In einer Minute können 1.500 Kronkorken hergestellt werden, was so effizient ist, dass man es kaum glauben kann! Es profitiert von effizienter und führender Spritzgusstechnologie und Heißkanal-Präzisionsformen mit mehreren Kavitäten. Werfen wir einen Blick auf den Spritzgussprozess und seine Formen.
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Das Konzept der Aggregatspritzgussform ohne Anguss
Durch die sogenannte Non-Runner-Kondensatform wird beim Spritzgießen das geschmolzene Material im Angusskanal stets in einem heißen Fließzustand gehalten. Beim Öffnen der Form muss lediglich das ausgehärtete Produkt entnommen werden, ohne dass Angussaggregate entstehen. Im Vergleich zur herkömmlichen Spritzgussform handelt es sich hierbei um eine fortschrittliche Spritzgusstechnologie und eine heiße Richtung in der Entwicklung des Kunststoffspritzgussverfahrens. Sein größtes Merkmal besteht darin, dass es die Materialausnutzung erhöhen, die Produktionskosten senken und die Qualität der Teile sicherstellen kann.
Die Non-Runner-Kondensat-Spritzgussform aus Thermoplasten bezieht sich auf die Methode der Wärmeisolierung oder Erwärmung in der Form, um die Kunststoffschmelze im Fließkanal von der Düse der Spritzgießmaschine bis zum Anguss des Formhohlraums immer in geschmolzenem Zustand zu halten und kann kontinuierlich in den Formhohlraum eingespritzt werden.
Duroplastische Kunststoffe verwenden eine Warmkanal-Spritzgussform, das heißt, die Schmelze im Kanal wird durch Temperaturregelung auf einer eingestellten Temperatur gehalten.
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Entwicklung der Technologie für Aggregatformen ohne Anguss
Die Nichtkanal-Kondensatform wird auch Heißkanalform genannt. Der Heißkanal ist keine neue Technologie. Es wird seit mehr als 30 Jahren in thermoplastischen Spritzgussformen eingesetzt. Bereits 1940 meldete ER Knowles in den USA ein Patent für die Heißkanaltechnik an.
Es wird geschätzt, dass die Heißkanaltechnologie bei mehr als einem Viertel der Spritzgussformen in Europa und bei mehr als einem Sechstel in den Vereinigten Staaten zum Einsatz kommt. Im Ausland wurden Heißkanalsystemkomponenten serialisiert und kommerzialisiert. Es wird prognostiziert, dass der Anwendungsanteil der Heißkanaltechnologie von Jahr zu Jahr zunehmen wird. In den letzten Jahren hat sich die Heißkanaltechnologie immer weiter weiterentwickelt und verbessert.
In China wird die Heißkanaltechnologie seit den 1980er Jahren schrittweise eingesetzt und befindet sich immer noch in der Entwicklungs- und Anwendungsphase. In Spritzgussformen beträgt der Auftragsanteil nur etwa 2 bis 3 Prozent. Doch die Entwicklungsaussichten sind sehr gut und das Nachfragepotenzial im Markt sehr groß.
Die Entwicklung der Heißkanal-Formtechnologie weist folgende Trends auf:
1) Entwicklung und Erforschung verschiedener neuer Düsen, Heißkanalplatten und verwandter Technologien, um den Anforderungen verschiedener Kunststoffe und Produkte gerecht zu werden. Wie Leckageverhinderung, Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und thermisches Gleichgewicht usw.
2) Miniatur-Thermodüsen und Heizelemente sowie Temperaturregelungstechnik.
3) Dreidimensionales CAD des Heißkanalsystems und seiner Simulationstechnologie.
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Arten von Zuschlagstoffformen ohne Anguss
(1) Abhängig von den Eigenschaften des Kunststoffs und der Wärmequelle des Läufers:
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(2) Der Grundaufbau des Heißkanalsystems:
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(3) Analyse und Vergleich von Kalt- und Heißkanälen:
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Anwendungsbeispiel einer Form und acht Kavitäten
(a) Traditioneller Kaltkanal.
(b) Die Heißkanaldüse ersetzt den Hauptkanal und das Kondensat im Hauptkanal entfällt. Reduzieren Sie den Angussabfall um etwa 40 Prozent und verkürzen Sie den Formzyklus um etwa 10 Prozent.
(c) Der Heißkanalplatte werden zwei Heißdüsen hinzugefügt, um das Volumen des Hauptströmungskanals zu reduzieren. Im Vergleich zu Abbildung (a) verringert sich die Strömungskanalaggregation um 60 bis 70 Prozent.
(d) Für jede Kavität werden heiße Düsen verwendet, wodurch Kaltkanäle entfallen. Die Zykluszeit ist kurz und es können dünnwandige Teile geformt werden. Hohe Formkosten
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Merkmale der Nicht-Läufer-Kondensat-Spritzgussform
1. Vorteile der Verwendung einer Spritzgussform für Aggregate ohne Anguss
1) Anstelle einer Dreiplattenform kann auch eine Punktangusszuführung verwendet werden; Der Formaufbau wird vereinfacht und die Anforderungen an den Formöffnungshub der Spritzgießmaschine werden reduziert.
