
||
|
Presiunea de retragere a actionarii |
Se creste treptat de la valori mici |
||
|
Viteza de retragere a actionarii de miezuri |
Se creste treptat de la valori mici la valori cit mai mari |
||
|
Momentul de actionare al retragerii |
Fct de constr matritei |
||
|
Controlul pozitiei elementelor actionate |
Fct de constr matritei |
||
|
DE CONTROL |
Timpul real de retragere a aruncarii sau actionarii de miezuri |
Cat mai mic posibil |
|
|
Controlul pozitiei elementelor actionate |
Pentru verificarea pozitiei fiecarui element actionat |
||
|
FAZA DE PAUZA |
Timpul de pauza intre cicluri |
Recomandat zero sau cat mai mic posibil intre (0,5-5)sec |
7-METODOLOGIA DE SCHIMBARE A PRODUCTIEI PE O MASINA DE INJECTAT
Pentru reducerea timpilor de stagnare a masinilor de injectat si pentru cresterea gradului de utilizare al acestora se impune in activitatea de productie conceperea unei metodologii de schimbare a productiei pe o masina de injectat. Nerespectarea acestei metodologii ,lipsa unor verificari anterioare ,o proasta organizare a locului de munca si lipsa unei proceduri de schimbare a productiei poate duce la timpi foarte indelungati de stationare si cresteri importante ale costurilor de productie (costuri cu energia electrica ,cu manopera , risipirea si consumuri suplimentare de materiale si de coloranti , . ,)
Metodologia de schimbare a productiei pe o masina de injectat presupune respectarea a urmatoarele 3 faze succesive :
Faza de anticipare si de pregatire a schimbarii productiei
Faza de schimbare a productiei
Faza de demaraj a productiei de serie
7.1)Faza de anticipare si de pregatire a schimbarii productiei
Este faza care
tine mai mult de organizarea locului de munca si are o
importanta deo
In activitatea de productie se poate intalni unul din urmatoarele cazuri de schimbare a productiei :
a) Cazul schimbarii de colorant pe masina de injectat
b) Cazul schimbarii de material si de colorant pe masina de injectat
c) Cazul schimbarii totale a productiei:schimbare de colorant ,de material si de matrita
a)Cazul schimbarii de colorant pe masina de injectat
In functie de tipul de colorant, modul de colorare si de organizare a locului de munca ,alegerea momentului in care se necesita anticiparea pregatirii schimbarii de colorant inaintea finalizarii lotului in curs se face la aprecierea fiecarui conducator de loc de munca putand fi cuprinsa in intervalul de timp de (30 min- 3 ore ).
Etapele de parcurs in vederea schimbarii colorantului pe masina de injectat sunt :
Verificarea Numarului de lot de fabricatie la care urmeaza a fi schimbata culoarea
Cautarea dosarului de fabricatie corespunzator
Verificarea tipului de colorant ,a referintei colorantului daca este conform cu dosarul de fabricatie corespunzator
Verificarea tipului de material ,a referintei materialului daca este conform cu dosarul de fabricatie corespunzator
Verificarea cantitatii necesare de colorant daca este suficient pentru intregul lot lansat conform dosarului de fabricatie
Alegerea modului de uscare (daca este cazul) si in acest caz se necesita anticiparea cu cel putin 3 ore inaintea terminarii lotului in curs a urmatoarelor subfaze:
a) Alegerea unui uscator corespunzator modului de uscare (uscator individual pentru colorant sau uscator de material in cazul amestecarii in masa a materialului si a colorantului conform retetei prescrise de dosarul de fabricatie)
b) Pregatirea uscatorului in vederea utilizarii acestuia (suflare ,spalare ,curatirea de resturile materialelor sau colorantilor utilizati anterior si verificarea curatirii si a starii de functionare)
c) Introducerea colorantului sau a amestecului de colorant si material in uscator (cu cel putin 3 ore inainte de utilizare pentru coloranti pentru TPU) la temperatura de uscare si la o durata de uscare recomandata functie de tipul colorantului sau al materialului
Pregatirea modului de alimentare cu colorant al masinii de injectat astfel :
a) in functie de modul de alimentare :
A. alimentare manuala = pregatirea unui recipient pentru alimentare (cutie , castron ,sac , . )
B. alimentare automata = verificarea furtunelor de alimentare si a functionarii corecte a sistemului de alimentare automata
b) in functie de modul de colorare :
A. colorare prin amestecarea manuala a colorantului cu materialul necesita realizarea amestecurilor cu cel putin 30 minute inainte de schimbare
B. colorare utilizand coloratoare de material instalate pe palnia masinii de injectat se necesita suflare ,spalare ,curatirea de resturile materialelor sau colorantilor utilizati anterior si verificarea curatirii si a starii de functionare
C. colorare cu pompe de colorare pentru colorantii lichizi se necesita pregatirea pompei si a furtunelor de alimentare si suflare ,spalare ,curatirea de resturile materialelor sau colorantilor utilizati anterior si verificarea curatirii si a starii de functionare
b)Cazul schimbarii de material si de colorant pe masina de injectat
In acest caz mai complex ca si
primul cere o atentie deo
In functie de tipul de material, modul de alimentare cu material si de cel de colorare al materialului si de modul de organizare al locului de munca ,alegerea momentului in care se necesita anticiparea pregatirii schimbarii de material inaintea finalizarii lotului in curs se face la aprecierea fiecarui conducator de loc de munca putand fi cuprinsa in intervalul de timp de (30 min- 6 ore ).
