注塑機的采購項目并不是小投資項目。買了太大的注塑機會浪費,買得太小又不合用,因此選擇一臺符合本身產(chǎn)品需要的注塑機便成為每位買家最關(guān)心的內(nèi)容。
一臺好的注塑機必須制造一致的塑件,并于下次重做定單時亦然。單以注射重量作選機的標準是過份簡化,只用鎖模力也不足夠。本文說明選擇注塑機時要考慮的特性。注塑機特性分可量化的,及不易量化兩類。前者在注塑機規(guī)格表上找到,后者只能自己測量或從口碑得知?,F(xiàn)在只集中討論注塑機的可量化特性對選擇注塑機的影響。
可量化的特性
可量化特性,一般可以在注塑機的各種機型規(guī)格表上找到。在選擇時,這些特性應作全盤考慮而并非個別考慮。總的來說,本章教你看懂注塑機的規(guī)格表。規(guī)格表的大部份可量化的特性是注塑機的最大許可值。一般來說,你可使用該值或較小的值。
1.1注射重量
注射重量是注塑機注射裝置的一個重要參數(shù)。它是選擇注塑機時最常用的參數(shù)也是關(guān)鍵的參數(shù),以克(g)或安士(oz)表示(注:1克=0.035蠱司 1蠱司=28.35克)。這個參數(shù)雖然簡單易明,但亦容易被誤解。道理很簡單,當選定了塑料后,注塑商便可確定塑件的重量,因此,他們?nèi)菀滓源俗⑸渲亓縼磉x機。
其實,注射重量的定義是指機器在對空注射條件下(沒有注射進模具里),注射螺桿作一次最大注射行程時,注射裝置所能到達的最大塑料注射重量。該參數(shù)在一定程度上反映了注塑機的加工能力,它可以是測量出來的,也可以從理論計算出來(理論值與實測值會有一定程度的差異)。測試所用的膠料通常是比重1.05的一般PS硬膠,當塑件的塑料有別于PS時,規(guī)格上的注射重量要經(jīng)以下?lián)Q算后才可使用。非PS塑料的注塑重量= Vx/1.05,(Wx =以PS計的注射重量。) 例如:賽鋼的比重是1.42,它在一臺注射重量(以PS算)227克的注塑機上注塑。此機以賽鋼的注射重量應為227*1.42/1.05=307克賽鋼。
1.2注射量的確定
首先計算制品的重量:W注射所需的重量。在本公司的產(chǎn)品樣本上,所有實際注射量參數(shù)都是以聚苯乙烯作為例子來計算的,因此在實際情況中也分兩種情況來考慮。當注塑制品是用聚苯乙烯(Wps;1.3~X塑料)要仿照上法,先計算出其應具有該種塑料的理論注塑量為Wx=(1.1)×(制品重+澆口系統(tǒng)總重);然后根據(jù)此塑料(PS材料的實際重量Wps= 1.05/Vx;根據(jù)計算結(jié)果PE)作,已計算出制品本身重20克,用以上公式先計算出(185+20)=246克。
從手冊或上表中查出Vx=Wps=1.05/0.92=280.8克。
1.3注射重量與注射容量的關(guān)系
注射重量并非注射容量乘以PS的比重:注射重量是測量出來的,而注射容量是理論性的。注射容量乘以PS的比重較注射重量為大,因為注塑時塑料會流入料筒與螺桿的空隙里。另外止回閥需往后移動才抵達關(guān)閉的位置。所以廠商一般用注射容量作計算注射重量的起點,理論的注射重量=注射容量×原料的熔融密度×注射效率系數(shù)。
1.4選擇一臺足夠注射重量的注塑機
不應選擇注射重量剛好等于塑件重量加流道塑料重量的注塑機。在要求不高的注塑中,如玩具人像,總重量應是注射重量的85%;在要求高的注塑中,如水晶用品,則用75%。分別是在空注射測量出的注射重量在注射壓力下是較小的,而要求高的注塑使用高的注射壓力。
例如:用比重1.38的硬性聚氯乙烯(UPVC)注塑玩具人像時的塑件與流道塑料共重113g,需要注射重量多大的注塑機?
