Métodos de mantenimiento y resumen de la experiencia de las máquinas de moldeo por inyección.

1.1 Principio de funcionamiento de la máquina de moldeo por inyección
El principio de funcionamiento de una máquina de moldeo por inyección es similar al de una jeringa utilizada para inyección. Utiliza el empuje de un tornillo (o émbolo) para inyectar el plástico derretido (es decir, flujo viscoso) que ya ha sido plastificado en una cavidad de molde cerrada, y luego se solidifica para obtener el producto.
El moldeo por inyección es un proceso cíclico, cada ciclo incluye principalmente: alimentación cuantitativa, fusión y plastificación, inyección a presión, llenado y enfriamiento del molde, y apertura y recogida del molde. Después de quitar la pieza de plástico, cierre el molde nuevamente y continúe con el siguiente ciclo.
1.2 Estructura de la máquina de moldeo por inyección
Las máquinas de moldeo por inyección se dividen en máquinas de moldeo por inyección de émbolo y máquinas de moldeo por inyección de tornillo basadas en el método de plastificación; Según el modo de transmisión de la máquina, se puede dividir en tipo hidráulico, tipo mecánico y tipo mecánico hidráulico (biela); Según el modo de operación, se divide en máquinas de moldeo por inyección automáticas, semiautomáticas y manuales.
(1) Máquina de moldeo por inyección horizontal: este es el tipo más común. La parte de sujeción y la parte de inyección están en la misma línea central horizontal y el molde se abre horizontalmente. Sus características son: cuerpo bajo, fácil de operar y mantener; El centro de gravedad de la máquina es bajo y la instalación es relativamente estable; Después de expulsar el producto, puede caer automáticamente bajo la acción de la gravedad, lo que facilita lograr una operación completamente automática. En la actualidad, este tipo de máquina de moldeo por inyección se usa comúnmente en el mercado.
(2) Máquina de moldeo por inyección vertical: Su parte de sujeción y la parte de inyección están en la misma línea central vertical, y el molde se abre en dirección vertical. Por lo tanto, ocupa un área pequeña y es fácil de colocar insertos. Es más conveniente cargar y descargar moldes, y los materiales que caen en la tolva se pueden plastificar de manera más uniforme. Sin embargo, no es fácil que el producto caiga automáticamente después de ser expulsado, y debe retirarse con la mano, lo que dificulta la operación automática. Las máquinas de moldeo por inyección verticales son adecuadas para máquinas de moldeo por inyección pequeñas. Generalmente, las máquinas de moldeo por inyección que pesan menos de 60 gramos son las más utilizadas, y las máquinas grandes y medianas no son adecuadas.
(3) Máquina de moldeo por inyección en ángulo: su dirección de inyección y la interfaz del molde están en la misma superficie, lo que la hace particularmente adecuada para mecanizar productos planos que no permiten marcas de entrada en la parte central. Ocupa un área más pequeña que una máquina de moldeo por inyección horizontal, pero los insertos colocados en el molde son propensos a inclinarse y caerse. Este tipo de máquina de moldeo por inyección es adecuada para máquinas pequeñas.
(4) Máquina de moldeo por inyección de mesa giratoria multimodo: es una máquina de moldeo por inyección especial operada por múltiples estaciones de trabajo, caracterizada por una estructura de mesa giratoria utilizada en el dispositivo de sujeción del molde, y el molde gira alrededor del eje giratorio. Este tipo de máquina de moldeo por inyección utiliza completamente la capacidad de plastificación del dispositivo de inyección, lo que puede acortar el ciclo de producción y mejorar la capacidad de producción de la máquina. Por lo tanto, es especialmente adecuado para la producción de grandes cantidades de productos plásticos con largos tiempos de enfriamiento y conformado o que requieran más tiempo auxiliar debido a la colocación de insertos. Sin embargo, debido al sistema de sujeción grande y complejo, la fuerza de sujeción del dispositivo de sujeción suele ser pequeña, por lo que este tipo de máquina de moldeo por inyección se usa ampliamente en la producción de suelas de zapatos de plástico y otros productos.