Etapele de parcurs in vederea schimbarii materialului pe masina de injectat sunt:
Verificarea Numarului de lot de fabricatie la care urmeaza a fi schimbat materialul si/sau colorantul
Cautarea dosarului de fabricatie corespunzator
Verificarea tipului de colorant ,a referintei colorantului daca este conform cu dosarul de fabricatie corespunzator
Verificarea tipului de material ,a referintei materialului daca este conform cu dosarul de fabricatie corespunzator
Verificarea cantitatii necesare de material daca este suficient pentru intregul lot lansat conform dosarului de fabricatie
Alegerea modului de uscare (daca este cazul) si in acest caz se necesita anticiparea cu cel putin 3-6 ore inaintea terminarii lotului in curs a urmatoarelor subfaze:
a) Alegerea unui uscator corespunzator modului de uscare ,uscator de material cu recirculare aer
b) Pregatirea uscatorului in vederea utilizarii acestuia (suflare ,spalare ,curatirea de resturile de materiale sau de coloranti utilizati anterior si verificarea curatirii si a starii de functionare a acestuia)
c) Introducerea materialului sau a amestecului de colorant si material in uscator (cu cel putin 3-6 ore inainte de utilizare pentru TPU) la temperatura de uscare si la o durata de uscare recomandata in functie de tipul materialului utilizat
7)Pregatirea modului de alimentare cu material a masinii de injectat ,astfel:
A. alimentare manuala = pregatirea unui recipient pentru alimentare (galeata , castron ,sac , . )
B. alimentare automata = verificarea furtunelor de alimentare si a functionarii corecte a sistemului de alimentare automata
8)Pregatirea modului de reciclare a deseurilor recuperabile de material plastic cum ar fi: culeea ,reteaua de injectare ,piesele rebut , . care se poate face :
A. in mod continuu prin instalarea unei mori de macinare si prin organizarea unei reutilizari continue a materialului macinat
B. in mod discontinuu prin organizarea unei selectii a rebuturilor ,a culeelor si a retelelor de injectare in functie de culoarea si tipul materialului reciclat
9)Verificarea stocului de material macinat existent in magazia de materiale care sa corespunda sortului de material si colorant utilizat si luarea de masuri de reutilizare a acestuia prin amestecarea cu materialul nou utilizat conform dosarului de fabricatie
c)Cazul schimbarii totale a productiei:schimbare de colorant ,de material si de matrita
Este situatia cea mai complexa care necesita cel mai mult timp de pregatire si anticipare si care de obicei determina timpul de stationare al masinii de injectat cel mai indelungat, pentru ca pe langa pregatirea si verificarea colorantului si a materialului plastic se necesita pregatirea si verificarea matritei ce urmeaza a fi montata pe masina de injectat.
Etapele de parcurs in vederea anticiparii schimbarii matritei pe masina de injectat sunt:
Verificarea Numarului de lot de fabricatie la care urmeaza a fi schimbata matrita
Cautarea dosarului de fabricatie corespunzator si identificarea corecta a matritei ce urmeaza a fi montata conform dosarului de fabricatie
Cautarea matritei in magazia de matrite si aducerea ei in dreptul masinii de injectat pe care a fost programata
Verificarea dimensiunilor de montare a matritei daca corespund cu caracteristicile dimensionale ale masinii de injectat si anume:
a. Distanta intre coloanele de ghidare ale masinii de injectat este suficient de mare
b. Inaltimea matritei se incadreaza intre valoarea minima si maxima a masinii de injectat
c. Suprafetele de contact dintre placile de prindere ale matritei si platourile masinii de injectat sant suficient de mari
d. Diametrul placii tampon de aruncare sa fie mai mic decat gaura din platoul mobil al masinii
Verificarea centrarii matritei pe masina de injectat
a. Diametrul inelului de centrare al matritei sa fie identic cu cel al masinii de injectat de pe platoul fix
b. Verificarea daca este cazul a diametrului inelului de centrare al matritei sa fie identic cu cel al masinii de injectat de pe platoul mobil ,iar daca nu este cazul demontarea inelului de centrare de pe placa mobila
Verificarea fixarii matritei pe cele doua platouri ale masinii de injectat
a. Pregatirea bridelor , a suruburilor si a calelor necesare prinderii matritei
b. Verificarea lungimii suruburilor astfel incat lungimea zonei filetate in platou sa fie mai mare sau cel mult egala cu 1,5 x D unde D=diametrul surubului
c. Determinarea inaltimii calelor de sub bride
d. Pregatirea saibelor de apasare de sub capul suruburilor de prindere
Verificarea tipului de aruncare si a modului de efectuare al acesteia
a. Determinare tipului de aruncare centrala sau a demularii de pe miezuri putindu-se intalnii:
A. Aruncare centrala normala prin tamponarea placii tampon de catre aruncatorul central
B. Aruncare centrala cuplata de sistemul de aruncare al matritei
C. Aruncare centrala combinata cu demulare de pe miezuri sau cu actionare hidraulica de miezuri
D. Aruncare cu supape cu aer
E. Aruncare prin limitarea deschiderii matritei cu ajutorul unor tiranti ,lanturi ,gheare , . ,
b. Pregatirea elementelor necesare efectuarii aruncarii cum ar fi :
A. Aruncator central de diametru si lungime corespunzatoare
B. Pregatirea elementelor necesare cuplarii aruncatorului central de sistemul de aruncare al matritei
C. Verificarea si pregatirea cuplelor hidraulice ,a furtunelor hidraulice de actionare si a modului de efectuare a legaturilor hidraulice
