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如何選擇注塑機型號

 

 注塑機的采購項目并不是小投資項目;買了太大的注塑機固然浪費,買得太小又不合用;因此選擇一臺符合本身產品需要的注塑機便成為每位買家最關心的內容,當然商家給買家推薦適合的

注塑機、給買家介紹如何選擇符合本身產品需要的注塑機;是商家給買家認識的第一課。

為了更有系統性地了解選擇注塑機的各種程序,特撰寫以下的內容與之一一詳敘。

一臺好的注塑機必須制造一致的塑件,并于下次重做定單時亦然。單以注射重量作選機的標準是過份簡化,只用鎖模力也不足夠。本文說明選擇注塑機時要考慮的特性。注塑機特性分可量化

的,及不易量化兩類。前者在注塑機規格表上找到,后者只能自己測量或從口碑得知。現在只集中討論注塑機的可量化特性對選擇注塑機的影響。

可量化的特性

可量化特性可在長嶸注塑機的各種機型規格表上找到。在選擇時,這些特性應作全盤考慮而并非個別考慮。每個特性的意義在本章說明。總的來說,本章教你看懂注塑機的規格表。規格表的

大部份可量化的特性是注塑機的最大許可值。若然的話,你可使用該值或較小的值。

1.1注射重量一注射重量是注塑機注射裝置的一個重要參數。它是選擇注塑機時最常用的參數也是關鍵的參數,以克(g)或安士(oz)表示(注:1克=0.035蠱司 1蠱司=28.35克)。這個參

數雖然簡單易明,但亦容易被誤解。道理很簡單,當選定了塑料后,注塑商便可確定塑件的重量,因此,他們容易以此注射重量來選機。其實,注射重量的定義是指機器在對空注射條件下(沒

有注射進模具里),注射螺桿作一次最大注射行程時,注射裝置所能到達的最大塑料注射重量;該參數在一定程度上反映了注塑機的加工能力;它可以測量出來的也可以從理論計算出來的(理

論值與實測值會有一定程度的差異)。測試所用的膠料通常是比重1.05的一般PS硬膠,當塑件的塑料有別于PS時,規格上的注射重量要經以下換算后才可使用。非PS塑料的注塑重量= Wx ×

Vx/1.05,(Vx =塑料的比重 Wx =以PS計的注射重量。) 例如:賽鋼的比重是1.42,它在一臺注射重量(以PS算)227克的注塑機上注塑。此機以賽鋼的注射重量應為227*1.42/1.05=307克

賽鋼。

現將常用塑料的比重(Vx)列于表2-3中。常用塑料密度(g/cm3)

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1.2注射量的確定一一首先計算制品的重量:W=制品重+澆口系統重量,式中:W注射所需的重量。在本公司的產品樣本上,所有實際注射量參數都是以聚苯乙烯作為例子來計算的,因此在實

際情況中也分兩種情況來考慮。當注塑制品是用聚苯乙烯(PS)制造時,注塑機應具備的注射量為Wps;Wps=(1.3~1.1)×(制品重+澆口系統總重),其中,當制品的品質要求較高時,

上式中的系數應取大值,反之可取小值。當制品是其他塑料(命名為X塑料)要仿照上法,先計算出其應具有該種塑料的理論注塑量為Wx;Wx=(1.3~1.1)×(制品重+澆口系統總重);然

后根據此塑料(X)的密度換算成PS材料的實際重量Wps,換算公式是:
Wps=Wx × 1.05/Vx;根據計算結果Wps與產品樣本對比,選用適合的注塑機。

舉例說明:設一注塑制品用聚乙烯(PE)作,已計算出制品本身重185克,估計澆道系統重20克,用以上公式先計算出:Wx=1.2×(185+20)=246克 從手冊或上表中查出PE料的比重為Vx=0.92

