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Beim Spritzgie?en spielen mehrere Schlüsselfaktoren wie Temperatur, Zeit, Druck, Geschwindigkeit und Position eine Rolle. Temperatur, Zeit und Position sind relativ einfach, aber die Einspritzgeschwindigkeit und der Einspritzdruck sind komplexer. Insbesondere die Einspritzgeschwindigkeit ist ein schwierig zu kontrollierender Aspekt des Spritzgie?prozesses, da sie nicht wie andere Prozessparameter über standardisierte Referenzdaten verfügt.

Heute werden wir uns auf das Verst?ndnis der Einspritzgeschwindigkeit, des Einspritzdrucks und ihrer Wechselbeziehung konzentrieren.

Was ist die Einspritzgeschwindigkeit?

?blicherweise bezieht sich die eingestellte Einspritzgeschwindigkeit auf die Vorschubgeschwindigkeit der Schnecke. Entscheidend ist jedoch die Flie?geschwindigkeit der Schmelze in der Werkzeugkavit?t, die von der Querschnittsfl?che in Flie?richtung abh?ngt.

Die enge Beziehung zwischen Einspritzgeschwindigkeit und Produktqualit?t macht sie zu einem kritischen Parameter beim Spritzgie?en. Durch die Einstellung der Füllgeschwindigkeiten in der N?he des Anschnitts, im Hauptk?rper und am Flie?ende und die Anpassung der entsprechenden Einspritzpositionen k?nnen Produkte mit gutem Aussehen und minimalen inneren Spannungen hergestellt werden.

Konzept der mehrstufigen Einspritzgeschwindigkeit

Bei der Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit wird der Einspritzhub der Schnecke in mehrere Stufen unterteilt, wobei in jeder Stufe eine geeignete Einspritzgeschwindigkeit verwendet wird.

Schritte zur Einstellung von mehrstufigen Einspritzgeschwindigkeiten (Beispiel mit drei Stufen)

Erster Schritt: Stellen Sie zun?chst V1, V2 und V3 auf dieselbe Geschwindigkeit ein und erh?hen Sie dann die Einspritzgeschwindigkeit schrittweise in 5%-Schritten, wobei Sie das Erscheinungsbild beobachten. Ermitteln Sie grob die Geschwindigkeiten, die in der N?he des Anschnitts, im Hauptk?rper und am Flie?ende ein gutes Erscheinungsbild ergeben. Vorhandene Versuchsdaten k?nnen ebenfalls verwendet werden, um geeignete Geschwindigkeiten für jede Stufe zu bestimmen.

Zweiter Schritt: Ausgehend von einer ersten Sch?tzung der Schneckenhübe (S1, S2, S3) geben Sie für S1 die Geschwindigkeit V1 ein, die ein gutes Erscheinungsbild um den Anschnitt herum ergibt; für S2 geben Sie die Geschwindigkeit V2 ein, die ein gutes Erscheinungsbild im Hauptk?rper ergibt; für S3 geben Sie die Geschwindigkeit V3 ein, die ein gutes Erscheinungsbild in der N?he des Flie?endes ergibt, und führen eine Probeeinspritzung durch.

Dritter Schritt: Bewegen Sie "S1" nach vorne und hinten, um die beste Position für ein gutes Erscheinungsbild in der N?he des Tores und des Hauptk?rpers zu finden; stellen Sie dann "S2" ein, um die beste Position für den Hauptk?rper und das Str?mungsende zu finden. Die Einstellung der Schaltposition (S3) kann ebenfalls dazu beitragen, die Spritzgie?fehler wie z. B. Gratbildung und schlechtes Aussehen am Ende des Flusses.

Grunds?tze der Einstellung der Einspritzgeschwindigkeit

1. Die Oberfl?chengeschwindigkeit der Flüssigkeit sollte konstant sein.

2. Verwenden Sie die Schnellinjektion, um zu verhindern, dass die Schmelze w?hrend der Injektion gefriert.

3. Bei der Einstellung der Einspritzgeschwindigkeit sollte berücksichtigt werden, dass kritische Bereiche (z. B. Angusskan?le) schnell gefüllt werden, w?hrend die Einspritzgeschwindigkeit am Anguss verlangsamt wird.

