Características y Selección de la Máquina de Moldeo por Inyección de Precisión
3. Características y selección de la máquina de inyección de precisión
3.1 Características en parámetros técnicos
Según la presión de inyección:
- Máquina ordinaria: 147 ~ 177MPa
- Máquina de precisión: 216 ~ 243MPa
- Máquina de ultra alta presión: 243 ~ 392 MPa
Las razones por las cuales las máquinas de moldeo por inyección de precisión deben tener alta presión son:
(1) Mejorar la precisión y calidad de productos de precisión, la presión de inyección tiene el impacto más evidente en la contracción de productos. Cuando la presión de inyección alcanza los 392MPa, la tasa de contracción de moldeo del producto es casi cero. En este momento, la precisión del producto solo se ve afectada por el control del molde o el entorno. Los experimentos muestran que después de aumentar la presión de inyección de 98MPa a 392MPa, la resistencia mecánica aumenta del 3% al 33%.
(2) Puede reducir el espesor de la pared de productos de precisión y aumentar la longitud de moldeo. Tomando PC como ejemplo, la presión de inyección de una máquina ordinaria es de 177MPa. Puede formar productos con un grosor de pared de 0.2 a 0.8 mm. Mientras que la presión de inyección de una máquina de precisión puede formar productos con un grosor de 0.15 a 0.6 mm cuando la presión de inyección es de 392MPa. La máquina de inyección de ultra alta presión puede obtener productos con una mayor relación de longitud de flujo.
(3) Aumentar la presión de inyección puede desarrollar completamente el efecto de la tasa de inyección lenta. Para lograr la tasa de inyección nominal, solo hay dos formas. Una es aumentar la presión de inyección máxima del sistema. La otra es modificar los parámetros del tornillo para aumentar la relación de aspecto. La tasa de inyección de la máquina de inyección de precisión es alta. Tomemos como ejemplo la máquina de moldeo por inyección de precisión DEMAG (60-420 toneladas) fabricada en Alemania. Su velocidad de inyección puede alcanzar los 1000mm/s, y el tornillo puede obtener una aceleración de 12m/s².
3.2 Características de la máquina de inyección de precisión en cuanto al control
(1) La precisión de repetición (reproducibilidad) de los parámetros de moldeo por inyección es alta. Por lo tanto, se debe adoptar un control de retroalimentación de inyección multinivel:
a. Control de posición multinivel.
b. Control de velocidad multinivel.
c. Control multinivel de retención de presión.
d. Control multinivel de contrapresión.
e. Control de velocidad del tornillo en varias etapas.
Se requiere que la precisión del sensor de desplazamiento alcance los 0.1mm. Luego, puede controlar estrictamente la carrera de medición, la carrera de inyección y el grosor del cojín de material restante (punto de monitoreo de inyección). Así se puede garantizar la precisión de cada inyección y mejorar la precisión de moldeo del producto. La temperatura del barril y la boquilla debe ser precisa. Y la sobrepresión debe ser pequeña al calentarse con una pequeña fluctuación de temperatura. El moldeo por inyección de precisión debe ser controlado por PID, para que la precisión de temperatura pueda estar dentro de ±0.5℃.
(2) Requisitos de calidad de plastificación.
La uniformidad de la plastificación no solo afecta la calidad de moldeo de las piezas moldeadas por inyección, sino que también afecta la resistencia del plástico fundido a través de la compuerta. Para obtener plastificación uniforme, es esencial diseñar un tornillo especial y utilizar una tecnología de plastificación dedicada. Además, la temperatura del barril también debe controlarse con precisión. Actualmente, la temperatura del tornillo y el barril se controla principalmente mediante PID (proporcional, diferencial, integral). Y la precisión se puede controlar dentro de ±l℃, lo que puede satisfacer básicamente los requisitos del moldeo por inyección de precisión. El método es más adecuado para el moldeo por inyección de precisión si se adopta el método de control FUZZY.
(3) Control de temperatura del aceite de trabajo
El control de temperatura del aceite de trabajo requiere que los cambios de temperatura del aceite provoquen fluctuaciones en la presión de inyección. Se debe utilizar un dispositivo de calefacción y enfriamiento de bucle cerrado para el aceite de trabajo. Además, la temperatura del aceite debe estabilizarse a 50-55°C.
(4) Influencia de la presión de retención
La presión de retención tiene un gran impacto en las piezas plásticas de precisión. Para ser precisos, la presión de retención puede alimentar, contraer y reducir la deformación de la pieza de plástico. Además, puede controlar la precisión de la pieza de plástico. La estabilidad de la presión de retención es clave para la precisión de moldeo de las piezas de plástico. La posición final del tornillo que permanece inalterada es el factor decisivo para determinar el efecto de la presión de retención.
(5) Control de temperatura del molde
Si el control de temperatura del molde requiere el mismo tiempo de enfriamiento, el grosor del producto con una temperatura de cavidad de molde más baja es mayor que el del producto con una temperatura más alta. Como los materiales POM y PA, el grosor de los productos es de 50-100μm a una temperatura de molde de 50℃. Pero se reducirá a 20-40μm a 80℃ y solo 10μm a 100℃. La temperatura ambiente también afecta las tolerancias dimensionales de los productos de precisión.
3.3 Sistema hidráulico de la máquina de moldeo por inyección de precisión
(1) El sistema de circuito de aceite debe adoptar el sistema proporcional de válvula de presión proporcional, válvula de flujo proporcional o bomba variable servo.
(2) En el mecanismo de sujeción del molde de presión directa, se deben separar el paso de aceite de la parte de sujeción y el paso de aceite de la parte de inyección.
(3) Debido a la alta velocidad de la máquina de moldeo por inyección de precisión, se debe enfatizar la velocidad de respuesta del sistema hidráulico.
(4) El sistema hidráulico de una máquina de moldeo por inyección de precisión debe encarnar completamente el proyecto de integración máquina-electricidad-hidráulica-instrumento.
3.4 Características estructurales de la máquina de moldeo por inyección de precisión
(1) Para la alta presión de inyección de la máquina de inyección de precisión, debemos enfatizar la rigidez del sistema de sujeción. El paralelismo de las plantillas móviles y fijas se controla dentro del rango de 0.05～0.08mm.
(2) Se requiere la protección de moldes de baja presión y el control de la precisión de la fuerza de sujeción. Porque el tamaño de la fuerza de sujeción afecta el grado de deformación del molde. Y afecta en última instancia la tolerancia dimensional de la pieza.
(3) La velocidad de apertura y cierre del molde debe ser rápida, generalmente alrededor de 60mm/s.
(4) Partes de plastificación: tornillo, cabeza del tornillo, anillo de no retorno, barril, etc., deben diseñarse con una estructura con una capacidad de plastificación fuerte, buena homogeneización y alta eficiencia de inyección. Además, el par de torsión del accionamiento del tornillo debe ser grande y con velocidad variable continua.
Conclusión: No importa qué tipo de máquina de moldeo por inyección de precisión, al final, debe ser capaz de controlar de manera estable la repetibilidad dimensional y la repetibilidad de calidad del producto.