所以Wps=246×1.05/0.92=280.8克 對照參數表,應選購長榮注塑機的CRT-200或CRE-200型注塑機為好。

1.3注射重量與注射容量的關系一一注射重量并非注射容量乘以PS的比重:注射重量是測量出來的而注射容量是理論性的。注射容量乘以PS的比重較注射重量為大,因為注塑時塑料會流入料筒

與螺桿的空隙裏。還有,止回閥需往後移動才抵達關閉的位置。所以廠商一般用注射容量作計算注射重量的起點,理論的注射重量=注射容量×原料的熔融密度×注射效率系數

1.4選擇一臺足夠注射重量的注塑機一不應選擇注射重量剛好等於塑件重量加流道塑料重量的注塑機。在要求不高的注塑中,如玩具人像:總重量應是注射重量的85%;在要求高的注塑中;如

水晶用品,則用75%。分別是在空注射測量出的注射重量在注射壓力下是較小的,而要求高的注塑使用高的注射壓力。

例如:用比重1.38的硬性眾氯乙烯(UPVC)注塑玩具人像時的塑件與流道塑料共重113g;需要注射重量多大的注塑機;以PS表示的注射重量Wps =113g×1.05/1.38=86g。使用85%的指引,

所需注塑機注射重量=86g/0.85=102g。

1.5 不可選用注射重量過高的注塑機一塑件及流道塑料的總重量應該是注射重量的35%到85%之間。下限是由於下以三種考慮:模板的彎曲;塑料在料筒的駐留時間及每公斤注塑件的耗電量

。小的注塑件使用小的模具會使模板有過份的彎曲,使他撓起(影響產品品質),甚至使模板破裂。用過大的注塑機注塑小的塑件,熔融駐留時間太長會引致塑料分解。在料筒的駐留時間可以

引用以下公式估計。 在料筒的駐留時間=(料筒內熔融重量。注塑周期時間)/實際注射重量。 料筒內熔融重量可以熔融在兩倍注射容量內估計。 在大機注塑小塑件的能源使用效率不高。每

公斤塑件使用的能源叫能源比重。例如:比重1.38的硬性眾氯乙烯(UPVC)在一臺螺桿直徑55毫米,注射行程250毫米,注射重量(以PS表徵)567克的注塑機上注塑。注塑周期是10秒,每模塑料

重量是260克。駐留時間有多長?以兩倍注射容量估計料筒內的熔融容量=2*3.1416'5.5*5.5'25/4=1188厘米3,在料筒駐留時間 1188×1.38×10/260=63秒。 使用一模多腔或加大模具尺

寸可解決用大機注塑小塑件的一些問題。降低料筒溫度也舒緩因駐留時間長導致的分解。

2.1 鎖模力—(又稱合模力)市面上注塑機的重要參數,即注塑機施加于模具的夾緊力。鎖模力與注射量一樣,在一定程度上反映了機器加工制品的能力的大小;并用來作為表示機器規格的

大小的主要參數;現在絕大多數注塑機廠家都以鎖模力(噸)來作為機器型號的命名。

機器在選型時應盡量使用在最大鎖模力以下的數值。足夠的鎖模力與模腔的投影面積成正比,模腔投影面積是模腔投影在模具分離面的面積。需要注意的是:鎖模力不足,會使制品在生產過

程中產生飛邊(披鋒)或不能成型;而如果鎖模力大于,造成系統資源的浪費,并且會使液壓系統元件在高壓下長時間工作,可能過早老化,機械結構過快磨損。

在本文章中:噸是指公噸(等於1000公斤);鎖模力的估計有以下幾種方法。

一、根據注塑制品在模板(頭板或二板)上的垂直投影面積,計算鎖模力P:
鎖模力=鎖模力常數X制品的投影面積
即 P=kp.S
式中 P-鎖模力(t) S-制品在模板的垂直投影面積(cm2) Kp-鎖模力常數(t/cm2)

Kp值列于下表中(表2-4)

