El procés de modelat per injecció de les peces de plàstic inclou principalment quatre etapes: farcit - pressió de retenció - refrigeració - demolció. Aquestes quatre etapes determinen directament la qualitat del modelat del producte, i aquestes quatre etapes són un procés continu complet.
1. Etapa d'ompliment
El farcit és el primer pas en tot el cicle de modelat per injecció. El temps comença a partir del tancament i del modelat per injecció del motlle fins que la cavitat del motlle s’ompli fins al 95%. En teoria, com més curt sigui el temps d’ompliment, més gran és l’eficiència del modelat, però a la pràctica, el temps de modelat o la velocitat d’injecció està sotmès a moltes condicions.
Emplenament d'alta velocitat
La velocitat de cisalla és alta durant el farcit d’alta velocitat i la viscositat del plàstic disminueix a causa de l’efecte d’aprimament de cisalla, cosa que redueix la resistència general del flux; L’efecte de calefacció viscós local també farà que la capa solidificada sigui més fina. Per tant, en l’etapa de control de flux, el comportament d’ompliment sovint depèn del volum que s’ha d’omplir. És a dir, en l’etapa de control del flux, a causa del farcit d’alta velocitat, l’efecte d’aprimament de la cisalla de la fosa és sovint gran i l’efecte de refrigeració de la paret fina no és evident, de manera que preval l’efecte de velocitat.
Emplenament de baixa velocitat
Quan la conducció de calor controla el farcit de baixa velocitat, la velocitat de cisalla és baixa, la viscositat local és alta i la resistència al flux és gran. Atès que la velocitat de reposició de plàstic calent és lenta i el flux és lent, l'efecte de conducció de calor és més evident i la calor es treu ràpidament per la paret del motlle fred. A més, a causa d’una petita quantitat de fenomen de calefacció viscosa, el gruix de la capa solidificada és més gruixut, cosa que augmenta encara més la resistència al flux a la paret més fina.
A causa del flux de la font, les cadenes de polímer de plàstic davant de l'ona de flux estan disposades gairebé paral·leles a la part frontal de l'ona de flux. Per tant, quan les dues foses de plàstic es troben, les cadenes de polímer de la superfície de contacte són paral·leles entre si; Combinat amb les diferents propietats de les dues foses (temps de residència diferent a la cavitat del motlle, la temperatura i la pressió diferents), la força estructural microscòpica de la zona de la intersecció de fosa és deficient.
Quan les parts es col·loquen en un angle adequat sota llum i s’observen amb l’ull nu, es pot trobar que hi ha línies articulars evidents, que és el mecanisme de formació de la marca de soldadura. La marca de soldadura no només afecta l’aparició de la part de plàstic, sinó que també causa fàcilment la concentració d’estrès a causa de la microestructura solta, cosa que redueix la força de la part i provoca fractura.
En general, les marques de soldadura produïdes a la zona d’alta temperatura tenen una millor resistència, perquè en condicions d’alta temperatura, les cadenes de polímer són més actives i es poden penetrar i enredar -se. A més, les temperatures de les dues foses a la zona de temperatura alta són relativament properes i les propietats tèrmiques de les foses són gairebé les mateixes, cosa que augmenta la força de la zona de soldadura; Al contrari, a la zona de baixa temperatura, la força de la soldadura és pobra.
2. Etapa de pressió de retenció
La funció de l’etapa de pressió de retenció és aplicar contínuament la pressió, compactar la fusió, augmentar la densitat del plàstic (densificació) i compensar el comportament de contracció del plàstic. Durant el procés de pressió de retenció, la pressió posterior és alta perquè la cavitat del motlle ja està plena de plàstic. Durant el procés de compactació de la pressió de retenció, el cargol de la màquina de modelat per injecció només es pot moure cap endavant lentament i lleugerament, i la velocitat de flux del plàstic també és relativament lenta. El flux en aquest moment s’anomena flux de pressió de retenció.