解答:以PS表示的注射重量Wps =113g×1.05/1.38=86g。
使用85%的注射效率。
所需注塑機的注射重量=86g/0.85=102g。
1.5?不可選用注射重量過高的注塑機
塑件及流道塑料的總重量應該是注射重量的35%到85%之間。下限是由于以下三種考慮:模板的彎曲;塑料在料筒的駐留時間及每公斤注塑件的耗電量。小的注塑件使用小的模具會使模板有過份的彎曲,使它撓起(影響產(chǎn)品品質(zhì)),甚至使模板破裂。用過大的注塑機注塑小的塑件,熔融駐留時間太長會引致塑料分解。在料筒的駐留時間可以引用以下公式估計。?
在料筒的駐留時間=(料筒內(nèi)熔融重量。注塑周期時間)/實際注射重量。????
料筒內(nèi)熔融重量可以熔融在兩倍注射容量內(nèi)估計。????
在大機注塑小塑件的能源使用效率不高。每公斤塑件使用的能源叫能源比重。例如:比重1.38的硬性聚氯乙烯(UPVC)在一臺螺桿直徑55毫米,注射行程250毫米,注射重量(以PS表征)567克的注塑機上注塑。注塑周期是10秒,每模塑料重量是260克。駐留時間有多長?以兩倍注射容量估計料筒內(nèi)的熔融容量=2*3.1416'5.5*5.5'25/4=1188厘米3,在料筒駐留時間???1188×1.38×10/260=63秒。????
使用一模多腔或加大模具尺寸可解決用大機注塑小塑件的一些問題。降低料筒溫度也舒緩因駐留時間長導致的分解。
2.1?鎖模力
(又稱合模力)市面上注塑機的重要參數(shù),即注塑機施加于模具的夾緊力。鎖模力與注射量一樣,在一定程度上反映了機器加工制品的能力的大小,并用來作為表示機器規(guī)格的大小的主要參數(shù)。現(xiàn)在絕大多數(shù)注塑機廠家都以鎖模力(噸)來作為機器型號的命名。?機器在選型時應盡量使用在最大鎖模力以下的數(shù)值。足夠的鎖模力與模腔的投影面積成正比,模腔投影面積是模腔投影在模具分離面的面積。需要注意的是:鎖模力不足,會使制品在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生飛邊(披鋒)或不能成型。而如果鎖模力大于,造成系統(tǒng)資源的浪費,并且會使液壓系統(tǒng)元件在高壓下長時間工作,可能過早老化,機械結(jié)構(gòu)過快磨損。?
在本文章中:噸是指公噸(等于1000公斤);鎖模力的估計有以下幾種方法。
一、根據(jù)注塑制品在模板(頭板或二板)上的垂直投影面積,計算鎖模力P:?鎖模力=鎖模力常數(shù)X制品的投影面積,即?P=kp.S?式中?P-鎖模力(t)????
S-制品在模板的垂直投影面積(cm2)???
Kp-鎖模力常數(shù)(t/cm2)?
