Анализ и меры по устранению распространенных неисправностей горячеканальной системы пресс-формы для литья под давлением

1. Введение
По сравнению с обычными литниковыми пресс-формами, горячеканальные пресс-формы имеют очевидные преимущества, заключающиеся в экономии времени и материалов, высокой эффективности, стабильном качестве и т. д., но когда-то они легко вызывали сбои при использовании, что повлияло на их широкое применение. Благодаря технологическому прогрессу в производстве штампов, горячеканальное формование добилось значительного прогресса в аспектах контроля температуры расплава литника, структурной надежности, конструкции и производства компонентов горячеканального литника, благодаря чему технология горячеканального литника вновь завоевала внимание и популярность людей.
При проектировании и применении горячеканальной пресс-формы возникает множество проблем, на которые стоит обратить внимание. Решение этих проблем напрямую связано с успехом горячеканальной системы и качеством продукции. Таким образом, несомненно, очень полезно для успешного применения технологии горячеканального формования обсудить недостатки и причины горячеканальной системы и понять вопросы, требующие внимания при применении горячеканального формования.
2. Анализ и меры по устранению распространенных неисправностей горячеканальной системы пресс-формы для литья под давлением.
2.1 Остаток на воротах выступает или выделяется слюной, а внешний вид плохой
2.1.1 Основные причины
Выбор конструкции затвора нецелесообразен, температура не контролируется должным образом, в желобе после впрыска имеется большое остаточное давление в расплаве.
2.1.2 Решения
(1) Улучшение конструкции ворот.
Как правило, если длина ворот слишком велика, на поверхности пластиковой детали останется длинная ручка ворот, а если диаметр ворот слишком велик, это легко приведет к слюнотечению и падению материала. Когда возникают вышеуказанные неисправности, мы можем сосредоточиться на изменении структуры затвора. Обычные формы литника горячеканальной системы включают прямые литники, точечные литники и вентильные литники.
Затвор главного литника характеризуется большим диаметром литника, поэтому коагуляция на затворе затруднена, что может обеспечить плавное впрыскивание расплава продуктов глубокой полости; Отсутствие быстрой конденсации, минимальное остаточное напряжение пластиковых деталей, подходит для формирования изделий с глубокими полостями при первом пробном осмотре и множественных полостях, но этот тип ворот подвержен слюноотделению и волочению проволоки, а остаток на литнике большой, даже оставляя цилиндрический ручка, поэтому температура материала у ворот не может быть слишком высокой и должна стабильно контролироваться;
Характеристики прямых ворот в основном такие же, как и у обычного литья под давлением, но остаточные следы на пластиковых деталях относительно малы; Характеристики точечных ворот заключаются в том, что остаточное напряжение пластиковой детали невелико, скорость конденсации умеренная, а слюноотделение и волочение проволоки не очевидны; Он может применяться к большинству инженерных пластиков, а также является своего рода формой ворот, которая в настоящее время широко используется в горячеканальном формовании в стране и за рубежом. Качество пластиковых деталей высокое, на поверхности остается лишь небольшой след;
Затвор клапана имеет небольшую остаточную метку, низкое остаточное напряжение и не вызывает слюноотделения и волочения проволоки. Однако шибер клапана явно изношен, и при увеличении зазора фитинга во время эксплуатации будет происходить слюноотделение. В это время сердечник клапана и корпус клапана должны быть заменены вовремя.
Выбор формы литника тесно связан со свойствами формируемой смолы. Для смолы с низкой вязкостью, склонной к слюноотделению, можно выбрать вентильный затвор. Диапазон температур формования кристаллической смолы узок, и температура на входе должна быть достаточно высокой. Например, POM, PPEX и другие смолы могут иметь форму ворот с нагревательным зондом. Диапазон температур формования аморфных смол, таких как ABS и PS, широк. Поскольку изоляционный слой из расплава формируется в головной части сердечника сопла торпеды, а на затворе отсутствует контакт нагревательного элемента, это может ускорить конденсацию.
(2) Разумный контроль температуры.
Если охлаждающей воды в зоне ворот недостаточно, это приведет к концентрации тепла, что приведет к слюноотделению, капанию материала и волочению проволоки. Поэтому охлаждение в этой области должно быть усилено при возникновении вышеперечисленных явлений.
(3) Сброс давления смолы.
Чрезмерное остаточное давление в канале является одной из основных причин слюноотделения. Как правило, инъекционная машина должна иметь буферную схему или буферное устройство для предотвращения слюноотделения. 2.2 Изменение цвета материала, закоксовывание или деградация
2.2.1 Основные причины
Неправильный контроль температуры; Слишком маленький размер рабочего колеса или литника приводит к большому выделению тепла при сдвиге; Мертвая точка в проходном канале приводит к длительному нагреву задержанного материала.
2.2.2 Решения
(1) Точный контроль температуры.