2) Einsparung von Rohstoffen; Vermeidung des Prozesses und der Kosten für Recycling, Zerkleinerung und Wiederverwendung des Fließkanalaggregats.
3) Die Schmelze im Anguss befindet sich immer in geschmolzenem Zustand und der Strömungswiderstand ist gering, was die Übertragung von Füll- und Haltedruck begünstigt und die Oberflächenqualität und die mechanischen Eigenschaften des Produkts verbessert. Es kann Mehrpunktanschnitte, Formen mit mehreren Kavitäten sowie großflächige, dünnwandige Formen mit langem Durchfluss realisieren.
4) Es bleibt keine Zeit zum Abkühlen und Entfernen des Angusskondensats, was den Umformzyklus verkürzt. einfach zu automatisierende Produktion.
5) Der Druckverlust im Läufer ist gering, was den erforderlichen Formfülldruck und die Schließkraft der Einspritzmaschine verringert. Im Anschnittsystem findet keine Koagulation statt, wodurch das Injektionsvolumen reduziert und die Kapazität der Injektionsmaschine voll ausgenutzt wird.
6) Ein Nadelverschluss kann zur Steuerung der Schließzeit des Angusses verwendet werden, um die Formqualität des Produkts sicherzustellen.
2. Einschränkungen bei der Verwendung von Aggregatspritzgussformen ohne Anguss
1) Die Formstruktur ist komplex, die Herstellungskosten sind hoch und die Wartung ist schwierig; Das Heißkanalsystem ist störanfällig und die Betriebskosten sind hoch. Nicht für die Kleinserienfertigung geeignet.
2) Die anfängliche Vorbereitungszeit für die Produktion ist lang und die Anforderungen an die Fehlersuche in der Form sind hoch.
3) Es ist nicht für Kunststoffe mit Hitzeempfindlichkeit und schlechter Fließfähigkeit sowie für Kunststoffteile mit langen Formzyklen geeignet.
4) Die Angussplatte ist anfällig für Wärmeausdehnung und reagiert empfindlich auf Schmelzleckagen und den Ausfall von Heizelementen.
5) Strenge Temperaturkontrollanforderungen erfordern präzise Temperaturkontrollkomponenten und -systeme.
3. Kunststoffmaterialien, die für Spritzgussformen für Aggregate ohne Anguss geeignet sind
1) Der Schmelztemperaturbereich ist breit, die Viskositätsänderung ist gering und die thermische Stabilität ist gut. (Bei hohen Temperaturen ist die Zersetzung nicht leicht, bei niedrigen Temperaturen ist die Fließfähigkeit gut.)
2) Die Schmelzviskosität ist druckempfindlich. Kein Druck, kein Fluss, niedriger Druck kann fließen.
3) Kunststoff hat eine geringe spezifische Wärmekapazität und lässt sich leicht schmelzen und verfestigen.
4) Die thermische Verformungstemperatur des Kunststoffs ist hoch und das Produkt kann schnell aus der Form gelöst werden.
Theoretisch können nahezu alle Thermoplaste ohne Angusskanäle spritzgegossen werden. Die derzeit am häufigsten verwendeten Materialien sind: PE, PP, PS und ABS.
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Thermoplastische Betonspritzgussform ohne Läufer
1. Isolierter Läufer
Es gibt keine zusätzliche Heizvorrichtung im Kanal, aber die schlechte Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff wird genutzt, um den Querschnitt des Kanals sehr groß zu gestalten (oft mehr als 30 mm), so dass der Kunststoff nahe an der Oberflächenwand schmilzt Der Angusskanal stirbt aufgrund der niedrigeren Formtemperatur ab. Kondensiert schnell und bildet eine gefrorene Schicht, während die Schmelze in der Mitte des Strömungskanals geschmolzen und fließend bleibt. Um den Fließkanal bei diesem System freizuhalten, sollte die Geschwindigkeit der durch den Fließkanal fließenden Kunststoffschmelze möglichst hoch sein, damit das geschmolzene Material im Fließkanal kontinuierlich ersetzt wird und nicht genügend Zeit dafür bleibt völlig einfrieren.
Die Hauptmerkmale des adiabatischen Läufers sind niedrige Kosten; einfacher Materialaustausch während der Produktion; großer Durchmesser des Läufers und geringer Druckverlust; Wenn das Kondensat des Läufers gefriert, kann es einfach durch Öffnen der Trennfläche entfernt werden. Aufgrund seiner Größe verlängert sich jedoch die Erhitzungszeit des Kunststoffs. Die Temperaturführung ist nicht optimal und für die Verarbeitung hitzeempfindlicher Kunststoffe nicht geeignet. Es gibt weniger Bewerbungen.
