Analyse et contre-mesures des défauts courants dans le système de canaux chauds du moule d'injection

1. Introduction
Comparé au moule à canaux commun, le moule à canaux chauds présente les avantages évidents d'économiser du temps et des matériaux, une efficacité élevée, une qualité stable, etc., mais il était autrefois facile de provoquer des pannes d'utilisation et affectait sa large application. Avec les progrès technologiques de l'industrie des matrices, le moulage par canaux chauds a fait de grands progrès dans les aspects du contrôle de la température de fusion des canaux, de la fiabilité structurelle et de la conception et de la fabrication des composants des canaux chauds, ce qui permet à la technologie des canaux chauds de regagner l'attention et la faveur des gens.
Dans la conception et l'application du moule à canaux chauds, de nombreux problèmes méritent d'être pris en compte et auxquels il faut prêter attention. La solution de ces problèmes est directement liée au succès du système de canaux chauds et à la qualité du produit. Par conséquent, il est sans aucun doute très utile pour l'application réussie de la technologie de moulage par canaux chauds de discuter des défauts et des causes du système de canaux chauds et de comprendre les questions nécessitant une attention particulière dans l'application du moulage par canaux chauds.
2. Analyse et contre-mesures des défauts courants du système de canaux chauds du moule à injection
2.1 Le résidu à la porte est saillant ou salivant et l'aspect de la surface est médiocre
2.1.1 Raisons principales
La sélection de la structure de la porte n'est pas raisonnable, la température n'est pas contrôlée correctement et il y a une grande pression résiduelle dans la masse fondue dans le canal d'alimentation après l'injection.
2.1.2 Solutions
(1) Amélioration de la structure de la porte.
Généralement, si la longueur de la porte est trop longue, cela laissera une longue poignée de porte sur la surface de la pièce en plastique, et si le diamètre de la porte est trop grand, cela entraînera facilement une salivation et une chute de matériau. Lorsque les défauts ci-dessus se produisent, nous pouvons nous concentrer sur la modification de la structure de la porte. Les formes d'obturation courantes des canaux chauds comprennent l'obturateur droit, l'obturateur ponctuel et l'obturateur de soupape.
La porte principale de coureur est caractérisée par le grand diamètre de coureur, ainsi il n'est pas facile de coaguler à la porte, qui peut assurer l'injection sans heurt de la fonte des produits de cavité profonde ; Pas de condensation rapide, contrainte résiduelle minimale des pièces en plastique, adaptée à la formation de produits à cavité profonde avec le premier examen fictif et plusieurs cavités, mais ce type de porte est sujet à la salivation et au tréfilage, et le résidu de porte est grand, laissant même un cylindrique poignée, de sorte que la température du matériau à la porte ne peut pas être trop élevée et doit être contrôlée de manière stable ;
Les caractéristiques de la porte droite sont fondamentalement les mêmes que celles du moulage par injection ordinaire, mais les marques résiduelles sur les pièces en plastique sont relativement petites ; Les caractéristiques de la porte ponctuelle sont que la contrainte résiduelle de la pièce en plastique est faible, la vitesse de condensation est modérée et la salivation et le tréfilage ne sont pas évidents. Il peut être appliqué à la plupart des plastiques techniques et constitue également une sorte de forme de porte largement utilisée dans le moulage par canaux chauds au pays et à l'étranger à l'heure actuelle. La qualité des pièces en plastique est élevée et il n'y a qu'une petite trace sur la surface.
L'obturateur de soupape a une petite marque résiduelle, une faible contrainte résiduelle et ne produira pas de salivation ni de tréfilage. Cependant, l'obturateur de soupape est évidemment usé et une salivation se produira avec l'augmentation du jeu de montage lors de l'utilisation. À ce moment, le noyau de la valve et le corps de la valve doivent être remplacés à temps.
Le choix de la forme de grille est étroitement lié aux propriétés de la résine à mouler. Pour les résines à faible viscosité sujettes à la salivation, l'obturateur de soupape peut être sélectionné. La plage de températures de moulage de la résine cristalline est étroite et la température à la grille doit être suffisamment élevée. Par exemple, POM, PPEX et d'autres résines peuvent adopter la forme de porte avec sonde chauffante. La plage de températures de moulage des résines amorphes, telles que l'ABS et le PS, est large. Étant donné que la couche d'isolation en fusion est formée à la tête du noyau de la buse de torpille et qu'il n'y a pas de contact avec l'élément chauffant à la grille, cela peut accélérer la condensation.