Для точного и быстрого измерения колебаний температуры необходимо, чтобы измерительная головка термопары надежно соприкасалась с направляющей пластиной или стенкой сопла и располагалась в центре каждой независимой зоны контроля температуры. Расстояние между точкой измерения температуры головы и стенкой направляющей должно быть не более 10 мм, а нагревательный элемент должен быть равномерно распределен по обеим сторонам направляющей, насколько это возможно.
Для контроля температуры можно выбрать интеллектуальную технологию нечеткой логики, управляемую центральным процессором. Он имеет функцию сигнализации превышения температуры и автоматической регулировки, которая может контролировать изменение температуры расплава в требуемом диапазоне точности.
(2) Исправьте размер ворот.
Следует по возможности избегать мертвой точки рабочего колеса, а диаметр литника следует соответствующим образом увеличить в пределах допустимого диапазона, чтобы предотвратить чрезмерное выделение тепла при сдвиге. Расплав сопла с внутренним подогревом имеет большую радиальную разность температур в канале потока, что более склонно к закоксовыванию и разложению. Поэтому следует отметить, что радиальный размер проточного канала не должен быть слишком большим.
2.3 Недостаточное количество впрыска или отсутствие впрыска материала
2.3.1 Основные причины
В канале потока появляются препятствия или мертвые углы; Ворота заблокированы; В канале потока появляется более толстый слой конденсата.
2.3.2 Решения
(1) При проектировании и обработке проточного канала должен быть обеспечен дуговой переход потока расплава к стенке в углу, чтобы весь проточный канал был гладким и не было мертвого угла потока.
(2) При условии, что качество пластиковых деталей не пострадает, температура материала должна быть соответствующим образом повышена, чтобы избежать преждевременного затвердевания ворот.
(3) Надлежащим образом увеличьте температуру горячеканальной системы, чтобы уменьшить толщину слоя конденсата сопла с внутренним подогревом и уменьшить потери давления, что облегчит заполнение полости.
2.4 Серьезная утечка материала
2.4.1 Основные причины
Поврежден уплотнительный элемент; Нагревательный элемент перегорел, что привело к неравномерному расширению бегунка; Форсунка смещена относительно центра литниковой втулки, или площадь проекции слоя расплавленной изоляции, определяемая уплотнительным кольцом на форсунке, слишком велика, что приводит к отступлению форсунки.
2.4.2 Решения
(1) Проверьте, не повреждены ли уплотнительный элемент и нагревательный элемент. Если есть какое-либо повреждение, перед заменой тщательно проверьте, вызвано ли оно проблемой качества, структурной проблемой или нормальным сроком службы элемента.
(2) Выберите подходящий метод остановки утечки. В соответствии с режимом теплоизоляции сопла для предотвращения утечки можно использовать две конструкции, а именно кольцо утечки или контакт сопла. Следует обратить внимание на то, чтобы герметичные контактные части находились в надежном контактном состоянии.
В пределах допустимого диапазона прочности необходимо следить за тем, чтобы площадь проекции расплава между соплом и литниковой втулкой была как можно меньше, чтобы предотвратить чрезмерное противодавление, вызывающее отведение сопла во время впрыска. При использовании метода защиты от утечек площадь прямого контакта между соплом и втулкой литника должна гарантировать, что утечка смолы не произойдет, когда два центра сместятся из-за теплового расширения. Однако площадь контакта не должна быть слишком большой, чтобы избежать увеличения потерь тепла.
2.5 Горячеканальный канал не может нормально нагреваться или время нагрева слишком велико.
2.5.1 Основные причины
Недостаточное пространство между проволочными каналами, что приводит к обрыву проволоки; Короткое замыкание, утечка тока и другие явления возникают при пересечении проводов во время сборки пресс-формы.
2.5.2 Решения
Выберите правильный процесс обработки и установки, чтобы убедиться, что все провода могут быть размещены, и используйте высокотемпературные изоляционные материалы, необходимые для регулярного обнаружения повреждений проводов.
2.6 Плохая смена материала или изменение цвета
2.6.1 Основные причины
Неправильный метод смены материала или цвета; Непродуманная конструкция или обработка бегунка приводит к тому, что внутри остается много материала.
2.6.2 Решения
(1) Улучшить структурную конструкцию и режим обработки бегуна. При проектировании проточного канала следует максимально избегать мертвой точки проточного канала, а дуговой переход должен выполняться на каждом углу. В пределах допустимого диапазона размер проточного канала должен быть как можно меньше, чтобы скорость потока задержанного материала в проточном канале была небольшой, а скорость потока нового материала была большой, что способствует быстрой очистке. .
При обработке бегунка, какой бы длины бегун ни был, его необходимо обрабатывать с одного конца. Если его обрабатывать с двух концов одновременно, легко вызвать перекос центра отверстия, что неизбежно приведет к образованию положения удержания материала. Как правило, внешнее нагревательное сопло может легко очищать проточный канал, поскольку нагревательное устройство не влияет на поток расплава, в то время как внутреннее нагревательное сопло легко образует слой конденсата на внешней стенке проточного канала, что не способствует быстрому заправка.