火狐截圖_2014-11-14T14-05-00.503Z.png



舉例說明:
設某一制品在頭板或二板垂直方向上的投影面積為10250px2,制品材料為PE,計算需要的鎖模力。
由以上公式計算如下式:P=Kp.S=0.32X410=131.2(噸) 對照長榮公司的機型表,應選用我公司140噸注塑機即CRT-140。

二、保守的方法是投影面積乘以因塑料而異的常數。例如一般硬膠的厚壁注塑常數是l至2噸/英寸2;薄壁注塑則用3至4噸/英寸:

例如:要注塑一直徑79毫米的一般硬膠杯。此杯最薄的部份為0.6毫米。求足夠的鎖模力。

杯(及流道)的投影面積是3.1416×7.92/4=49厘米2。此杯屬薄壁的范疇,保守的鎖模力是0.62*49=30.4頓。

三、在估計中考慮流程及壁厚是個較準確的方法。流程是溶融從撓口流至模腔最遠一點的長度o(參閱圖1)。若注塑件的壁厚大小不一,取其最小作壁厚。

例如:同一硬膠杯的流程是104毫米。求一較準確的鎖模力。流程壁厚比=104/0.6=173。從圖2,壁厚0.6毫米處模腔壓力是550巴。鎖模力550×1.02×49=27,500公斤=27.5頓。

以上的估計沒有考慮黏度。但估計仍然正確,因一般硬膠的黏度因子是1.0。

例如:同一膠杯現用超不碎膠(ABS)注塑,求所需的鎖模力。使用黏度因子1.5,所需鎖模力=1.5×27.5P頓=41.3噸。

四、最準確的鎖模力估計是設計模具時由電腦模擬計出的鎖模力。

3.1 螺桿直徑一在一給定的注射裝置上,很多廠商都提供多種螺桿直徑可選。螺桿直徑直接影響長徑比及注射容量(因此也影響注射重量)。

4.1長徑比一螺桿長度與螺桿直徑之比為螺桿長徑比。若注塑機有可選的螺桿,螺桿長徑比是選擇過程的一個重要參數。一個22:1或更大的長徑比提供在螺桿的壓縮區較佳的混和及較均勻的

加熱。要求高的注塑件,如注塑工程塑料,或在0.01毫米公差內高精度的注塑,都該選大的長徑比。在給定的螺桿長度,較大的長徑比等于較小的螺桿直徑。因此注射壓力增加,而注射容量

及注射重量降低。20:1的長徑比屬中等,適合一般要求的注塑;而18:1或更小的長徑比適用於要求不高的注塑而較大的注射重量是更重要的。此時注射壓力不高。當螺桿直徑一定時,大的

長徑比相應可增加螺桿各段的長度,提高塑化質量,長徑比過大,螺桿長度較長,增加了螺桿自重,使螺桿前部下垂而造成螺桿與機筒間隙的不均勻、甚至在螺桿轉動時與機筒刮磨,降低其

使用壽命。

長徑比的大小同時會與使用的原料有關系,一般高黏度類、熱敏性類等原料不建議使用大的長徑比一般取到22:1以下,例如PVC、PC、PMMA等;而對低黏度類的原料同時有混色要求的,建議

取大的長徑比,同時螺桿結構上可以考慮增加阻礙流動的裝置。

5.1 注射壓力一螺桿為了克服溶料流經噴嘴、澆道和模腔等處的流動阻力而在溶料上施加壓力;在注塑機規格表里的注射壓力是注射時料筒內的最高壓力,而非油壓的最高壓力。注射壓力與油

壓的關系是反比於螺桿橫切面面積與注射缸面積之比。通常,注射壓力是最高油壓的10倍。若注射裝置有螺桿可選,較小的螺桿直徑產生較高的注射壓力。一個較高的注射壓力有助於工程塑

