Brizganjeje metoda oblikovanja industrijskih izdelkov. Izdelki se običajno proizvajajo z brizganjem gume in plastike. Brizganje lahko razdelimo tudi na kompresijsko brizganje in tlačno litje.
Plastika in principi brizganja
-Oblikovalne lastnosti plastike
-Načela brizganja in potek procesa
Načelo brizganja plastike je segrevanje termoplastičnih ali termoreaktivnih plastičnih surovin do staljenega stanja, njihovo vbrizgavanje v zaprto votlino kalupa pod visokim pritiskom, nato pa ohladitev in strjevanje, da dobimo plastični izdelek enake oblike kot votlina kalupa. S tem postopkom se doseže učinkovita proizvodnja s ciklom "taljenja surovin - vbrizgavanja, polnjenja - vzdrževanja tlaka in hlajenja - odpiranja kalupa in odstranjevanja delov".
Stroj za brizganje (ali na kratko stroj za brizganje) je glavna oprema za brizganje, ki se uporablja za izdelavo različnih oblik plastičnih izdelkov iz termoplastičnih ali duroplastičnih materialov z uporabo plastičnih kalupov. Brizganje se doseže s strojem za brizganje in kalupom.
Tehnologija procesa brizganja
-Nastavitev procesnih parametrov brizganja
-Naknadna-obdelava oblikovanih delov
Priprava tehnologije brizganja
Barvno ujemanje plastike:
Nekateri plastični izdelki zahtevajo natančno ujemanje barv; zato je natančno ujemanje barv bistveno med brizganjem. Dva pogosta postopka ujemanja barv sta naslednja:
Prvi postopek uporablja masterbatch, ki vključuje enakomerno mešanje termoplastičnih granul v določenem razmerju za proizvodnjo. Količina dodane masterbatch je običajno 0,1 %–5 %.
Drugi postopek vključuje enakomerno mešanje termoplastičnih granul z dispergentom (imenovanim tudi razredčilo ali barvilo) in barvnim prahom, da nastanejo obarvana granula. Belo olje se običajno uporablja kot dispergator; Za 25 kg plastike porabimo 20–30 ml belega olja in 0,1–5 % barvila. Druga disperzijska sredstva, ki jih je mogoče uporabiti, so terpentin, alkohol in nekateri estri. Barvanje termoreaktivne plastike je relativno enostavno; na splošno se pigmenti preprosto vmešajo.
Pogoste napake in rešitve v proizvodnji brizganja
Pogoste napake in rešitve pri brizganih izdelkih
Pomanjkanje materiala (pod-fill) in rešitve:
Kratek udarec, znan tudi kot premajhno polnjenje, kratek udarec ali nezadostno polnjenje, se nanaša na neuspeh staljene plastike, da popolnoma zapolni prostor za oblikovanje kalupa po vstopu v votlino, kot je prikazano na spodnji sliki.
Vzroki in rešitve za napake pri pomanjkanju materiala:
① Nepravilna izbira opreme. Zato mora biti pri izbiri opreme za brizganje največji volumen brizganja stroja za brizganje večji od mase plastičnega dela. Med preverjanjem zahtevana skupna prostornina brizganja (vključno s plastičnim delom in strjenim materialom tekača) ne sme preseči 85 % zmogljivosti plastificiranja stroja za brizganje.
② Nezadostna zaloga materiala. To pomeni, da lahko pride do "premostitvenega" pojava na dnu dovodne odprtine lijaka stroja za brizganje. Rešitev je ustrezno povečati hod vbrizgavanja polža, da se poveča dobava materiala.
③ Slabe lastnosti pretoka surovine. Prizadevati si je treba za izboljšanje stagnacijskih napak v sistemu vratnih kalupov, kot je racionalna nastavitev položaja drsnika, povečanje velikosti vrat in drsnika ter uporaba večjih šob. Hkrati je mogoče formulaciji surovin dodati ustrezne aditive za izboljšanje pretočnih lastnosti plastike.
