Процес бризгања се односи на метод производње-полуготових производа специфичних облика кроз операције као што су притисак, убризгавање, хлађење и избацивање растопљених сировина. Овај процес је извор производње за производе компаније за козметичко паковање. Квалитет ових-полупроизвода одређује стабилност наредних процеса и квалитет финалног производа, што га чини кључним поступком за максимизирање корпоративног профита.
Током година, професионалци за бризгање су превазишли бројне изазове, посебно у решавању уобичајених недостатака у производима са танким или дебелим зидовима-као што су скупљање, линије заваривања, трагови протока, мехурићи ваздуха, сјајне тачке и савијање. Укратко, процес бризгања првенствено се фокусира на решавање следећа два аспекта:
И. Ток процеса
Ток процеса обухвата четири фазе: пуњење, паковање, хлађење (пластифицирање) и избацивање. Ове фазе директно одређују квалитет обликовања производа и чине комплетан, континуирани процес.
(1) Фаза пуњења
Пуњење је први корак у читавом циклусу бризгања. Почиње када се калуп затвори и почне убризгавање, а завршава се када се попуни приближно 95% шупљине калупа. Теоретски, краће време пуњења доводи до веће ефикасности обликовања. Међутим, у пракси, време обликовања или брзина убризгавања је ограничено многим условима, што је посебно евидентно код производа са-дебелим зидовима.
{0}Брзо пуњење:Током{0}}брзине пуњења, брзина смицања је висока. Због ефекта смицања-разређивача, вискозитет пластике се смањује, смањујући укупни отпор протицању. Локално вискозно загревање такође разређује очврснути слој. Стога, током фазе контроле протока, начин пуњења често зависи од запремине коју треба напунити. У овој фази, ефекат смицања-разређивања растопа је обично значајан, док је ефекат хлађења танких зидова мање приметан. Дакле, ефекат брзине доминира, што овај метод чини погодним за производе са танким{8}}зинама.
Мала{0}}брзина пуњења:Код -контролисаног ниског-пуњења са проводљивошћу топлоте, брзина смицања је нижа, локални вискозитет је већи, а отпор протоку је већи. Пошто је брзина допуњавања вруће пластике спорија, проток је постепенији, чинећи ефекат проводљивости топлоте израженијим. Хладни зидови калупа брзо одводе топлоту. Заједно са минималним вискозним загревањем, очврснути слој постаје дебљи, додатно повећавајући отпор протоку у областима тањих зидова. Због тога је овај начин пуњења погодан за производе са-дебелим зидовима, а може се користити и када је температура калупа релативно висока.
(2) Фаза паковања
Улога фазе паковања је да континуирано примењује притисак да се сабије растоп и повећа густина пластике, компензујући понашање пластичног скупљања.
Током паковања, пошто је шупљина калупа већ испуњена пластиком, повратни притисак из растапања је висок. Током сабијања за паковање, завртањ машине за убризгавање може да се креће напред само полако у малим корацима, а проток пластике је такође релативно спор. Овај ток се назива ток паковања. Током фазе паковања, како се пластика брже хлади и учвршћује на зидовима калупа, вискозитет растопа се брзо повећава, што доводи до значајног отпора унутар шупљине калупа. У каснијим фазама паковања, густина материјала наставља да расте, а пластични део постепено добија облик. Стање паковања се мора одржавати док се капија не учврсти и запечати. У овом тренутку, притисак у шупљини достиже највећу вредност током фазе паковања.
У току паковања, због релативно високог притиска, пластика показује карактеристике стишљивости. У областима већег притиска, пластика је компактнија и гушћа; у областима нижег притиска пластика је лабавија и мање густа. Према томе, дистрибуција густине варира у зависности од локације и времена. Током паковања, брзина пластичног протока је изузетно ниска и проток више не игра доминантну улогу; притисак је главни фактор који утиче на процес паковања. Пошто је шупљина калупа већ испуњена пластиком током паковања, растопина која се постепено очвршћава делује као медијум за пренос притиска. Притисак у шупљини калупа се преноси кроз пластику на површину зида калупа, што може помоћи у побољшању површинског сјаја производа.
(3) Фаза хлађења (пластификација)
У калупима за бризгање, дизајн система за хлађење је кључан. То је зато што обликовани пластични производ мора имати своје пластичне молекуле кристализоване и учвршћене до одређене крутости како би се избегла деформација изазвана спољним силама током избацивања. Пошто време хлађења чини 70% до 80% целог циклуса ливења, добро-дизајниран систем хлађења може значајно скратити време калупа и побољшати продуктивност бризгања.
У калупу, топлота из пластике у шупљини се преноси путем топлотне проводљивости кроз оквир калупа до канала за расхладну воду, а затим се уклања топлотном конвекцијом кроз расхладни флуид. Мала количина топлоте која није однета расхладном водом наставља да се проводи унутар калупа и на крају се распршује у ваздух након контакта са спољашњим окружењем.