Kp值列于下表中:
塑料名稱 | Kp | 塑料名稱 | Kp |
PS | 0.32 | 尼龍 | 0.64~0.72 |
PE | 0.32 | 賽鋼(Acegal) | 0.64~0.72 |
PP | 0.32 | 玻璃纖維 | 0.64~0.72 |
ABS | 0.30~0.48 | 其他工程塑料 | 0.64~0.8 |
舉例說明:假設(shè)某一制品在頭板或二板垂直方向上的投影面積為410cm2,制品材料為PE,計算需要的鎖模力。由以上公式計算如下式:P=Kp.S=0.32X410=131.2(噸)
二、保守的方法是投影面積乘以因塑料而異的常數(shù)。例如一般硬膠的厚壁注塑常數(shù)是1至2噸/英寸2;薄壁注塑則用3至4噸/英寸:
例如:要注塑一直徑79毫米的一般硬膠杯。此杯最薄的部分為0.6毫米。求足夠的鎖模力。
杯(及流道)的投影面積是3.1416×7.92/4=49厘米2。此杯屬薄壁的范疇,保守的鎖模力是0.62*49=30.4頓。
三、在估計中考慮流程及壁厚是個較準確的方法。流程是溶融從撓口流至模腔最遠一點的長度o(參閱圖1)。若注塑件的壁厚大小不一,取其最小作壁厚。
例如:同一硬膠杯的流程是104毫米。求一較準確的鎖模力。流程壁厚比=104/0.6=173。見下圖,壁厚0.6毫米處模腔壓力是550巴。
鎖模力550×1.02×49=27,500公斤=27.5噸。
以上的估計沒有考慮黏度。但估計仍然正確,因一般硬膠的黏度因子是1.0。
例如:同一膠杯現(xiàn)用超不碎膠(ABS)注塑,求所需的鎖模力。使用黏度因子1.5,所需鎖模力=1.5×27.5P頓=41.3噸。
四、最準確的鎖模力估計是設(shè)計模具時由電腦模擬計出的鎖模力。
3.1螺桿直徑
在一給定的注射裝置上,很多廠商都提供多種螺桿直徑可選。螺桿直徑直接影響長徑比及注射容量(因此也影響注射重量)。
4.1長徑比
螺桿長度與螺桿直徑之比為螺桿長徑比。若注塑機有可選的螺桿,螺桿長徑比是選擇過程的一個重要參數(shù)。一個22:1或更大的長徑比提供在螺桿的壓縮區(qū)較佳的混和及較均勻的加熱。要求高的注塑件,如注塑工程塑料,或在0.01毫米公差內(nèi)高精度的注塑,都該選大的長徑比。在給定的螺桿長度,較大的長徑比等于較小的螺桿直徑。因此注射壓力增加,而注射容量及注射重量降低。20:1的長徑比屬中等,適合一般要求的注塑。而18:1或更小的長徑比適用于要求不高的注塑而較大的注射重量是更重要的。此時注射壓力不高。當螺桿直徑一定時,大的長徑比相應可增加螺桿各段的長度,提高塑化質(zhì)量,長徑比過大,螺桿長度較長,增加了螺桿自重,使螺桿前部下垂而造成螺桿與機筒間隙的不均勻、甚至在螺桿轉(zhuǎn)動時與機筒刮磨,降低其使用壽命。
長徑比的大小同時會與使用的原料有關(guān)系,一般高黏度類、熱敏性類等原料不建議使用大的長徑比一般取到22:1以下,例如PVC、PMMA等。而對低黏度類的原料同時有混色要求的,建議取大的長徑比,同時螺桿結(jié)構(gòu)上可以考慮增加阻礙流動的裝置。
在注塑機規(guī)格表里的注射壓力是注射時料筒內(nèi)的最高壓力,而非油壓的最高壓力。注射壓力與油壓的關(guān)系是反比于螺桿橫切面面積與注射缸面積之比。通常,注射壓力是最高油壓的10倍。若注射裝置有螺桿可選,較小的螺桿直徑產(chǎn)生較高的注射壓力。一個較高的注射壓力有助于工程塑料注塑。對于某一種機型的一定螺桿,最大注射壓力是一定的。注射壓力設(shè)定如果過高,制品可能產(chǎn)生毛邊,脫模困難,影響制品的光潔度。制品產(chǎn)生較大內(nèi)應力,注射壓力過低,則易產(chǎn)生物料充分不滿模腔,甚至不能成型。一般加工精度低流動性好的低密度如聚乙烯、聚酰胺之類的塑料,注射壓力可選小于或等于80Mpa。加工中等粘度的塑料如改性聚苯乙烯、聚碳酸酯等,形狀一般但有一定的精度要求的制品,注射壓力選140Mpa。加工高粘度工程塑料如聚砜、聚苯醚之類等,薄壁長流程、厚度不均和精度要求嚴格的制品,注射壓力大約在170Mpa。加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品時,注射壓力可用到230-250Mpa以上。下表列出了常用塑料注射壓力范圍。