D. Verificarea si pregatirea cuplelor pneumatice ,a furtunelor de aer de actionare si a modului de efectuare a legaturilor pneumatice
Verificarea micro-duzei si a duzei masinii de injectat sa corespunda tipului constructiv al matritei si anume :
a. Verificarea tipului necesar de micro-duza :
i. Conica
ii. Sferica
iii. Plata
iv. Speciala
b. Verificarea relatiei intre diametrul gaurii duzei matritei si cel al duzei
c. Verificarea diametrului exterior al duzei si al adancimii de patrundere a acesteia pentru a se realiza contactul cu duza matritei
Verificarea si pregatirea temperarii matritei si anume:
a. Starea circuitelor de temperare ale matritei (sa nu fie infundate se sufla cu aer si se determina astfel traseul circuitelor de temperare)
b. Se determina tipul si necesarul de racorduri rapide de temperare
c. Se determina tipul si necesarul de furtune de temperare
Verificarea si pregatirea sistemelor de ridicare a matritei in vederea montarii acesteia pe masina de injectat
a. Verificarea existentei baretei de siguranta impotriva deschiderii accidentale a matritei in timpul ridicarii sau manevrarii acesteia
b. Verificarea sau pregatirea inelelor de ridicare , a carligelor de ridicare , starea lanturilor de ridicare , . ,
c. Verificarea bunei functionari a palanului de ridicare sau a podului de ridicare si calcularea greutatii matritei ca sa nu depaseasca sarcina maxima admisa a palanului sau a podului de ridicare
Calculul se poate face cu formula:
h x v x H
G = 7,8 X ----- ----- ---------- in [kg]
1.000.000
in care:
-G =greutatea calculata a matritei in [kg]
-v =dimensiunea matritei pe verticala [mm]
-h =dimensiunea matritei pe orizontala [mm]
-H =inaltimea matritei in [mm]
7.2)Faza de efectuare a schimbarii productiei
Este faza in care se
desfasoara efectiv schimbarea productiei si are o
importanta deo
In activitatea de productie se poate intalni unul din urmatoarele cazuri de schimbare a productiei:
Cazul schimbarii de colorant pe masina de injectat
Cazul schimbarii de material si de colorant pe masina de injectat
Cazul schimbarii totale a productiei:schimbare de colorant ,de material si de matrita
1)Cazul schimbarii de colorant pe masina de injectat
Este situatia cea mai simpla si foarte des intalnita care necesita un timp de stationare a masinii de injectat foarte mic sau chiar NU se necesita oprirea masinii de injectat , schimbul de culoare facandu-se din mers.
In activitatea de productie se intalneste in principal urmatoarele doua cazuri:
A. Schimbarea colorantului de la o nuanta mai deschisa a lotului precedent la o nuanta mai inchisa a lotului urmator
B. Schimbarea colorantului de la o nuanta mai inchisa a lotului precedent la o nuanta mai deschisa a lotului urmator
A.) Schimbarea colorantului de la o nuanta mai deschisa a lotului precedent la o nuanta mai inchisa a lotului urmator se poate face din mers fara sa se necesite oprirea masinii de injectat si in principal se face respectand urmatoarele etape:
Oprirea coloratorului automat de material cu un numar de cicluri in avans inaintea injectarii ultimei piese bune a lotului cu numarul obtinut din formula :
Cdozare max
N=----- ----- ----- In care Cdozare max este cursa de dozare
Cdozare real maxima a masinii de injectat
Fara a se opri masina de injectat se finalizeaza ultimele piese ale lotului precedent si se continua injectarea pana cand piesele injectate devin de culoarea materialului natur
Golirea palniei coloratorului ,scoaterea melcului coloratorului si efectuarea operatiilor de curatire ,suflare , spalare si stergere a urmelor de colorant ramase de la culoarea precedenta
Asamblarea si montarea coloratorului in pozitia corecta si introducerea in palnia coloratorului a noului tip de colorant prevazut pentru urmatorul lot
Cuplarea coloratorului si efectuarea operatiilor de amorsare cu colorant a acestuia
Efectuarea reglajului coloratorului conform prescriptiilor dosarului de fabricatie a lotului urmator ,respectiv % de colorant sau cantitatea necesara de colorant pentru o piesa injectata
verificarea reglajului efectuat asupra coloratorului automat de material astfel :
a. verificarea timpului de dozare al coloratorului sa fie mai mic cu 2-3 secunde decat timpul de dozare al masinii de injectat
Tdoz colorator=Tdoz mas-(2-3)sec
b. verificarea greutatii colorantului dozat de colorator sa corespunda cu prescriptiile dosarului de fabricatie
Refacerea punctelor (6.) si (7.) pana la satisfacerea cit mai corecta a conditiilor de la punctul (7.)
Punerea coloratorului in regim de functionare pe automat si urmarirea functionarii corecte a acestuia
Verificarea nuantei de culoare a primelor piese bune injectate si compararea lor cu piesa tip corespunzatoare sau cu placheta de culoare
In cazul in care dupa mai multe injectari nuanta de culoare NU corespunde cu cea tip se reia procedura de schimbare de a primul punct efectuandu-se inca o data toate verificarile prescrise.
B) Schimbarea colorantului de la o nuanta mai inchisa a lotului precedent la o nuanta mai deschisa a lotului urmator
Acest caz se intalneste de obicei la trecerea de la culori inchise precum negru ,rosu ,albastru , . la culori deschise cum ar fi alb, galben , transparent , . sau de la culori metalizate sau sidefate la culori opace cand se necesita oprirea masinii de injectat si efectuarea curatirii cilindrului de plastifiere ,a melcului si a duzei si micro-duzei masinii de injectat.