Es wird normalerweise für Produkte mit geringer Verarbeitungsgenauigkeit und kurzem Formzyklus sowie zum Formen kleiner Allzweck-Kunststoffprodukte wie PE, PP und PS verwendet.
(1) Grubendüse
Es wird auch als adiabatischer Anguss bezeichnet und ist ein adiabatischer Einkanalkanal mit einfachster Struktur. Gilt nur für Produkte, deren Formzyklus weniger als 20 s beträgt.
Die sogenannte Well-Pit-Düse ist ein Hauptfließbecher, der zwischen der Düse der Einspritzmaschine und dem Hohlraumanguss angeordnet ist. Das Volumen im Becher beträgt etwa 1/3 bis 1/4 des Werkstückvolumens. Zur Wärmeisolierung wird um die Becherwand herum eine gefrorene Schicht gebildet, und der Luftspalt zwischen dem Angussbecher und der Schablone spielt ebenfalls eine Rolle bei der Wärmeisolierung.
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Die Struktur der Grubendüse
Abbildung (a) 1--Einspritzdüse; 2- Lagerschacht; 3- Punkttor; 4- Hauptkanalbecher; Abbildung (b) Torgröße; Abbildung (c) 1- Feder; 2- Positionierungsring; 3 - Lagerschacht; 4 - Düsen
(2) Adiabatischer Läufer mit mehreren Hohlräumen
1) Angusstor
Der adiabatische Strömungskanal mit mehreren Hohlräumen hat einen kreisförmigen Querschnitt und der Durchmesser beträgt normalerweise Φ16-32mm. Je länger der Formzyklus ist, desto größer sollte der Durchmesser sein.
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Der Luftspalt zwischen der Angussplatte und der beweglichen Schablone soll die Kontaktfläche reduzieren. Abbildung (a) Der Angussanfang ragt in die Laufschiene hinein, so dass ein Teil der geraden Angusskulisse in der Isolierung der Wärmedämmhaut der Laufschiene liegt. Abbildung (b) Ein Heizring wird um die direkte Angussbuchse herum angebracht, zwischen der Angussbuchse und der beweglichen Schablone befindet sich ein Luftspalt zur Wärmeisolierung, und zwischen der Angussbuchse und der Läuferplatte befindet sich ein Heizring. Wenn der Formzyklus lang ist, kann zum Erhitzen ein Heizstab in der Mitte des Angusses eingesetzt werden.
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Spritzgussform mit adiabatischem Angusskanal und mehreren Kavitäten
1-Hauptläuferbuchse; 2-feste Formplatte; 3-runner; 4-ausgehärtete Isolationsschicht; 5-Läuferplatte; 6-direkte Angussbuchse; 7-Vorlage verschieben; 8-Kern; 9 - Heizring; 10 - Kühlwasserleitung.
2) Punkttor
Die durch den Punktanguss geformten Teile haben kein Angussaggregat, der Anguss kann jedoch leicht einfrieren und ist daher nur für Produkte mit einem kurzen Formzyklus geeignet. Am vorderen Teil des Tors ist eine Heizsonde installiert, die das Tor erwärmen und Produkte mit einer langen Zykluszeit formen kann. Der Sondenkörper besteht üblicherweise aus einer Berylliumkupferlegierung mit guter Wärmeleitfähigkeit.
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Punktanschnitt-Spritzgussform mit adiabatischem Angusskanal und mehreren Kavitäten
1-Verriegelungsplatte zum Schließen des Läufers; 2-feste Formplatte; 3-Isolierschicht; 4-Läufer; 5-Hauptkanalbuchse; 6-Trennfläche schließende Sicherungsplatte; 7-Läuferplatte; 8-Typ Feste Kernplatte; 9-Vorlage entfernen; 10-Kern; 11-bewegliche Formträgerplatte; 12-Führungshülse; 13-Leitspalte
2. Heißkanal-Spritzgussform
Der Heißkanal besteht darin, eine Heizung im Inneren oder um den Kanal herum zu installieren, damit die Kunststoffschmelze im Kanal immer in geschmolzenem Zustand ist.
Der isolierte Läufer muss vor jedem Gebrauch das erstarrte Material im Läufer entfernen, während der Heißläufer lediglich den erstarrten Kunststoff im Läufer auf die Schmelztemperatur erhitzen und ihn dann entleeren muss. Es kann reproduziert werden. Sein Anwendungsbereich ist breiter als der von adiabatischen Angusskanälen und eignet sich auch zum Formen größerer Produkte mit mehreren Punktanschnitten.
Das Heißkanalsystem besteht aus zwei Grundeinheiten: dem Verteiler und dem Tropfen. Die Angussplatte wird im festen Teil der Form installiert und das geschmolzene Material von der Düse der Einspritzmaschine wird auf die Hohlraumplatte übertragen, und dann wird das geschmolzene Material von der heißen Düse direkt in den Hohlraum übertragen oder indirekt zugeführt zu mehreren Kavitäten durch einen Kaltkanal. Material. Die Düsen verlaufen typischerweise in einem 90-Grad-Winkel zur Angussplatte durch die Hohlraumplatte.
