La moldeo por inyección El proceso incluye principalmente 6 etapas que incluyen sujeción del molde, llenado, mantenimiento de la presión, enfriamiento, apertura del molde y desmoldeo. Estas 6 etapas determinan directamente la calidad de moldeo del producto, y estas 6 etapas son un proceso continuo completo. Este capítulo se centra en las cuatro etapas de llenado, mantenimiento de la presión, enfriamiento y desmoldeo.

1. Etapa de llenado
El llenado es el primer paso en todo el ciclo de moldeo por inyección, desde el momento en que se cierra el molde y se inicia la inyección hasta que la cavidad del molde se llena aproximadamente al 95%. En teoría, cuanto más corto sea el tiempo de llenado, mayor será la eficiencia de moldeo; pero en la producción real, el tiempo de moldeo (o velocidad de inyección) está sujeto a muchas condiciones.

Llenado de alta velocidad. Durante el llenado a alta velocidad, la velocidad de corte es alta y la viscosidad del plástico disminuye debido al efecto del adelgazamiento por corte, lo que reduce la resistencia general al flujo; el efecto de calentamiento viscoso local también reducirá el espesor de la capa curada. Por lo tanto, durante la fase de control de flujo, el comportamiento de llenado a menudo depende del tamaño del volumen a llenar. Es decir, en la etapa de control de flujo, debido al llenado de alta velocidad, el efecto de adelgazamiento por cizallamiento del fundido suele ser grande y el efecto de enfriamiento de la pared delgada no es evidente, por lo que prevalece el efecto de la velocidad.

Llene a baja velocidad. Control de conducción de calor Cuando se llena a baja velocidad, la tasa de corte es menor, la viscosidad local es mayor y la resistencia al flujo es mayor. Debido a la tasa de reposición lenta y el flujo lento del termoplástico, el efecto de conducción de calor es más evidente y la pared fría del molde elimina rápidamente el calor. En combinación con una menor cantidad de calentamiento viscoso, la capa solidificada es más gruesa, lo que aumenta aún más la resistencia al flujo en la pared más delgada.

Debido al flujo de fuente, las cadenas de polímeros plásticos frente a la onda de flujo están alineadas casi paralelas al frente de onda de flujo. Por lo tanto, cuando las dos hebras de plástico fundido se encuentran, las cadenas de polímero en la superficie de contacto son paralelas entre sí; Además, las propiedades de las dos hebras de fusión son diferentes (el tiempo de residencia en la cavidad del molde es diferente y la temperatura y la presión también son diferentes), lo que da como resultado el área de fusión de la fusión. Microscópicamente, la resistencia estructural es pobre. Cuando las piezas se colocan en un ángulo apropiado bajo la luz y se observan a simple vista, se puede encontrar que hay líneas de unión obvias, que es el mecanismo de formación de la línea de soldadura. La línea de soldadura no solo afecta la apariencia de la pieza de plástico, sino que también su microestructura está suelta, lo que facilita la concentración de tensión, de modo que la resistencia de la pieza se reduce y se produce la fractura.

En términos generales, la resistencia de la línea de soldadura que produce la soldadura en la región de alta temperatura es mejor. Porque a alta temperatura, la movilidad de las cadenas de polímeros es relativamente buena y pueden penetrar y entrelazarse entre sí. Además, la temperatura de los dos fundidos en el área de alta temperatura es relativamente similar y las propiedades térmicas de los fundidos son casi las mismas, lo que aumenta la resistencia del área de soldadura. En el área de baja temperatura, la fuerza de soldadura es pobre.

2. Escenario de celebración
La función de la etapa de empaque es aplicar presión continuamente para compactar el fundido y aumentar la densidad del plástico (densificación) para compensar el comportamiento de contracción del plástico. Durante el proceso de mantenimiento de la presión, la contrapresión es alta porque la cavidad del molde ya está llena de plástico. En el proceso de presión y compactación, el tornillo de la máquina de moldeo por inyección solo puede avanzar lenta y ligeramente, y la velocidad de flujo del plástico también es relativamente lenta. El flujo en este momento se denomina flujo de presión de mantenimiento. En la etapa de mantenimiento de la presión, la pared del molde enfría y solidifica el plástico más rápido, y la viscosidad del fundido aumenta rápidamente, por lo que la resistencia en la cavidad del molde es muy grande. En la etapa posterior de la presión de retención, la densidad del material continúa aumentando y las piezas de plástico se forman gradualmente. La etapa de mantenimiento de la presión continúa hasta que la compuerta se cura y se sella. En este momento, la presión de la cavidad en la etapa de retención de presión alcanza el valor más alto.