塑料 | 易流動的厚壁制品 | 中等流動成動,一般制品 | 難流動,薄壁窄澆口制品 |
ABS | 80-110 | 100-130 | 120-150 |
聚甲醛(POM) | 85-100 | 100-130 | 120-150 |
聚乙烯(PP) | 70-100 | 100-120 | 120-150 |
聚酰胺(PA) | 90-110 | 110-140 | >140 |
聚碳酸酯(PC) | 100-120 | 120-150 | >150 |
有機玻璃(PMMA、372) | 100-120 | 120-150 | >150 |
聚苯乙烯(PS) | 80-100 | 100-120 | 120-150 |
硬聚氯乙烯(PVC、UPVC) | 100-120 | 120-150 | >150 |
熱固性塑料(MF、PF、BMC) | 100-140 | 140-175 | 175-230 |
彈性體(TPR、EVA) | 80-100 | 100-120 | 120-150 |
塑料供應商都在塑料規(guī)格表公布塑料可用的最高及最低注射壓力。
6.1注射行程
在給定的螺桿直徑下,增加注射行程可以增加注射容量。但增加注射行程會增長注射時間,因此增長注射周期。它亦降低有效螺桿長度,因此降低長徑比。高長徑比的優(yōu)點便失去了。
從長徑比18:1的注塑機規(guī)格,統(tǒng)計顯示注射行程約是螺桿直徑的4倍。在長徑比增大時,注射行程可以適當?shù)募娱L。在長徑比大于18:1后,注射行程=((實際長徑比-18)/4+4)D螺桿;一般注塑機的注射行程建議不能大于5.5D。選擇注塑機時必須注意,以過大的注塑行程爭取高的注射容量及重量其實是犧牲了注射時間及長徑比。
7.1注射容量
注射容量是理論性的,它等于螺桿的橫切面面積乘以注射行程。
注射容量(厘米3)=(d2/4)注射壓力。注射速率低,溶料充模時間長,制品易產(chǎn)生冷接縫、密度不均、應力大等弊病。注射制品,同時高速注射時,可采用低溫模具,縮短成型周期,在不形成過填充的條件下,高速注射也能使所需的合模力減少。但注射速度過高,溶料經(jīng)澆口等處時,易形成不規(guī)則的流動、物料燒焦以及吸入氣體和排氣不良等現(xiàn)象,同時高速注射也不能保證注射與保壓壓力穩(wěn)定的撤換,形成過填充而使制品出現(xiàn)溢邊。
8.1注射速度
在注塑機規(guī)格表里,注射速度是注射時螺桿的最快速度,它以厘米/秒計算。
注射速度影響注射時間。注塑薄壁件時需要高的注射速度,以防止模腔未注滿時,溶融已冷卻。通過控制壓力油的流量,注塑機都可在注射時有多段注射速度。恒速前緣理論指出,最優(yōu)良的注塑是當溶融前緣在模腔內(nèi)以恒定的速度前進。因模腔的斷面面積并不一致,注射時需要多段射速來能達到恒速前緣。
有些注塑機有多達10段的射速。有些注塑機可加蓄能器來加快注射速度。蓄能器在注射周期的低用油階段儲存高壓的壓力油,來給高用油的注射階段使用。它均化電馬達的負載及減低其過荷。雖然加大馬達及油泵(有些注塑機廠商提供的替代裝置)可以增加注射速度約25%,蓄能器一般能增加注射速度約3倍。
9.1注射速率
注射速率是指在單位時間內(nèi)從噴嘴射出的溶料量。其計算值是機筒截面積與速度的乘積。有些注塑機廠商在規(guī)格表里不用注射速度而用注射速率。注射速率是螺桿在注射時每秒射出的最大容量,它以g3/秒計算。
