Как регулировать температуру пластика? От температуры трубы, тепла сдвига до пластификации винта

В процессе формирования,« Температура расплава» является ключевым показателем качества продукции, стабильности формования и эффективности производства.. Хотя мы можем установить температуру через нагрев трубы, фактическая центральная температура расплава уязвима для « тепла сдвига» и « параметров пластизации», особенно конструкции винта, скорости вращения, контроля противодавления на температуру расплава, но не может быть проигнорирован фактор.

Таким образом, для высокоуровневой инъекционной машины реальный контроль температуры - это не только управление нагревом трубы, но и общий проект управления состоянием материала и эффективности преобразования энергии пластификации.С точки зрения проектирования серийного оборудования, стабильность температуры расплава зависит не только от параметров процесса, но и от структуры пластификации самой машины литья, точности системы управления температурой тесно связанаА.

« Температура расплава» и « температура трубки», по - видимому, тесно связаны, но на самом деле эти два представляют собой существенные различия в значении и способе измерения. Если вы полагаетесь только на температуру трубки в качестве основы для параметров формования, вы часто склонны недооценивать фактическое состояние расплава, что приводит к колебаниям качества и снижению хорошего коэффициента.

Рисунок 1. Схема основной конструкции нагревательного агрегата

Датчик (термоэлектрическая связь), установленный в трубке, измеряет температуру стенки трубки, а не реальную температуру в центре расплава, но тепло должно передаваться во внутренний расплав через нагрев электрической пластины трубки, поэтому он уязвим для температуры окружающей среды и охлаждения оборудования, что еще больше приводит к разнице между измеренным и заданным значениями.

Если температура расплава слишком высока, легко вызывает термический крекинг, что приводит к обесцвечиванию материала, пузырькам, серебру, обугливанию и даже высвобождению вредных газов, не только снижает прочность конструкции, но и влияет на внешние качества. Относительно, если температура расплава низкая, текучесть пластмассы будет недостаточной, легко вызвать короткий выстрел, неполное заполнение, сварные провода и следы холодного материала и другие дефекты, что приводит к нестабильному размеру готовой продукции.

Таким образом, только установка температуры в трубке не может эффективно понять фактическое состояние расплава,В сущности, с отбором проб расплава для измерения температуры, коррекции и других методов для оптимизации и управления общим процессомА.

Температура расплава зависит не только от внешнего нагрева трубы, но, что более важно, от « тепла сдвига», создаваемого вращением винта. Когда винт вращается с высокой скоростью или имеет высокое противодавление, пластик подвергается сильному трению и экструзии, так что местная тепловая энергия быстро поднимается, и эти источники тепла часто превышают энергию, предоставляемую электрическими тепловыми пластинами.Особенно в трубах большого диаметра или с использованием материалов высокой вязкости (например,ПВХА,ПЕК...и т.д.)Температура расплава будет распределяться более неравномерно, а разница температур между центром и краем может достигать десятков градусов.

Потребности в контроле сдвига в разных отраслях также различны:

　　Высокоскоростная упаковка:: Обращайте внимание на эффективность пластификации и стабильный выход сдвига, избегайте короткого цикла и массового процесса производства, колебания температуры расплава вызывают нестабильность наполнения, так что отклонение веса продукта или дефект внешнего вида.

　　Точная оптика:: Необходимо выравнивать температуру низкого сдвига и расплава, чтобы избежать локального перегрева, вызывающего остаточное напряжение, влияющее на прозрачность, преломление и качество поверхности продукта.

　　Восстановление / микропузырьки:: Сосредоточьтесь на управлении тепловым процессом пластмассы и управлении энергией сдвига, избегайте вторичного разложения регенератора и можете поддерживать однородность пузырькового отверстия и кратность пенообразования.

　　Теплочувствительные материалы (например, ПВХ /ПОМ/ PLA и т.д.):: Обратите внимание на время пребывания пластика и конструкцию с низким сдвигом, чтобы избежать разложения материала, карбонизации и производства токсичных газов, чтобы обеспечить безопасность формования.

Таким образом, для того, чтобы сделать плавкий клей лучше литья, в дополнение к обеспечению тепла через электронагревательные пластины,Выбор различных конструкций винтов, регулировка скорости вращения винта и противодавления и другие способы могут эффективно улучшить текучесть расплава, достичь цели лучшего наполненияА.