4. Vergewissern Sie sich, dass der Formhohlraum gefüllt ist und stoppen Sie dann sofort, um ?berfüllung, Gratbildung und Eigenspannungen zu vermeiden.

5. Die Geschwindigkeitssegmentierung muss die Formgeometrie, andere Str?mungsbeschr?nkungen und Instabilit?tsfaktoren berücksichtigen.

Die korrekte Einstellung der Geschwindigkeit erfordert ein klares Verst?ndnis der Spritzgie?verfahren und -materialien, da die Produktqualit?t sonst nur schwer zu kontrollieren ist. Da die Flie?geschwindigkeit der Schmelze nur schwer direkt gemessen werden kann, l?sst sie sich indirekt durch Messung der Schneckenvorschubgeschwindigkeit oder des Werkzeuginnendrucks berechnen (um sicherzustellen, dass das Rückschlagventil nicht undicht ist).

Der Einfluss der Werkzeuggeometrie auf die Einstellung der Einspritzgeschwindigkeit

1. Dünnwandige Profile erfordern hohe Einspritzgeschwindigkeiten.
2. Dickwandige Teile ben?tigen eine langsam-schnell-langsam-Geschwindigkeitskurve, um Defekte zu vermeiden.
3. Um die Produktqualit?t zu gew?hrleisten, sollte die Einspritzgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass die Flie?geschwindigkeit an der Schmelzefront konstant bleibt. Die Flie?geschwindigkeit der Schmelze ist entscheidend, da sie die molekulare Ausrichtung und die Oberfl?chenbeschaffenheit der Teile beeinflusst.
4. Wenn die Schmelzfront eine Querschnittsfl?che erreicht, sollte sie sich verlangsamen.
5. Bei Werkzeugen mit radialer Diffusion ist auf eine gleichm??ige Erh?hung des Schmelzflusses zu achten.
6. Lange Flie?wege müssen schnell gefüllt werden, um die Abkühlung der Schmelzfront zu verringern.
7. Eine Anpassung der Einspritzgeschwindigkeit kann dazu beitragen, Fehler zu vermeiden, die durch einen langsamen Fluss am Anschnitt verursacht werden. Wenn die Schmelze die Düse und den Angusskanal durchl?uft, um den Anschnitt zu erreichen, kann die Oberfl?che der Schmelzefront bereits abgekühlt und erstarrt sein, oder die Schmelze kann durch eine pl?tzliche Verengung des Angusskanals ins Stocken geraten, bis genügend Druck aufgebaut ist, um die Schmelze durch den Anschnitt zu drücken, was eine Druckspitze am Anschnitt verursacht.
8. Hoher Druck kann das Material besch?digen und Oberfl?chendefekte wie Flie?linien und Versengungen am Anschnitt verursachen. Dieses Problem kann durch eine Verlangsamung kurz vor dem Anschnitt gel?st werden, um eine überm??ige Scherung am Anschnitt zu verhindern, und durch eine anschlie?ende Erh?hung der Einspritzgeschwindigkeit zurück auf den ursprünglichen Wert. Da eine genaue Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit am Anschnitt sehr schwierig ist, ist eine Verlangsamung im letzten Abschnitt des Kanals eine bessere Strategie.

Verbesserung von Produktfehlern durch Einspritzgeschwindigkeit

Blitzlicht

Die Steuerung der Geschwindigkeit am Ende der Einspritzung kann Fehler wie Gratbildung, Anbrennen und Lufteinschlüsse vermeiden oder reduzieren. Eine Verlangsamung am Ende der Füllung kann eine ?berfüllung der Kavit?t verhindern, wodurch Grate vermieden und Eigenspannungen reduziert werden. Lufteinschlüsse, die durch eine schlechte Entlüftung am Ende des Flie?wegs der Form oder durch Füllprobleme verursacht werden, k?nnen ebenfalls durch eine Verringerung der Entlüftungsgeschwindigkeit, insbesondere am Ende der Einspritzung, behoben werden.

Kurze Schüsse

Zu langsame Geschwindigkeiten am Anschnitt oder ?rtliche Flie?blockaden führen zu kurzen Schüssen aufgrund der Verfestigung der Schmelze. Eine Erh?hung der Einspritzgeschwindigkeit kurz nach dem Anschnitt oder bei ?rtlicher Flie?blockade kann dieses Problem l?sen. Defekte wie Flie?spuren, Verbrennungsspuren am Anschnitt und Delaminierung bei w?rmeempfindlichen Materialien sind auf überm??ige Scherung beim Passieren des Anschnitts zurückzuführen.