Циклус бризгања укључује време затварања калупа, време пуњења, време паковања, време хлађења (испод времена температуре топљења) и време избацивања. Међу њима, време хлађења заузима највећи удео, од 70% до 80%. Стога, време хлађења директно утиче на дужину циклуса обликовања пластичних производа и производњу.
Фактори који утичу на брзину хлађења производа укључују:
Дизајн производа од пластике.
Дебљина зида пластичног производа; дебљи зидови резултирају дужим временом хлађења.
Фактори који утичу на хлађење калупа:
Материјал калупа:Укључујући материјал језгра калупа, шупљине и базе калупа, што у великој мери утиче на брзину хлађења. Што је већа топлотна проводљивост материјала калупа, то је ефикаснији у преношењу топлоте од пластике у јединици времена, што резултира краћим временом хлађења.
Конфигурација канала за расхладну воду:Што су канали за хлађење ближи шупљини, то је њихов пречник већи, а што је већи њихов број, ефекат хлађења је бољи и време хлађења је краће.
Брзина протока расхладне течности:Већи проток расхладне течности (генерално постизање турбулентног протока је идеално) побољшава одвођење топлоте путем топлотне конвекције.
Својства расхладне течности:Вискозност и топлотна проводљивост расхладне течности такође утичу на ефикасност преноса топлоте калупа. Нижи вискозитет расхладне течности, већа топлотна проводљивост и нижа температура резултирају бољим перформансама хлађења.
Хлађење калупа може да користи тродимензионалне металне-штампане компоненте за креирање сложених тродимензионалних структура канала за хлађење- ради постизања бољих ефеката хлађења.
(4) Фаза избацивања
Избацивање је последњи корак у циклусу бризгања. Иако се производ очврснуо и формирао, избацивање и даље значајно утиче на квалитет производа. Неправилне методе избацивања могу узроковати дефекте као што је деформација производа због неуједначене силе током избацивања.
Главне методе избацивања су две: избацивање игле ејектора и избацивање плоче за скидање. Приликом пројектовања калупа, мора се изабрати одговарајући метод избацивања на основу структурних карактеристика производа како би се обезбедио квалитет производа.
За калупе који користе избацивање игле за избацивање, игле треба да буду распоређене што је равномерније могуће и постављене тамо где је отпор избацивању највећи и где пластични део има максималну чврстоћу и крутост како би се избегла деформација или оштећење.
Плоче за скидање материјала се углавном користе за контејнере са дубоким-шупљинама, танким-зидовима и провидне производе на којима нису дозвољени трагови иглица за избацивање. Овај метод карактерише велика, уједначена сила избацивања, глатко кретање и нема значајних видљивих трагова.
ИИ. Процесни параметри
Пет кључних елемената бризгања су: притисак, време, брзина, температура и величина ударца.
(1) Притисак убризгавања
Притисак убризгавања је притисак хидрауличког цилиндра који се преноси кроз завртањ машине за убризгавање до пластичне талине. Покренута овим притиском, талина пластике улази у калуп кроз млазницу машине за ињектирање, пролази кроз излив и клизаче и улази у шупљину калупа. Овај процес је фаза пуњења ињекцијом. Притисак постоји да би се савладао отпор током тока растопа, обезбеђујући да се процес пуњења одвија глатко.
Током убризгавања, притисак је највећи на млазници машине за ињектирање, а најмањи на предњој страни растопа. Притисак се постепено смањује дуж путање од предњег дела растопа назад до млазнице.
На притисак пуњења талине утичу многи фактори:
А. Фактори материјала, као што су врста и вискозитет пластике.
Б. Структурни фактори, као што су системи хладних/топлих клизача, њихов број и локација, облик шупљине калупа и дебљина зида производа.
Ц. Елементи параметара процеса.
Ово одражава да притисак убризгавања не би требало да игра доминантну улогу у калуповању производа са танким-стинама, али је кључан у бризгању производа са дебелим{1}}зинама. Такође може да игра одлучујућу улогу у решавању недостатака производа као што су скупљање, линије заваривања и мехурићи ваздуха. Разумно подешавање притиска зависи од координације брзине и времена пуњења. Током убризгавања, подешавање притиска паковања је такође веома критично. При крају убризгавања, млазница машине наставља да убацује материјал у шупљину како би попунила запремину која је остала услед скупљања производа. Ако се не примени притисак паковања након што се шупљина напуни, производ ће се скупити за приближно 25%, посебно у деловима са дебелим-зидовима, где прекомерно скупљање може да формира трагове судопера. Притисак паковања је генерално око 85% максималног притиска пуњења, иако га треба одредити на основу стварних услова.
