En el proceso de estudio del moldeo por inyección de productos plásticos, el moldeo por inyección a menudo se divide en dos etapas: en la primera etapa, la mayor parte del plástico se llena en el molde, generalmente entre el 90% y el 99,9% del volumen total del producto; en la segunda etapa se compacta el producto para obtener un producto con la misma estructura y apariencia que el molde. En la segunda etapa, aunque solo se llena la cavidad con una cantidad relativamente pequeña de plástico fundido, esto es muy importante para el acabado de la superficie, la apariencia estética y el tamaño del producto. En la mayoría de los casos, la segunda etapa del moldeo por inyección utiliza dos parámetros: presión y tiempo.
Desde la perspectiva de la investigación científica sobre moldeo, aumentamos los dos factores a cuatro elementos: (1) el método de conversión de la primera etapa a la segunda etapa; (2) mantener la puerta sellada (congelada) o sin sellar al procesar el producto; (3) tiempo de espera; (4) mantener una presión razonable en la cavidad.
Conversión
Se puede decir que el control de la conversión de la primera etapa a la segunda etapa es la parte más crítica del proceso de moldeo. La posibilidad de procesar un producto de alta calidad a menudo depende de esto, y a menudo es la razón por la cual las plantas de procesamiento de plástico no pueden producir el mismo producto de un equipo a otro.
En la mayoría de las aplicaciones, el proceso de conversión debe ser lo más corto posible, es decir, no importa cuál sea la presión final de la primera etapa, se espera que pueda cambiar rápidamente a la presión requerida para la compactación y la presión de mantenimiento en la segunda etapa. . Además, debe comprender cómo la unidad de control del equipo completa correctamente este proceso de conversión.
Desafortunadamente, no existe un estándar unificado sobre cómo juzgar la finalización de la conversión entre diferentes equipos, por lo que las empresas de moldeo por inyección deben enfrentar cuatro posibilidades:
① El equipo de procesamiento está equipado con una función de conversión para controlar la viscosidad;
② La unidad de control del equipo tiene un valor de ajuste de viscosidad para la conversión, pero solo puede reducir la velocidad de la varilla de presión durante la conversión, pero no puede controlarla;
③ El equipo no tiene un valor de ajuste de viscosidad para la conversión;
④ Cuando la primera etapa se convierte en la segunda etapa, el equipo no puede funcionar normalmente y se produce una inclinación, caída o oscilación gradual de la viscosidad.
Es necesario garantizar que la conversión de la primera etapa a la segunda etapa sea rápida y consistente. Por lo tanto, comprender el principio de funcionamiento de la máquina de moldeo por inyección es fundamental para obtener los resultados deseados. Para la mayoría de los productos, para un control correcto del proceso, el tiempo desde el final de la primera etapa hasta el punto de ajuste de presión de la segunda etapa debe ser inferior a 0.1 segundos.
No es deseable tener ningún hundimiento, picos finos y agudos, oscilaciones o deslizamientos lentos en el fenómeno de presión de la segunda etapa al cambiar a la presión de la segunda etapa. El hundimiento puede hacer que el frente de flujo vacile, lo que resulta en una retención insuficiente o inanición. Los picos finos o las transiciones lentas a la presión de la segunda etapa llenarán excesivamente la cavidad, provocando una inflamación. El balanceo a menudo resulta en una mala estabilidad del proceso. Se puede utilizar un gráfico del monitor de presión de la presión de inyección versus el tiempo como una forma de evaluar la mejor respuesta de la máquina.
No es posible procesar todas las piezas con la puerta sellada. Para una pieza específica, se debe realizar una prueba de sellado de la compuerta y se deben probar las piezas procesadas con la compuerta sellada y las piezas procesadas sin la compuerta sellada para determinar cuál es el mejor método. Es posible que el 100% de las muestras de prueba fallen cuando la puerta está congelada y que el 100% de las piezas con la puerta no congelada pasen, o viceversa. No es posible saber qué está sucediendo simplemente mirando las muestras o el proceso. Realizar una prueba de sellado de puerta y probar las muestras encontrará la respuesta.