④Prekomerno mazivo. Zmanjšajte porabo maziva ali prilagodite razdaljo med cevjo in vijakom.
⑤Nečistoče mrzlih polžev, ki blokirajo tekač. Razstavite in očistite šobo ali povečajte prečni-prerez votline in tekača hladnega polža.
⑥Neustrezna zasnova vratnega sistema. Pri načrtovanju vratnega sistema bodite pozorni na uravnoteženost vrat; teža plastičnega dela v vsaki votlini mora biti sorazmerna z velikostjo vrat, da se zagotovi, da je vsaka votlina napolnjena hkrati.
⑦Slabo prezračevanje plesni, kot je prikazano na sliki 3-5. Preverite žepe hladnih polžev.
⑧ Temperatura kalupa je prenizka. Da bi to rešili, je treba pred zagonom stroja kalup predhodno segreti na zahtevano temperaturo postopka.
⑨Temperatura taline je prenizka. Znotraj ustreznega območja oblikovanja je temperatura taline približno premo sorazmerna s postopkom polnjenja kalupa....
Pogoste napake in rešitve v postopku brizganja
Negladko podajanje materiala in rešitve:
-Prekomerni hrup pri plastificiranju in njegove rešitve
-Oprijem materiala za ulivnik (ulivnik) na kalup in raztopine
Neenakomerno podajanje materiala se nanaša na pojav, ko se med postopkom brizganja plastična surovina v lijaku včasih ne poda, kar povzroči premalo plastike, ki vstopi v cev stroja za brizganje, kar vpliva na kakovost izdelka. V nadaljevanju so navedeni vzroki in rešitve za težave s podajanjem materiala:
Reciklirani material za kanale/vodilo ima veliko velikost delcev (neenakomerna velikost).
① Ponovno-zdrobite večje delce cevi/tekača (prilagodite razmik med rezili granulatorja)
Surovine v lijaku se strdijo (slab nadzor temperature sušenja).
② Preverite/popravite sušilni sistem in ga zamenjajte z novim materialom
Surovine v lijaku kažejo "premostitveni" pojav.
③ Preglejte/očistite surovino v lijaku
Delež recikliranega materiala za cevi/vodila je previsok.
④ Zmanjšajte razmerje uporabljenega recikliranega materiala cevi/vodila
Temperatura polnilnega dela ali polnilne odprtine sušilnega lijaka je previsoka.
⑤ Znižajte temperaturo dovajalnega dela ali preverite, ali je na dovodni odprtini material goreč
Temperatura sušenja je previsoka ali pa je čas sušenja predolg (material se peče).
⑥ Znižajte temperaturo sušenja ali skrajšajte čas sušenja
Vibracije stroja za brizganje.
⑦ Nadzorujte vibracije stroja za brizganje
Odprtina za hranjenje ali ploščad je premajhna.
⑧ Povečajte dovodno odprtino za podajanje ali zamenjajte podajalno ploščad
Natančnost in posebne zahteve tehnologije brizganja
-Visok{0}}sijajni, brezšivni postopek brizganja
-Več{0}}stopenjski postopek brizganja
-Postopek brizganja prozorne plastike
-Dvo-tehnologija brizganja
-Tehnologija-tankostenskega brizganja
Postopek natančnega brizganja
Trenutno stanje tehnologije natančnega brizganja:
-Tehnične zahteve za natančno brizganje
Natančno brizganje se od običajnega brizganja razlikuje predvsem po tem, da izkorišča hiter razvoj polimernih materialov za zamenjavo visoko{0}}natančnih kovinskih delov v instrumentalni in elektronski industriji. Trenutno obstajata dva opredeljujoča kazalca za izdelke z natančnim brizganjem: ponovljivost dimenzij in ponovljivost kakovosti.
