moldeo por inyecciónes un método para dar forma a productos industriales. Los productos normalmente se producen mediante moldeo por inyección de caucho y moldeo por inyección de plástico. El moldeo por inyección también se puede dividir en moldeo por inyección, moldeo por compresión y fundición a presión.
Principios de plásticos y moldeo por inyección
-Propiedades de moldeo de los plásticos.
-Principios del moldeo por inyección y flujo del proceso
El principio del moldeo por inyección de plástico es calentar materias primas plásticas termoplásticas o termoestables hasta un estado fundido, inyectarlas en una cavidad de molde cerrada a alta presión y luego enfriar y solidificar para obtener un producto plástico con la misma forma que la cavidad del molde. Este proceso logra una producción eficiente a través de un ciclo de "fusión de materia prima - llenado por inyección - mantenimiento de presión y enfriamiento - apertura de molde y extracción de piezas".
Una máquina de moldeo por inyección (o máquina de moldeo por inyección para abreviar) es el principal equipo de moldeo utilizado para fabricar diversas formas de productos plásticos a partir de materiales termoplásticos o termoendurecibles utilizando moldes de plástico. El moldeo por inyección se logra mediante una máquina de moldeo por inyección y un molde.
Tecnología de proceso de moldeo por inyección
-Parámetros del proceso de moldeo por inyección
-Configuración de parámetros del proceso de moldeo por inyección
-Post-procesamiento de piezas moldeadas
Preparación de la tecnología de moldeo por inyección
Coincidencia de colores de plástico:
Algunos productos de plástico requieren una combinación de colores precisa; por lo tanto, una combinación precisa de colores es esencial durante el moldeo por inyección. Dos procesos comunes de combinación de colores son los siguientes:
El primer proceso utiliza masterbatch, que implica mezclar uniformemente gránulos termoplásticos en una proporción específica para la producción. La cantidad de masterbatch agregada suele ser del 0,1 % al 5 %.
El segundo proceso implica mezclar uniformemente gránulos termoplásticos con un dispersante (también llamado diluyente o agente colorante) y polvo colorante para formar gránulos coloreados. El aceite blanco se utiliza comúnmente como dispersante; Para 25 kg de plástico se utilizan entre 20 y 30 ml de aceite blanco y entre 0,1 y 5 % de colorante. Otros dispersantes que se pueden utilizar incluyen trementina, alcohol y algunos ésteres. Colorear plásticos termoestables es relativamente fácil; Por lo general, los pigmentos simplemente se mezclan.
Defectos comunes y soluciones en la producción de moldeo por inyección
Defectos comunes y soluciones en productos moldeados por inyección
Escasez de material (sub-llenado) y soluciones:
-Marcas de contracción y soluciones.
El disparo corto, también conocido como llenado insuficiente, disparo corto o llenado insuficiente, se refiere a la falla del plástico fundido para llenar completamente el espacio de moldeo del molde después de ingresar a la cavidad, como se muestra en la figura siguiente.
Causas y soluciones para defectos de escasez de materiales:
① Selección inadecuada de equipo. Por lo tanto, al seleccionar el equipo de moldeo por inyección, el volumen máximo de inyección de la máquina de moldeo por inyección debe ser mayor que la masa de la pieza de plástico. Durante la verificación, el volumen total de inyección requerido (incluida la pieza de plástico y el material solidificado del canal) no debe exceder el 85 % de la capacidad de plastificación de la máquina de moldeo por inyección.
② Suministro de material insuficiente. Esto significa que puede haber un fenómeno de "puente" en la parte inferior del puerto de alimentación de la tolva de la máquina de moldeo por inyección. La solución es aumentar adecuadamente la carrera de inyección del tornillo para aumentar el suministro de material.
③ Malas propiedades de flujo de materia prima. Se deben hacer esfuerzos para mejorar los defectos de estancamiento en el sistema de compuerta del molde, como establecer racionalmente la posición del corredor, aumentar el tamaño de la compuerta y el corredor y usar boquillas más grandes. Al mismo tiempo, se pueden añadir aditivos apropiados a la formulación de la materia prima para mejorar las propiedades de fluidez del plástico.
