Какви са често срещаните проблеми и решения в машините за леене под налягане на пластмаса?

Машината за шприцване на пластмаса, като основно оборудване на съвременната производствена индустрия, се използва широко в автомобилната, електронната, медицинската и други индустрии. Тези машини ефективно произвеждат структурно сложни продукти чрез нагряване и топене на термопластични или термореактивни пластмаси, които след това се инжектират в кухините на формата под високо налягане. Въпреки това, в процеса на използване, оборудването често ще се сблъска с проблеми като неправилна настройка на параметрите на процеса, дефект в дизайна на формата, механична повреда и т.н., засягащи ефективността на производството и качеството на продукта. В тази статия често срещаните проблеми на машините за леене под налягане на пластмаса са обобщени систематично и решението е предоставено с типични случаи, които могат да осигурят техническа справка за индустрията.

1. Непълно запълване (Къс удар)
Феномен: Продуктът не е напълно запълнен с кухина на матрицата, което показва недостиг на някои материали или общи размери с по-малък размер.
причина:

• Параметри на процеса: Недостатъчно налягане на впръскване (по-малко от 70 MPa), бавна скорост на впръскване (по-малко от 1 s/изстрел) и ниска температура на цевта (по-малко от 230 градуса).
• Дизайн на матрицата: Прекалено тесни канали, секцията на портата е малка, лошата вентилация причинява оставане на въздух в кухината.
• Характеристики на материала: Слаба течливост на смолата (напр. PC материал с висок-вискозитет), прекомерно съдържание на влага в суровините (недостатъчно изсушаване).

Решения:

• Регулиране на процеса: Постепенно увеличаване на налягането на впръскване до 100–150 MPa, увеличаване на скоростта на впръскване до 3–5 сек/сек и регулиране на температурата на цевта до 250–300 градуса, в зависимост от свойствата на материала.
• Оптимизиране на матрицата: Увеличете диаметрите на каналите (препоръчва се по-голям или равен на 8 mm), увеличете броя на портите или вентилационните вентили за управление и увеличете изпускателния канал в края на кухината (дълбочина 0.02 -0.05 mm).
• Боравене с материали: Използвайте специални суровини (като PC-110 с висок{0}}поток) и следвайте строг процес на сушене (сушене във вакуум По-голямо или равно на 4 По-голямо или равно на 4 часа – 115 градуса).

Казус от практиката: При производството на автомобилни интериори, малкият диаметър на вратата (2 mm), има къс изстрел на ръба. Чрез увеличаване на диаметъра на затвора до 4 mm и регулиране на налягането на инжектиране до 120 MPa, процентът на дефектите намалява от 15% до по-малко от 2%.
2. Мехурчета и кухини в продуктите
Феномен: Мехурчета или дупки се появяват вътре или на повърхността на продукта, което засяга механичните свойства и естетиката.
причина:

• Материални фактори: Високо съдържание на влага в суровините (напр. PA6 не изсъхва до по-малко от 0,2% влажност), непълно отстраняване на летливите вещества.
• Параметри на процеса: Недостатъчно налягане на впръскване (<80 MPa), short retention time (<2 ss), excessive barrel temperature (>300 градуса, което води до разграждане на материала).
• Дизайн на матрицата: Неправилното поставяне на шибър води до неравномерно пълнене на запушени от стопилка вентилационни системи.

Решения:

• Обработка на материали: Предварително изсушаване на суровини с помощта на сушилни с молекулярно сито (точка на оросяване По-малка или равна на -40 градуса) с връщащо налягане от 5–10 MPa за отстраняване на летливите вещества.
• Оптимизиране на процеса: увеличете налягането на впръскване до 100–130 MPa, удължете времето на задържане до 5–8 s и намалете температурата на цевта до 260–280 градуса.
• Подобряване на матрицата: Добавени са изпускателни канали (ширина 3–5 mm) на разделителната линия и е оптимизирано разположението на вратата на дебело-стенната част на продукта.

Казус от практиката: По време на производството на електронни съединители се създават вътрешни мехурчета поради прекомерно съдържание на влага в суровината (0,5%). Проблемите с мехурчетата бяха разрешени чрез увеличаване на етапа на сушене на 120ºC (4 часа) и регулиране на налягането на инжектиране до 120MPa.
3. Светкавица върху продукта (Burrs)
Феномен: Твърде много люспи се появяват върху линиите за сортиране на продукти или повърхностите на сърцевината, което изисква вторичен ремонт.
причина:

• Фактори на оборудването: Недостатъчна сила на затягане (< pressure required for product), increased clearance due to wear of clamping mechanisms.
• Process Parameters: High injection pressure (>150 MPa) and high barrel temperature (>300 градуса, намалявайки вискозитета на материала).
• Mold Defects: Uneven parting surfaces (gap >0,05 mm), силно износени водещи стълбове/втулки.