Generalmente, las máquinas de moldeo por inyección incluyen dispositivos de inyección, dispositivos de sujeción, sistemas hidráulicos y sistemas de control eléctrico.
Los requisitos básicos para el moldeo por inyección son la plastificación, la inyección y el moldeado. La plastificación es un requisito previo para lograr y garantizar la calidad de los productos moldeados, y para cumplir con los requisitos de moldeo, la inyección debe garantizar suficiente presión y velocidad. Al mismo tiempo, debido a la alta presión de inyección, se genera una alta presión correspondiente en la cavidad del molde (la presión promedio en la cavidad del molde es generalmente entre 20 ~ 45 MPa, por lo que debe haber suficiente fuerza de sujeción. A partir de esto, puede Debe verse que el dispositivo de inyección y el dispositivo de sujeción son componentes clave de la máquina de moldeo por inyección.
1.4 Operación de la máquina de moldeo por inyección
1.4.1 Programa de acción de la máquina de moldeo por inyección
Boquilla hacia adelante → inyección → mantenimiento de presión → premoldeo → contracción inversa → boquilla hacia atrás → enfriamiento → apertura del molde → eyección → extracción de la aguja → apertura de la puerta → cierre de la puerta → cierre del molde → boquilla hacia adelante.
1.4.2 Proyecto de operación de la máquina de moldeo por inyección: El proyecto de operación de la máquina de moldeo por inyección incluye tres aspectos: operación del teclado de control, operación del gabinete de control eléctrico y operación del sistema hidráulico. Seleccione la acción del proceso de inyección, la acción de alimentación, la presión de inyección, la velocidad de inyección y el tipo de eyección por separado, controle la temperatura, la corriente y el voltaje de cada sección del barril de material y ajuste la presión de inyección y la contrapresión.
1.4.2.1 Selección de la acción del proceso de inyección:
En general, las máquinas de moldeo por inyección se pueden operar manualmente, así como operaciones semiautomáticas y completamente automáticas.
La operación manual se logra durante un ciclo de producción cuando el operador alterna el interruptor de operación para cada acción. Generalmente, solo se selecciona durante la prueba de la máquina y el ajuste del molde.
Durante la operación semiautomática, la máquina puede completar automáticamente un ciclo de trabajo, pero después de completar cada ciclo de producción, el operador debe abrir la puerta de seguridad, retirar la pieza de trabajo y luego cerrar la puerta de seguridad antes de que la máquina pueda continuar la producción para el siguiente. ciclo.
Durante la operación totalmente automática, la máquina de moldeo por inyección puede ingresar automáticamente al siguiente ciclo de trabajo después de completar un ciclo de trabajo. Durante el funcionamiento continuo normal, no es necesario detener la máquina para su control y ajuste. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que si se requiere una operación completamente automática, (1) no abra la puerta de seguridad a la mitad, de lo contrario se interrumpirá la operación completamente automática; (2) Es necesaria la alimentación oportuna; (3) Si usa un sensor de ojo eléctrico, tenga cuidado de no cubrir el ojo eléctrico.
De hecho, en operaciones completamente automáticas, normalmente es necesario parar temporalmente la máquina a la mitad, como rociar agente de desmoldeo en el molde de la máquina.
Durante la producción normal, generalmente se selecciona la operación semiautomática o totalmente automática. Al comienzo de la operación, se debe seleccionar el modo de operación (manual, semiautomático o completamente automático) de acuerdo con las necesidades de producción, y los interruptores manuales, semiautomáticos o completamente automáticos se deben alternar según corresponda.