④Lubricante excesivo. Reduzca el uso de lubricante o ajuste la holgura entre el cilindro y el tornillo.
⑤Impurezas de babosas frías que bloquean el corredor. Desarme y limpie la boquilla o agrande la sección transversal-de la cavidad del tapón frío y el canal.
⑥Diseño inadecuado del sistema de compuerta. Al diseñar el sistema de compuerta, preste atención al equilibrio de la compuerta; El peso de la pieza de plástico en cada cavidad debe ser proporcional al tamaño de la compuerta para garantizar que cada cavidad se llene simultáneamente.
⑦Deficiente ventilación del molde, como se muestra en la Figura 3-5. Busque bolsas de babosas frías.
⑧ La temperatura del molde es demasiado baja. Para solucionar este problema, el molde debe precalentarse a la temperatura de proceso requerida antes de poner en marcha la máquina.
⑨La temperatura de fusión es demasiado baja. Dentro del rango de moldeo apropiado, la temperatura de la masa fundida es aproximadamente directamente proporcional al proceso de llenado del molde....
Defectos comunes y soluciones en el proceso de moldeo por inyección
Alimentación de material no suave y soluciones:
-Ruido excesivo durante la plastificación y sus soluciones.
-Material del bebedero (bebedero) adherido al molde y soluciones.
La alimentación de material no suave se refiere al fenómeno en el que, durante el proceso de moldeo por inyección, la materia prima plástica en la tolva a veces no se alimenta, lo que resulta en una cantidad insuficiente de plástico que ingresa al cilindro de la máquina de moldeo por inyección y afecta la calidad del producto. A continuación se enumeran las causas y soluciones de los problemas de alimentación de material:
El material del bebedero/canal reciclado tiene un tamaño de partícula grande (tamaño desigual).
① Vuelva a-triturar las partículas más grandes del bebedero/corredor (ajuste la separación de las cuchillas del granulador)
Las materias primas en la tolva se están apelmazando (mal control de la temperatura de secado).
② Verifique/repare el sistema de secado y reemplácelo con material nuevo
Las materias primas en la tolva muestran un fenómeno de "puenteo".
③ Inspeccionar/limpiar la materia prima dentro de la tolva.
La proporción de material reciclado del bebedero/canal es demasiado alta.
④ Reducir la proporción de material reciclado del bebedero/canal utilizado
La temperatura de la sección de alimentación o del puerto de alimentación de la tolva de secado es demasiado alta.
⑤ Baje la temperatura de la sección de alimentación o verifique si hay material quemándose en el puerto de alimentación.
La temperatura de secado es demasiado alta o el tiempo de secado es demasiado largo (horneado del material).
⑥ Baje la temperatura de secado o acorte el tiempo de secado
Vibración de la máquina de moldeo por inyección.
⑦ Controlar la vibración de la máquina de inyección.
El puerto de alimentación o la abertura de la plataforma es demasiado pequeña.
⑧ Agrande el orificio de entrada de alimentación o reemplace la plataforma de alimentación
Tecnología de moldeo por inyección de precisión y requisitos especiales.
-Proceso de moldeo por inyección sin costuras y de alto brillo
-Proceso de moldeo por inyección de varias-etapas
-Proceso de moldeo por inyección de plásticos transparentes.
-Tecnología de moldeo por inyección de dos-colores
-Tecnología de moldeo por inyección de pared-delgada
Proceso de moldeo por inyección de precisión
Estado actual de la tecnología de moldeo por inyección de precisión:
-Requisitos técnicos para el moldeo por inyección de precisión.