Решения:

• Поддръжка на оборудването: калибрирайте силата на затягане до 1,2 пъти необходимото налягане (например задайте силата от 600 на 500 тона продукт на 600 тона) и сменете износените компоненти на затягане.
• Регулиране на процеса: намалете налягането на впръскване до 100–120 MPa и контролирайте температурата на цевта на 250–270 градуса.

Ремонт на мухъл: Равността на плоскостта на разделителната повърхност се проверява с помощта на CMM и се поправя чрез шлайфане или покритие (грапавост на повърхността По-малка или равна на 0,8 μm).
Казус от практиката: Светкавичните крушки се появяват в производството на корпуси на домакински уреди поради недостатъчна сила на затягане (450t машини се използват в 500t продукти). Чрез надграждане до 600t машина и оптимизиране на налягането на впръскване до 110 MPa, скоростта на пламък спадна от 8% до под 0,5%.

1. Винтът не успя да се завърти или прибере
Феномен: По време на инжектирането винтовете се забиват или не успяват да се пластифицират напълно и да се свият.
причина:

• Barrel Issues: High temperature at the back of the barrel (>300 градуса) причинява карбонизация на материала и запушване на винтовете.
• Mechanical Failures: Too much roughness on the screw surface (Ra >1,6 μm), износване на лагери или повреда на задвижващи зъбни колела.
• Електрическо управление: Защитата от претоварване се задейства при двигател с винтово задвижване или неправилно подравнени крайни изключватели.

Решения:

• Почистване и поддръжка: Отстранете винтовете след затваряне, отстранете карбонизирания материал с медни четки и повторно полирайте повърхността на винта (Ra По-малко или равно на 0,8 микрона).
• Контрол на температурата: Намалете температурата в задната част на цевта до 260-280 градуса и увеличете потока на охлаждащата течност до 15 L/min.
• Електрическа проверка: Проверете три{0}}фазното захранване на двигателя (флуктуация на напрежението по-малко от 5%) и калибрирайте отново позицията на крайния превключвател (грешка<0.1 mm).

Казус от практиката: При производството на медицински изделия винтът блокира поради високата температура в цевта (320 градуса). Нормалните операции бяха възобновени чрез понижаване на температурите до 270 градуса по Целзий и увеличаване на потока на охладителната система.
2. Изтичане на дюзи и леечна втулка
Феномен: Топене Разтопен материал изтича от интерфейса на втулката на дюзата-лека по време на инжектиране.
причина:

• Alignment Errors: Axial misalignment between nozzle and sprue bush (>0,1 мм).
• Недостатъци на дизайна: Изпъкналият сферичен радиус на втулката на леечната лейка е твърде малък (по-малко от 0,5 mm радиус на дюзата) или износените изпъкнали повърхности на дюзата са износени.
• Temperature loss: nozzle temperature is too high (>280 градуса), подобрявайки течливостта на материала.

Решения:

• Механична корекция: коаксиалността на дюзата-на леечната втулка се проверява с помощта на циферблатни индикатори и пръстенът за позициониране на формата се регулира за корекция (грешка по-малка или равна на 0,05 mm).
• Подмяна на компонент: заменете втулката на дюзата със стандартни изпъкнали сферични радиуси (втулка 12 mm и дюза 11,5 mm) и възстановете изпъкналите повърхности на дюзата (грапавостта на повърхността Ra По-малка или равна на 0,4 μm).
• Контрол на температурата: Намалете температурата на дюзата до 250 -270 градуса и подобрете точността на сензора за температура (±1 градус).

Казус от практиката: По време на производството на автомобилни абажури може да възникне теч поради разместване на -втулката на дюзата (0,2 mm). Проблемите с изтичането на изтичане са решени чрез регулиране на пръстена за позициониране на матрицата и подмяна на леечната втулка.

1. Засядане и повреда на мухъл
Феномен: Матрицата не може да се отдели при отваряне, което води до принудителна работа и счупване на сърцевината.
причина:

• Thermal Expansion/Contraction: mold temperature is not uniform (difference >20 градуса), причинявайки локален термичен стрес.
• Insufficient Lubrication: Lack of regular lubrication of Guide posts/bushings (dry friction coefficient >0.15).
• Навлизане на замърсители: Остатъчни отломки (размер на частиците над 0,5 mm) в кухината, пречещи на движението.