Los procedimientos de trabajo semiautomático y totalmente automático han sido determinados por el propio circuito. El operador solo necesita cambiar la velocidad y la presión, el tiempo, la cantidad de dedales, etc. en la superficie del gabinete eléctrico, sin causar confusión en el programa de trabajo debido a que el operador no está ajustando el botón de la llave.
Antes de ajustar cada acción en un ciclo, se debe seleccionar primero la operación manual y, después de confirmar que cada acción es normal, se debe seleccionar la operación semiautomática o totalmente automática.
1.4.2.2 Selección de la acción de premoldeado
Las máquinas de moldeo por inyección generalmente tienen tres opciones basadas en si el asiento de inyección antes y después de la alimentación de premoldeo está retraído, es decir, si la boquilla está alejada del molde. (1) Alimentación fija: la boquilla siempre está unida al molde antes y después del moldeo previo y el asiento de inyección no se mueve. (2) Alimentación previa: la boquilla se coloca contra el molde para la alimentación previa al moldeo. Después del premoldeo, el asiento de inyección se retrae y la boquilla sale del molde. El propósito de elegir este método es usar el orificio de inyección del molde para sostener la boquilla durante el moldeo previo, para evitar que el material fundido fluya fuera de la boquilla cuando la contrapresión es alta. Después del premoldeo, puede evitar la transferencia de calor causada por el contacto prolongado entre la boquilla y el molde, lo que afecta la relativa estabilidad de sus respectivas temperaturas. (3) Alimentación posterior: después de completar la inyección, el asiento de inyección retrocede, la boquilla sale del molde y se premoldea. Después del premoldeo, el asiento de inyección avanza. Esta acción es adecuada para procesar plástico con temperaturas de moldeo extremadamente estrechas. Debido al corto tiempo de contacto entre la boquilla y el molde, evita la pérdida de calor y también evita la solidificación del material fundido en el orificio de la boquilla.
Una vez completada la inyección y cronometrado el tiempo de enfriamiento, comienza la acción de premoldeado. La rotación del tornillo derrite el plástico y lo empuja hacia el frente de la cabeza del tornillo. Debido a la función de válvula unidireccional del anillo de tope en el extremo frontal del tornillo, el plástico fundido se acumula en el extremo frontal del cilindro, forzando al tornillo hacia atrás. Cuando el tornillo retrocede a la posición predeterminada (determinada por el interruptor de desplazamiento para controlar la distancia de retroceso del tornillo y lograr una alimentación cuantitativa), el premoldeado se detiene y el tornillo deja de girar. Lo siguiente es la acción de contracción inversa, que se refiere a un ligero retroceso axial del tornillo. Esta acción puede aliviar la presión del material fundido acumulado en la boquilla, superando el fenómeno de "salivación" causado por el desequilibrio de presión interna y externa en el barril de la máquina. Si no es necesario retraer, el interruptor de tope de retracción debe ajustarse a la posición adecuada, de modo que al mismo tiempo que se presiona el interruptor de tope premoldeado, también se presione el interruptor de tope de retracción. Cuando el tornillo se retrae hasta el interruptor de parada, la retracción se detiene. Entonces el asiento comienza a retirarse. Cuando el asiento de inyección retrocede hasta el interruptor de parada, el asiento de inyección deja de retroceder. Si se utiliza un método de alimentación fijo, se debe prestar atención al ajuste de la posición del interruptor de desplazamiento.
En general, los métodos de alimentación fijos se utilizan en la producción para ahorrar tiempo en las operaciones de avance y retroceso del asiento de inyección y acelerar el ciclo de producción.
1.4.2.3 Selección de la presión de inyección
La presión de inyección de la máquina de moldeo por inyección se ajusta mediante una válvula reguladora de presión. Cuando se establece la presión, la presión de inyección en las etapas delantera y trasera se controla mediante el encendido y apagado de los circuitos de aceite de alta y baja presión.
