Что такое обратное давление в литье под давлением?

Инъекционное формование является одним из наиболее широко используемых производственных процессов для производства пластиковых деталей-от повседневных потребительских товаров до высоких автомобильных и медицинских компонентов. В то время как многие факторы влияют на качество части, содержащейся в инъекционной части, такой как температура, скорость впрыска и время охлаждения,-один из них часто упускается из виду, но критическим параметром является первое давление.

В этой статье мы разберемся, каково отсловно давление, почему это важно, как это влияет на качество продукта и как оптимизировать его для постоянных результатов литья.

Что такое обратное давление в литье под давлением?

Проще говоря, противодавление — это сопротивление, оказываемое гидравлической системой шнеку, когда он вращается и движется назад во время фазы пластификации (или восстановления) цикла литья под давлением.

Когда шнек вращается, он плавит пластиковые гранулы и перемещает расплавленный материал к передней части ствола. По мере того, как расплавленный пластик скапливается перед винтом, винт постепенно движется назад. Однако для управления этим движением назад машина оказывает определенное гидравлическое сопротивление — и это сопротивление и есть то, что мы называем обратным давлением.

В виде формулы:

Противодавление = гидравлическое давление, приложенное к винту во время восстановления.

Обычно он измеряется в таких единицах, как бар , МПа или фунт на квадратный дюйм..

Роль противодавления в процессе литья под давлением

Противодавление играет жизненно важную роль в контроле качества расплава и улучшении консистенции формованных деталей. Без соответствующего противодавления расплавленный пластик может не перемешаться должным образом, что приведет к нестабильному качеству продукта.

Вот что происходит во время пластификации:

1. Пластиковые гранулы подаются в бочку через бункер.

2. Вращающийся шнек транспортирует и плавит материал за счет трения и тепла.

3. Поскольку расплавленный пластик скапливается в передней части винта, винт движется назад.

4. Противодавление препятствует этому обратному движению, заставляя шнек сжимать и перемешивать расплавленный материал более равномерно.

Это означает, что противодавление напрямую влияет на:

• Температура плавления и однородность

• Плотность и вязкость расплава пластика

• Дегазация (удаление захваченного воздуха или влаги)

• Стабильность дроби и стабильность веса детали

Почему обратное давление важно

Хотя обратное давление может показаться незначительной корректировкой, это может резко повлиять на конечное качество формованных деталей. Ниже приведены основные причины, почему это имеет значение.

1. Улучшенная однородность расплава

Когда подается обратное давление, расплавленный пластик вынужден течь назад через винтовые каналы и вокруг полетов. Это дополнительное смешивание обеспечивает равномерную температуру и распределение цвета в расплаве. Без достаточного количества обратного давления материал может не хорошо смешиваться, что приводит к полосам, вариациям цвета или неравномерной прочности части.

2. Лучше дегазации и удаления влаги

Обратное давление помогает выжать захваченный воздух и влагу из расплава. Когда винт сжимает материал под более высоким сопротивлением, пузырьки воздуха и летучие газы высвобождаются и вентиляются через бункер. Это снижает риск пустот, следов Splay или пузырьков в готовой части.

3. Увеличенная последовательность выстрела

Последовательное обратное давление гарантирует, что каждый выстрел (количество материала, приготовленного для инъекции) одинаково по объему и плотности. Это улучшает размерную стабильность и консистенцию веса частично, особенно важно для высокопроизводительных продуктов.

4. Цветовое смешивание и аддитивная дисперсия

Когда используются раскраски, наполнители или добавки, обратное давление помогает равномерно распределять их по всему полимеру. Это приводит к однородному цвету и сбалансированным механическим свойствам во всех литых деталях.

5. Улучшенная поверхностная отделка

Единый и хорошо смешанный расплав может заполнить полость пресс-формы более равномерно, уменьшая дефекты, такие как потоковые отметки или линии сварки. Это приводит к более плавным, более эстетическим поверхностям-необходимо для продуктов, ориентированных на потребителя.

Влияние слишком низкого или слишком высокого обратного давления

Как и многие параметры литья под давлением, баланс является ключом. Как слишком низкое, так и слишком высокое обратное давление может вызвать серьезные проблемы с формированием.

Condition	Возможные проблемы	Объяснение
Слишком низкое обратное давление	Плохое смешивание цвета, захват воздуха, неровная температура расплава, непоследовательный размер выстрела	Недостаточная устойчивость приводит к плохой гомогенизации расплава и дегрессии
Слишком высокое обратное давление	Чрезмерная температура расплава, более длительное время цикла, деградация материала, износ винта, вспышка	Чрезмерная сжатие вызывает слишком большое количество сдвига и задерживает восстановление винта

Пример:

Если вы формируете ABS или поликарбонат (ПК), слишком много обратного давления может легко вызвать ожоги или деградацию, потому что эти смолы чувствительны к перегреву.

И наоборот, если вы формируете полипропилен (PP) или полиэтилен (PE), слишком мало обратного давления может привести к отметкам раковины или неровной толщиной стенки из -за плохой упаковки и смешивания.