In acest caz principalele etape recomandate pentru efectuarea schimbarii de colorant sant urmatoarele :
Oprirea coloratorului automat de material cu un numar de cicluri in avans inaintea injectarii ultimei piese bune a lotului cu numarul obtinut din formula :
Cdozare max
N=---------- In care Cdozare max este cursa de dozare
Cdozare real maxima a masinii de injectat
Fara a se opri masina de injectat se finalizeaza ultimele piese ale lotului precedent si se opreste injectarea la finalizarea lotului
Golirea palniei coloratorului ,scoaterea melcului coloratorului si efectuarea operatiilor de curatire ,suflare , spalare si stergere a urmelor de colorant ramase de la culoarea precedenta
Golirea palniei masinii de injectat ,bascularea sau demontarea acestei si efectuarea operatiilor de curatire ,suflare , spalare si stergere a urmelor de colorant ramase de la culoarea precedenta atat din palnie cat si din zona gaurii de alimentare a cilindrului de sub palnia de material unde de obicei se lipeste colorantul topit de la lotul precedent
Asamblarea si montarea palniei de material in pozitia corecta si introducerea in palnie a materialului prevazut pentru curatirea cilindrului de plastifiere ,care poate fi:
a. Materialul de plastic de baza amestecat cu 50% material de curatare (PMMA,PA 6.6, Granulix, . ,)
b. Materialul de plastic de baza amestecat cu 1% material de curatare sub forma unor agenti lichizi
Asamblarea si montarea coloratorului in pozitia corecta si introducerea in palnia coloratorului a noului tip de colorant prevazut pentru urmatorul lot
Efectuarea operatiei de curatire a cilindrului de plastifiere prin mai multe dozari si injectari in gol (purjari) succesive regland corespunzator parametrii de dozare si injectare , astfel :
a. Viteza de dozare se recomanda :
Vdozare=(80 - 100) % din Vdoz maxima a masinii
b. contra-presiunea la dozare se alterneaza intre valorile ( 0 - 30 )bari
c. viteza de injectare astfel ;
Vinjectare=(80 - 100) % din Vinj maxima a masinii
Demontarea micro-duzei sau a duzei masinii de injectat (unde este cazul) si efectuarea operatiilor de curatire a acesteia de toate materialele depuse pe suprafetele active al acesteia ,daca este cazul arderea si curatirea suprafetelor interioare ,dupa care se poate trece la montarea corecta a acesteia
Efectuarea operatiei de curatire a cilindrului de plastifiere de materialul de curatare si umplerea melcului si a cilindrului de plastifiere cu materialul de baza prin mai multe dozari si injectari in gol (purjari) succesive regland parametrii de dozare si de injectare corespunzator foii de reglaj a piesei injectate. Operatia poate continua pana culoarea materialului de baza purjat are nuanta materialului natur topit si nu contine alte impuritati
Cuplarea coloratorului si efectuarea operatiilor de amorsare cu colorant a acestuia
Efectuarea reglajului coloratorului conform prescriptiilor dosarului de fabricatie a lotului urmator ,respectiv % de colorant sau cantitatea necesara de colorant pentru o piesa injectata
verificarea reglajului efectuat asupra coloratorului automat de material astfel :
a. verificarea timpului de dozare al coloratorului sa fie mai mic cu 2-3 secunde decit timpul de dozare al masinii de injectat
Tdoz colorator=Tdoz mas-(2-3)sec
b. verificarea greutatii colorantului dozat de colorator sa corespunda cu prescriptiile dosarului de fabricatie
Refacerea punctelor (11.) si (12.)pana la satisfacerea cat mai corecta a conditiilor de la punctul (12.)
Punerea coloratorului in regim de functionare pe automat si urmarirea functionarii corecte a acestuia
Verificarea nuantei de culoare a primelor piese bune injectate si compararea lor cu piesa tip corespunzatoare sau cu placheta de culoare
In cazul in care dupa mai multe injectari nuanta de culoare NU corespunde cu cea tip se reia procedura de schimbare de a primul punct al procedurii descrise mai sus efectuandu-se inca o data toate verificarile prescrise. Este foarte important respectarea pas cu pas a etapelor prescrise in procedura de mai sus si chiar daca se considera ca procedura dureaza prea mult timp este recomandata respectarea acesteia pentru a NU apare ulterior dupa un timp de functionare in ciclu a unui numar foarte mare de rebuturi datorate diferentei de nuanta de culoare sau datorita unor impuritati de material degradat desprins de pe suprafata interioara a cilindrului de plastifiere si care ar determina reluarea procedurii de schimbare de la prima etapa provocand astfel un consum suplimentar de :timp ,material si energie , .
2) Cazul schimbarii de material si de colorant pe masina de injectat
Este procedura care se aseamana cu cea necesara la schimbarea de colorant de la culori inchise la nuante mai deschise cu observatia ca operatiile de curatire :
a palniei de material
a furtunelor de alimentare cu material
a gaurii de alimentare a cilindrului de plastifiere de sub palnia masinii
a cilindrului de plastifiere
a duzei si a micro-duzei, . ,
trebuiesc sa fie facute cu o atentie mult mai mare si mai mult timp pentru a se preintampina infestarea materialului de baza necesar la lotul urmator cu cel existent la lotul precedent, mai ales in cazul materialelor plastice total necompatibile ,cm ar fi :
Procedura de schimbare a materialului si a colorantului pe o masina de injectat presupune respectarea urmatoarelor etape :
Oprirea coloratorului si a alimentatorului automat de material cu un numar de cicluri in avans inaintea injectarii ultimei piese bune a lotului cu numarul obtinut din formula :
Cdozare max
N=----- ----- ------- In care Cdozare max este cursa de dozare