(2) Contrôle raisonnable de la température.
Si l'eau de refroidissement dans la zone de la porte n'est pas suffisante, cela provoquera une concentration de chaleur, entraînant une salivation, des gouttes de matériau et un tréfilage. Par conséquent, le refroidissement dans cette zone doit être renforcé lorsque les phénomènes ci-dessus se produisent.
(3) Soulagement de la pression de la résine.
Une pression résiduelle excessive dans le canal est l'une des principales raisons de la salivation. Généralement, la machine d'injection doit adopter un circuit tampon ou un dispositif tampon pour empêcher la salivation. 2.2 Décoloration, coke ou dégradation du matériau
2.2.1 Raisons principales
Mauvais contrôle de la température ; Une taille trop petite de coureur ou de porte provoque une grande génération de chaleur de cisaillement ; Le point mort dans le passage d'écoulement provoque le réchauffement prolongé du matériau retenu.
2.2.2 Solution
(1) Contrôle précis de la température.
Afin de mesurer la fluctuation de température avec précision et rapidité, il est nécessaire de faire en sorte que la tête de mesure de la température du thermocouple soit en contact fiable avec la plaque de guidage ou la paroi de la buse, et de la placer au centre de chaque zone de contrôle de température indépendante. La distance entre le point de détection de la température de la tête et la paroi de la glissière ne doit pas dépasser 10 mm et l'élément chauffant doit être réparti uniformément des deux côtés de la glissière autant que possible.
La technologie de logique floue intelligente exploitée par le processeur central peut être sélectionnée pour le contrôle de la température. Il a la fonction d'alarme de dépassement de température et de réglage automatique, qui peut contrôler le changement de température de fusion dans la plage de précision requise.
(2) Corrigez la taille de la porte.
Le point mort du canal d'alimentation doit être évité autant que possible et le diamètre de la porte doit être augmenté de manière appropriée dans la plage autorisée pour éviter une génération excessive de chaleur de cisaillement. La masse fondue de la buse à chauffage interne présente une grande différence de température radiale dans le canal d'écoulement, qui est plus sujette au coke et à la dégradation. Par conséquent, il convient de noter que la taille radiale du canal d'écoulement ne doit pas être trop grande.
2.3 Manque de quantité d'injection ou pas d'injection de matière
2.3.1 Raisons principales
Des obstacles ou des angles morts apparaissent dans le canal d'écoulement ; La porte est bloquée ; Une couche de condensat plus épaisse apparaît dans le canal d'écoulement.
2.3.2 Solutions
(1) Lors de la conception et du traitement du canal d'écoulement, la transition en arc de l'écoulement de fusion vers le mur au coin doit être assurée, de sorte que l'ensemble du canal d'écoulement soit lisse et qu'il n'y ait pas d'angle mort d'écoulement.
(2) À condition que la qualité des pièces en plastique ne soit pas affectée, la température du matériau doit être correctement augmentée pour éviter une solidification prématurée de la porte.
(3) Augmentez correctement la température du canal chaud pour réduire l'épaisseur de la couche de condensation de la buse à chauffage interne et réduire la perte de charge, facilitant ainsi le remplissage de la cavité.
2.4 Fuites graves de matière
2.4.1 Raisons principales
L'élément d'étanchéité est endommagé ; L'élément chauffant est brûlé, provoquant une dilatation inégale de la plaque de guidage ; La buse est mal alignée avec le centre du manchon de cheminée, ou la zone projetée de la couche d'isolation fondue déterminée par l'anneau de fuite sur la buse est trop grande, ce qui entraîne le retrait de la buse.
2.4.2 Solutions
(1) Vérifiez si l'élément d'étanchéité et l'élément chauffant sont endommagés. En cas de dommage, vérifiez soigneusement s'il est causé par un problème de qualité, un problème structurel ou la durée de vie normale de l'élément avant de le remplacer.