V primerjavi z običajnim brizganjem ponuja natančno brizganje neprimerljive prednosti pri ponovljivosti, nadzoru parametrov in nadzoru dimenzij. Tehnologija natančnega brizganja lahko natančno nadzoruje različne procesne parametre med postopkom brizganja, s čimer se dosežejo zahteve glede dimenzijske natančnosti, okoljske stabilnosti, preostale napetosti in končne obdelave površine v visoko{1}}natančnih brizganih delih. Natančno brizganje, kot nastajajoča tehnologija za proizvodnjo plastičnih leč, ima neprimerljive prednosti. Vendar pa postavlja tudi višje zahteve za materiale za brizganje, eksperimentalno opremo in kalupe za brizganje. Prvič, materiali, primerni za natančno brizganje, morajo biti plastika z močno odpornostjo na-motenje, dobrimi mehanskimi lastnostmi in stabilno strukturo. Drugič, kalup za brizganje mora biti racionalno zasnovan glede na strukturo brizganega-dela, procesne parametre in učinkovitost proizvodnje. Končno je treba izbrati natančen stroj za brizganje, ki je sposoben natančno nadzorovati hitrost brizganja, zadrževalni tlak, čas ohlajanja in druge parametre procesa brizganja.
Podobno kot običajni postopek brizganja lahko tudi postopek natančnega brizganja razdelimo na tri stopnje: stopnjo polnjenja, stopnjo zadrževalnega tlaka in stopnjo hlajenja, kot je prikazano na sliki 4-1.
Energijsko-varčna tehnologija in zelena proizvodnja pri brizganju
-Nizkotlačna-tehnologija brizganja
-Tehnologija vročega brizganja
-Tehnologija-brizganja s pomočjo plina
-Zelena proizvodnja pri brizganju
Ener{0}}varčna tehnologija za brizganje
Analiza porabe energije strojev za brizganje:
V proizvodnih stroških brizganih izdelkov poleg materialnih odpadkov, ki jih povzročijo izdelki z napako, velik delež predstavlja poraba električne energije. Zlasti pri trenutno široko uporabljenih strojih za brizganje-črpalke s fiksno prostornino poraba energije med proizvodnim procesom predstavlja več kot 80 % celotne porabe električne energije.
Zgodnji stroji za brizganje so bili popolnoma hidravlični in so med postopkom brizganja delovali pod različnimi obremenitvami. Statistični podatki kažejo, da so izgube energije zaradi visoko{1}}dušenja tlaka dosegle 30 %–70 %, kar je povzročilo zelo visoko porabo energije. Hkrati je bila metoda ogrevanja, uporabljena v procesu brizganja, na splošno električne grelne tuljave, ki prenašajo toploto na cev s kontaktno prevodnostjo. V cev je bila prenesena samo toplota blizu notranje površine cevi, večina toplote na zunanji površini pa se je razpršila v zrak, kar je povzročilo znatne izgube toplotne prevodnosti in povzročilo povišanje temperature okolja. Poleg tega ima uporovno žično ogrevanje pomanjkljivost: nizko gostoto moči, zaradi česar je neprimerno za aplikacije, ki zahtevajo višje temperature. Naknadna-opremljanje strojev za brizganje z varčevanjem z energijo obravnava načela izgube energije z uporabo naprednih tehnologij za varčevanje z nepotrebno energijo.
Če povzamemo, energetsko{0}}nadgradnja strojev za brizganje v glavnem vključuje tri pristope: prvič, tehnično nadgradnjo hidravličnega pogonskega sistema; drugič, tehnična nadgradnja načina ogrevanja soda za plastificiranje; in tretjič, pridobivanje in izkoriščanje odvečne toplote iz grelnih komponent stroja za brizganje.