El moldeo por inyección de precisión se diferencia del moldeo por inyección convencional principalmente en que aprovecha el rápido desarrollo de materiales poliméricos para reemplazar piezas metálicas de alta-precisión en las industrias de instrumentación y electrónica. Actualmente, existen dos indicadores que definen los productos moldeados por inyección de precisión: repetibilidad dimensional y repetibilidad de calidad.
En comparación con el moldeo por inyección convencional, el moldeo por inyección de precisión ofrece ventajas incomparables en cuanto a repetibilidad, control de parámetros y control dimensional. La tecnología de moldeo por inyección de precisión puede controlar con precisión varios parámetros del proceso durante el proceso de moldeo por inyección, cumpliendo con los requisitos de precisión dimensional, estabilidad ambiental, tensión residual y acabado superficial en piezas moldeadas por inyección de alta-precisión. El moldeo por inyección de precisión, como tecnología emergente para la fabricación de lentes de plástico, tiene ventajas incomparables. Sin embargo, también impone mayores exigencias a los materiales de inyección, equipos experimentales y moldes de inyección. En primer lugar, los materiales adecuados para el moldeo por inyección de precisión deben ser plásticos con fuertes capacidades antiinterferencias, buenas propiedades mecánicas y estructuras estables. En segundo lugar, el molde de inyección debe diseñarse racionalmente en función de la estructura de la pieza moldeada por inyección-, los parámetros del proceso y la eficiencia de producción. Finalmente, se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección de precisión capaz de controlar con precisión la velocidad de inyección, la presión de mantenimiento, el tiempo de enfriamiento y otros parámetros del proceso de inyección.
De manera similar al proceso de moldeo por inyección ordinario, el proceso de moldeo por inyección de precisión también se puede dividir en tres etapas: la etapa de llenado, la etapa de mantenimiento de presión y la etapa de enfriamiento, como se muestra en la Figura 4-1.
Tecnología de ahorro de energía-y fabricación ecológica en el moldeo por inyección
-Tecnología de moldeo por inyección de baja-presión
-Tecnología de moldeo por inyección con canal caliente
-Tecnología de moldeo por inyección asistida por gas-
-Fabricación ecológica en moldeo por inyección
Tecnología de ahorro de energía-para moldeo por inyección
Análisis del consumo energético de máquinas de moldeo por inyección:
En el costo de producción de productos moldeados por inyección, además del desperdicio de material causado por productos defectuosos, el consumo de electricidad representa una gran proporción. En particular, para las máquinas de moldeo por inyección con bomba de desplazamiento fijo-que se utilizan actualmente, el consumo de energía durante el proceso de producción representa más del 80% del consumo total de electricidad.
Las primeras máquinas de moldeo por inyección eran totalmente hidráulicas y operaban bajo cargas variables durante el proceso de inyección. Las estadísticas muestran que las pérdidas de energía debido a la estrangulación de alta-presión alcanzaron entre el 30% y el 70%, lo que resulta en un consumo de energía muy alto. Al mismo tiempo, el método de calentamiento utilizado en el proceso de moldeo por inyección consistía generalmente en bobinas de calentamiento eléctricas, que transfirieron calor al cilindro a través de conducción por contacto. Sólo se transfirió al cañón el calor cercano a la superficie interior del cañón, y la mayor parte del calor de la superficie exterior se disipó en el aire, lo que provocó importantes pérdidas por conducción de calor y provocó un aumento de la temperatura ambiente. Además, el calentamiento con alambre de resistencia tiene un inconveniente: su baja densidad de potencia, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones que requieren temperaturas más altas. La modernización para ahorrar energía-de las máquinas de moldeo por inyección aborda los principios de pérdida de energía mediante el empleo de tecnologías avanzadas para ahorrar energía innecesaria.
En resumen, la modernización-de máquinas de moldeo por inyección que ahorra energía implica principalmente tres enfoques: primero, actualizar técnicamente el sistema de accionamiento hidráulico; en segundo lugar, mejorar técnicamente el método de calentamiento del barril de plastificación; y tercero, recuperar y utilizar el exceso de calor de los componentes calefactores de la máquina de moldeo por inyección.