料注塑。對于某一種機型的一定螺桿,最大注射壓力是一定的。注射壓力設定如果過高,制品可能產生毛邊,脫模困難,影響制品的光潔度,制品產生較大內應力,注射壓力過低,則易產生

物料充分不滿模腔,甚至不能成型。一般加工精度低流動性好的低密度如聚乙烯、聚酰胺之類的塑料,注射壓力可選小于或等于70-80Mpa:加工中等粘度的塑料如改性聚苯乙烯,聚碳酸酯等

,形狀一般但有一定的精度要求的制品,注射壓力選100-140Mpa;加工高粘度工程塑料如聚砜、聚苯醚之類等,薄壁長流程,厚度不均和精度要求嚴格的制品,注射壓力大約在140-170Mpa

;加工優質精密微型制品時,注射壓力可用到230-250Mpa以上。表2-5列出了常用塑料注射壓力范圍。

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塑料供應商都在塑料規格表公布塑料可用的最高及最低注射壓力。

6.1 注射行程—在給定的螺桿直徑下,增加注射行程可以增加注射容量。但增加注射行程會增長注射時間,因此增長注射周期。它亦降低有效螺桿長度,因此降低長徑比。高長徑比的優點便

失去了。從長徑比18:1的注塑機規格,統計顯示注射行程約是螺桿直徑的4倍。在長徑比增大時,注射行程可以適當的加長。在長徑比大于18:1后,注射行程=((實際長徑比-18)/4+4)D

螺桿;一般注塑機的注射行程建議不能大于5.5D。選擇注塑機時必須注意,以過大的注塑行程爭取高的注射容量及重量其實是犧牲了注射時間及長徑比。

7.1注射容量—注射容量是理論性的,它等於螺桿的橫切面面積乘以注射行程。

注射容量(厘米3)=(d2/4) ×i;(d=螺桿直徑等于料筒內孔直徑,i=注射行程以厘米計算)。

由於溶融回流及止流閥的後移,實際注射容量約是理論的97%。從實際注射容量計算注射重量,應使用塑料在溶化溫度的比重。選擇注塑機時,有些廠商不用注射重量及35%至85%的指引,

而用注射容量及20%至80%指引。在低的注塑要求下,使用注射裝置的20%至80%注射容量。在高的要求下則用40%至60%。

8.1注射速度—在注塑機規格表里,注射速度是注射時螺桿的最快速度,它以厘米/秒計算。

注射速度影響注射時間。注塑薄壁件時需要高的注射速度,以防止模腔未注滿時,溶融已冷卻。通過控制壓力油的流量,注塑機都可在注射時有多段注射速度。恒速前進理論指出最優良的注

塑是當溶融前綠在模腔內以恒定的速度前進。因模腔的斷面面積并不一致,注射時需要多段射速來能達到恒速前緣。有些注塑機有多達10段的射速。有些注塑機可加蓄能器來加快注射速度。

蓄能器在注射周期的低用油階段儲存高壓的壓力油,來給高用油的注射階段使用。它均化電馬達的負載及減低其過荷。雖然加大馬達及油泵(有些注塑機廠商提供的替代裝置)可以增加注射速

度約25%,蓄能器一般能增加注射速度約3倍。

9.1 注射速率一注射速率是指在單位時間內從噴嘴射出的溶料量。其計算值是機筒截面積與速度的乘積。有些注塑機廠商在規格表里不用注射速度而用注射速率。注射速率是螺桿在注射時每

秒射出的最大容量·它以g3/秒計算。 注射速率=注射速度×3.1416×(d/2)2×原料的熔融密度×注射效率系數,(d=螺桿直徑) 注射壓力;注射速率低,溶料充模時間長,制品易殘生冷接

縫、密度不均、應力大等弊病。注射制品,同時高速注射時,可采用低溫模具,縮短成型周期,在不形成過填充的條件下,高速注射也能使所需的合模力減少。但注射速度過高,溶料經澆口