Решения:

• Контрол на температурата: Балансиране на температурата на формата (разлика по-малка или равна на 5 градуса) с регулатор на температурата на матрицата, увеличаване на напречното сечение на охлаждащия канал (диаметър, по-голям или равен на 10 mm).
• Поддръжка на смазване: Смазка с молибденов дисулфид се пръска върху направляващи стълбове/втулки на всеки 8 часа (коефициент на триене По-малък или равен на 0,05).
• Чисто управление: Инсталирайте магнитни сепаратори за филтриране на метални остатъци в охлаждащата вода и редовно почистване на кухините (с помощта на сгъстен въздух).

Казус от практиката: По време на производството на корпуса на продукта 3C възникна задръстване на мухъл поради неравномерни температури (120 градуса, под местната температура). 80 градуса другаде). Чрез надграждане на регулатора на температурата на матрицата за прецизен контрол (±2 градуса), животът на матрицата се удължава до повече от 500 000 цикъла.

2. Лоша вентилация на мухъл
Феномен: Продукти със следи от изгаряне, сребристи ивици или непълни пълнежи.
причина:

• Недостатъци на дизайна: Неадекватни размери на изпускателния отвор (шир<3 mm, depth <0.02 mm).
• Processing error: Too much surface roughness (Ra >1,6 μm) за разделяне на типа води до запечатване.
• Запушване на материала: Материалите с нисък{0}}вискозитет (като PP) проникват през отдушника и се втвърдяват.

Решения:

• Оптимизация на изпускателния слот: Изпускателен жлеб, добавен в края на кухината (ширина 5 mm, дълбочина 0,03 mm) и системи за вакуумна вентилация (вакуум По-малък или равен на -90 kPa).
• Повърхностна обработка: Суперфинирани разделителни повърхности (Ra по-малко или равно на 0,4 микрона), покрити с политетрафлуороетилен (PTFE) покрития за намаляване на триенето.
• Управление на материалите: Увеличете връщащото налягане на материали с нисък вискозитет с нисък{0}}вискозитет – 15 MPa), за да предотвратите проникване и почиствайте вентилационните отвори на всеки 24 часа.

Казус от практиката: При производството на оптични лещи, поради лоша вентилация, има сребристи ивици. Добивът на продукта се увеличи от 70% на 95% чрез увеличаване на вакуумния отвор и оптимизиране на размерите на слота.

1. Стратегии за поддръжка на оборудването
Ежедневна проверка: Проверете нивата на хидравличното масло (грешка по-малка от 5%), потока на охлаждащата вода (по-голям или равен на 10 L/min) и електрическите връзки (степен на разхлабване под 1%).
Периодична поддръжка: хидравличните маслени филтри се подменят на всеки 500 часа (процес на филтриране по-малък или равен на 10 микрона) и винтовете/барабаните се проверяват на всеки 2000 часа (хлабина по-малка или равна на 0,1 mm).
Управление на резервни части: критично износване на запасите (като уплътнения, нагревателни бобини), за да се осигури скорост на оборот на запасите, по-голяма или равна на 90%.
2. Интелигентни надстройки
Мониторинг на състоянието: Инсталиране на сензори за вибрации (честотен диапазон 10–1000 Hz) и сензори за температура (точност ±0,5 градуса) за наблюдение в реално-време на състоянието на шнека и цевта.
Data analysis: Process parameters (injection pressure, retention time) were collected through MES systems and machine learning algorithms were used to predict failure (accuracy >85%).
Дистанционна поддръжка: експертно дистанционно насочване с помощта на технологията 5G + AR намалява времето за реакция при повреда до<30 minutes.
Казус от практиката: чрез внедряването на интелигентна система за поддръжка, предприятие за домакински уреди, цялостната ефективност на оборудването се увеличава с 15%, разходите за поддръжка намаляват с 2 милиона юана годишно.
Заключение:
Стабилната работа на машините за шприцване на пластмаса зависи от точния контрол на параметрите на процеса, разумния дизайн на формата и поддръжката на научно оборудване. Чрез систематично анализиране на често срещани проблеми (напр. непълно пълнене, внезапно наводняване, засядане на мухъл и т.н.) и прилагане на целеви решения (като оптимизация на процеса, механично калибриране, интелигентно надграждане и т.н.), ефективността на производството и качеството на продукта могат да бъдат значително подобрени. В бъдеще, с напредването на Индустрия 4.0 и Интелигентното производство, предвиждането на повреда на оборудването и автоматичната поддръжка ще се превърнат в индустриални тенденции, създавайки по-висока стойност за предприятията.