Spreizung Mark

Die Gl?tte der Teile h?ngt von der Einspritzgeschwindigkeit ab; mit Glasfasern gefüllte Materialien sind besonders empfindlich, insbesondere Nylon. Welligkeit wird durch Flie?instabilit?t aufgrund von Viskosit?tsschwankungen verursacht. Die Art des Defekts - ob Welligkeit oder ungleichm??iger Nebel - h?ngt vom Grad der Flie?instabilit?t ab.

Strahlenmarke

Um ein Abspritzen zu verhindern, muss die Einspritzgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass sich der Angussbereich schnell füllt und dann langsam durch den Anschnitt l?uft. Die Bestimmung dieses ?bergangspunktes ist entscheidend. Wird er zu früh gew?hlt, verl?ngert sich die Füllzeit überm??ig; wird er zu sp?t gew?hlt, kann eine überm??ige Tr?gheit des Flusses zu Spritzern führen. Je niedriger die Viskosit?t der Schmelze und je h?her die Zylindertemperatur, desto ausgepr?gter ist die Tendenz zum Jetting. Bei kleinen Anschnitten ist eine Hochgeschwindigkeits- und Hochdruckeinspritzung erforderlich, was ein wesentlicher Faktor für Flie?fehler ist.

Senke Mark

Die Einfallstelle kann durch eine effektivere Druckübertragung und einen geringeren Druckabfall verbessert werden. Eine niedrige Werkzeugtemperatur und eine langsame Schneckenvorschubgeschwindigkeit verkürzen die Flie?l?nge stark, was durch eine hohe Einspritzgeschwindigkeit kompensiert werden muss. Eine hohe Flie?geschwindigkeit verringert die W?rmeverluste und führt aufgrund der hohen Scherw?rme durch Reibung zu einem Anstieg der Schmelzetemperatur, wodurch sich die Verdickungsrate der ?u?eren Schichten des Teils verlangsamt.

Einspritzsystemdruck und Einspritzdruck

Der Einspritzdruck wird durch das Hydrauliksystem der Spritzgie?maschine bereitgestellt. Der Systemdruck wirkt oder übertr?gt sich auf den Einspritzzylinder und wird von dort über die Schnecke auf die Einspritzschmelze übertragen. Die Schmelze bewegt sich dann von der Düse in den Hauptkanal des Werkzeugs und wird in den Formhohlraum eingespritzt.

Die Rolle des Drucks der Einspritzmaschine und des Systemdrucks

Druck der Einspritzmaschine: Beim Einspritzen muss der Kunststoff einem hohen Einspritzdruck ausgesetzt werden, um den Flie?widerstand zu überwinden und den Formhohlraum zu füllen. Die H?he des Einspritzdrucks wirkt sich nicht nur auf die Qualit?t und Ma?genauigkeit der geformten Produkte aus, sondern auch auf die Leistung der Kunststoffschmelze und die Stabilit?t des Einspritzvorgangs.

Systemdruck: Die H?he des Systemdrucks wirkt sich direkt auf die Pr?zision, die Stabilit?t und den Energieverbrauch des Spritzgie?prozesses aus.

Unterschiede zwischen dem Druck der Einspritzmaschine und dem Systemdruck

Verschiedene Funktionen

Der Einspritzdruck wirkt in erster Linie auf die in das Werkzeug eingespritzte Schmelze, um die Viskosit?t und den Flie?widerstand des Kunststoffs zu überwinden. Der Systemdruck wirkt auf den Einspritzzylinder und wird in Einspritzdruck umgewandelt, der die unmittelbare kinetische Energie zum Antrieb des Hydraulik?ls liefert.

Verschiedene Anpassungsmethoden:

Der Einspritzdruck wird über ein PID-Regelsystem eingestellt, w?hrend der Systemdruck haupts?chlich über den Steuerkreis des Hydrauliksystems und dessen Verst?rkungseinheit eingestellt wird.