等處時,易形成不規則的流動、物料燒焦以及吸入氣體和排氣不良等現象,同時高速注射也不能保證注射與保壓壓力穩定的撤換,形成過填充而使制品出現溢邊。

10.1螺桿轉速—螺桿轉速是以轉/分(rpm)表示的一個上下限。螺桿旋速不及螺桿表面速度重要。兩者以螺桿直徑關連。螺桿表面速度(毫米/秒)=3.1416×螺桿直徑(毫米):螺桿轉速(轉

/分)/60。

每種塑料都有它的推薦最高螺桿表面速度,不應超越。如硬性眾氯乙烯叫PVC)的表面速度不應超過200毫米/秒。例如:使用60毫米螺桿注塑硬性眾氯乙烯(UPVC)時,最大的螺桿轉速是多少?

最大的螺桿轉速=60*200/(3.1416*60)=64rpm。

加大螺桿轉速可大幅度地提高生產效率,但也會加大溶料的剪切熱,可能造成溶料過熱。同時螺桿轉動的提高要配合以大排量的液壓量的液壓馬達,對液壓系統也要有高度的要求,大幅度提

高整體的成本。

11.1螺桿馬達扭力—帶動螺桿旋轉的油壓馬達有額定的扭力,在國際單位系統(S1)中足以牛頓米計算。它代表在指定的系統壓力下所產生的最大扭距。黏度高的塑料需要高的扭力及低的轉速

,黏度低的塑料則相反。 大螺桿校小螺桿需要更大扭力。使用比例壓力閥來調整加料時的馬達扭力至所需值。

12.1塑化能力一塑化能力是一臺注塑機在最高螺桿轉速及零背壓下於單位時間內能夠均勻地塑化或提升到均勻的溶化溫度的一般硬膠重量。因塑化能力是以非結晶的一般硬膠表示,注塑結晶

塑料時塑化能力要較高。雖然料筒的發熱器也幫助溶化塑料,但是這部份的熱能他們的能力不計算在塑化能力內。要 求證還未超越一臺注塑機的塑化能力,將每模的注塑件及流道塑料重量W(

克)除以螺桿旋轉時間t(秒),并轉換成公斤/小時:W'3600/C寸000)。此數應小於注塑機的塑化能力。

因為注塑周期比螺桿旋轉時間更長,一臺注塑機的注射重量S(克)及其塑化能力G(公斤/小時),斷定了最短注塑周期Train(秒)如後:Train=S*3600/(G01000)。

在快速的注塑機上生產薄壁或精準的注塑件時,與注塑機的注射重量及塑化能力匹配尤為重要,加大電馬達及油泵可以增加塑化能力。

13.1開模行程一開模行程是移動模板從合模到開模的位移。開模行程斷定了注塑件的最大高度H。其關系是:開模行程≥2H+水口長度L。如使用熱流道系統時L=0。以上的不等式提供空位給地

心吸力、機械手或人手將注塑件拿走。

14.1模具高度(厚度)—模具高度是從垂直合模裝置時代遺留下來的。在水平的合模裝置中,更貼切的名稱是模具厚度。在一臺機鉸式的注塑機的規格中,容模量以一個范圍表示,代表注塑機

能容納的最小至最大模具厚度。他們的相差便是注塑機的調模量。在一臺直接油壓鎖模的注塑機的規格中,容模量是以一個數字表示,代表注塑機能容納的最小模具厚度。可用的模具厚度應

比最小容模量大,使注塑機能合模及鎖模。否則,該用一臺較小的注塑機(其實該是較小的合模裝置)。可用的模具厚度應比最大容模量小進去模具才能放得。否則,該用一臺較大的注塑機。