Das Heißkanalwerkzeug verfügt gleichzeitig über Heiz-, Temperaturmess-, Wärmeisolations- und Kühleinrichtungen. Die Heißkanalplatte ist beheizt und isoliert, das Gleiche gilt für die Düse. Der Verteiler und jede Düse verfügen über unabhängige Heizelemente und Temperaturkontrollsysteme. An Heißkanalformen werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Temperaturregelung gestellt, und die Vermeidung von Ungleichgewichten im Wärmehaushalt ist ein schwieriges Problem.
(1) Schließen des Heißkanaltors
In der Heißkanalform ist der Anschnitt jeweils mit dem Angusskanal im geschmolzenen Zustand und dem zu verfestigenden Produkt verbunden, und der Temperaturunterschied zwischen beiden beträgt mehr als 100 Grad. Es ist erforderlich, dass die Schmelze beim Einspritzen reibungslos durchläuft und der Anschnitt beim Öffnen der Form schnell geschlossen wird, um ein Austreten der Schmelze zu verhindern. Derzeit am häufigsten verwendete Torschließmethoden sind:
1) Offenes Tor geschlossen durch Wärmeausgleich
Das thermische Gleichgewicht beim Öffnen und Schließen des Tors wird durch die Einstellung der Temperatur des äußeren Heizrings oder der inneren Heizsonde der Torhülse erreicht. Der Aufbau und die Temperaturanpassungsmethode sind einfach und die Kosten niedrig. Der Nachteil besteht darin, dass das Tor leicht blockiert oder gezogen werden kann und die Anforderungen an die Temperatureinstellung hoch sind.
2) Seitentore durch thermischen Ausgleich geschlossen
Der Anschnitt wird durch Öffnen der Form abgeschnitten, die Anschnittstruktur und die Methode zur Temperatureinstellung sind einfach und es ist kein Drahtziehen erforderlich. Der Nachteil besteht darin, dass das Tor leicht blockiert werden kann und der Anwendungsbereich durch die Form des Produkts begrenzt ist.
3) Das Tor wird durch Umwälzheizung und Wärmedämmung geschlossen
Es ist notwendig, für den Formzyklus geeignete Vorrichtungen zur Anschnittheizung und Wärmedämmung einzurichten. Der Aufbau und die Temperatureinstellung sind relativ einfach und das Tor ist geschlossen und zuverlässig, es ist jedoch ein hochpräzises Temperaturkontrollsystem erforderlich.
4) Schieber durch federbetätigten Ventilschaft geschlossen
Der Ventilschaft wird durch den Harzdruck geöffnet und der Schieber durch die Wirkung der Feder geschlossen. Der Aufbau ist relativ einfach und das Tor wird zuverlässig geschlossen. Die Wärmebeständigkeit der Feder muss gut sein und der Ventilschaft kann flexibel gleiten.
5) Mechanischer Nadelverschluss
Verwenden Sie das pneumatische und hydraulische System, um die Bewegung des Ventilschafts zu erzwingen, um das Schließen und Öffnen des Schiebers zu bewerkstelligen. Die Struktur funktioniert zuverlässig, die Umformbedingungen sind breit gefächert, der Zyklus ist kurz und der Gate-Widerstand ist gering. Der Aufbau ist jedoch komplex und die Herstellungskosten hoch.
(2) Die Struktur des Heißkanals
1) Verlängerte Düse
Es handelt sich um eine spezielle Düse, die die Düse einer gewöhnlichen Einspritzmaschine verlängert, sodass sie direkt mit dem Anschnitt der Form in Kontakt kommen kann. Es wird durch eine elektrische Heizspirale beheizt und verfügt über ein Temperaturmess- und -kontrollsystem. Die Temperatur der Düse muss um {{0}} Grad höher sein als die des Zylinders. Der Düsenmund ist eigentlich der Anguss des Hohlraums, und üblicherweise wird ein Punktanguss mit einem Durchmesser von 0,8-1,2 mm verwendet.
Da die Hochtemperaturdüse direkt (oder indirekt) das Kunststoffteil formt, muss die Form isoliert werden, um zu verhindern, dass die hohe Temperatur der Düse die Aushärtung des Kunststoffteils beeinträchtigt. Üblicherweise werden Luftspalt- und Kunststoffhautisolierung verwendet. Nach dem Einspritzen und Halten des Drucks sollte die Düse von der Form getrennt werden, um die Kontaktfläche zwischen Düse und Form zu minimieren.
Die verlängerte Düse hat einen einfachen Aufbau und wird häufig in Formen mit einer Kavität verwendet. Üblicherweise werden kugelförmige, konische und andere Formen verwendet.