(2) Выберите правильный метод заправки. Во время процесса дозаправки и изменения цвета горячеканальной системы новый материал обычно выталкивается непосредственно из всех материалов, оставшихся в желобе, а затем материалы, оставшиеся на стенке желоба, перемещаются вперед как единое целое, поэтому очистка относительно легко. Напротив, если вязкость нового материала низкая, легко проникнуть в центр оставшегося материала и отделить оставшийся материал слой за слоем, который труднее очищать. Если вязкость нового и старого материалов одинакова, скорость впрыска нового материала может быть увеличена для достижения быстрой дозаправки. Если вязкость удерживаемого материала чувствительна к температуре, вязкость можно уменьшить путем надлежащего повышения температуры материала, чтобы ускорить процесс заправки.
3. Меры предосторожности при выборе и применении горячеканальной системы.
Чтобы максимально устранить или уменьшить количество ошибок при использовании, при выборе и применении горячеканальной системы необходимо учитывать следующие моменты.
3.1 Выбор режима нагрева
(1) Режим внутреннего нагрева. Форсунка с внутренним подогревом имеет сложную конструкцию, высокую стоимость, трудную замену деталей и высокие требования к электронагревательным элементам. Размещение нагревателя в середине проточного канала создаст кольцевой поток, увеличит площадь трения объема, а перепад давления может быть в три раза больше, чем у сопла с внешним подогревом.
Однако, поскольку нагревательный элемент для внутреннего обогрева расположен в корпусе торпеды в сопле, а тепло подводится к материалу, потери тепла невелики, а электрическая энергия может быть сэкономлена. Если используется точечный затвор, кончик корпуса торпеды удерживается в центре затвора, что способствует разрезанию затвора после впрыска, а остаточное напряжение пластиковой детали низкое из-за позднего затвердевания затвора.
(2) Режим внешнего нагрева.
Форсунка внешнего нагрева может устранить холодную пленку и уменьшить потери давления. В то же время, благодаря простой конструкции, удобной обработке и термопаре, установленной в середине сопла для обеспечения точного контроля температуры, он широко используется в производстве. Однако тепловые потери сопла с внешним обогревом относительно велики, что не является таким энергосберегающим, как у сопла с внутренним обогревом. 3.2 Выбор формы ворот
Дизайн и выбор ворот напрямую влияют на качество пластиковых деталей. При применении горячеканальной системы следует выбирать соответствующую форму литника в соответствии с характеристиками текучести смолы, температурой формования и требованиями к качеству продукта, чтобы предотвратить слюноотделение, капание, утечку и плохое изменение цвета.
3.3 Режим контроля температуры
Когда форма ворот определена, контроль колебаний температуры расплава будет играть ключевую роль в качестве пластиковых деталей. Во многих случаях образование нагара, деградация или закупорка каналов в основном вызваны неправильным регулированием температуры, особенно для термочувствительных пластиков, которые часто требуют быстрого и точного реагирования на колебания температуры.
Следовательно, нагревательные элементы должны быть правильно отрегулированы, чтобы предотвратить локальный перегрев, обеспечить зазор между нагревательными элементами и направляющими пластинами или соплами и свести к минимуму потери тепла. В то же время следует выбирать более совершенные электронные регуляторы температуры, насколько это возможно, чтобы удовлетворить требования контроля температуры.
3.4 Содержание расчетов после определения конструкции горячеканальной системы
(1) Расчет баланса температуры и давления каждого рабочего колеса. Цель горячеканальной системы состоит в том, чтобы пропустить горячий пластик, впрыскиваемый из сопла машины для литья под давлением, через горячеканальную систему при той же температуре и распределить расплав по каждому литнику пресс-формы при сбалансированном давлении. Поэтому необходимо рассчитать распределение температуры в зоне нагрева каждого литника и давление расплава, поступающего в каждый литник.
(2) Расчет смещения центра патрубка и втулки литника, вызванного тепловым расширением. То есть осевая линия горячего (расширенного) сопла и холодного (нерасширенного) литника должны быть точно расположены и выровнены.
(3) Расчет тепловых потерь. Бегун с внутренним подогревом окружен и поддерживается охлаждаемой гильзой формы, поэтому потери тепла, вызванные тепловым излучением и прямым контактом (проводимостью), должны быть рассчитаны как можно точнее, иначе фактический диаметр бегуна станет меньше из-за утолщения слой конденсата на стенке рабочего колеса.
3.5 Установка направляющей пластины
Следует полностью учитывать как теплоизоляцию, так и давление впрыска подшипника. Между ходовой плитой и опалубкой обычно устанавливаются подкладные блоки и опоры. С одной стороны, они могут выдерживать давление впрыска, чтобы избежать утечки материала из-за деформации пластины бегунка, а с другой стороны, они также могут уменьшить потери тепла.
3.6 Техническое обслуживание горячеканальной системы
Для горячеканальных пресс-форм очень важно регулярно проводить профилактическое обслуживание компонентов горячеканальной системы во время использования, включая электрические испытания, осмотр уплотнительных элементов и соединительных проводов, а также очистку компонентов от грязи.