Optimización del proceso de moldeo por inyección y tecnología de simulación por computadora
-Tecnología de simulación por ordenador para moldeo por inyección
Tecnología de optimización de parámetros del proceso de moldeo por inyección
Principio de optimización de parámetros del proceso de moldeo por inyección:
-Optimización de parámetros del proceso de moldeo por inyección basada en principios de redes neuronales artificiales
-Aplicación de la inteligencia artificial en la optimización de parámetros del proceso de moldeo por inyección
-Ejemplo de un sistema experto para defectos de productos moldeados por inyección y optimización de procesos
Los métodos tradicionales de configuración de parámetros del proceso de moldeo por inyección se basan principalmente en prueba y error, dependiendo de la experiencia limitada del operador y de fórmulas de cálculo relativamente simples. Sin embargo, en la producción real, las propiedades de flujo del plástico fundido varían mucho, las estructuras del molde son muy variables y los parámetros del proceso se influyen entre sí. La experiencia limitada y las fórmulas simples son insuficientes para considerar y abordar de manera integral estos factores, lo que requiere moldes de prueba repetidos, lo que genera ciclos de producción largos, costos altos y dificultades para garantizar la calidad del producto. Estos problemas son aún más pronunciados en el caso de productos grandes, complejos y de precisión. Con el rápido desarrollo de la industria del plástico y la competencia en el mercado cada vez más feroz, están aumentando las exigencias de calidad de producción y eficiencia de los productos plásticos. Investigar nuevos métodos para configurar y optimizar los parámetros del proceso de la máquina de moldeo por inyección, acortar el ciclo de configuración del proceso, mejorar la calidad del producto y reducir los costos de producción-garantizar que la configuración de los parámetros del proceso de la máquina de moldeo por inyección se base en análisis científicos para liberarse de las limitaciones de la experiencia-se ha vuelto crucial para el desarrollo de la industria de producción de moldeo por inyección de mi país, ya que posee una importante importancia en ingeniería y amplias perspectivas de aplicación.
Automatización e inteligencia de la producción de moldeo por inyección.
-Automatización e inteligencia de la producción de moldeo por inyección
Desafíos de la producción tradicional de moldeo por inyección
-Oportunidades en la producción de moldeo por inyección
Desafíos que enfrentan los fabricantes de moldeo por inyección:
-Desafíos que enfrentan los talleres de moldeo por inyección
El moldeo por inyección es una industria manufacturera tradicional típica. En los últimos años, los fabricantes tradicionales de moldeo por inyección se han enfrentado a enormes desafíos debido a factores como el aumento de los precios de las materias primas, el aumento de los costos laborales, el exceso de capacidad, la competencia feroz y las crecientes demandas personalizadas de los clientes.
Como se muestra a continuación:
1. Los ciclos de vida de los productos son cada vez más cortos y las demandas de los clientes son cada vez más pequeñas y diversas (arquitectura más plana, fabricación más flexible y procesos más inteligentes).
2. Los requisitos de los clientes son cada vez más estrictos y las barreras de entrada al mercado competitivo están aumentando.
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6. Los desafíos incluyen la gestión del personal, la precisión y puntualidad de la utilización de los equipos, el estado operativo de los equipos y los datos de operación de la fábrica, y la racionalidad de las rutas de los procesos.
A nivel empresarial, frente a una feroz competencia en el mercado y rápidos avances tecnológicos, la producción tradicional de moldeo por inyección exhibirá más o menos los siguientes fenómenos.
(1) Estado de producción inestable
(2) Ciclo de producción corto, alta presión sobre el tiempo de entrega del producto.
(3) Mala comunicación y colaboración ineficaz entre departamentos dentro de la empresa.
(4) Falta de datos básicos para la producción de moldeo por inyección.
(5) Problema grave de los "tres-silencios" (es decir, falta de coordinación y falta de experiencia)
(6) Nivel de gestión insuficiente