(2) Време убризгавања
Време убризгавања које се овде помиње је време потребно да пластична талина испуни шупљину, да се талина пластификује и да се охлади. Не укључује помоћна времена као што су отварање и затварање калупа. Да ли је ово време постављено разумно, у великој мери утиче на квалитет производа. Иако време убризгавања не чини највећи део циклуса калуповања, подешавање времена убризгавања игра значајну улогу у контроли притиска на капији, водилици и шупљини. Разумно време убризгавања омогућава идеално пуњење топљеном и кључно је за побољшање квалитета површине производа и смањење толеранција димензија. Време убризгавања је много краће од времена хлађења, отприлике 1/10 времена хлађења. Однос се повећава са дебљим зидовима производа. Овај образац може послужити као основа за процену укупног времена обликовања пластичног дела.
(3) Брзина убризгавања
Блиска веза између брзине убризгавања и квалитета производа чини га кључним параметром у бризгању. Одређивањем почетне, средње и крајње тачке сегмената брзине пуњења и постизањем глатких прелаза између задатих тачака, може се обезбедити стабилна брзина површине топљења. Ово производи жељену молекуларну оријентацију и минимизира унутрашњи стрес. Стога, када постављате параметре брзине током отклањања грешака у процесу производа, препоручује се следећи приступ:
Брзина површине течности треба да буде константна.
Треба користити брзо убризгавање да би се спречила кристализација растопа.
Подешавања брзине убризгавања треба да узму у обзир критична подручја (нпр. тркачи), успоравање на капији док се на другим местима брзо пуне.
Брзина убризгавања треба да престане одмах након што се шупљина напуни да би се спречило прекомерно{0}}паковање, бљесак и заостало напрезање.
На основу структуре производа, у комбинацији са стварним степеном кристализације, подесите параметре високе и ниске брзине ињектирања за подручја танких/дебелих зидова и где се мења смер тока растопа.
Блиска координација са другим елементима услова за обликовање је веома важна.
(4) Температура убризгавања
Температура убризгавања је важан фактор који утиче на притисак и брзину убризгавања. Бурад машина за ињектирање углавном има 5-6 грејних зона. Свака сировина има своју одговарајућу температуру обраде. Поред температурних параметара савладаних кроз практично искуство, подешавања се такође могу заснивати на подацима које достављају добављачи сировина у комбинацији са стварним условима машине.
Температура убризгавања мора се контролисати унутар одређеног опсега. Ако је температура прениска, талина се слабо пластификује, што утиче на квалитет обликованог дела и повећава потешкоће процеса. Ако је температура превисока, сировина је склона распадању. У стварном бризгању, температура топљења је често виша од температуре бурета. Разлика зависи од брзине убризгавања и својстава материјала. Ово је узроковано високом топлотом коју ствара смицање док растопина пролази кроз млазницу за убризгавање.
(5) Величина снимке
У бризгању, разумна величина ударца управља подешавањем других елемената параметара процеса. Током отклањања грешака у процесу производа, јастук за топљење (преостала величина ударца) треба да се подеси тако да након што је пуњење производа завршено, положај завртња оставља јастук од око 15-20 мм. Ако је преблизу нули, врх прстена за проверу завртња ће се пребрзо истрошити и не може се гарантовати стабилност димензија производа. Ако је јастук превелик, прекомерно задржавање талине у цеви предуго може изазвати промене боје у следећем ударцу и повећати вероватноћу стварања гаса услед распадања талине услед продуженог времена задржавања.
Током пластифицирања, повратни притисак директно утиче на величину сачме. Повратни притисак се односи на притисак који се мора савладати када се завртањ повуче током припреме талине. Коришћење високог повратног притиска је корисно за дисперзију боје и топљење пластике, повећавајући густину растопа у бурету. Међутим, такође продужава време увлачења завртња (ако прекорачи време хлађења, повећава циклус убризгавања производа). Ако је брзина ротације вијка повећана, вијак може заробити ваздух из празнина између пластичних пелета компресованих у растоп унутар бурета, који се затим убризгава у шупљину калупа. За дебље производе, ово сходно томе повећава вероватноћу стварања мехурића ваздуха унутар зидова и повећава оптерећење машине за убризгавање. Због тога, када пластификујете уобичајене материјале, противпритисак би требало да буде нижи, генерално не прелази 20% притиска убризгавања, при чему би идеално било благо слињење на млазници.
Укратко, да би се побољшала технологија бризгања, прво се морају разумјети принципи и процес бризгања. Друго, мора се вешто ускладити пет кључних елемената-притисак, време, брзина, температура и величина ударца-током отклањања грешака у процесу. Тек тада се ови елементи могу међусобно допуњавати унутар процеса, што доводи до оптималних параметара процеса за производ.