Parametre vstrekovacej formy

Vstrekovací tlak zabezpečuje hydraulický systém vstrekovacieho systému. Tlak hydraulického valca sa prenáša na roztavený plast cez skrutku vstrekovacieho stroja. Roztavený plast, poháňaný tlakom, vstupuje do žľabu formy (pre niektoré formy je to aj hlavný žľab), odbočovacieho žľabu a nakoniec vstupuje do dutiny formy cez bránu. Tento proces sa nazýva vstrekovanie alebo plnenie. Tlak existuje na prekonanie odporu počas procesu toku taveniny; naopak, odpor prítomný v procese prúdenia musí byť kompenzovaný tlakom vstrekovacieho stroja, aby sa zabezpečilo hladké plnenie.

Počas vstrekovania je tlak najvyšší na tryske vstrekovacieho stroja, aby sa prekonal odpor prúdenia po celej dráhe taveniny. Následne tlak postupne klesá po dĺžke toku smerom k nábežnej hrane taveniny. Ak má dutina formy dobré vetranie, konečný tlak na prednej hrane taveniny je atmosférický tlak.

Plniaci tlak taveniny ovplyvňuje mnoho faktorov, ktoré možno rozdeliť do troch typov:

(1) Materiálové faktory, ako je typ a viskozita plastu;

(2) štrukturálne faktory, ako je typ, počet a umiestnenie vtokového systému, tvar dutiny formy a hrúbka dielu;

(3) Prvky procesu tvarovania.

Tu diskutovaný čas vstrekovania sa vzťahuje na čas potrebný na to, aby roztavený plast naplnil dutinu formy, s výnimkou pomocných časov, ako je otváranie a zatváranie formy. Aj keď je čas vstrekovania veľmi krátky a má malý vplyv na formovací cyklus, nastavenie času vstrekovania zohráva významnú úlohu pri riadení tlaku vtoku, žľabu a dutiny. Rozumný čas vstrekovania prispieva k ideálnemu plneniu taveniny a je rozhodujúci pre zlepšenie kvality povrchu produktu a zníženie rozmerových tolerancií.

Čas vstrekovania by mal byť výrazne kratší ako čas chladenia, približne 1/10 až 1/15 času chladenia. Toto pravidlo možno použiť ako základ na predpovedanie celkového času formovania plastového dielu. Pri analýze prúdenia formy sa čas vstrekovania vo výsledkoch analýzy rovná času vstrekovania nastavenému v podmienkach procesu iba vtedy, keď je tavenina úplne naplnená otáčaním závitovky. Ak sa skrutka prepne na prídržný tlak skôr, ako sa dutina úplne naplní, výsledky analýzy budú vyššie ako nastavenia podmienok procesu.

Teplota vstrekovania je rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim vstrekovací tlak. Sudy vstrekovacieho lisu majú 5-6 vykurovacích zón a každý materiál má svoju vhodnú teplotu spracovania (podrobné teploty spracovania nájdete v údajoch od dodávateľa materiálu). Teplota vstrekovania musí byť kontrolovaná v určitom rozsahu. Príliš nízka teplota vedie k zlej plastifikácii taveniny, čo ovplyvňuje kvalitu tvarovaného dielu a zvyšuje náročnosť procesu; príliš vysoká teplota vedie k rozkladu materiálu. Pri skutočnom vstrekovaní je teplota vstrekovania často vyššia ako teplota valca, pričom rozdiel v závislosti od rýchlosti vstrekovania a vlastností materiálu dosahuje až 30 stupňov. Je to spôsobené vysokým teplom generovaným strihom, keď tavenina prechádza vstrekovacou dýzou. Tento rozdiel možno kompenzovať pri analýze prúdenia formy dvoma spôsobmi: jedným je meranie teploty taveniny počas vstrekovania vzduchu a druhým je zahrnutie dýzy do modelu.

Na konci procesu vstrekovania sa skrutka prestane otáčať, ale pokračuje v pohybe, v tomto bode vstrekovanie vstúpi do fázy udržiavacieho tlaku. Počas procesu udržiavania tlaku tryska vstrekovacieho stroja nepretržite dodáva materiál do dutiny, aby vyplnil objem uvoľnený zmršťovaním dielu. Ak je dutina vyplnená bez prídržného tlaku, diel sa zmrští približne o 25%, najmä na rebrách, kde nadmerné zmrštenie zanechá stopy zmrštenia. Zádržný tlak je vo všeobecnosti asi 85% maximálneho plniaceho tlaku, ale mal by sa určiť na základe skutočnej situácie.

Spätný tlak sa vzťahuje na tlak, ktorý musí skrutka prekonať pri spätnom chode a zasúvaní na uloženie materiálu. Vysoký protitlak je výhodný pre disperziu pigmentu a tavenie plastov, ale tiež predlžuje čas zaťahovania skrutky, znižuje dĺžku plastových vlákien a zvyšuje tlak vstrekovacieho stroja. Preto by mal byť protitlak nižší, spravidla nepresahujúci 20 % vstrekovacieho tlaku. Pri vstrekovaní penových plastov by mal byť protitlak vyšší ako tlak tvorby plynu; inak sa skrutka vytlačí z hlavne. Niektoré vstrekovacie stroje môžu byť naprogramované s protitlakom, aby sa kompenzovalo skrátenie dĺžky závitovky počas tavenia, čo znižuje vstupné teplo a znižuje teplotu. Pretože je však ťažké predvídať výsledky tejto zmeny, nie je jednoduché stroj podľa toho nastaviť.