Com que en l’etapa de pressió de retenció, el plàstic es refreda i es solidifica més ràpidament per la paret del motlle, i la viscositat de la fosa augmenta ràpidament, de manera que la resistència a la cavitat del motlle és molt gran. En la fase posterior de la pressió de retenció, la densitat del material continua augmentant i les parts de plàstic es formen gradualment. L’etapa de pressió de retenció ha de continuar fins que la porta es solidifiqui i es segelli. En aquest moment, la pressió de la cavitat del motlle en l’etapa de pressió de retenció assoleix el valor més alt.
Durant l’etapa de retenció de pressió, a causa de l’alta pressió, el plàstic mostra algunes característiques compressibles. A la zona d’alta pressió, el plàstic és més dens i té una densitat més elevada; A la zona de baixa pressió, el plàstic és més fluix i té una densitat inferior, de manera que la distribució de densitat canvia amb la posició i el temps.
Durant el procés de retenció de pressió, el cabal de plàstic és extremadament baix i el flux ja no té un paper dominant; La pressió és el principal factor que afecta el procés de retenció de pressió. Durant el procés de retenció de pressió, el plàstic ha omplert la cavitat del motlle i la fosa solidificada gradualment en aquest moment serveix de medi per transmetre la pressió.
La pressió de la cavitat del motlle es transmet a la superfície de la paret del motlle amb l'ajut del plàstic, i hi ha una tendència a obrir el motlle, de manera que es requereix una força de subjecció adequada per a la fixació. En circumstàncies normals, la força d’expansió del motlle obrirà lleugerament el motlle, que és útil per a l’escapament del motlle; Però si la força d’expansió del motlle és massa gran, és fàcil provocar que els burrs, el desbordament i fins i tot obrir el motlle del producte modelat.
Per tant, quan seleccioneu una màquina de modelat per injecció, heu de triar una màquina de modelat per injecció amb una força de subjecció prou gran per evitar l’expansió del motlle i mantenir eficaçment la pressió.
3. Etapa de refrigeració
En els motlles de modelat per injecció, el disseny del sistema de refrigeració és molt important. Això es deu al fet que els productes de plàstic modelat només poden evitar la deformació a causa de les forces externes després de refredar i solidificació a una certa rigidesa i demoltes. Atès que el temps de refrigeració representa al voltant del 70% al 80% de tot el cicle de modelat, un sistema de refrigeració ben dissenyat pot reduir molt el temps de modelat, millorar la productivitat del modelat per injecció i reduir els costos.
Un sistema de refrigeració dissenyat de manera inadequada perllongarà el temps de modelat i augmentarà els costos; El refredament desigual provocarà encara més deformació i deformació dels productes plàstics.
Segons els experiments, la calor que entra al motlle de la fosa es dissipa generalment en dues parts, el 5% de les quals es transfereix a l’atmosfera mitjançant radiació i convecció, i el 95% restant es realitza des de la fusió fins al motlle. A causa de l'efecte de la canonada d'aigua de refrigeració, la calor del producte de plàstic de la cavitat del motlle es transfereix a la canonada d'aigua de refrigeració a través del marc del motlle mitjançant la conducció de calor, i després es porta el refrigerant mitjançant la convecció de calor. Una petita quantitat de calor que no es transmet per l’aigua de refrigeració es continua realitzant al motlle i es dissipa a l’aire després de contactar amb el món exterior.
El cicle de modelat del modelat per injecció consisteix en el temps de tancament de motlles, el temps d’ompliment, el temps de retenció, el temps de refrigeració i el temps de demoltes. Entre ells, el temps de refrigeració representa la proporció més gran, al voltant del 70% al 80%. Per tant, el temps de refrigeració afectarà directament la longitud del cicle de modelat i la sortida de productes plàstics. Durant l’etapa de demoltes, la temperatura dels productes plàstics s’ha de refredar fins a una temperatura inferior a la temperatura de deformació tèrmica dels productes plàstics per evitar la relaxació dels productes plàstics a causa de l’estrès residual o la deformació i la deformació causades per forces externes durant el demold.