Типичные настройки обратного давления по материалу

Оптимальное обратное давление зависит от типа используемого полимера. Вот несколько общих руководящих принципов:

Материал	Типичный диапазон обратного давления
Полипропилен (стр.)	5 - 10 бар
Полиэтилен (PE)	3 - 8 бар
Акрилонитрил бутадиен стирол (АБС)	5 - 15 бар
Поликарбонат (ПК)	10 - 20 бар
Нейлон (Пенсильвания)	5 - 15 бар
Полистирол (PS)	3 - 10 бар
ПВХ	3 - 8 бар (низкий, чтобы избежать деградации)

Совет: всегда начинайте с рекомендуемой производителя, а затем тонкой настройки в зависимости от качества части и времени цикла.

Как отрегулировать давление в обратном порядке

Большинство современных инъекционных формовочных машин позволяют отрегулировать обратное давление непосредственно через панель управления. Вот общая процедура:

1. Начните с низкого давления
   начнется с наименьшей возможной настройки (например, 2–5 бар), чтобы наблюдать за основным поведением расплава.

2. Постепенно увеличивайте
   повышение давления с небольшими приращениями (например, 2–3 бар за раз), одновременно проверяя улучшение однородности расплава и согласованности части.

3. Соблюдайте расплав и качество частичного качества
   для цветовой однородности, отсутствия пузырьков и стабильного веса выстрела. Это признаки правильного смешения расплава.

4. Следите за временем восстановления винта.
   Чрезмерное время обратного давления увеличивает время восстановления. Если винт занимает слишком много времени, чтобы перезарядиться, слегка уменьшите давление.

5. Точная настройка для каждого материала и плесени
   После найдена оптимальная настройка, запишите его как часть параметров процесса для будущих производственных прогонов.

Связь между обратным давлением и другими параметрами

Обратное давление не работает в изоляции - он тесно взаимодействует с другими параметрами литья.

1. Винт скорость

Более высокая скорость винта увеличивает нагрев сдвига. В сочетании с высоким обратным давлением он может перегреться расплав. Снимите скорость винта, если вы значительно повышаете давление в обратном порядке.

2. Температура ствола

Повышение высокого давления повышает температуру расплава естественным образом. Таким образом, вам может не понадобиться такая высокая температура ствола, когда оптимизируется обратное давление.

3. Время цикла

Более высокое обратное давление означает более длительное восстановление винта, увеличение времени цикла. Поиск правильного баланса имеет решающее значение для поддержания производительности.

4. Частичный вес и размеры

Непоследовательное давление обратного давления вызывает изменения плотности расплава, что приводит к непоследовательным весам или размерам деталей. Поддержание стабильной поддержания давления обеспечивает повторяемость.

Как обратное давление влияет на потребление энергии и износ машины

В то время как умеренное обратное давление улучшает качество расплава, оно также увеличивает потребление энергии и механическую нагрузку на винт и ствол. Высокое сопротивление означает, что гидравлическая система должна работать усерднее, потребляя больше мощности и ускоряющегося износа винта.

Чтобы минимизировать затраты на износ и энергию:

• Держите давление на спине как можно меньше, сохраняя при этом качество расплава.

• Используйте правильную смазку и обслуживание.

• Выберите износостойкие винтовые материалы, если заполненные литья или абразивные смолы.

Распространенные сценарии устранения неполадок с обратным давлением

Симптом	Вероятная причина	Предлагаемое исправление
Частичный вес варьируется	Непоследовательное обратное давление	Проверьте гидравлическую систему и настройки перекалибровки
Серебряные полосы или пузырьки	Поясное давление или влажность	Слегка увеличить давление и правильно сухую смолу
Ожоги или темные полосы	Чрезмерное обратное давление, вызывая перегрев	Уменьшить давление или скорость винта
Цветные полосы или неровный цвет	Поясничное давление	Постепенно увеличиваться для лучшего смешивания
Длительное время цикла	Слишком высокое обратное давление	Уменьшите настройку для ускорения восстановления.

Лучшие практики по оптимизации противодавления

1. Используйте минимальное эффективное давление.
   Применяйте противодавление, достаточное для достижения хорошего перемешивания расплава и однородности дроби — не более того.

2. Регулярно контролируйте температуру плавления.
   Следите за любым повышением температуры, вызванным сдвиговым теплом от противодавления.

3. Записывайте и стандартизируйте настройки.
   Для стабильного производства всегда документируйте значения противодавления наряду с другими параметрами формования.

4. Избегайте внезапных корректировок.
   Небольшие постепенные изменения обеспечивают лучший контроль и предотвращают чрезмерную компенсацию.

5. Операторы поездов должным образом
   обеспечьте, чтобы операторы машин понимали влияние противодавления и способы его безопасной настройки.

Заключение

Обратное давление в литье под давлением может показаться небольшим параметром, но оно оказывает большое влияние на качество расплава, консистенцию и производительность части. Применяя правильное количество сопротивления во время фазы пластификации, производители могут достичь:

• Лучший цвет и смешивание аддитивного

• Уменьшенные пузырьки воздуха и пустоты

• Более последовательные размеры выстрелов

• Улучшенная поверхностная отделка и механическая прочность

Тем не менее, чрезмерное обратное давление может привести к перегреву, деградации материалов и более длительному времени цикла. Ключ заключается в том, чтобы найти точку баланса, которая обеспечивает высококачественные детали с минимальным потреблением энергии и износом машины.

Независимо от того, формируете ли вы простые пластиковые корпусы или сложные инженерные компоненты, понимание и контроль обратного давления необходимы для получения повторяющихся, высококачественных результатов.