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塑料成型与制造/注塑系统

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注射单元负责将材料加热并注射到模具中。该单元的第一部分是料斗,一个用于容纳原始塑料的大容器。料斗底部开敞,使材料能够进入料筒。

料筒包含将材料加热并注射到模具中的机制。该机制通常是冲头注射器或往复式螺杆。冲头注射器通过一个通常由液压驱动的冲头或柱塞,将材料向前推过加热部分。

如今,更常见的技术是使用往复式螺杆。往复式螺杆通过旋转和轴向滑动来推动材料向前,由液压或电动机驱动。材料从料斗进入螺杆的凹槽,并在螺杆旋转时向前移动到模具。在前进过程中,材料通过压力、摩擦和包围往复式螺杆的附加加热器熔化。

然后,熔化的塑料通过料筒末端的喷嘴,通过压力积聚和螺杆的向前运动,非常快速地注射到模具中。这种不断增大的压力使材料能够被压实并强制性地保持在模具中。一旦材料在模具内部固化,螺杆就可以缩回并填充更多材料以用于下一轮注射。

注射单元料筒尺寸

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注射单元的设计应理想地使料筒能够容纳至少两轮注射材料。这意味着,每轮注射循环应至少清空料筒容量的一半 (50%)。然而,由于料筒尺寸不应设计为小于每轮注塑的料筒容量的 20% 或大于 80%(这在塑料行业被称为 20-80% 经验法则),因此 50% 被作为参考。

例如,如果注射量为 60 克,则理想的料筒尺寸应至少容纳 120 克。但是,料筒尺寸范围可以低至 75 克 (80%) 或高至 300 克 (20%)。这种料筒尺寸经验法则的目的是确保材料不会由于在加热的料筒中停留过长时间 (长停留时间) 而降解。20% 经验法则适用于能够承受高温 (更难降解) 的材料,而 80% 经验法则适用于对热非常敏感 (容易在高温下降解) 的材料。


注塑机内部组件

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注射系统

这是原始塑料颗粒在被送入料筒之前存放的地方。料斗两侧呈锥形,以便利用重力将颗粒送入料筒。料斗底部应安装磁铁。磁铁的作用是吸引可能存在于原始塑料中的金属杂质。这些金属杂质来自用于生产再生料的塑料粉碎机的刀片。金属颗粒会损坏注射料筒的套管或螺杆的表面。

料筒通常以长圆管的形式制造,并用廉价的钢材制成。管子的内壁通常衬有一层薄薄的高品质硬质工具钢套管,能够承受注射过程中的磨损性。通常,套管的铬含量很高。

加热带/元件

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加热带绑在料筒的外壁上。加热带由电激活,并沿料筒的整个长度放置,加热带之间留有极小的间隙。每个区域包含三个或更多个加热带,每个区域由位于机器控制面板上的一个电气单元独立控制。每个温度控制单元通过位于其控制区域的加热料筒壁孔中的热电偶接收温度信息。然后,控制单元决定是否需要更多热量,如果需要,则给该区域的加热带通电。当达到选定的温度时,热电偶会通知控制单元,控制单元停止向加热带供电,直到温度再次下降,然后该循环重复。在控制单元上设置了温度的最小值和最大值限制,控制单元使用这些限制来确定是否应给加热带通电或断电。

注射螺杆

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注射螺杆是螺杆状的形状,其主要功能是将颗粒拉过料筒到喷嘴。这使得螺杆能够作为混合器,将熔化的塑料均匀化。螺杆还产生加热摩擦,以提高塑料的温度。摩擦是由于螺杆叶片表面和料筒内壁之间仅存在很小的间隙而产生的。当颗粒沿着螺杆叶片向前移动时,塑料被越来越紧地挤压,由于摩擦而产生热量。


注塑成型中常用的针式喷嘴

机器的喷嘴是一个两部分的管状组件,通过螺栓固定在注射料筒的末端。喷嘴针/帽具有与螺杆尖端匹配的内锥度。喷嘴尖端本身有一个锥形孔。喷嘴尖端表面的半径与注塑模具的浇口套筒中的匹配半径相吻合。请注意,喷嘴尖端上有一个加热带。这被称为喷嘴加热器,其控制方式与注射料筒上的其他加热带非常相似。

一些喷嘴设计在针头、弹簧、滑动球或这些部件的组合形式中结合了切断装置。右侧的图片显示了针式喷嘴。其目的是切断那些粘度不高、例如尼龙,并倾向于从标准喷嘴中滴落的材料的塑料流动。

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