(2) Sélectionnez une méthode d'arrêt de fuite appropriée. Selon le mode d'isolation thermique de la buse, deux structures peuvent être utilisées pour empêcher les fuites, à savoir la bague de fuite ou le contact de buse. Une attention particulière doit être portée au maintien des pièces de contact étanches dans un état de contact fiable.
Dans la plage de résistance admissible, il est nécessaire de s'assurer que la zone projetée de la masse fondue entre la buse et le manchon de cheminée est aussi petite que possible pour empêcher une contre-pression excessive de faire reculer la buse pendant l'injection. Lorsque la méthode étanche est adoptée, la zone de contact direct entre la buse et le manchon de coulée doit garantir que la fuite de résine ne se produira pas lorsque les deux centres sont désalignés en raison de la dilatation thermique. Cependant, la zone de contact ne doit pas être trop grande pour éviter d'augmenter la perte de chaleur.
2.5 Le canal chaud ne peut pas être chauffé normalement ou le temps de chauffage est trop long
2.5.1 Raisons principales
L'espace entre les canaux de fil n'est pas suffisant, ce qui conduit à la rupture du fil ; Un court-circuit, une fuite électrique et d'autres phénomènes se produisent lorsque les fils se croisent lors de l'assemblage du moule.
2.5.2 Solutions
Sélectionnez le processus de traitement et d'installation correct pour vous assurer que tous les fils peuvent être placés, et utilisez des matériaux isolants à haute température selon les besoins pour détecter régulièrement les dommages aux fils.
2.6 Mauvais changement de matériau ou changement de couleur
2.6.1 Raisons principales
Mauvaise méthode de changement de matériau ou de couleur ; La conception ou le traitement déraisonnable du coureur conduit à beaucoup de matériaux retenus à l'intérieur.
2.6.2 Solutions
(1) Améliorer la conception structurelle et le mode de traitement du coureur. Lors de la conception du canal d'écoulement, le point mort du canal d'écoulement doit être évité autant que possible et la transition d'arc doit être effectuée à chaque coin. Dans la plage autorisée, la taille du canal d'écoulement doit être aussi petite que possible, de sorte que le débit du matériau retenu dans le canal d'écoulement soit faible et que le débit du nouveau matériau soit important, ce qui favorise un nettoyage rapide .
Lors du traitement du coureur, quelle que soit sa longueur, il doit être traité à partir d'une extrémité. S'il est traité à partir des deux extrémités en même temps, il est facile de provoquer le désalignement du centre du trou, ce qui conduira inévitablement à la formation de la position de rétention du matériau. Généralement, la buse de chauffage externe peut facilement nettoyer le canal d'écoulement car le dispositif de chauffage n'affecte pas le débit de fusion, tandis que la buse de chauffage interne est facile à former une couche de condensation sur la paroi externe du canal d'écoulement, ce qui n'est pas propice à une rapide Ravitaillement.
(2) Sélectionnez la bonne méthode de ravitaillement. Pendant le processus de ravitaillement et de changement de couleur du système de canaux chauds, le nouveau matériau est généralement directement expulsé de tous les matériaux retenus dans le canal, puis les matériaux retenus sur la paroi du canal sont déplacés vers l'avant dans leur ensemble, de sorte que le nettoyage est relativement facile. Au contraire, si la viscosité du nouveau matériau est faible, il est facile de pénétrer au centre du matériau retenu et de séparer le matériau retenu couche par couche, ce qui est plus difficile à nettoyer. Si la viscosité des nouveaux et des anciens matériaux est similaire, la vitesse d'injection du nouveau matériau peut être accélérée pour obtenir un ravitaillement rapide. Si la viscosité du matériau retenu est sensible à la température, la viscosité peut être réduite en augmentant correctement la température du matériau pour accélérer le processus de ravitaillement.
3. Précautions pour la sélection et l'application des canaux chauds
Afin d'éliminer ou de réduire autant que possible les défauts d'utilisation, les éléments suivants doivent être pris en compte lors de la sélection et de l'application du système de canaux chauds.
3.1 Sélection du mode de chauffage
(1) Mode chauffage interne. La buse à chauffage interne a une structure complexe, un coût élevé, un remplacement de pièces difficile et des exigences élevées pour les éléments chauffants électriques. Placer le réchauffeur au milieu du canal d'écoulement produira un écoulement annulaire, augmentera la zone de frottement du volume et la chute de pression peut être trois fois supérieure à celle de la buse chauffée de l'extérieur.