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(a) Kugeldüse (b) Kegeldüse
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(c) Formdüse (d) Adiabatische Düse
Der Aufbau der Verlängerungsdüse
Abbildung (a) Die Düse ragt in die Angusshülse hinein, die Düse wird durch die Schulter positioniert und trägt die Kraft, und der Abstand zwischen der Düse und der Angusshülse vergrößert sich.
Luftspaltbuchse.
Abbildung (b) Die Stirnseite der Düse ist Teil des Hohlraums mit einer Zwischenbuchse, einem Luftspaltschlitz und der Einleitung von Kühlwasser.
Abbildung (c) Die Düse muss am Einspritzsitz positioniert sein, um dem Druck standzuhalten. Das vordere Ende der Düse passt zum Loch und die Wärmeausdehnung muss berücksichtigt werden
Ausbuchtung und Blitz.
Abbildung (d) ist eine wärmeisolierende Düse mit einer schalenförmigen wärmeisolierenden Kunststoffhaut mit einer zentralen Dicke von 0.4-0.5 mm und einer Außenseite von 1.{{7 }}.5mm. Die Druckschulter ist mit einer PTFE-Dichtung eingebettet. Stellen Sie eine starke Steifigkeit am Boden des Angussbechers sicher.
2) Heißkanal-Spritzgussform mit mehreren Kavitäten
Es hat viele Strukturformen und ist weit verbreitet. Es zeichnet sich durch eine durch eine Heizung beheizte Läuferplatte aus. Es ist mit dem Hauptströmungskanal verbunden und mit einem Strömungskanal und mehreren Düsen versehen.
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Heißkanal-Formstruktur mit Anguss und mehreren Kavitäten
1-Hauptströmungskanalbuchse; 2-Heißkanalplatte; 3-feste Formplatte; 4-pad; 5-gleitender Druckring; 6-Düsenhülse; 7-Schraube; 8-Stecker; 9-Rotationsstopp ; 10-Heizung; 11-Seitenplatte; 12-Angussbecher vom Hauptkanaltyp; 13-feste Modellkavitätsplatte; 14-Bewegliche Modellkavitätsplatte.
3) Struktureller Aufbau der Heißkanalplatte
Um eine effektive Heizungsinstallation und Temperaturregelung zu gewährleisten, sind gute Heiz- und Isoliereinrichtungen erforderlich. Je nach Anzahl und Lage der Tore gibt es viele Formen.
Ausführung der Heißkanalplatte:
• Der Durchmesser des Rundläufers beträgt im Allgemeinen 5-15 mm.
• Das Endloch des Nebenschlusskanals wird mit einem Feinzahnstopfen verschlossen.
• Luftspalt oder Asbestplatte zur Wärmedämmung. Häufig verwendeter Luftspalt 3 ~ 8 mm.
•Die Heißkanalplatte weist eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit auf.
• Hergestellt aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt oder Kohlenstofflegierungsstahl.
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Der Aufbau der Heißkanalplatte
1-Heizungsloch; 2-runner; 3-Installationsloch der Zufuhrdüse
4) Die Heizmethode der Heißkanalplatte
• Interne Heizung
Die interne Heizung soll einen Strömungskanal mit großem Durchmesser erwärmen, und auf der Achse des Strömungskanals ist eine Stabheizung installiert. Die Außenwand des Angusskanals ist kalt und der umlaufende Kunststoff gefriert und dient als Wärmedämmung, so dass die Heizung gut von der Form isoliert ist. Dadurch kann der Stromverbrauch um etwa 50 Prozent gesenkt werden, und es gibt kein Problem der Wärmeausdehnung der Läuferplatte. Leckagen werden besser beseitigt und das Ende des Angusses kann mit einer beheizten Sonde kontrolliert werden.
Bei interner Erwärmung kann sich Material festsetzen und zur Zersetzung führen. Daher ist es nicht für hitzeempfindliche Kunststoffe geeignet. Zudem ist der Formfülldruck im Angusskanal hoch.
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Interner Heizkanal und Düse
1-Kühlwasserloch; 2-Heizdüse; 3-Schmelzkanal; 4-interne Heizung
• Externe Heizung
Die von außen beheizte Angussplatte ist in der Form aufgehängt und meist mit einem Heizstab oder einem gebogenen Heizrohr an der Aussenseite des Angusskanals angeordnet. Zur Wärmedämmung der Läuferplatte werden Luftspalte und zusätzlich Wärmedämmbleche eingesetzt. Der Wärmeverlust muss berücksichtigt werden. Die Wärmeausdehnung der Laufplatte muss ausgeglichen werden, um Leckagen zu vermeiden. Auf der Läuferplatte sind Heißdüsen angebracht. Eine externe Erwärmung kann den Druckverlust der Form minimieren, und der Strömungskanal hat im Allgemeinen einen kreisförmigen großen Durchmesser. Die von außen beheizte Angussplatte und Düse eignen sich für wärmeempfindliche und hochviskose Kunststoffe, der Anguss hat keine Kalthaut und der Durchfluss des Angusses ist relativ groß. Außenbeheizte Läufer sind teurer als innenbeheizte Läufer.