Cdozare real maxima a masinii de injectat
Fara a se opri masina de injectat se finalizeaza ultimele piese ale lotului precedent si se opreste injectarea la finalizarea lotului
Golirea palniei coloratorului ,scoaterea melcului coloratorului si efectuarea operatiilor de curatire ,suflare , spalare si stergere a urmelor de colorant ramase de la culoarea precedenta
Golirea palniei masinii de injectat ,bascularea sau demontarea acestei si efectuarea operatiilor de curatire ,suflare , spalare si stergere a urmelor de material ramase de la materialul precedent atat din palnie cat si din zona gaurii de alimentare a cilindrului de sub palnia de material unde de obicei se lipeste colorantul topit de la lotul precedent ,cat si de pe furtunele de alimentare cu material
Asamblarea si montarea palniei de material in pozitia corecta si introducerea in palnie a materialului prevazut pentru curatirea cilindrului de plastifiere ,care poate fi:
a. Materialul de plastic de baza amestecat cu 50% material de curatare (PMMA,PA 6.6, Granulix, . ,)
b. Materialul de plastic de baza amestecat cu 1% material de curatare sub forma unor agenzi lichizi
c. Material plastic de curatare 100 %
Asamblarea si montarea coloratorului in pozitia corecta si introducerea in pilnia coloratorului a noului tip de colorant prevazut pentru urmatorul lot
Efectuarea operatiei de curatire a cilindrului de plastifiere prin mai multe dozari si injectari in gol (purjari) succesive reglind corespunzator parametrii de dozare si injectare , astfel :
d. Viteza de dozare se recomanda :
Vdozare=(80 - 100) % din Vdoz maxima a masinii
e. contra-presiunea la dozare se alterneaza intre valorile ( 0 - 30 )bari
f. viteza de injectare astfel ;
Vinjectare=(80 - 100) % din Vinj maxima a masinii
Demontarea micro-duzei sau a duzei masinii de injectat (unde este cazul) si efectuarea operatiilor de curatire a acesteia de toate materialele depuse pe suprafetele active al acesteia ,daca este cazul arderea si curatirea suprafetelor interioare ,dupa care se poate trece la montarea corecta a acestora
Efectuarea operatiei de curatire a cilindrului de plastifiere de materialul de curatare si umplerea melcului si a cilindrului de plastifiere cu noul material de baza prin mai multe dozari si injectari in gol (purjari) succesive regland parametrii de dozare si de injectare corespunzator foii de reglaj a piesei injectate. Operatia poate continua pina culoarea materialului de baza purjat are nuanta materialului natur topit si nu contine alte impuritati din alte materiale
Cuplarea coloratorului si efectuarea operatiilor de amorsare cu colorant a acestuia
Efectuarea reglajului coloratorului conform prescriptiilor dosarului de fabricatie a lotului urmator ,respectiv % de colorant sau cantitatea necesara de colorant pentru o piesa injectata
Verificarea reglajului efectuat asupra coloratorului automat de material astfel :
a. verificarea timpului de dozare al coloratorului sa fie mai mic cu 2-3 secunde decat timpul de dozare al masinii de injectat
Tdoz colorator=Tdoz mas-(2-3)sec
b. verificarea greutatii colorantului dozat de colorator sa corespunda cu prescriptiile dosarului de fabricatie
Refacerea punctelor (12.) si (13.)pana la satisfacerea cat mai corecta a conditiilor de la punctul (13.)
Punerea masinii de injectat in functionare , a alimentatorului automat si a coloratorului in regim de functionare pe automat si urmarirea functionarii corecte ale acestora
Verificarea nuantei de culoare a primelor piese bune injectate si compararea lor cu piesa tip corespunzatoare sau cu placheta de culoare corespunzatoare tipului de material si de colorant prevazut in dosarul de fabricatie
In cazul in care dupa mai multe injectari nuanta de culoare NU corespunde cu cea tip se reia procedura de schimbare de a primul punct al procedurii descrise mai sus efectuandu-se inca o data toate verificarile prescrise. Este foarte important respectarea pas cu pas a etapelor prescrise in procedura de mai sus si chiar daca se considera ca procedura dureaza prea mult timp este recomandata respectarea acesteia pentru a NU apare ulterior dupa un timp de functionare in ciclu a unui numar foarte mare de rebuturi datorate diferentei de nuanta de culoare sau datorita unor impuritati de material degradat desprins de pe suprafata interioara a cilindrului de plastifiere si care ar determina reluarea procedurii de schimbare de la prima etapa provocand astfel un consum suplimentar de :timp ,material si energie , .
3)Cazul schimbarii totale a productiei pe o masina de injectat:schimbare de colorant ,de material si de matrita
Este situatia cea mai complexa care se intalneste in activitatea de productie pe o masina de injectat care presupune o foarte buna anticipare si o buna pregatire si organizare a schimbarii totale a productiei. Aceasta situatie necesita cel mai mult timp de pregatire si determina cel mai mare timp de stationare a masinii de injectat. Diminuarea acestui timp depinde foarte mult de organizarea de la locul de munca si de respectarea procedurii de schimbare a colorantului si a materialului descrise la punctul 2) si a celei de schimbare a matritei. Procedura de schimbare a matritei pe masina de injectat presupune doua faze principale si anume:
A. Procedura de demontare a matritei lotului precedent
B. Procedura de montare a matritei lotului urmator
A. Procedura de demontare a matritei presupune respectarea urmatoarelor etape:
Decuplarea aparatelor de temperare ale matritei si suflarea cu aer sub presiune a tuturor circuitelor de temperare ale matritei
Debransarea circuitelor de temperare din cuplele rapide sau din stuturile de apa ale matritei