Cependant, étant donné que l'élément chauffant pour le chauffage interne est situé dans le corps de la torpille dans la buse et que la chaleur est fournie au matériau, la perte de chaleur est faible et l'énergie électrique peut être économisée. Si une porte ponctuelle est utilisée, la pointe du corps de la torpille est maintenue au centre de la porte, ce qui est propice à la coupe de la porte après injection et la contrainte résiduelle de la pièce en plastique est faible en raison de la solidification tardive de la porte.
(2) Mode de chauffage externe.
La buse de chauffage externe peut éliminer le film froid et réduire la perte de pression. En même temps, en raison de sa structure simple, de son traitement pratique et du thermocouple installé au milieu de la buse pour assurer un contrôle précis de la température, il a été largement utilisé en production. Cependant, la perte de chaleur de la buse chauffée de l'extérieur est relativement importante, ce qui n'est pas aussi économe en énergie que celle de la buse chauffée de l'intérieur. 3.2 Sélection de la forme de porte
La conception et la sélection de la porte affectent directement la qualité des pièces en plastique. Lors de l'application du système de canaux chauds, la forme de grille appropriée doit être sélectionnée en fonction des performances d'écoulement de la résine, de la température de moulage et des exigences de qualité du produit pour éviter la salivation, l'égouttement, les fuites et un mauvais changement de couleur.
3.3 Mode contrôle de la température
Lorsque la forme de grille est déterminée, le contrôle de la fluctuation de la température de fusion jouera un rôle clé dans la qualité des pièces en plastique. Dans de nombreux cas, le coke, la dégradation ou le blocage des canaux sont principalement causés par un mauvais contrôle de la température, en particulier pour les plastiques thermosensibles, qui nécessitent souvent une réponse rapide et précise aux fluctuations de température.
Par conséquent, les éléments chauffants doivent être raisonnablement réglés pour éviter une surchauffe locale, assurer le jeu d'ajustement entre les éléments chauffants et les plaques de guidage ou les buses et minimiser les pertes de chaleur. Dans le même temps, des contrôleurs de température électroniques plus avancés doivent être sélectionnés dans la mesure du possible pour répondre aux exigences de contrôle de la température.
3.4 Contenu du calcul après détermination de la structure du système de canaux chauds
(1) Calcul de l'équilibre de température et de pression de chaque coureur. Le but du système de canaux chauds est de faire passer le plastique chaud injecté depuis la buse de la machine de moulage par injection à travers le canal chaud à la même température et de distribuer la masse fondue à chaque porte du moule à une pression équilibrée. Par conséquent, la répartition de la température dans la zone de chauffage de chaque canal et la pression de fusion s'écoulant dans chaque porte doivent être calculées.
(2) Calcul du décalage central de la buse et du manchon de cheminée causé par la dilatation thermique. C'est-à-dire que la ligne médiane de la buse chaude (expansée) et du manchon de cheminée froid (non expansé) doit être positionnée et alignée avec précision.
(3) Calcul de la perte de chaleur. Le canal chauffé à l'intérieur est entouré et soutenu par le manchon de moule refroidi, de sorte que la perte de chaleur causée par le rayonnement thermique et le contact direct (conduction) doit être calculée aussi précisément que possible, sinon le diamètre réel du canal deviendra plus petit en raison de l'épaississement de la couche de condensat sur la paroi du coureur.
3.5 Installation de la plaque de guidage
L'isolation thermique et la pression d'injection des roulements doivent être pleinement prises en compte. Les coussins et les supports sont généralement placés entre la plaque de guidage et le coffrage. D'une part, ils peuvent supporter la pression d'injection pour éviter les fuites de matière dues à la déformation de la plaque de guidage, et d'autre part, ils peuvent également réduire les déperditions thermiques.
3.6 Maintenance du système de canaux chauds
Pour les moules à canaux chauds, il est très important d'effectuer régulièrement une maintenance préventive des composants des canaux chauds pendant l'utilisation, y compris les tests électriques, l'inspection des éléments d'étanchéité et des fils de connexion, et le nettoyage de la saleté des composants.