Hay tres opciones de presión disponibles para máquinas de moldeo por inyección de tamaño medio normal y superior, a saber, alta presión, baja presión y alta presión seguida de baja presión. La inyección a alta presión se logra inyectando aceite a alta presión en el cilindro de inyección. Debido a la alta presión, el plástico ingresa a la cavidad del molde a alta presión y velocidad desde el principio. Durante la inyección a alta presión, el plástico ingresa al molde rápidamente y la lectura del manómetro del cilindro de inyección aumenta rápidamente. La inyección a baja presión se logra inyectando aceite a baja presión en el cilindro de inyección. Durante el proceso de inyección, la lectura del manómetro aumenta lentamente y el plástico ingresa a la cavidad del molde a baja presión y baja velocidad. La alta presión seguida de la baja presión se logra controlando la presión del aceite que ingresa al cilindro a lo largo del tiempo según el tipo de plástico y los requisitos reales del molde.
Para cumplir con diferentes requisitos de plástico con diferentes presiones de inyección, también se puede utilizar el método de reemplazo de tornillos o émbolos con diferentes diámetros, que no solo cumple con la presión de inyección sino que también utiliza completamente la capacidad de producción de la máquina. En las máquinas de moldeo por inyección grandes, a menudo hay varias funciones de control de presión de inyección y de velocidad de inyección de varios niveles, que pueden garantizar mejor la calidad y la precisión del producto.
1.4.2.4 Selección de la velocidad de inyección
En general, hay perillas rápidas y lentas en el tablero de control de las máquinas de moldeo por inyección para cumplir con los requisitos de velocidad de inyección. Hay una bomba de aceite de flujo grande y una bomba de flujo pequeño que funcionan simultáneamente en el sistema hidráulico para suministrar aceite. Cuando el circuito de aceite está conectado a un caudal grande, la máquina de moldeo por inyección logra una rápida apertura y cierre del molde, inyección rápida, etc. Cuando el circuito de aceite hidráulico solo proporciona un caudal pequeño, varias acciones de la máquina de moldeo por inyección se desarrollan lentamente.
1.4.2.5 Selección de Forma de Expulsión
Hay dos tipos de formas de eyección para máquinas de moldeo por inyección: eyección mecánica y eyección hidráulica. Algunos también están equipados con sistemas de eyección neumática, con tiempos de eyección simples y múltiples. La acción de eyección puede ser manual o automática.
La acción de expulsión es iniciada por el interruptor de límite de parada de apertura del molde. El operador puede lograr esto ajustando el botón de tiempo de expulsión en el gabinete de control según sea necesario. La velocidad y la presión de expulsión también se pueden controlar mediante el interruptor en el gabinete de control, y la distancia antes y después del movimiento del pasador de expulsión se determina mediante el interruptor de viaje.
1.4.2.6 Control de temperatura
Utilizando termopares de medición de temperatura como elementos de medición de temperatura, junto con un medidor de milivoltios de medición de temperatura como dispositivo de control de temperatura, controla el encendido/apagado de la corriente del barril de material y la bobina de calentamiento eléctrico del molde, y fija selectivamente la temperatura de cada sección. del barril de material y la temperatura del molde. La Tabla 5 enumera los rangos de temperatura para moldear y procesar algunos plásticos como referencia.
El serpentín de calentamiento eléctrico del cilindro de material generalmente se divide en dos, tres o cuatro secciones para el control. El amperímetro en el gabinete eléctrico muestra la corriente de cada sección de la bobina de calefacción eléctrica. La lectura del amperímetro es relativamente fija. Si se encuentra que la lectura del amperímetro es baja durante mucho tiempo durante la operación, puede deberse a un mal funcionamiento en el serpentín de calefacción eléctrica, mal contacto del cable, oxidación y adelgazamiento del cable de calefacción eléctrica o quemado de un determinado cable eléctrico. bobina de calentamiento. Estos aumentarán el valor de resistencia del circuito en paralelo y harán que la corriente disminuya.