Configuración del tiempo de espera
Saber si la puerta debe mantenerse sellada o abierta puede ayudar a establecer la duración de la segunda etapa. Si se requiere un tiempo de sellado de compuerta, agregue una segunda etapa o establezca un tiempo de sellado de compuerta más largo para que el proceso mantenga su resistencia y estabilidad. Esto no requiere necesariamente aumentar el tiempo del ciclo, ya que la mayoría de los entornos se pueden equilibrar reduciendo el tiempo de enfriamiento o el tiempo de sellado del molde. Si el rendimiento de la pieza es bueno con una compuerta sin sellar, comience a enfriar la compuerta a la mitad del tiempo requerido.
Debido a las variaciones normales de temperatura y proceso, la peor situación posible es elegir el tiempo correcto de sellado de la compuerta. Sin embargo, a veces es necesario sellar la compuerta al producir la pieza y otras no, lo que producirá piezas inconsistentes.
Un método relacionado es: si la puerta no se sella durante el procesamiento, entonces la consistencia del tiempo del ciclo se vuelve muy importante para obtener productos consistentes. Si el tiempo del ciclo varía con una compuerta sin sellar, la pieza también será diferente debido al cambio en la cantidad de polímero en la cavidad. Pesando la pieza se puede comprobar esto.
Ajuste de la presión de mantenimiento
Encontrar la presión de sujeción correcta es fundamental para compactar la pieza. La presión correcta en la segunda etapa debe estar dentro y en el centro del rango de parámetros del producto requerido para obtener una buena pieza Cpk (índice de capacidad de proceso). Dado que la presión de mantenimiento se establece en las condiciones de prueba de sellado de la compuerta, a través de experimentos se debe encontrar que los valores correctos de compactación de la segunda etapa y presión de mantenimiento son el centro del rango de parámetros de procesamiento de la pieza.
Primero, verifique la estabilidad de la primera etapa y verifique si hay un llenado insuficiente o una contracción parcial después de la primera etapa. Proceso de verificación: Deje tiempo para la segunda etapa y reduzca la presión de mantenimiento al valor más bajo permitido por el equipo, teniendo cuidado de no reducir la presión de mantenimiento o el tiempo de mantenimiento a cero. Si la primera etapa es diferente de lo esperado, manténgala sin cambios. Si no se toman medidas en la segunda etapa, la primera etapa saldrá mal.
Si la primera etapa es estable, comience a aumentar la presión de mantenimiento. Comience con poco, tal vez solo 1000-2000psi para plásticos. Verificar las piezas cada vez que se aumenta la presión de mantenimiento; Aumente la presión de mantenimiento en pequeños incrementos hasta que se considere que la calidad de las piezas es el mejor estado aceptable. Producir un cierto número de piezas cuya calidad necesita pruebas preliminares. Etiquetar y guardar.
Ahora continúe aumentando la presión de mantenimiento hasta que la producción muestre rebabas inaceptables, acción de la varilla de empuje, adhesión u otros problemas que puedan dañar el molde o la pieza, o haya señales de que el proceso no puede operarse bajo las condiciones de alta presión establecidas. Reducir la presión al valor máximo permitido por el proceso permite una producción segura y eficiente. Además, procese un grupo de piezas para una inspección de calidad preliminar. Etiquetar y guardar. Finalmente, produzca un grupo de piezas en el punto medio del rango de presión recién establecido.
Tome los tres grupos de piezas y realice una operación de control de calidad. Utilice los datos generados por la operación de control de calidad para determinar qué grupos de piezas son inaceptables o aceptables.
Hay tres posibles respuestas:
(1) Todas las piezas son demasiado grandes. Esto indica una falla porque indica que se utilizó una contracción incorrecta para calcular el tamaño de la cavidad. Si están fuera de los límites superior e inferior del rango de presión, cualquier cambio en el proceso tendrá dificultades para llevar las piezas a la mitad del rango requerido.
(2) Todas las piezas son demasiado pequeñas. Esto todavía no es una buena noticia, pero al menos es "seguro contra el moho" y se puede ajustar para que las piezas alcancen el rango requerido. Alternativamente, será difícil cambiar el proceso para que las piezas vuelvan al centro del rango requerido.
(3) Algunas piezas son demasiado pequeñas y otras demasiado grandes. Ahora puedes utilizar los datos obtenidos para establecer los límites mínimos superior e inferior del DOE (diseño de experimentos). Dentro del rango aceptable de piezas, utilice el experimento de presión de la segunda etapa para determinar el centro del rango requerido de piezas.