Els factors que afecten la taxa de refrigeració dels productes són:
Disseny de productes de plàstic. Principalment el gruix de la paret dels productes plàstics. Com més gruixut sigui el producte, més temps és el temps de refrigeració. En general, el temps de refrigeració és aproximadament proporcional al quadrat del gruix del producte plàstic, o proporcional a la 1,6a potència del diàmetre màxim de canal de flux. És a dir, quan el gruix del producte plàstic es duplica, el temps de refrigeració augmenta 4 vegades.
Materials de motlle i els seus mètodes de refrigeració. Els materials de motlle, inclosos el nucli de motlle, els materials de la cavitat i els materials del marc de motlles, tenen una gran influència en la velocitat de refrigeració. Com més gran sigui el coeficient de conductivitat tèrmica del material de motlle, millor serà l’efecte de transferir la calor del plàstic per unitat de temps i més curt sigui el temps de refrigeració.
Mètode de configuració de canonades d’aigua de refrigeració. Com més a prop és la canonada d’aigua de refrigeració a la cavitat del motlle, més gran és el diàmetre de la canonada i més nombre, millor l’efecte de refrigeració i més curt serà el temps de refrigeració.
Flux de refrigerant. Com més gran sigui el cabal d’aigua de refrigeració (generalment es prefereix el flux turbulent), millor l’aigua de refrigeració pot emportar la calor per convecció.
Propietats del refrigerant. La viscositat i la conductivitat tèrmica del refrigerant també afectaran la conductivitat tèrmica del motlle. Com més baixa sigui la viscositat del refrigerant, més gran és la conductivitat tèrmica, més baixa la temperatura i millor l’efecte de refrigeració.
Selecció de plàstic. El plàstic es refereix a la mesura de la velocitat amb la qual el plàstic condueix calor des d’un lloc calent fins a un lloc fred. Com més gran sigui la conductivitat tèrmica del plàstic, millor és la conductivitat tèrmica o, com més baixa sigui la calor específica del plàstic, més fàcil és canviar la temperatura, de manera que la calor és fàcil de dissipar, millor és la conductivitat tèrmica i més curt sigui el temps de refrigeració.
Configuració de paràmetres de processament. Com més alta sigui la temperatura del material, més alta és la temperatura del motlle, més baixa la temperatura d’expulsió i més temps requereix el temps de refrigeració.
Normes de disseny del sistema de refrigeració:
El canal de refrigeració dissenyat ha d’assegurar un refredament uniforme i ràpid.
L’objectiu de dissenyar un sistema de refrigeració és mantenir un refredament adequat i eficient del motlle. Els forats de refrigeració han d’utilitzar mides estàndard per facilitar el processament i el muntatge.
Quan es dissenya un sistema de refrigeració, el dissenyador de motlles ha de determinar els paràmetres de disseny següents basats en el gruix de la paret i el volum de la part de plàstic: la ubicació i la mida del forat de refrigeració, la longitud del forat, el tipus de forat, la configuració i la connexió del forat i les propietats de cabal i transferència de calor del refrigerant.
4. Etapa de Demolding
El desdoblament és l’últim pas en un cicle de modelat per injecció. Tot i que el producte ha estat format en fred, Demolding encara té un impacte molt important en la qualitat del producte. Els mètodes de demoltes indeguts poden causar força desigual sobre el producte durant la demonesa, provocant la deformació del producte durant l'expulsió i altres defectes. Hi ha dues maneres principals de demoltes: el demoldització de l'expulsió i el desdoblador. Quan dissenyeu un motlle, trieu el mètode de demoldització adequat basat en les característiques estructurals del producte per assegurar la qualitat del producte.
Per als motlles que utilitzin el demold d’expulsor, s’hauria d’establir l’epjector el més uniformement possible, i la posició s’ha de seleccionar quan la resistència a la demolció sigui la més gran i la força i la rigidesa de la part de plàstic són la més gran per evitar deformació i danys a la part de plàstic. La placa de stripping s’utilitza generalment per a la demonesa de contenidors de paret prima de cavitat profunda i productes transparents que no permeten marques de barra push. Les característiques d’aquest mecanisme són la força de demonesa gran i uniforme, el moviment suau i no hi ha marques residuals evidents.