Cuando el amperímetro tiene una lectura determinada, también es posible simplemente usar tiras de plástico para rayar la pared exterior de la bobina de calefacción eléctrica una por una para determinar si una determinada bobina de calefacción eléctrica está energizada o quemada observando si las tiras están derretidas. .
1.4.2.7 Control de cierre del molde
La sujeción es el proceso de usar una gran fuerza mecánica para apretar el molde y resistir la inyección a alta presión y el llenado de plástico fundido durante el proceso de moldeo por inyección, lo que hace que el molde experimente una gran fuerza de apertura.
Cierre la puerta de seguridad, todos los interruptores de recorrido dan señales y la acción de cierre del molde comienza de inmediato. En primer lugar, la plantilla móvil se pone en marcha a baja velocidad. Después de una corta distancia, la palanca de control que originalmente presionó el interruptor lento se desconecta y la placa móvil gira para avanzar rápidamente. Al moverse hacia el final del cierre del molde, el otro extremo de la varilla de control presiona nuevamente el interruptor lento, y en este momento, la placa móvil gira a velocidad lenta y avanza a baja presión. Durante el proceso de cierre del molde de baja presión, si no hay obstáculos entre los moldes, se pueden cerrar suavemente hasta que se presione el interruptor de alta presión. El interruptor de alta presión se usa para enderezar la bisagra de la máquina y completar la acción de cierre del molde. Esta distancia es extremadamente corta, por lo general solo 0.3~1.0mm. Tan pronto como se enciende el interruptor de alto voltaje, toca inmediatamente el interruptor de límite para cerrar el molde. En este punto, la acción se detiene y finaliza el proceso de cierre.
Las estructuras de sujeción de las máquinas de moldeo por inyección incluyen tipos de varillaje completamente hidráulicos y mecánicos. Independientemente de la forma estructural, la fuerza de sujeción se implementa en última instancia por la biela completamente extendida. El proceso de enderezamiento de la biela es el proceso de extender la placa móvil y la placa trasera, y también el proceso de estirar las cuatro bielas bajo fuerza.
La magnitud de la fuerza de cierre puede determinarse por el valor más alto que levante el manómetro de aceite en el momento de apretar el molde. Si la fuerza de sujeción es grande, el valor más alto del manómetro de aceite será alto, y si no, será bajo. Las máquinas de moldeo por inyección más pequeñas no vienen con un manómetro de presión de aceite de sujeción, por lo que es necesario determinar si el molde está realmente apretado según la rectitud de la biela. Si cierta máquina de moldeo por inyección endereza fácilmente la biela durante el cierre del molde, o "casi" no logra enderezarla, o si una de las varias bielas no está completamente enderezada, se producirá una expansión del molde durante el moldeo por inyección y la pieza de trabajo tendrá flash u otros problemas.
1.4.2.8 Control de apertura del molde
Después de inyectar el plástico fundido en la cavidad del molde y completar el enfriamiento, se sigue la acción de apertura del molde para retirar el producto. El proceso de apertura del molde también se divide en tres etapas. La primera etapa es abrir lentamente el molde para evitar que la pieza se rompa en la cavidad del molde. La segunda etapa es la apertura rápida del molde para acortar el tiempo de apertura del molde. La tercera etapa es abrir lentamente el molde para reducir el impacto y la vibración causados ​​por la inercia del molde.
1.4.3 Control de las condiciones del proceso de moldeo por inyección
En la actualidad, varios fabricantes de máquinas de moldeo por inyección han desarrollado una variedad de métodos de control de programas, incluido el control de la velocidad de inyección, el control de la presión de inyección, el control de la cantidad de relleno de plástico en la cavidad del molde de inyección y el control de la contrapresión y la velocidad de rotación del tornillo en el estado de refinado plástico. El propósito de lograr el control del proceso es mejorar la calidad del producto y maximizar la eficiencia de la máquina.