注射速率=注射速度×3.1416×(d/2)2×原料的熔融密度×注射效率系數(shù),(d=螺桿直徑) 注射壓力。注射速率低,溶料充模時間長,制品易殘生冷接縫、密度不均、應力大等弊病。注射制品,同時高速注射時,可采用低溫模具,縮短成型周期,在不形成過填充的條件下,高速注射也能使所需的合模力減少。但注射速度過高,溶料經(jīng)澆口等處時,易形成不規(guī)則的流動、物料燒焦以及吸入氣體和排氣不良等現(xiàn)象,同時高速注射也不能保證注射與保壓壓力穩(wěn)定的撤換,形成過填充而使制品出現(xiàn)溢邊。
10.1螺桿轉(zhuǎn)速
螺桿轉(zhuǎn)速是以轉(zhuǎn)/分(rpm)表示的一個上下限。螺桿旋速不及螺桿表面速度重要。兩者以螺桿直徑關(guān)連。螺桿表面速度(毫米/秒)=3.1416×螺桿直徑(毫米):螺桿轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)/60。
每種塑料都有它的推薦最高螺桿表面速度,不應超越。如硬性眾氯乙烯叫PVC)的表面速度不應超過200毫米/秒。例如:使用60毫米螺桿注塑硬性眾氯乙烯(UPVC)時,最大的螺桿轉(zhuǎn)速是多少?最大的螺桿轉(zhuǎn)速=60*200/(3.1416*60)=64rpm。
加大螺桿轉(zhuǎn)速可大幅度地提高生產(chǎn)效率,但也會加大溶料的剪切熱,可能造成溶料過熱。同時螺桿轉(zhuǎn)動的提高要配合以大排量的液壓量的液壓馬達,對液壓系統(tǒng)也要有高度的要求,大幅度提高整體的成本。
11.1螺桿馬達扭力
帶動螺桿旋轉(zhuǎn)的油壓馬達有額定的扭力,在國際單位系統(tǒng)(S1)中足以牛頓米計算。它代表在指定的系統(tǒng)壓力下所產(chǎn)生的最大扭距。黏度高的塑料需要高的扭力及低的轉(zhuǎn)速,黏度低的塑料則相反。
大螺桿校小螺桿需要更大扭力。使用比例壓力閥來調(diào)整加料時的馬達扭力至所需值。
12.1塑化能力
塑化能力是一臺注塑機在最高螺桿轉(zhuǎn)速及零背壓下,于單位時間內(nèi)能夠均勻地塑化或提升到均勻的溶化溫度的一般硬膠重量。因塑化能力是以非結(jié)晶的一般硬膠表示,注塑結(jié)晶塑料時塑化能力要較高。雖然料筒的發(fā)熱器也幫助溶化塑料,但是這部分的熱能他們的能力不計算在塑化能力內(nèi)。要求證還未超越一臺注塑機的塑化能力,將每模的注塑件及流道塑料重量W(克)除以螺桿旋轉(zhuǎn)時間t(秒),并轉(zhuǎn)換成公斤/小時:W'3600/C寸000)。此數(shù)應小于注塑機的塑化能力。
因為注塑周期比螺桿旋轉(zhuǎn)時間更長,一臺注塑機的注射重量S(克)及其塑化能力G(公斤/小時),斷定了最短注塑周期Train(秒)如后:Train=S*3600/(G01000)。
在快速的注塑機上生產(chǎn)薄壁或精準的注塑件時,與注塑機的注射重量及塑化能力匹配尤為重要,加大電馬達及油泵可以增加塑化能力。
13.1開模行程
開模行程是移動模板從合模到開模的位移。開模行程斷定了注塑件的最大高度H。其關(guān)系是:開模行程≥2H+水口長度L。如使用熱流道系統(tǒng)時L=0。以上的不等式提供空位給地心吸力、機械手或人手將注塑件拿走。
14.1模具高度(厚度)
模具高度是從垂直合模裝置時代遺留下來的。在水平的合模裝置中,更貼切的名稱是模具厚度。在一臺機鉸式的注塑機的規(guī)格中,容模量以一個范圍表示,代表注塑機能容納的最小至最大模具厚度。他們的相差便是注塑機的調(diào)模量。
在一臺直接油壓鎖模的注塑機的規(guī)格中,容模量是以一個數(shù)字表示,代表注塑機能容納的最小模具厚度。可用的模具厚度應比最小容模量大,使注塑機能合模及鎖模。否則,該用一臺較小的注塑機(其實該是較小的合模裝置)。可用的模具厚度應比最大容模量小進去模具才能放得。否則,該用一臺較大的注塑機。此參數(shù)決定了模具開??臻g大小,制品深度。容模量大,則制品深度越深,反之,制品深度越淺。
15.1模板最大開距
模板最大開距是合模裝置開盡時固定模板與移動模板的最大距離。它與開模行程與最大/最小容模量的關(guān)系如圖。