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(3) Heißkanaldüse
Die Düse ist ein Schlüsselelement des Heißkanalwerkzeugs. Um den geschmolzenen Zustand des Kunststoffs in der Düse aufrechtzuerhalten, muss diese möglichst perfekt isoliert sein, und einige Düsen benötigen außerdem eine interne oder externe Heizung. Der Hohlraum muss gekühlt werden. Der Temperaturunterschied zwischen den beiden beträgt normalerweise 100-200 Grad, daher sollte das Düsendesign zunächst die Anforderungen an den Wärmehaushalt erfüllen. Es gilt, ein Erstarren und Verstopfen durch zu viel Kühlmaterial in der Düse sowie ein Gießen oder Ziehen oder gar eine thermische Zersetzung des Kunststoffs durch Überhitzung zu vermeiden. Zweitens sollte die durch Temperaturunterschiede verursachte Wärmeausdehnung berücksichtigt werden. Achten Sie auch hier auf das Austreten von Schmelze, das zu Blitzen führt und den normalen Betrieb beeinträchtigt.
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Häufig verwendete Heißkanaldüsenstrukturen:
externe Heizung
Interne Heizung
Federnadelventil
1) Bauformen verschiedener Heißkanaldüsen
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①Flachdüse
Gerade Torform
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Flache Düsenform mit geteiltem Anschnitt
• Punkttorform
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Verschiedene Formen von Flachdüsen mit einem Anschnitt
②Punktanschnittdüse
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Düsenform mit einem Angusspunkt und Düsenform mit geteiltem Angusspunkt
③Ventildüse
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Zylinder, Ölzylinder
④Spezielle Düse
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Einkern-Mehrkopftyp und Mehrkern-Mehrkopftyp
2) Die Heizmethode der Düse
①Externe Heizdüse
Die Wärmequelle kommt vom Heizring um die Düse. Der Schmelzflusswiderstand in der Düse ist gering und die Länge ist nicht begrenzt. Aufgrund baulicher Gegebenheiten ist die Temperatur am Anschnitt an der Vorderseite der Düse relativ niedrig. Aufgrund des Temperaturunterschieds ist der Wärmehaushalt nicht einfach zu kontrollieren. Der Wärmenutzungsgrad der extern beheizten Düse ist gering und es muss ein wärmeisolierender Luftspalt von 3 bis 5 mm um den Heizring vorhanden sein.
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Mehrkavitäten-Heißkanal-Spritzgussform mit Kontaktdüse
1-fester Formboden; 2-Kissenblock; 3-drehender Stift; 4-Stecker; 5-Heizung; 6-Heißkanalplatte; 7-Seitenstützplatte; 8-Direktkontaktdüse; 9-Heizkreis; 10-feste Modellkavitätsplatte; 11-Vorlage verschieben
②Innere Heizdüse
Die Wärme kommt von einem Heizstab in der Mitte des Shuttles. Die Heizstableistung kann über die Spannung eingestellt werden. Der Schmelzekanalspalt um das Shunt-Shuttle beträgt im Allgemeinen 3-5mm. Der Spalt ist klein, der Strömungswiderstand groß und die Wärmeableitung schnell; Der Spalt ist groß und der radiale Temperaturunterschied der Schmelze ist groß. Bei längeren Düsen ist eine elektrische Heizspirale zur Unterstützung der externen Beheizung erforderlich.
Die Temperatur der innenbeheizten Düse kann effektiv gesteuert werden, da die konische Hochtemperaturspitze bis in den Anschnitt hineinragt.
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Innenbeheizte Heißkanaldüse
1-Feste Vorlage; 2-Düse; 3-Konische Spitze; 4-Spaltkante; 5-Heizstab; 6-Isolierschicht; 7-Kühlwasserloch.
3) Nadelventildüse
Eine nadelförmige Spule, die geöffnet und geschlossen werden kann, wird in die Düse eingesetzt, um den Schieber in ein Ventil zu verwandeln. Die Injektions-Packungsphase ist aktiv; Die Abkühlphase ist ausgeschaltet. Der Durchmesser des Anschnitts kann vergrößert werden, wodurch das Verstopfen durch Fremdkörper vermieden und das Gießen und Drahtziehen der Anschnittschmelze verhindert wird. Geeignet für verschiedene Viskositäten, insbesondere niedrigviskose Kunststoffe.
Das Öffnen und Schließen der Spule kann durch Schmelzedruck oder Hydraulikdruck erfolgen.
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Federnadelventil-Heißkanaldüse
1-feste Formbodenplatte; 2-Heißkanalplatte; 3-Druckring; 4-Druckfeder; 5-Kolbenstange; 10-Wärmedämmschicht; 11-Heizring; 12-Düsenkörper; 13-Düsenkopf; 14-feste Formhohlraumplatte; 15-Austauschplatte; 16-Kern
Umformeigenschaften von Ventildüsen:
•Auf der Oberfläche des Produkts bleiben keine Angussspuren zurück und die Oberfläche des Angusses ist glatt.