Debransarea circuitelor hidraulice si/sau pneumatice de actionare a miezurilor si verificarea pozitiei corecte a elementelor actionate cum ar fi:bacuri ,supape , aruncatoare ,miezuri , . ,
Verificarea partilor active ale matritei de lovituri ,zgarieturi ,bavuri, . ,curatirea planului de separatie de impuritati , material plastic ,ulei siliconic , . ,
Verificarea datorului ,a codurilor de material si a codurilor de schimb
Suflarea partilor active ale matritei si a planului de separatie cu materiale de protectie impotriva oxidarii acestora(spray de protectie)
Diminuarea vitezelor de inchidere-deschidere ale matritei la o valoare cuprinsa intre (5-10)% din viteza maxima a masinii de injectat
Inchiderea matritei si montarea placutei de securitate impotriva deschiderii accidentale a matritei si a placutelor de siguranta impotriva deplasarii accidentale a miezurilor a bacurilor sau a aruncarii de pe miezuri
Montarea inelelor de ridicare, a carligelor lantului de ridicare,verificarea starii tehnice a acestora si instalarea corecta a palanului sau a podului de ridicare a matritei
Debridarea semi-matritei mobile de pe platoul mobil si decuplarea aruncarii centrale de sistemul de aruncare al matritei
Marirea cursei de deschidere si deplasarea platoului mobil al matritei pana la cursa de deschidere reglata
Debridarea semi-matritei fixe de pe platoul fix si evacuarea matritei din masina de injectat
Asezarea matritei pe paletul specific matritei alaturi de accesoriile specifice acesteia (bacuri ,furtune hidraulice ,aruncatoare ,cilindrii hidraulici sau pneumatici ,pastile, . ,
Atasarea de matrita a ultimei injectari nedebavurate impreuna cu culeea si cu reteaua de injectare
Aranjarea locului de munca si stocarea in magazie a suruburilor de prindere ,a saibelor ,a prismelor distantier ,a furtunelor de temperare ,a furtunelor pneumatice si hidraulice care NU mai sint necesare la masina
B)Procedura de montare a matritei presupune respectarea urmatoarelor etape:
Montarea corecta a inelelor de ridicare ,a carligelor lantului de ridicare ,a carligului palanului sau podului de ridicare si verificarea starii tehnice si de securitate a tuturor acestor elemente inainte de ridicarea matritei
Stergerea si curatirea de material plastic a suprafetelor de asezare a placilor de prindere ale matritei si a celor de centrare ale inelului de centrare al matritei
Marirea cursei de deschidere si deplasarea platoului mobil al matritei pina la cursa de deschidere reglata cit sa permita introducerea matritei in masina de injectat
Ridicarea matritei si introducerea acesteia in masina de injectat cu duza matritei orientata spre gaura din platoul fix
Pozitionarea inelului de centrare al matritei in gaura de centrare a platoului fix fara a se impinge matrita spre platou fix cu platoul mobil
Prinderea si bridarea matritei cu ajutorul suruburilor de prindere sau cu ajutorul bridelor de prindere , cu suruburi si reazeme respectandu-se urmatoarele reguli:
a. Se vor utiliza numai suruburi avand diametrul filetului egal cu cel al gaurilor din platouri
b. Surubul se pozitioneaza la 1/3 din lungimea bridei fata de matrita si la 2/3 fata de reazamul bridei
c. Inaltimea reazamului se alege astfel incat brida sa fie tot timpul paralela cu suprafata platoului fix
d. Lungimea zonei infiletata a surubului de prindere in gaura din platou sa fie minim de 1,5 X Diametrul surubului
e. Strangerea surubului cu un cuplu de strangere corespunzator diametrului surubului de prindere utilizat
Diminuarea vitezelor de inchidere-deschidere ale matritei la o valoare cuprinsa intre (5-10)% din viteza maxima a masinii de injectat
Aducerea platoului mobil in contact cu placa de prindere mobila a matritei pe modul de reglaj fara a se zavori peste aceasta
Prinderea matritei de platoul mobil respectand aceleasi reguli descrise la punctul 6)
Efectuarea cuplarii daca este cazul a aruncarii centrale de sistemul de aruncare al matritei
Indepartarea placutei impotriva deschiderii accidentale a matritei ,a barei de transport , a inelelor de ridicare , a lantului si a palanului sau a podului de ridicare al matritei
Bransarea circuitelor de temperare conform schemei de temperare a matritei si verificarea circuitelor
Cuplarea aparatelor de temperare ale matritei, deschiderea robinetilor de la debitmetrele de apa rece pt racirea matritei si reglarea temperaturilor prevazute pentru fiecare circuit de temperare
Deschiderea matritei pe modul de reglaj pana la cursa de deschidere programata
Eliminarea sigurantelor impotriva deplasarii nedorite a bacurilor ,a miezurilor ,a aruncatoarelor si a supapelor de pe miezuri
Bransarea furtunelor hidraulice si/sau pneumatice de actionare a miezurilor sau a aruncarii de pe miezuri conform schemelor de bransare si actionare
Efectuarea legaturilor electrice pentru controlul pozitiei miezurilor ,a bacurilor , a aruncatoarelor de pe miezuri
Spalarea si curatirea partilor active ale matritei (cuiburile ,poansoanele ,bacurie ,miezurile , . ,) si a planurilor de separatie si de inchidere ale matritei
Verificarea datorilor ,a codurilor de material si a codurilor de schimb
Introducerea reglajului masinii de injectat conform foii de reglaj specifica matritei si reperului injectat
Dupa finalizarea fazelor de demontare si montare a matritei se poate incepe procedura de schimbare a materialului si colorantului descrisa in subcapitolul anterior.
7.3)Faza de demaraj a productiei de serie
Este faza in care se fac ultimele reglaje ,pregatiri si verificari inainte de demararea productiei de serie corespunzatoare lotului de fabricatie lansat.