在機鉸式注塑機上,模板最大開距=開模行程+最大容模量。在直壓式油壓鎖模注塑機上=開模行程+最小容模量。
16.1拉桿空間
導柱內(nèi)間距決定模具的外形尺寸大小,模具能容于拉桿空間內(nèi)才能使用。拉桿空間是以水平及垂直尺寸表示,如下圖標。若模具是從上面吊入,它的闊度該小于水平的拉桿空間。若模具是從旁邊推入,則它的長度該小于垂直的拉桿空間。推薦在小模具兩側(cè)多留25毫米空間,在大模具兩側(cè)多留50毫米空間。還要避免沉重的模具在安裝時碰撞拉桿,使它凹陷,影響后繼的移動模板的順滑移動。
17.1模板尺寸
模板是模具背后支撐的厚板。推薦模具不應超越模板尺寸以防注射時模具彎曲,一般建議模板的外形尺寸不大于拉桿中心距。模具太小又會在模板上產(chǎn)生過高彎曲應力,甚至使模板斷裂。有些廠商提供加大的模板。注塑汽車的防撞欄是個使用很闊模板的例子。
18.1模板厚度
移動模板與固定模板應下有足夠的剛度才可將拉桿的力量傳到模具而撓度不大。在給定的幾何尺寸內(nèi),一塊平坦(沒肋骨)模板的撓度是正比于其厚度的立方。尤其是移動模板的設(shè)計,要解決重量與厚度的矛盾。拉桿空間與模板尺寸有關(guān)。只是增加拉桿空間而不改變模板厚度,在相同的負載下?lián)隙茸匀辉黾?。簡單地說,不可單看拉桿空間,要同時考慮模板的剛度。 模板撓起使模具變形,因而影響注塑件的型狀與尺寸。有些模板是有肋骨的,用來增加剛度及減低重量。因肋骨的分布并不統(tǒng)一,比較不同廠商的模板剛度并不容易。1000/(3.1416×(d2/4)*4)=鎖模力×1000/(3.1416×d2)。 (應力以公斤/毫米2算,鎖模力以噸算,直徑d以毫米算。)
高拉力鋼的斷裂應力超過90公斤/毫米2。低碳鋼則只有20公斤/毫米2。在超越斷裂應力時,拉桿便斷裂。拉桿斷裂的原因包括:
a.模具厚度不均;b.模腔不對稱;c.調(diào)模裝置失調(diào)。
他們都引致拉桿的拉力不平均。
另一原因是模溫上升使模具膨脹,拉桿拉力因此比調(diào)模時高。例如:達明的MEl25注塑機有四條直徑75毫米的拉桿。鎖模力是125噸。拉桿使用高拉力鋼。求拉桿的安全系數(shù)。
假設(shè)拉桿拉力平均,每拉桿的應力是125×1000/(π×752)二7.07公斤/毫米2。安全系數(shù)是90/7.07=12.7。在工業(yè)器材的設(shè)計中,10的安全系數(shù)是很普通的,例如升降機滿載時的銅纜應力。
拉桿斷裂一般都在螺牙底部,因為那里有應力集中。尤其在定模板處的螺牙前三牙內(nèi)的螺牙底部斷裂發(fā)生率高達90%。
20.1頂出行程
頂針前移使塑件脫模的最大距離。長的塑件需要長的頂出行程,在注塑機采購時需要根據(jù)自己的產(chǎn)品來關(guān)注這個參數(shù)。一般在半自動操作時,頂出行程的值需要有制品高度的一半以上,全自動循環(huán)時需要考慮整個制品高度。
21.1頂出力
頂針推動模具頂板的力量,當塑件冷卻時,它因收縮會抓緊模具,需要大的頂出力才能脫模。對于帶螺紋的制品采取強制脫模時特別需要關(guān)注這個參數(shù)。直徑在φ40左右時每個制品的頂出力需要在400-600kgf。有時規(guī)格表也指出(較小的)頂針后退力。
22.1射臺行程
在維修噴嘴、噴嘴發(fā)熱器、料筒前端及清理模具澆口時,注射臺需要要往后移,注射臺行程越大對上述的操作越方便。一般建議噴嘴能夠退出模板大平面100mm以上。同時螺桿馬達不應緊貼墻壁,背后應留有空間。
23.1射臺推力
射臺推力(俗稱座進力),在注射過程中注射臺前移使噴嘴緊壓模具澆道口平、球面的鎖緊力。注射臺推力將噴嘴緊壓模具澆道口平、球面封閉,防止漏膠。在射臺推力不足時在噴嘴、模具澆口處產(chǎn)生冒料的現(xiàn)象。
24.1空注塑周期時間
在空注塑周期中,注塑機并不注射或塑化??兆⑺苤芷跁r間是模具合模時間加開模時間加再合模的延遲時間。它由EUROMAP 6標準定義??兆⑺苤芷谑亲疃痰淖⑺苤芷?,因它不包含冷卻時間。另一表達方法是周期率,是每分鐘的周期數(shù)。