Durante la etapa de empaque, el plástico exhibe propiedades parcialmente comprimibles debido a la presión relativamente alta. En las zonas de mayor presión, el plástico es cada vez más denso; en áreas de menor presión, el plástico es más suelto y de menor densidad, lo que resulta en un cambio en la distribución de la densidad con la ubicación y el tiempo. Durante el proceso de mantenimiento de la presión, la tasa de flujo del plástico es extremadamente baja y el flujo ya no juega un papel principal; la presión es el principal factor que afecta el proceso de mantenimiento de la presión. Durante el proceso de mantenimiento de la presión, el plástico llena la cavidad del molde y la masa fundida gradualmente solidificada se utiliza como medio para transmitir la presión. La presión en la cavidad del molde se transmite a la superficie de la pared del molde a través del plástico y existe una tendencia a abrir el molde, por lo que se requiere una fuerza de sujeción adecuada para sujetar el molde. En circunstancias normales, la fuerza de expansión del molde abrirá ligeramente el molde, lo que es útil para el escape del molde; pero si la fuerza de expansión del molde es demasiado grande, es fácil causar rebabas, desbordamiento del producto moldeado e incluso abrir el molde. Por lo tanto, al seleccionar una máquina de moldeo por inyección, se debe seleccionar una máquina de moldeo por inyección con suficiente fuerza de sujeción para evitar la expansión del molde y mantener la presión de manera efectiva.

En el nuevo entorno de moldeo por inyección, debemos considerar algunos procesos nuevos de moldeo por inyección, como el moldeo asistido por gas, el moldeo asistido por agua, el moldeo por inyección de espuma, etc.

3. Etapa de enfriamiento
En los moldes de inyección, el diseño del sistema de refrigeración es muy importante. Esto se debe a que el producto de plástico moldeado solo se puede enfriar y solidificar hasta cierta rigidez, y se puede evitar que el producto de plástico se deforme por fuerza externa después del desmoldeo. Dado que el tiempo de enfriamiento representa entre el 70 % y el 80 % de todo el ciclo de moldeo, un sistema de enfriamiento bien diseñado puede acortar considerablemente el tiempo de moldeo, mejorar la productividad de la inyección y reducir los costos. Un sistema de enfriamiento mal diseñado prolongará el tiempo de moldeo y aumentará el costo; el enfriamiento desigual causará aún más la deformación de los productos de plástico.

Según el experimento, el calor de la masa fundida que ingresa al molde generalmente se disipa en dos partes, una parte se transfiere en un 5 % a la atmósfera por radiación y convección, y el 95 % restante se conduce desde la masa fundida al molde. Debido a la tubería de agua de enfriamiento en el molde, el calor se transfiere del plástico en la cavidad del molde a la tubería de agua de enfriamiento a través del marco del molde por conducción de calor y luego se lo lleva el líquido de enfriamiento por convección térmica. Una pequeña cantidad de calor que no es absorbida por el agua de enfriamiento continúa siendo conducida en el molde y luego se disipa en el aire después de entrar en contacto con el mundo exterior.

El ciclo de moldeo del moldeo por inyección consiste en el tiempo de sujeción del molde, el tiempo de llenado, el tiempo de mantenimiento de la presión, el tiempo de enfriamiento y el tiempo de desmoldeo. Entre ellos, el tiempo de enfriamiento representa la mayor proporción, que es de alrededor del 70% al 80%. Por lo tanto, el tiempo de enfriamiento afectará directamente la duración del ciclo de moldeo y la producción de productos plásticos. En la etapa de desmoldeo, la temperatura del producto plástico debe enfriarse a una temperatura inferior a la temperatura de deformación térmica del producto plástico para evitar que el producto plástico se afloje debido a la tensión residual o la deformación y deformación causada por la fuerza externa del desmoldeo.