Etapele recomandate pentru aceasta faza sunt urmatoarele:
Introducerea reglajului masinii de injectat corespunzator foii de reglaj specifice matritei
a. Reglajul unitatii de inchidere-deschidere astfel:
Reglajul fazei de inchidere
Reglajul fazei de zavorire
Reglajul fazei de dezavorire
Reglajul fazei de deschidere
Reglajul fazei de aruncare si actionare de miezuri
Reglajul fazei de retragere a aruncarii si a actionarii de pe miezuri
Reglajul fazei de pauza
b. Reglajul unitatii de injectare astfel:
Reglajul fazei de avansare unitate de injectare
Reglajul fazei de retragere unitate de injectare
Reglajul fazei de injectare dinamica
Reglajul fazei de mentinere
Reglajul fazei de racire
Reglajul fazei de dozare
Reglajul fazei de decomprimare
Alegerea modului de lucru cu masina de injectat in functie de cinematica matritei si concetia modului de evacuare a piesei injectate din cuibul matritei astfel:
a. Lucrul in mod semi-automat=care presupune ca la sfirsitul fiecarui ciclu de injectare sa se deschida grilajul masinii de injectat ,sa se evacueze pe manual piesa si/sau reteaua injectata urmand ca dupa inchiderea grilajului sa se redemareze ciclul de injectie
b. Lucrul in mod automat=care inseamna ca la sfarsitul fiecarui ciclu masina de injectat demareaza singura urmatorul ciclu automat
Pregatirea echipamentelor de evacuare a pieselor injectate si/sau a retelei si a culeei de injectare din masina de injectat specifice fiecarei matrite cum ar fi:
a. Benzi transportoare de scoatere a reperelor injectate din masina de injectat
b. Separatoare de retele de injectare si mori de macinare pentru macinarea acestora si a rebuturilor de piese injectate
c. Organizarea de insule de productie care presupun separarea retelelor de injectare si a pieselor rebut de cele bune , macinarea lor si aspirarea macinaturii intr-un anumit procent( 10%-25%) in palnia masinii de injectat
d. Manipulatore si roboti de prindere a pieselor injectate si de pozitionare a lor in cutiile de ambalare
Verificarea datelor din dosarul de fabricatie si pregatirea pentru lansarea in productie astfel se necesita:
a. Verificarea corespondentei numarului de lot lansat cu cel pregatit a fi demarat
b. Verificarea datelor inscrise in dosarul de fabricatie cu cele pregatite pentru demararea productiei ,cum ar fi :
Referinta si denumirea materialului
Codul de material montat in matrita
Referinta si denumirea colorantului
Procentul utilizat de material
Referinta si denumirea macinaturii
Procentul de macinatura utilizat
Modul de ambalare
c. Verificarea existentei la postul de lucru a documentatiei necesare lansarii in productia de serie , cum ar fi :
Dosarul de fabricatie
Fisa de inregistrare a rebuturilor pe tipul de defect
Fisa cu specificatiile de calitate si de control
Fisa cu modul de lucru la masina si cu modul de efectuare al controlului de calitate
Calibrele si mijloacele de efectuare a controlului de calitate prevazut in specificatii
Fisa cu modul de ambalare si aranjare a pieselor injectate in cutii pentru a se preintampina deformarea acestora datorata ambalarii
Demararea masinii de injectat si injectarea primelor piese ale lotului respectand urmatoarele reguli :
a. Prima injectare se face punand presiunea de mentinere la valoarea ZERO
b. Se recomanda umplerea treptata a cuibului matritei pentru a se verifica cursele de injectare si vitezele de injectare de pe fiecare palier si modul de umplere volumica a cuiburilor matritei
c. Determinarea valorii optime a punctului de comutare la mentinere
d. Reglarea presiunii de mentinere pornindu-se de la valori mici si crescandu-se treptat valorile pana la atingerea valorilor optime
Optimizarea parametrilor fazelor ciclului de injectare pentru:
a. Obtinerea de piese injectate care sa corespunda pretentiilor de calitate impuse acestora
b. Incadrarea in timpul de ciclu prevazut pentru piesa injectata si daca este posibil reducerea acestuia fara sa se afecteze criteriile de calitate ale piesei injectate
Efectuarea controlului de calitate al pieselor injectate conform specificatiilor de calitate ale acestora si stabilirea piesei tip care sa fie modelul de calitate pentru toate celelalte piese ale lotului de fabricatie
Verificarea constantei in timp a principalilor parametrii de control care asigura fiabilitatea reglajului si calitatea pieselor injectate ,cum ar fi:
a. Timpul de injectare
b. Presiunea de comutare
c. Perna de material
d. Timpul de dozare
e. Timpul de ciclu
verificarea fiabilitatii si a stabilitatii reglajului intr-un interval mai mare de timp,astfel :
a. verificarea stabilitatii in greutate ale pieselor injectate prin masurarea periodica a greutatii acestora
b. verificarea stabilitatii termice a matritei prin masurarea temperaturii acesteia
c. verificarea stabilitatii plastifierii prin masurarea temperaturii topiturii de material
d. verificarea stabilitatii termice a pieselor injectate prin determinarea temperaturii acestora dupa extragerea lor din matrita
Inregistrarea parametrilor de reglaj si ai celor principali de control intr-o foaie de reglaj specifica matritei utilizate ,a materialului prelucrat si masinii de injectat.
8 DEFECTE,CAUZE,REMEDII
Exista o infinitate de cauze ce pot determina aparitia defectelor de injectare a materialelor plastice si ca urmare exista o infinitate de remedii si de metode de eliminare a acestora.
Acest catalog prezinta o lista sistematica de defecte clasice de injectie ilustrate in fotografii. Acestea au o mare importanta deoarece s-a observat ca in practica un anumit tip de defect are mai multe semnificatii diferite pentru diferite persoane si nu este interpretat in aceeasi maniera de acestea si in plus asemanarea foarte mare intre anumite defecte de injectare dar care au cauze si remedii total diferite pot duce la grave confuzii.
Obiectivele acestui capitol sunt de a prezenta:
Fotografii pt. identificarea principalelor defecte de injectare a materialelor termoplastice
Informatii privind terminologia , definirea si descrierea defectelor
Explicatii referitoare la posibilele cauze , remedii si actiuni corective de eliminare a defectelor
Notiuni de baza pentru o analiza in echipa pentru recunoasterea tipurilor de defecte a cauzelor si a remediilor acestora pornind de la aceeasi baza de evaluare.
Contractii
datorate nervurilor si bosajelor Contractii
datorate variatiilor mari de temperatura locala
amatritei Contractii
datorate variatiilor mari de grosimi de perete
8.1.)CONTRACTII
LOCALE DE SUPRAFATA (SUBTURI)
Se prezinta sub forma unor depresiuni (cavitati) locale pe suprafetele pieselor injectate.
Se datoreaza procesului de racire a topiturii de material termoplastic din cuibul matritei in zonele in care aceasta NU a fost suficient de bine compensata. Daca straturile interioare ale piesei injectate NU sint suficient de stabile datorita compactizarii si racirii insuficiente , straturile exterioare sint trase in interior datorita tensiunilor de solidificare.