以最高速率運作注塑機而注塑機的動作不暢順并不明智。這又是另一例子為何參數(shù)并不可以單獨考慮。
25.1電動機的額定功率
油壓系統(tǒng)是由電動機帶動油泵驅(qū)動。它以某一效率將電能轉(zhuǎn)換成動能。電動機的額定功率以千瓦或馬力計算,它代表在指定的條件下,如線圈溫度,馬達輸出的最大功率。有些廠商提供加大的油泵,此時也應加大電動機。
電動機的額定功率不應與效率混淆。一個較低的額定功率本身并不代表注塑機更有效率。只意味著在注塑周期內(nèi),它會經(jīng)歷更大過載。三相馬達在廣闊的功率范圍內(nèi)效率都是約90%。
注塑周期的不同階段所需的壓油功率參差不齊。對電動機來講,所需的功率也是參差不齊。注射階段和儲料階段通常是對電動機考良的階段,電動機的額定功率都比他低,以致在注射階段和儲料階段時電馬達都超額運行,一般超載能力需求在1.4左右。在一臺沒有蓄能器的注塑機上,電動機在注射階段是過載的。大多數(shù)電動機都能有短暫時間內(nèi)過載兩倍的能力。
雖然三相電動機會超載,它的轉(zhuǎn)速還是較平穩(wěn),所以額外的功率來自增加的扭力。因馬達電流是正比于扭力,電動機過載會過熱(正比於電流的平方),減低其長期運行的可靠性。在同噸位機器上一個功率較高的電動機過載的幾率較小。
在一臺有蓄能器的注塑機上,情況可就不一樣。有了蓄能器,可使用較低功率的電動機。蓄能器在低流量需要時儲起壓力油,以備高流量需要時用。總之,它在周期內(nèi)平均了電動機的負載并減低其過載。
一個功率高的電動機不會耗掉更多的能源。能源用掉多少是決定于負載(多少功要做),負載又是決定于電動機、油泵排量及油路設(shè)計。
三相電動機在額定功率時每相所需的電流是:
im(安培)=馬達額定功率(千瓦)×效率×功率因子)= 電動機額定功率(馬力)×效率×功率因子)。大多數(shù)的三相電動機的效率=0.88-0.91,功率因子=0.84-0.880
例如:海天HTF250X2注塑機使用30KW電動機。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少?
假設(shè)效率=0.91,功率因子=0.88,im(安培) =30×1000/(3×c0.91××1000/(3×單相電壓(伏特))。例如:海天HTF250X2有6個發(fā)熱器,每個1.2千瓦功率。6個發(fā)熱器平均分布在三相上,每相有兩個發(fā)熱器。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少? in=6×1.2×1000/(3*220)=10.9安培。
27.1總功率
注塑機工作時所消耗的總能量,主要有電機功率,各發(fā)熱圈的總功率及一些輔助設(shè)備消耗的功率。它是接駁電源時用來估計電流的。但它不包括過載電流,因它用的馬達額定功率。it=im+in。
28.1加熱區(qū)數(shù)
有多少個加熱區(qū)是看料筒上安裝了多少個熱電耦。如使用零散的溫度控制器,它相當于多少個溫度控制器。一個溫度控制通常帶兩個電熱器。較多的加熱區(qū)有更佳的料筒溫度控制。較大的注塑機有較長的料筒,因此加熱區(qū)也多。
29.1液壓油箱容量
液壓油箱容量與冷卻有關(guān),并用來算出要買多少桶液壓油。較大的液壓油箱可以盛載較多的液壓油,有助于降低油溫,因熱量分布在較多的油里。一桶壓力容量200公升。一臺儲油缸容量220公升的注塑機需買兩桶壓力油。
30.1料斗容量
當一料斗填滿塑料后可使用多久?較大的料斗減少操作員的處理。
但使用吸濕塑料時,料斗內(nèi)的塑料不應停留超過一小時。填充料斗的塑料重量(以公斤算)應小于實際注射重量(克)*3600/(注塑周期時間(秒)*1000)。例如:每件塑件及流道塑料的重量分別是14克與12克。注塑機每24秒周期注塑6件塑件。若料斗內(nèi)的塑料停留不超過一小時,求可放多少塑料進去?