Основная функция инъекционных винтов заключается не только в транспортировке и плавлении пластмасс, но и во всем процессе преобразования энергии пластификации ключевых элементов управления.

Стандартный инъекционный винт состоит из трех сегментов:

Входной сегмент: транспортировка твердых частиц пластика и подогревание до близкой точки плавления.

Компрессионный сегмент: плавление и смешивание пластмасс, этот сегмент генерирует тепло сдвига является основным источником повышения температуры расплава.

Измерительный сегмент: выравнивание расплава и стабилизация выхода, этот сегмент температурного контроля должен быть точным, чтобы избежать разложения пластмассы или повлиять на текучесть.

Соответствующее отношение длины винта (L / D) к сжатию напрямую влияет на формирование тепла сдвига и распределение температуры расплава.Таким образом, в современном инъекционно - пластическом формовочном оборудовании, стабильность качества расплава зависит не только от самой конструкции винта, но и от управления стабильностью скорости вращения винта, стабильности пластической нагрузки, жесткости механической конструкции, точности приводной системы, связанной с высокой степенью корреляцииА.

　　Примеры проектирования оборудования FCS:

　　Серия SA: подходит для многомодовой / высокоскоростной упаковки, автомобильных деталей, логистических поддонов и массового производства крупногабаритных деталей. Благодаря высокожесткому внешнему криволинейному локтевому замку и выходу давления масла поддерживается долгосрочная стабильная пластическая нагрузка.

　　CT - e серия полностью электрических литья:: Применяется для электронных, оптических, медицинских, микровспенивающих приложений. Благодаря высокоточному сервоуправлению уменьшаются колебания тепловой энергии пластификации и повышается стабильность качества расплава.

Вращение винта производит большое количество тепла трения и является одним из источников тепла плавления пластика. Тем не менее, на фактической производственной площадке многие операторы, чтобы сократить время хранения, часто увеличивают скорость вращения винта, так что температура в центре расплава выше заданного значения электротермальной пластины, что приводит к локальному повышению температуры, вызванному вариацией качества и деградацией материала и другими проблемами.

Измеренные результаты показывают, что, когда скорость вращения винта увеличивается с 10 rpm до 100 rpm, средняя температура расплава поднимается примерно на 3 ° C, а местная температура поднимается даже выше 15 ° C, что указывает на то, что тепло сдвига оказывает значительное влияние на нагрев расплава при высокоскоростной пластификации.

Рисунок 2. Влияние скорости вращения винта инъекционной машины на температуру расплава
(Пластик: PP / СТ тоннаж: 100)

С другой стороны, противодавление может повысить плотность расплава, однородность температуры и эффективность теплопроводности, чтобы распределение температуры было более стабильным.

Измеренные результаты показывают, что при повышении противодавления с 10 бар до 30 бар средняя температура расплава будет медленно повышаться примерно на 1 - 2 ° C, и можно четко наблюдать увеличение однородности цветовой смеси и устойчивости вязкости, особенно для продуктов с более высоким соотношением хромосодержащих порошков.

Рисунок 3. Влияние противодавления инъекционной машины на температуру расплава

Таким образом, при настройке скорости вращения винта,Коэффициент сдвига, вязкость и размер диаметра винта должны быть установлены в соответствующем диапазоне скоростей, чтобы избежать вариации качества, вызванной локальным повышением температуры расплаваА.

Термочувствительность относится к термопластичному материалу, который подвержен расщеплению или порче в процессе нагрева при литье путем инъекции. Теплочувствительность различных материалов сильно различается, например, ПВХ, ПК, ПЭТ и другие материалы должны специально контролировать температуру и время пребывания. Таблица термочувствительности к обычным термопластичным материалам при инъекции и формовании выглядит следующим образом:

Таблица 1. Контрольная таблица тепловой чувствительности к обычным термопластичным материалам при инъекции

Как интеллектуальные инъекционные машины переходят от управления опытом к управлению данными?

Чтобы получить действительно стабильное качество расплава, не только установить цифры на электрическом нагревании трубки, но и понять изменения материала под сдвигом, а также управление процессом и интеграцию дизайна оборудования для литья и формования. Современное интеллектуальное литье инъекций постепенно импортировало технологию мониторинга температуры сопла, мониторинга температуры в модуле и анализа температуры потока воды и т. Д., В будущем ключ к конкуренции инъекционного оборудования будет повернут:

Способность контролировать энергию пластификации

Устойчивость качества расплава

Интеллектуальная интеграция данных

В дополнение к оптимизации процесса, FujianxinИнтеллектуальная производственная система iMF 4.0Может интегрировать мониторинг энергии пластификации, анализ стабильности процесса и управление энергопотреблением, чтобы помочь достичь цели энергосбережения и устойчивого производства ESG.

