Parametry vstřikovací formy

Vstřikovací tlak zajišťuje hydraulický systém vstřikovacího systému. Tlak hydraulického válce je přenášen na roztavený plast přes šnek vstřikovacího stroje. Roztavený plast, poháněný tlakem, vstupuje do žlabu formy (u některých forem je to také hlavní žlab), rozvětveného žlabu a nakonec vstupuje do dutiny formy přes vtok. Tento proces se nazývá vstřikování nebo plnění. Tlak existuje k překonání odporu během procesu toku taveniny; naopak odpor přítomný v procesu proudění musí být kompenzován tlakem vstřikovacího stroje, aby bylo zajištěno hladké plnění.

Během vstřikování je nejvyšší tlak na trysce vstřikovacího stroje, aby se překonal odpor proudění po celé dráze taveniny. Následně tlak postupně klesá po délce toku směrem k náběžné hraně taveniny. Pokud má dutina formy dobré odvětrání, je konečný tlak na náběžné hraně taveniny atmosférický tlak.

Plnicí tlak taveniny ovlivňuje mnoho faktorů, které lze obecně rozdělit do tří typů:

(1) Materiálové faktory, jako je typ a viskozita plastu;

(2) Strukturální faktory, jako je typ, počet a umístění vtokového systému, tvar dutiny formy a tloušťka součásti;

(3) Prvky procesu tváření.

Zde diskutovaná doba vstřikování se týká doby potřebné k tomu, aby roztavený plast vyplnil dutinu formy, s vyloučením pomocných časů, jako je otevírání a zavírání formy. I když je doba vstřikování velmi krátká a má malý dopad na formovací cyklus, seřízení doby vstřikování hraje významnou roli při řízení tlaku vtoku, žlabu a dutiny. Rozumná doba vstřikování přispívá k ideálnímu plnění taveniny a je rozhodující pro zlepšení kvality povrchu výrobku a snížení rozměrových tolerancí.

Doba vstřikování by měla být výrazně kratší než doba chlazení, přibližně 1/10 až 1/15 doby chlazení. Toto pravidlo lze použít jako základ pro predikci celkové doby formování plastového dílu. Při analýze toku formy je doba vstřikování ve výsledcích analýzy rovna době vstřikování nastavené v podmínkách procesu pouze tehdy, když je tavenina zcela naplněna otáčením šneku. Pokud se šroub přepne na přídržný tlak před úplným zaplněním dutiny, výsledky analýzy budou vyšší než nastavení procesních podmínek.

Teplota vstřiku je rozhodujícím faktorem ovlivňujícím vstřikovací tlak. Sudy vstřikovacích lisů mají 5-6 topných zón a každý materiál má svou vhodnou teplotu zpracování (podrobné teploty zpracování jsou uvedeny v údajích od dodavatele materiálu). Teplota vstřikování musí být řízena v určitém rozsahu. Příliš nízká teplota má za následek špatnou plastifikaci taveniny, což ovlivňuje kvalitu lisovaného dílu a zvyšuje obtížnost procesu; příliš vysoká teplota vede k rozkladu materiálu. Při skutečném vstřikování je teplota vstřikování často vyšší než teplota válce, přičemž rozdíl v závislosti na rychlosti vstřikování a vlastnostech materiálu dosahuje až 30 stupňů. To je způsobeno vysokým teplem generovaným střihem, když tavenina prochází vstřikovací tryskou. Tento rozdíl lze kompenzovat při analýze proudění formy dvěma způsoby: jedním je měření teploty taveniny během vstřikování vzduchu a druhým je zahrnutí trysky do modelu.

Na konci procesu vstřikování se šroub přestane otáčet, ale pokračuje v pohybu, v tomto okamžiku vstřikování vstoupí do fáze přídržného tlaku. Během procesu udržovacího tlaku tryska vstřikovacího stroje nepřetržitě dodává materiál do dutiny, aby vyplnil objem uvolněný smrštěním součásti. Pokud je dutina vyplněna bez přídržného tlaku, díl se smrští přibližně o 25 %, zejména u žeber, kde nadměrné smrštění zanechá stopy smrštění. Zádržný tlak je obecně asi 85 % maximálního plnicího tlaku, ale měl by být určen na základě skutečné situace.

Zpětný tlak se vztahuje k tlaku, který šroub potřebuje překonat při zpětném chodu a zasouvání pro uložení materiálu. Vysoký protitlak je výhodný pro disperzi pigmentu a tavení plastů, ale také prodlužuje dobu zatahování šneku, snižuje délku plastových vláken a zvyšuje tlak vstřikovacího stroje. Proto by měl být protitlak nižší, obecně nepřesahující 20 % vstřikovacího tlaku. Při vstřikování pěnových plastů by měl být protitlak vyšší než tlak vznikajícího plynu; jinak bude šroub vytlačen z hlavně. Některé vstřikovací stroje lze naprogramovat na protitlak, aby se kompenzovalo zkrácení délky šneku během tavení, což snižuje vstupní teplo a snižuje teplotu. Protože jsou však výsledky této změny těžko předvídatelné, není snadné stroj podle toho upravit.