所需重量
(6×14+12)×3600/(24×1000)=14.4公斤。
31.1系統(tǒng)壓力
即注塑機在油缸工作時,液壓油泵不超載時能產(chǎn)生的最大工作壓力。當油壓系統(tǒng)壓力較大時,注塑機各部分工作壓力在外形尺寸不變時,將產(chǎn)生更大的力,但系統(tǒng)壓力過大,對液壓閥、管路及郵封的要求都相應提高了,制造、維護都比較困難。
系統(tǒng)壓力的限定在于其使用油泵的結(jié)構(gòu),;使用葉片泵的注塑機多數(shù)使用140Bar系統(tǒng)壓力,它約等于140公斤/厘米2。這個限制是來自葉片泵,葉片泵設(shè)計結(jié)構(gòu)內(nèi)部壓力不平衡的關(guān)系,限制它送出較高壓力。在較高的系統(tǒng)壓力下,產(chǎn)生相等力量需要較小的油缸直徑,或相等的油缸直徑會產(chǎn)生較大的力量。在系統(tǒng)壓力提升后,整個控制的響應度會較快。當然在特殊場合是會使用210Bar或更高的系統(tǒng)壓力。
32.1注塑機尺寸
注塑機尺寸的意義在于裝箱付運及所占地面。集裝箱(貨柜箱)的大小是以級數(shù)跳的,如20英尺及40英尺長。如兩臺注塑機可放在一個集裝箱內(nèi),運費幾乎可以減半。租金昂貴的地區(qū)如香港,新加坡都喜歡用占地小的注塑機。
33.1注塑機重量
注塑機重量的意義在于吊運、貨車付運、地基負荷及運輸費用考良,吊機、貨車都有額定吊重及載重量。若注塑機并不放在地上便要考慮他對地板的負荷。特別對于大型注塑機更是需要考慮注塑機付運過程的限制,特別是在付運過程中公路橋梁限制。
34.1合模機構(gòu)的比較
當客戶要選擇注塑機時,首先要確定注塑機的結(jié)構(gòu)形式。射出機構(gòu)各主要廠家的結(jié)構(gòu)形式差別不大,結(jié)構(gòu)差別主要在鎖模方面。這兩大類鎖模結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)缺點列于下表中。
35.1特殊裝置
替您解決某些注塑難題。
36.1常用塑料的用途和特性介紹
注塑機(注塑成行機)是將熱塑性塑料或熱固性增料制成各種塑料制件的主要成型設(shè)備。注射成型具有只有一次能成型出形狀復雜、尺寸精度高和帶有金屬嵌件等特點。用注射方法生產(chǎn)的塑料品種十分廣泛,除了大多數(shù)的熱塑性樹脂,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯及其共聚樹脂(PS、AB、ABS等)、聚酰胺(PA)、聚甲(POM)、聚碳酸(PC)、聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚甲丙烯酸甲(PMMA)等通用塑料和工程塑料外,還有其他的共聚、共混、增強、填充材料等。
根據(jù)使用要求,采用注射方法生產(chǎn)出具體有不同物理、力學、介電、熱性能的各種產(chǎn)品,按用途可分為4類。
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注塑機
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原文標題:如何選擇一款最適合的注塑機
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