Unterschiedliche Reaktionszeiten:

Der Einspritzdruck passt sich schnell an, mit Reaktionszeiten im Millisekundenbereich, so dass das Steuersystem sofort auf die aktuellen Druckwerte reagieren kann. Systemdruckanpassungen sind langsamer und ben?tigen Zeit, um das Hydrauliksystem unter Druck zu setzen, um den gewünschten hohen Druck zu erreichen.

Formel zur Berechnung des Einspritzdrucks

1. Die Berechnungsformel für den Einspritzdruck einer Spritzgie?maschine lautet: P = K × Q / S
   • P: Einspritzdruck, in MPa
   • K: Einspritzdruckkoeffizient, variiert bei verschiedenen Kunststoffen
   • Q: Momentane Durchflussrate des Injektionsmaterials in g/s
   • S: Projizierte Fl?che des Teils, in Quadratzentimetern.
2. Bestimmung des Einspritzdruckkoeffizienten K a. Materialeigenschaften: Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Flie?eigenschaften und erfordern daher unterschiedliche K-Werte für den Einspritzdruck. In der Produktion sollte der geeignete K-Wert auf der Grundlage der Materialeigenschaften gew?hlt werden. b. Einspritzverfahren und Ausrüstung: Der K-Wert variiert auch bei verschiedenen Einspritzverfahren und -ger?ten. Daher sollte bei der Produktion der geeignete K-Wert entsprechend der Leistung der Injektionsmaschine und den Anforderungen des Injektionsverfahrens gew?hlt werden.

Berechnung von Einspritzdruck (Pi) und Systemdruck (Pumpendruck)

Einspritzdruck Formel Pi (KG/CM2): Pi = P * A / Ao

Pi: Einspritzdruck

P: Pumpendruck

A: Effektive Fl?che des Einspritzzylinders

Ao: Querschnittsfl?che der Schraube

A = π * D^2 / 4; D: Durchmesser; π: Pi = 3,14159

Beispiel 1: Pumpendruck bekannt, Einspritzdruck berechnen?

Pumpendruck = 75 KG/CM2, effektive Fl?che des Einspritzzylinders = 150 CM2, Querschnittsfl?che der Schnecke = 15,9 CM2 (Durchmesser 45mm).

Formel: 2πR2 = 3,1415 * (45mm / 2)^2 = 1589,5 mm2 Pi = 75 * 150 / 15,9 = 707 KG/CM2

Beispiel 2: Bekannter Einspritzdruck, Pumpendruck berechnen?

Erforderlicher Einspritzdruck = 900 KG/CM2, wirksame Fl?che des Einspritzzylinders = 150 CM2, Querschnittsfl?che der Schnecke = 15,9 CM2 (Durchmesser 45)

Pumpendruck P = Pi * Ao / A = 900 * 15,9 / 150 = 95,4 KG/CM2

Verh?ltnis zwischen Einspritzdruck und Geschwindigkeit

Die Beziehung zwischen Einspritzdruck und Geschwindigkeit ist interaktiv und wirkt sich direkt auf das Spritzgie?en aus. Im Allgemeinen verbessert ein h?herer Einspritzdruck bei gleicher Einspritzgeschwindigkeit die Flie?f?higkeit des Kunststoffs, wodurch die Ma?genauigkeit und die Oberfl?chengl?tte des Produkts verbessert werden. Ein zu hoher Einspritzdruck kann jedoch eine zu hohe Formkraft verursachen. Dadurch entstehen Spalten und die Belastung der Spritzgie?maschine wird erh?ht, was den Einspritzvorgang destabilisiert. In der Praxis müssen daher Einspritzdruck und -geschwindigkeit auf der Grundlage der spezifischen Produktionsanforderungen und Materialeigenschaften angepasst werden, um optimale Gussergebnisse zu erzielen.

Schlussfolgerung

Die in diesem Artikel behandelten Erkenntnisse über Einspritzgeschwindigkeit und -druck k?nnen nur an der Oberfl?che kratzen. So sollten Spritzgie?er, die sich mit diesen Faktoren befassen, auch die Kurvenverl?ufe der Einspritzung kennen.

Ich bin Lee Young. Ich gebe Einblicke aus dem Internet und aus Büchern über Spritzgie?en und Formen, kombiniert mit praktischer Spritzgie?erfahrung. Wenn Sie meine Inhalte interessant finden oder Fragen haben, k?nnen Sie mich gerne kontaktieren unter [email protected] um weiter zu diskutieren.