Sint 3 cauze fundamentale ce determina aparitia contractiilor locale :
Cauza material 1)Temperatura
materialului prea mare Cauza matrita 1)Temperatura matritei pre mare 2)Retea de injectare (diguri) prea mica 3)Diguri prost amplasate 4)Grosimi de pereti prea mari Cauza masina 1)Timp de mentinere prea mic 2)presiune de mentinere prea mica 3)Clapeta anti-retur neetansa 4)Punct de comutare prea mare 5)Cursa de dozare prea mica 6)Viteza de injectare prea mare
Sint 3 mari zone de localizare a cauzelor
pentru contractiile locale de suprafata :
Se utilizeaza procedura de mai jos :
|
Perna de material prea mica |
|
1)Se necesita marirea cursei de dozare 2)Se verifica etanseitatea clapetei anti-retur |
|
Amplasarea contractiilor locale este linga diguri sau in zone cu pereti grosi |
|
1)Se necesita optimizarea timpului de mentinere 2)Cresterea presiunii de mentinere 3)micsorarea temperaturii matritei 4)micsorarea temperaturii materialului 5)micsorarea vitezei de injectare |
|
1)Optimizarea timpului de mentinere 2)Cresterea presiunii de mentinere 3)Cresterea temperaturii matritei 4)Cresterea temperaturii materialului 5)Cresterea vitezei de injectare |
|
1)verificarea degazarilor 2)verificarea dimensiunilor digurilor si a culeii 3)verificarea conditiilor de utilizare a materialului plastic 4)optimizarea temperaturii matritei 5)eliminarea acumulatoarelor de material 6)verificarea raportului intre grosimea de perete/inaltimea nervurilor 7)adaugarea de agenti de expndare 8)utilizarea de materiale plastice cu contractii mai mici |
|
Amplasarea contractiilor locale este departe de diguri sau in zone cu pereti subtiri |
|
Contractiile locale apar imediat dupa extragerea piesei din cuibul matritei |
|
1)cresterea timpului de racire |
 |
DA
NU
DA
NU
DA
NU
DA
NU
Degradare de
material datorata timpului de stagnare pre mare in cilindrul de
plastifiere Degradare de material datorata
supraincalzirii in digul de injectare si se prezinta sub
foema unor linii argintii Degradare de
material datorata timpului de stagnare pre mare in cilindrul de
plastifiere
8.02.)URME
DE GAZE DATORATE DEGRADARII DE MATERIAL
Se prezinta sub forma unor linii maronii sau argintii subtiri care apar periodic in dreptul digurilor de injectare , in dreptul sectiuniilor subtiri sau cu colturi si muchii ascutite din cuiburile matritelor.
Se datoreaza procesului de degradare termica a topiturii de material termoplastic fie din cauza unei temperaturi de plastifiere prea mari , fie din cauza timpului de parcurgere a cilindrului de plastifiere prea mare. Descompunerea materialului si eliminarea de gaze duc la aparitia de urme de degradare sub forma de pete sau linii maronii si linii argintii.
Cauza material 1)Temperatura
materialului prea mare 2)Sensibilitate
termica a materialului prea
mare 3)Procent prea mare de macinatura sau
macinatura reutilizata de prea multe ori 4)Temperatura de uscare prea mare sau timp de uscare pre indelungat Cauza matrita 1)Temperatura matritei pre mare 2)Retea de injectare si digurile deinjectare prea mici 3)Grosimi de pereti prea mici 4)Temperatura duzei calde sau a blourilor calde prea mare 5)Duze ale
matritei cu auto-inchidere care ingusteaza sectiunile de
curgere Cauza masina 1)Timp de stagnare a materialului pe cilindrul de plastifiere prea mare 2)Stationarea indelungata a masinii fara curatarea
cilinrului de plastifiere 3)Viteza de dozare prea mare 4)Contra-presiune de dozare prea mare 5)Viteza de injectare prea mare 6)Duze cu
auto-inchidere care ingusteaza sectiunile de curgere
Sint 3 mari zone de localizare a cauzelor pentru
urmele de gaze datorate degradarii de material:
Se recomanda utilizaea procedurii de mai jos:
|
Temperatura topiturii este mai mare decit cea recomandata |
|
1)micsorarea temperaturii de pe cilindrul de plastifiere 2)micsorarea vitezei de dozare 3)micsorarea contra-presiunii de dozare |
|
Timpul de stagnare pe cilindrul masinii este peste valoarea critica |
|
1)Se necesita reducerea timpului de ciclu 2)Cresterea intirzierii la dozare 3)Cresterea cursei de dozare prin alegerea unei unitati de dozare mai mici 4)micsorarea procentului de macinatura |
|
1)Eliminarea zonelor de acumulare sau de impiedicare a curgerii din duza masinii sau din reteaua de alimentare 2)Verificarea uzurilor melcului si a cilindrului de plastifiere 3)Verificarea conditiilor de alimentare cu granule de material 5)Cresterea vitezei de injectare |
|
1)micsorarea vitezei de injectare sau injectarea dupa profil de viteze=lent apoi rapid 2)verificarea temperaturilor duzelor calde si a blocurilor calde 3)eliminarea muchiilor ascutite din sistemul de alimentare |
|
Urmele de degradare apar periodic sau dupa injectarea in gol |
|
i Urmele de degradare apar in jurul digurilor de injectare |
|
1)micsorarea vitezei de injectare 2)eliminarea muchiilor ascutite din matrita 3)evitarea diametrelor prea mici a retelelor de alimentare si a digurilor 4)verificarea duzei si retelei de injectare 5)verificarea diametrului duzei masinii 6)verificarea functionarii duzelor cu auto-inchidere 7)verificarea uscarii materialului 8)reducerea procentului de macinatura utilizat 9)utilizarea unor materiale si coloranti cu rezistenta termica mult mai mare |
 |
DA
NU
DA
NU
DA
NU
DA
NU
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate
