Sissepritse rõhk
◎Survevormimisprotsessi parameetrid (2. osa)
Sissepritse rõhkkasutatakse sulatise takistuse ületamiseks selle voolamise ajal. See takistus nõuab survevaluseadme survet. Nagu on näidatud joonisel 2-1, on survevalu ajal suurim rõhk süstimisotsiku juures, et ületada voolutakistus kogu sulatise teel. Seejärel väheneb sissepritserõhk järk-järgult sulatise esiosa suunas, kui voolu pikkus suureneb. Kui vormiõõnes on hea õhutus, on sulatise esiosa lõplik rõhk atmosfäärirõhk.
Joonis 2-2 näitab sulamisrõhu jaotumist selle vooluteel. Voolu pikkuse suurenedes suureneb ka takistus, mis tuleb teel ületada, ja vastavalt suureneb ka sissepritserõhk. Konstantse rõhugradiendi säilitamiseks, et tagada sulatise ühtlane täitmiskiirus, tuleb voolu pikkuse muutumisel vastavalt suurendada sissepritserõhku ja seetõttu tuleb vastavalt suurendada ka rõhku sulati sisselaskeavas.
Surve hoidmine
Sissepritseprotsessi lõpus lülitub sissepritserõhk hoidmisrõhule, sisenedes hoidmisfaasi. Hoidmisfaasis toidab survevalumasin materjali düüsist õõnsusse, et täita detaili kokkutõmbumisest vabanev maht. Kui õõnsus täidetakse ilma survet hoidmata, kahaneb detail umbes 25%, eriti ribide juures, kuhu liigne kokkutõmbumine jätab kokkutõmbumisjäljed. Püsirõhk on üldiselt umbes 85% maksimaalsest täiturõhust, kuid see tuleks määrata konkreetsete asjaolude põhjal.
Joonis 2-3 näitab rõhu hoidmise protsessi juhtimist: 1 näitab süstimise algust; 2 näitab, et sulatus siseneb õõnsusse; 3 näitab, et täitmise ajal on toimunud rõhu hoidmise lüliti; 4 näitab, et õõnsus on täis; 5 näitab, et täitmisprotsess on jõudnud kokkutõmbumise kompenseerimise etappi; 6 näitab, et kokkutõmbumise kompenseerimine on lõppenud ja jahutus on alanud. Järeltäitmise etapp sisaldab kahte protsessi: rõhu hoidmine ja jahutamine.
(Joonis 2-3 Surve hoidmise protsessi juhtimine)
Katsed näitavad, et nii liiga pikad kui ka lühikesed hoidmisajad on vormimisele kahjulikud. Liigne hoidmisaeg põhjustab ebaühtlase rõhu jaotuse, vormitud detaili sisemise pinge suurenemise ja deformatsioonitundlikkuse suurenemise, mis võib põhjustada pingepragusid. Vastupidi, ebapiisav hoidmisaeg põhjustab ebapiisava rõhu säilimise, mahu tugeva kahanemise ja halva pinnakvaliteedi.
Rõhu hoidmise kõver koosneb kahest osast: konstantse rõhu hoidmise periood ligikaudu 2-3 sekundit, mida nimetatakse konstantse hoidmisrõhu kõveraks; ja umbes 1 sekundi pikkune järk-järgult vähenev rõhu vabastamise periood, mida nimetatakse viivitatud hoidmisrõhu kõveraks. Viivitatud hoidmisrõhu kõver mõjutab oluliselt vormitud detaili. Pikem konstantse hoidmisrõhu kõver annab väiksema mahu kahanemise ja vastupidi. Samamoodi põhjustavad järsem kalle ja lühem viivitatud hoidmisrõhu kõver suuremat mahu kahanemist ja vastupidi. Segmenteeritud ja piklik viivitatud hoidmisrõhu kõver toob kaasa väiksema mahu kahanemise ja vastupidi.
Sulaplasti täitmise ajal, kui õõnsus on peaaegu täis, lülitub kruvi liikumine voolukiiruse reguleerimiselt rõhu reguleerimisele. Seda üleminekupunkti nimetatakse hoidmisrõhu lülituspunktiks. Survelüliti hoidmine on vormimisprotsessi juhtimiseks ülioluline. Enne hoidmisrõhu lülituspunkti on sulatise edasiliikumise kiirus ja rõhk kõrged; pärast lülituspunkti on sulat ettepoole suruv kruvi rõhk madalam. Kui hoidmisrõhu ümberlülitamist ei tehta, on rõhk väga kõrge, kui õõnsus on sulandit täis, põhjustades sissepritserõhu järsu tõusu, mis nõuab suuremat kinnitusjõudu ja põhjustab isegi selliseid defekte nagu välk (liigne materjal). Survevormimismasinate hoidmisrõhu lülitamine toimub üldiselt vastavalt sissepritseasendile; see tähendab, et kui kruvi jõuab teatud asendisse, toimub hoidmisrõhu ümberlülitus. Rõhu hoidmise ümberlülitamise asend, ajastus ja rõhk on näidatud joonisel 2-4.
Kruvi tagasisurve
Plasti sulamis- ja plastifitseerimisprotsessi ajal liigub sulatis pidevalt silindri esiotsa (mõõtekambri) suunas ja kogus suureneb, moodustades järk-järgult rõhu, mis surub kruvi tahapoole. Kruvi liiga kiire tagasitõmbumise vältimiseks ja sulatise ühtlase tihenemise tagamiseks tuleb kruvile avaldada vastupidine rõhk. Seda vastassuunalist survet, mis takistab kruvi tagasitõmbumist, nimetatakse vasturõhuks, nagu on näidatud joonisel 2-6.
Vasturõhku, mida tuntakse ka kui plastifitseerivat rõhku, kontrollitakse sissepritsesilindri tagasivooluõli drosselklapi reguleerimisega. Sissepritsesilindri tagaküljele on paigaldatud vasturõhuklapp, mis reguleerib sissepritsesilindri õli väljalaskekiirust kruvi pöörlemise ja tagasitõmbamise ajal, säilitades silindris teatud rõhu. Täiselektrimootori kruvide tagasitõmbamiskiirust (takistust) juhib vahelduvvoolu servoventiil.
Vasturõhu õigel reguleerimisel on survevalu kvaliteedile olulisi eeliseid. Survevalu korral võib vasturõhu õige reguleerimine saavutada järgmised eelised:
① See võib tihendada tünnis oleva sulandit, suurendades tihedust ja parandades sissepritse mahu, toote kaalu ja mõõtmete stabiilsust.
② See võib sulast gaasi "välja pigistada", vähendades pinnale tekkivaid gaasimulle ja sisemisi õhumulle, parandades läike ühtlust.
③ See aeglustab kruvi tagasitõmbamiskiirust, võimaldades silindris oleval sulatil täielikult plastifitseerida, suurendades värvipulbri/põhisegu segunemise ühtlust sulatisega ja takistades värvide segunemist tootes.
④ Vasturõhu nõuetekohane suurendamine võib parandada toote pinna kokkutõmbumist ja perimeetri voolu.
⑤ See võib tõsta sulandi temperatuuri, parandada sulatise plastifitseerimise kvaliteeti, parandada sulandi voolavust vormi täitmise ajal ja kõrvaldada toote pinnale külma liimi jäljed.
kinnitusjõud
Pingutusjõud on seatud nii, et see takistab vormile avalduva sula plasti paisumisjõudu ja selle suuruse määravad konkreetsed tegurid, nagu sissepritserõhk. Kuid tegelikkuses läbib sula plast pärast survevalumasina silindriotsikust väljutamist enne vormiõõnsusse sisenemist vormi põhijuhiku, harutorude ja väravate, mille tulemuseks on märkimisväärne rõhukadu. Joonis 2-7(a) näitab sissepritserõhu muutust kogu protsessi vältel silindrist kuni vormi sisenemiseni. Nagu on näha joonisel 2-7(b) kujutatud rõhumuutusest, langeb rõhk vormiõõnsuse lõpus vaid 20%-ni esialgsest süstimisrõhust.
Tünni temperatuur
Sulamistemperatuuri tuleb reguleerida teatud vahemikus. Kui temperatuur on liiga madal, mõjutab sulatise halb plastifitseerimine vormitud osade kvaliteeti ja muudab protsessi raskemaks; kui temperatuur on liiga kõrge, on toormaterjalid altid lagunema. Tegeliku survevalu korral on sulamistemperatuur sageli kõrgem kui tünni temperatuur. Erinevus on seotud sissepritse kiiruse ja materjali omadustega ning võib ulatuda kuni 30 kraadini. Selle põhjuseks on asjaolu, et sulam saab läbi värava läbides nihkejõu, tekitades palju soojust, nagu on näidatud joonisel 2-8.
(1 - Tünni kuumutamine algab; 2 - Kruvi plastifitseerimine algab; 3 - Sulatus jõuab jooksutoru lõpuni; 4 - Sulatus läheb läbi värava; 5 - Täitmine lõpeb)
Tünni temperatuur on otsustav tegur, mis mõjutab sissepritserõhku. Survevormimismasina tünnidel on tavaliselt 5 või 6 kuumutustsooni ja igal materjalil on sobiv vormimistemperatuur. Konkreetsed vormimistemperatuurid leiate tarnija esitatud andmetest. Tabelis 2-3 on loetletud tavaliselt kasutatavate plastide vormimistemperatuurid.