Los factores que afectan la velocidad de enfriamiento del producto son:
1) Diseño de productos plásticos. Principalmente el espesor de pared de los productos de plástico. Cuanto más espeso sea el producto, mayor será el tiempo de enfriamiento. En términos generales, el tiempo de enfriamiento es aproximadamente proporcional al cuadrado del espesor del producto plástico, oa la 1.6 potencia del diámetro máximo de la colada. Es decir, el grosor del producto plástico se duplica y el tiempo de enfriamiento aumenta 4 veces.

2) El material del molde y su método de enfriamiento. El material del molde, incluido el núcleo del molde, el material de la cavidad y el material base del molde, tiene una gran influencia en la velocidad de enfriamiento. Cuanto mayor sea la conductividad térmica del material del molde, mejor será el efecto de transferir calor del plástico por unidad de tiempo y menor será el tiempo de enfriamiento.

3) La configuración de las tuberías de agua de refrigeración. Cuanto más cerca esté la tubería de agua de enfriamiento de la cavidad del molde, mayor será el diámetro de la tubería y mayor será el número, mejor será el efecto de enfriamiento y más corto el tiempo de enfriamiento.

4) Flujo de refrigerante. Cuanto mayor sea el caudal de agua de refrigeración (generalmente mejor para lograr un flujo turbulento), mejor será el efecto del agua de refrigeración para eliminar el calor por convección térmica.

5) La naturaleza del refrigerante. La viscosidad y la conductividad térmica del refrigerante también afectarán la conductividad térmica del molde. Cuanto menor sea la viscosidad del refrigerante, mayor será la conductividad térmica y cuanto menor sea la temperatura, mejor será el efecto de enfriamiento.

6) Elección de plástico. El plástico se refiere a una medida de la rapidez con que el plástico conduce el calor de un lugar caliente a un lugar frío. Cuanto mayor sea la conductividad térmica del plástico, mejor será el efecto de conducción térmica, o cuanto menor sea el calor específico del plástico, más fácil será cambiar la temperatura, por lo que el calor es fácil de disipar, el efecto de conducción térmica es mejor y el tiempo de enfriamiento requerido es más corto.

7) Configuración de parámetros de procesamiento. Cuanto mayor sea la temperatura del material, mayor será la temperatura del molde, menor será la temperatura de eyección y mayor será el tiempo de enfriamiento requerido.

Reglas de diseño para sistemas de refrigeración:
1) El canal de enfriamiento está diseñado para garantizar que el efecto de enfriamiento sea uniforme y rápido.

2) El propósito de diseñar el sistema de enfriamiento es mantener un enfriamiento adecuado y eficiente del molde. Los orificios de refrigeración deben ser de tamaño estándar para facilitar el mecanizado y el montaje.

3) Al diseñar un sistema de enfriamiento, el diseñador del molde debe determinar los siguientes parámetros de diseño de acuerdo con el grosor de la pared y el volumen de la pieza de plástico: la ubicación y el tamaño del orificio de enfriamiento, la longitud del orificio, el tipo de orificio, el configuración y conexión del orificio, y el caudal y caudal del líquido refrigerante. propiedades de transferencia de calor.

4. Etapa de desmoldeo
El desmoldeo es el último eslabón de un ciclo de moldeo por inyección. Aunque el producto ha sido fraguado en frío, el desmoldeo sigue teniendo un impacto muy importante en la calidad del producto. Un método de desmoldeo inadecuado puede causar una tensión desigual en el producto durante el desmoldeo y causar defectos como la deformación del producto durante la expulsión. Hay dos formas principales de desmoldar: desmoldar con eyector y desmoldar con placa de desmoldeo. Al diseñar un molde, se debe seleccionar un método de desmoldeo apropiado de acuerdo con las características estructurales del producto para garantizar la calidad del producto.

Para el molde con expulsor expulsor, los pasadores expulsores deben colocarse lo más uniformemente posible, y la ubicación debe seleccionarse en el lugar con la mayor resistencia a la eyección y la mayor resistencia y rigidez de las piezas de plástico, para evitar deformaciones y daños. de las piezas de plástico. La placa de desmoldeo se utiliza generalmente para el desmoldeo de recipientes de paredes delgadas de cavidad profunda y productos transparentes que no permiten rastros de varillas de empuje.