Optimizacija procesa brizganja in tehnologija računalniške simulacije
-Tehnologija računalniške simulacije za brizganje
Tehnologija optimizacije parametrov procesa brizganja
Načelo optimizacije parametrov procesa brizganja:
-Optimizacija parametrov procesa brizganja na podlagi načel umetne nevronske mreže
-Uporaba umetne inteligence pri optimizaciji parametrov procesa brizganja
-Primer strokovnega sistema za napake v brizganih izdelkih in optimizacijo postopka
Tradicionalne metode nastavljanja parametrov procesa brizganja temeljijo predvsem na poskusih in napakah, odvisno od omejenih izkušenj operaterja in razmeroma preprostih formul za izračun. Vendar pa se v dejanski proizvodnji lastnosti pretoka staljene plastike zelo razlikujejo, strukture kalupov so zelo spremenljive, procesni parametri pa vplivajo drug na drugega. Omejene izkušnje in preproste formule ne zadoščajo za celovito obravnavo in obravnavo teh dejavnikov, kar zahteva ponavljajoče se poskusno oblikovanje, kar vodi v dolge proizvodne cikle, visoke stroške in težave pri zagotavljanju kakovosti izdelkov. Te težave so še bolj izrazite pri velikih, kompleksnih in natančnih izdelkih. S hitrim razvojem plastične industrije in vse hujšo konkurenco na trgu se povečujejo zahteve po kakovosti proizvodnje in učinkovitosti plastičnih izdelkov. Raziskovanje novih metod za nastavitev in optimizacijo procesnih parametrov stroja za brizganje, skrajšanje cikla nastavitve postopka, izboljšanje kakovosti izdelkov in zmanjšanje proizvodnih stroškov-zagotavljanje, da nastavitve parametrov procesa stroja za brizganje temeljijo na znanstveni analizi, da se osvobodimo omejitev izkušenj-je postalo ključnega pomena za razvoj proizvodne industrije brizganja v moji državi, ki ima pomemben inženirski pomen in široke možnosti uporabe.
Avtomatizacija in inteligentizacija proizvodnje brizganja
-Avtomatizacija in inteligentizacija proizvodnje brizganja
Izzivi tradicionalne proizvodnje brizganja
-Priložnosti v proizvodnji brizganja
Izzivi, s katerimi se srečujejo proizvajalci brizgalnih strojev:
-Izzivi, s katerimi se soočajo delavnice za brizganje
Brizganje je tipična tradicionalna predelovalna industrija. V zadnjih letih so se tradicionalni proizvajalci brizganja soočili z ogromnimi izzivi zaradi dejavnikov, kot so naraščajoče cene surovin, naraščajoči stroški dela, presežne zmogljivosti, ostra konkurenca in vse večje prilagojene zahteve strank.
Kot je prikazano spodaj:
1. Življenjski cikel izdelkov je vse krajši, zahteve kupcev pa vse manjše in bolj raznolike (položnejša arhitektura, fleksibilnejša proizvodnja in pametnejši procesi).
2. Zahteve strank postajajo vse strožje, ovire za vstop na konkurenčni trg pa naraščajo.
3. Kako učinkovito nadzorovati kakovost in vzdrževati zapise o sledljivosti kakovosti na vsaki stopnji (vključno s strani dobavitelja)?
4. Kako preoblikovati upravljanje SCM z informatizacijo, transparentnostjo in podatkovizacijo.
5. Kako učinkovito upravljati upravljanje statističnih procesov SPC in naročila strank CRM, da dosežemo učinkovito, visoko{1}}kakovostno in pravočasno obdelavo naročil; in zagotoviti natančno oceno zmogljivosti za podjetja na nižji stopnji.
6. Izzivi vključujejo upravljanje osebja, natančnost in pravočasnost uporabe opreme, stanje delovanja opreme in podatke o delovanju tovarne ter racionalnost procesnih poti.
Na ravni podjetij, ki se sooča s hudo tržno konkurenco in hitrim tehnološkim napredkom, bo tradicionalna proizvodnja brizganja bolj ali manj pokazala naslednje pojave.
(1) Nestabilen status proizvodnje
(2) Kratek proizvodni cikel, velik pritisk na dobavni rok izdelka
(3) Slaba komunikacija in neučinkovito sodelovanje med oddelki v podjetju
(4) Pomanjkanje osnovnih podatkov za proizvodnjo brizganja
(5) Resna težava s »tri-nemimi« (tj. pomanjkanje koordinacije in strokovnosti)
(6) Nezadostna raven upravljanja