1.4.3.1 Programa de control de la velocidad de inyección
El programa de control de la velocidad de inyección consiste en dividir la carrera de inyección del tornillo en 3-4 etapas, y cada etapa utiliza su propia velocidad de inyección adecuada. Por ejemplo, reducir la velocidad de inyección cuando el plástico fundido pasa por primera vez a través de la compuerta, utilizar inyección de alta velocidad durante el proceso de llenado y reducir la velocidad al final del proceso de llenado. La adopción de este método puede evitar el desbordamiento, eliminar las marcas de flujo y reducir la tensión residual en el producto.
Al llenar el molde a baja velocidad, el caudal es estable, el tamaño del producto es relativamente estable y la fluctuación es pequeña. La tensión interna del producto es baja, y las tensiones interna y externa del producto tienden a ser consistentes (por ejemplo, si un producto de policarbonato se sumerge en tetracloruro de carbono, el producto formado por moldeo por inyección a alta velocidad tiende a agrietarse , mientras que el producto formado a baja velocidad no se agrieta). En condiciones de llenado del molde relativamente lentas, la diferencia de temperatura del flujo de material, especialmente la gran diferencia de temperatura entre el material antes y después de la entrada, ayuda a evitar la contracción y la depresión. Sin embargo, debido al prolongado tiempo de llenado, es fácil que las piezas presenten delaminación y marcas de fusión deficientes, lo que no solo afecta la apariencia sino que también reduce en gran medida la resistencia mecánica.
Cuando se inyecta a alta velocidad, la velocidad del flujo de material es rápida. Cuando el llenado del molde a alta velocidad es uniforme, el material fundido llena rápidamente la cavidad del molde, provocando una menor disminución de la temperatura y la viscosidad del material. Se puede usar una presión de inyección más baja, que es una situación de llenado de material caliente. El llenado de moldes a alta velocidad puede mejorar el brillo y la suavidad de las piezas, eliminar el fenómeno de las líneas de costura y las capas, reducir el encogimiento y la concavidad y garantizar una consistencia de color uniforme, lo que garantiza que la mayoría de las piezas estén rellenas. Sin embargo, es fácil hacer que los productos se vuelvan gordos y ampollados, o que las partes se vuelvan amarillas, o incluso quemarse y chamuscarse, o que dificulten el desmoldeo o el llenado desigual. En el caso de los plásticos de alta viscosidad, es posible que se produzca una fractura por fusión, lo que da como resultado puntos de niebla y niebla en la superficie de la pieza de trabajo.
La inyección de alta velocidad y alta presión se puede considerar en las siguientes situaciones: (1) el plástico tiene una alta viscosidad y una velocidad de enfriamiento rápida, y las piezas de proceso largas no pueden llenar completamente todas las esquinas de la cavidad del molde con baja presión y baja velocidad; (2) Para piezas con un espesor de pared demasiado delgado, el material fundido es propenso a la condensación y retención cuando llega al área de paredes delgadas. Por lo tanto, se debe usar una inyección de alta velocidad para consumir una gran cantidad de energía del material fundido antes de que ingrese inmediatamente a la cavidad del molde; (3) Los plásticos reforzados con fibra de vidrio o los plásticos que contienen una gran cantidad de materiales de relleno, debido a su mala fluidez, deben inyectarse a alta velocidad y presión para obtener una superficie lisa y uniforme.
Para productos de precisión avanzada, piezas de paredes gruesas, piezas con grandes variaciones en el grosor de las paredes y piezas con pestañas y nervaduras más gruesas, es mejor usar inyección de varias etapas, como segundo, tercer, cuarto o incluso quinto nivel.
1.4.3.2 Programa de control de la presión de inyección
El control de la presión de inyección generalmente se divide en presión de inyección primaria, presión de inyección secundaria (presión de retención) o control de la presión de inyección por más de tres veces. ¿Es adecuado el momento del cambio de presión para evitar una presión excesiva en el molde y evitar el desbordamiento?