•Möglichkeit, Anschnitte mit größerem Durchmesser zu verwenden, um das Befüllen der Kavität zu beschleunigen. Reduzieren Sie den Einspritzdruck und reduzieren Sie die Produktverformung.
•Verhindern Sie das Phänomen des Drahtziehens oder Gießens am Anschnitt beim Öffnen der Form.
•Wenn sich die Schnecke der Einspritzmaschine zurückbewegt, kann verhindert werden, dass das geschmolzene Material im Formhohlraum zurückfließt.
• Es kann mit der Ablaufsteuerung zusammenarbeiten, um die Schweißmarkierungen des Produkts zu reduzieren.
(4) Wärmehaushalt und Temperaturregelung des Heißkanalsystems
1) Anforderungen an den Wärmehaushalt des Heißkanalsystems
Das Heißkanalsystem muss den Anforderungen des Wärmehaushalts genügen und sein Wärmeverlust sollte durch Heizung ausgeglichen werden. Idealerweise sollte sich das Heißkanalsystem in einem isothermen Zustand befinden. Die Anforderung an die Regelung des Heißkanalsystems besteht darin, die Abweichung von der Solltemperatur möglichst gering zu halten. Hierzu sollten folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
• Präzise Auslegung der Heizelementleistung;
• Heizelemente sind korrekt in die Systemstruktur eingebaut;
• Bestimmen Sie die Heizposition und den Temperaturmesspunkt angemessen.
• Angemessene Wärmedämmmaßnahmen und -wirkungen.
Aus Sicht des Benutzers sollten folgende Bedingungen erfüllt sein:
• Gute Haltbarkeit;
•Einfach auszutauschen;
• Gute Schadensresistenz, Korrosionsbeständigkeit, kein leichtes Auslaufen;
•Die Leitungsverbindung ist sicher und zuverlässig.
2) Art der Heizung
Häufig verwendete Heizelemente für Heißkanalformen sind:
• Häufig verwendete Spulen- und Bandspulenheizungen zur Düsenheizung;
•Gummi- und Rohrheizkörper werden üblicherweise zur Läuferplattenheizung verwendet.
3) Temperaturregelung des Heißkanalsystems
•Eine genaue Temperaturregelung ist der Schlüsselfaktor für den automatischen Betrieb des Heißkanalsystems. Eine übliche Methode ist die Verwendung eines Temperaturkontrollmessgeräts zur Steuerung des Schützes.
• Sein Steuerprinzip besteht darin, das Öffnen und Schließen des Heizelements durch Beurteilung der Temperatur der Form zu steuern. Wenn die Formtemperatur unter dem eingestellten Wert liegt, wird das Schütz geschlossen, die gesamte Spannung wird an das Heizelement angelegt und seine Temperatur steigt schnell an; Wenn die Temperatur den eingestellten Wert erreicht, wird das Schütz ausgeschaltet.
• Thermoelemente werden in der Nähe des Strömungswegs installiert. Die Hysterese der Thermoelement-Temperaturmessung verringert die Genauigkeit der Temperaturregelung. Das Ausgangssteuergerät des Heißkanal-Temperaturregelsystems mit Pulsweitenmodulation verwendet einen leistungsstarken bidirektionalen Thyristorausgang, der einen stabilen Betrieb, eine zuverlässige Leistung und eine lange Lebensdauer des Heizelements bietet.
(5) Anwendungsbeispiele für Aggregatformen ohne Anguss
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Spritzgussform aus duroplastischem Kunststoff ohne Läufer
Warmkanal-Spritzgussform zum Spritzgießen von duroplastischen Kunststoffen ohne Kanalzuschlag.
1. Umformprinzip
Während des Spritzgießens des warmen Angusskanals sollte der Kunststoff im Angusskanal wie im Zylinder der Spritzgießmaschine immer in einem geschmolzenen Zustand gehalten werden. Aus diesem Grund muss am Fließkanal der Form eigenständig eine Niedertemperaturzone eingestellt werden, deren Temperatur etwa im Bereich von 105-110 Grad liegt. Die warme Läuferplatte nutzt die Zirkulation von heißem Wasser oder heißem Öl zur Wärmeerhaltung, und die Wärme wird durch das Temperaturmess- und Temperaturanpassungssystem abgeführt oder ergänzt. Der Formhohlraum ist eine Hochtemperaturzone und die Temperatur beträgt etwa 145-180 Grad. Nachdem das Material in den Hohlraum eingespritzt wurde, wird es unter Hitze und Druck vernetzt und verfestigt, um eine unschmelzbare und unlösliche Substanz mit einer Netzwerkstruktur zu bilden. Die Wärmeisolierung zwischen dem Niedertemperaturbereich und dem Hochtemperaturbereich ist der Schlüssel zur Temperaturkontrolle, und für die Wärmeisolierung zwischen ihnen werden normalerweise Asbestzementplatten oder Epoxidglasfaserplatten verwendet. Gleichzeitig ist es notwendig, die feste Platte der festen Form und die feste Platte der beweglichen Form zu isolieren. Auch die Luftspaltdämmung ist ein häufig verwendetes Dämmmittel. Um die warme Läuferplatte und die Düse herum sind Luftspalte vorhanden. Die Düse befindet sich an der Schnittstelle zwischen hoher und niedriger Temperatur und sollte daher aus legiertem Stahl mit schlechter Wärmeleitfähigkeit bestehen. Alternativ kann hochfester Kunststoff wie PI zum Einlegen der Düsenmündung und des oberen Endes der Düse verwendet werden durch ein temperaturregulierendes Medium auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden.