01,Соответствует ли температура трубы литья фактической температуре расплава?

Фактическая температура расплавленного клея выше, чем температура трубки. Температура трубы обычно измеряется датчиком, установленным снаружи трубы, в основном отражающим температуру поверхности трубы; Однако фактическая температура в центре расплава будет зависеть от тепла сдвига, скорости вращения винта, противодавления, вязкости материала и условий пластификации, поэтому между ними может быть разница температур.

02,Почему высокая температура может повлиять на качество литья?

Высокая температура расплава может вызвать термический крекинг материала, что приводит к обесцвечиванию, пузырькам, серебряной проволоке, обугливанию, черным пятнам или снижению прочности. Для термочувствительных материалов, таких как ПВХ, POM и PLA, высокая температура также может вызвать разложение и образование вредных газов, поэтому требуется более точный контроль температуры и времени пребывания.

03,Какие дефекты литья могут быть вызваны низкой температурой клея?

Слишком низкая температура расплава может привести к недостаточной текучести пластмассы, легко вызвать короткие выстрелы, неполное заполнение, плавкие провода, следы холодного материала и нестабильные размеры и другие проблемы, но также может повлиять на внешний вид готовой продукции и качество конструкции.

04,Что такое горячая стрижка? Почему это влияет на температуру?

Тепло сдвига - это тепловая энергия, создаваемая пластиком во время вращения винта, сжатия и смешивания из - за трения и экструзии. Когда скорость вращения винта слишком высока или задано слишком большое противодавление, температура сдвига увеличивается. Когда температура обратной связи тепловой и тепловой связи в трубке превышает заданное значение температуры материала, это означает, что тепло сдвига выше, чем тепловая энергия, обеспечиваемая электрическими тепловыми пластинами, что, в свою очередь, влияет на стабильность формования.

05,Чем быстрее вращается винт, тем лучше эффективность пластификации?

Не обязательно. Увеличение скорости вращения винта может сократить время хранения, но также увеличит тепло сдвига, что может привести к локальному перегреву, разложению материала или колебаниям качества. Фактическая настройка должна быть скорректирована в соответствии с характеристиками материала, диаметром винта, потребностями продукта и циклом формования.

06,Какова роль противодавления в литье?

Основная функция противодавления для повышения плотности расплава, исключения газа, также может улучшить эффект смешивания, однородность температуры и дисперсию хромосомы, помочь улучшить стабильность пластификации. Тем не менее, чрезмерное противодавление может также увеличить тепло сдвига и тепловую нагрузку материала, что приводит к ухудшению, поэтому необходимо найти баланс между эффектом смешивания и контролем повышения температуры.

07,Какие пластмассы требуют особого внимания при температурном контроле?

PVC、POM、PLA、PC、PET、 Нейлон PA, PEEK, PMMA и другие материалы более чувствительны к температуре или влаге, гидролизу и т. Д. При формовании особое внимание следует уделять условиям сушки, температуре трубы, скорости вращения винта, противодавлению и времени пребывания, чтобы избежать разложения материала, обесцвечивания или газообразования.

08,Как повысить температурную стабильность литья?

Может начинаться с сушки материала, установки температуры трубы, конструкции винта, скорости вращения винта, обратного давления, времени хранения и контроля процесса производства. Если вы используете интеллектуальную систему литья для анализа данных процесса, вы можете дополнительно понять энергию пластификации, колебания температуры и стабильность формования.

09,Какие решения FCS для различных промышленных клиентов?

FCS отвечает промышленным потребностям с помощью различных моделей дизайна, таких как серия SA, подходящая для высокоскоростной упаковки, автомобильных деталей, логистических поддонов и крупногабаритных деталей массового производства; Полностью электрическая литьевая машина CT - e подходит для применения в электронике, оптике, медицине и прецизионном формовании. В сочетании с интеллектуальной производственной системой iMF 4.0 можно дополнительно интегрировать мониторинг процесса, управление энергопотреблением и анализ данных для повышения стабильности массового производства.