Beim Spritzgießen mit warmem Anguss müssen die Materialien eine gute Fließfähigkeit im Anguss aufrechterhalten, druckempfindlich sein und sich nach dem Eintritt in den Hochtemperaturhohlraum schnell verfestigen.
Warmkanal-Spritzgießen kann 15 bis 35 Prozent der Rohstoffe einsparen und mehrere Teile in einer Form herstellen, was es zu einem vielversprechenden Formverfahren macht. Es bestehen jedoch strenge Anforderungen an die Temperaturkontrolle, hohe technische Schwierigkeiten und hohe Formkosten.
2. Die Struktur der Warmkanal-Spritzgussform
1) Struktur einer Warmkanal-Spritzgussform mit mehreren Kavitäten
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1-bewegliche formfeste Platte; 2-Druckplatte; 3-feste Platte mit Schubstange; 4-Schubstange; 5-Isolierplatte; 6-Heizstab; Einfügung; 10-Kern; 11-feste Schalung; 12-Wasserloch; 13-warme Läuferplatte; 14-Positionierungsring; 15-Isolierplatte; Schließschablone; 19-Dämmplatte; 20-Düse.
2) Hauptkanal-Spritzgussform mit Einzelhohlraumtemperatur und Temperatur
Für eine Duroplast-Spritzgussform mit einer Kavität kann die Düse speziell entworfen und mit einem temperaturgesteuerten Medium hergestellt werden, um die ursprüngliche Spritzgussmaschinendüse zu ersetzen und in die Form hineinzuragen.
Die verlängerte Düse ist direkt mit dem Anschnitt verbunden und hinterlässt nach dem Formen Narben auf dem Kunststoffteil. Zur Wärmeisolierung befindet sich um die Düse herum ein Luftspalt, und die Düse verlässt die Form nach dem Einspritzen und der Aufrechterhaltung des Drucks. Die Temperatur der Düse wird streng kontrolliert und das Material verfestigt sich, wenn es zu kalt oder zu heiß ist. Abstandsdüsen ermöglichen eine einfache Entfernung des ausgehärteten Materials im Falle eines Injektionsfehlers.
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(a) Erweiterte Düse (b) Hülsendüse
3. Kernpunkte des Formendesigns
1) Zwischen der warmen Läuferplatte und der Schablone müssen gute Wärmeisolationsmaßnahmen vorhanden sein, um zu verhindern, dass die Temperatur der Läuferplatte ansteigt und zu Störungen führt.
2) Die Formtemperatur muss genau kontrolliert werden und Schwankungen innerhalb von 5 Grad sind zulässig. Die Temperatur der Läuferplatte und jeder Düse sollte separat geregelt werden.
3) Der Warmkanal sollte einen kreisförmigen Querschnitt haben, um die Isolierung der Schmelze und den Füllfluss zu erleichtern, mit einem allgemeinen Durchmesser von 6-8 mm. Wenn Faserfüllstoff vorhanden ist, sollte ein größerer Wert gewählt werden. Es dürfen keine Stagnationsbereiche wie Sackgassen und Rillen im Läufer vorhanden sein. Die Oberflächenrauheit des Läufers sollte mit dem Hohlraum übereinstimmen und vorzugsweise verchromt sein, um Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.
4) Der Lochdurchmesser der Düse beträgt im Allgemeinen nicht weniger als 4 mm und sie hat einen umgekehrten Kegel von 0,5 Grad ~1 Grad, was für die Entformung des Angusses praktisch ist.
5) Die Trennfläche sollte separat auf der warmen Angussplatte angebracht werden und mit einer hakenartigen Verriegelungsplatte zum Öffnen und Schließen ausgestattet sein, um die Entnahme des verfestigten Materials aus der Angussschiene vorzubereiten.
6) Das Volumen des Angusskanals sollte kleiner sein als das Gesamtvolumen des auf einmal eingespritzten Kunststoffs, um zu verhindern, dass die Kunststoffschmelze zu lange im Angusskanal verbleibt und sich verfestigt.