此參數決定了模具開模空間大小,制品深度。容模量大,則制品深度越深,反之,制品深度越淺。

15.1模板最大開距—模板最大開距是合模裝置開盡時固定模板與移動模板的最大距離。它與開模行程與最大/最小容模量的關系如後

在機鉸式注塑機上,模板最大開距=開模行程+最大容模量。在直壓式油壓鎖模注塑機上=開模行程+最小容模量。模板最大開距

16.1拉桿空間—導柱內間距決定模具的外形尺寸大小,模具能容於拉桿空間內才能使用。拉桿空間是以水平及垂直尺寸表示,如下圖標。若模具是從上面吊入,他的闊度該小於水平的拉桿空

間。若模具是從旁邊推入,則它的長度該小於垂直的拉桿空間。推薦在小模具兩側多留25毫米空間,在大模具兩側多留50毫米空間。還要避免沉重的模具在安裝時碰撞拉桿,使他凹陷,影響

後繼的移動模板的順滑移動。

17.1模板尺寸—模板是模具背後支撐的厚板。推薦模具不應超越模板尺寸以防注射時模具彎曲,一般建議模板的外形尺寸不大于拉桿中心距。模具太小又會在模板上產生過高彎曲應力,甚至

使模板斷裂。有些廠商提供加大的模板。注塑汽車的防撞欄是個使用很闊模板的例子。

18.1模板厚度--移動模板與固定模板應下有足夠的剛度才可將拉桿的力量傳到模具而撓度不大。在給定的幾何尺寸內,一塊平坦(沒肋骨)模板的撓度是正比於其厚度的立方。尤其是移動模板

的設計,要解決重量與厚度的矛盾。拉桿空間與模板尺寸有關。只是增加拉桿空間而不改變模板厚度,在相同的負載下撓度自然增加。簡單地說,不可單看拉桿空間,要同時考慮模板的剛度

。 模板撓起使模具變形,因而影響注塑件的型狀與尺寸。有些模板是有肋骨的,用來增加剛度及減低重量。因肋骨的分布并不統一,比較不同廠商的模板剛度并不容易。

海天的模板采用整體箱式結構, 在相同重量前提下通過零件有限元分析將材料分布在最需要的位置,提高模板的剛性,降低模板的撓度。

19.1拉桿直徑一除小型機(20噸鎖模力或以下)用兩條拉桿外,大多數有拉桿的注塑機都用四條拉桿。他們共同的拉力將模具鎖緊,以應付在注射時的模腔壓力。

若拉力是平均分布于四條拉桿上的話,每條拉桿的應力是:應力=鎖模力×1000/(3.1416×(d2/4)*4)=鎖模力×1000/(3.1416×d2)。 (應力以公斤/毫米2算, 鎖模力以噸算, 直徑d以

毫米算。)

高拉力鋼的斷裂應力超過90公斤/毫米2。低碳鋼則只有20公斤/毫米2。在超越斷裂應力時,拉桿便斷裂。拉桿斷裂的原因包括:a.模具厚度不均;b.模腔不對稱;c.調模裝置失調。他們

都引致拉桿的拉力不平均。

另一原因是模溫上升使模具膨脹,拉桿拉力因此比調模時高。例如:達明的MEl25注塑機有四條直徑75毫米的拉桿。鎖模力是125噸。拉桿使用高拉力鋼。

求拉桿的安全系數。假設拉桿拉力平均,每拉桿的應力是125×1000/(π×752)二7.07公斤/毫米2。安全系數是90/7.07=12.7。在工業器材的設計中,10的安全系數是很普通的,例如升

降機滿載時的銅纜應力。

拉桿斷裂一般都在螺牙底部,因為那里有應力集中。尤其在定模板處的螺牙前三牙內的螺牙底部斷裂發生率高達90%,為此海天在定模板處的螺母設有特殊彈性延伸結構進行改善。

20.1頂出行程一頂針前移使塑件脫模的最大距離。長的塑件需要長的頂出行程,在注塑機采購時需要根據自己的產品來關注這個參數。一般在半自動操作時,頂出行程的值需要有制品高度的

一半以上,全自動循環時需要考慮整個制品高度。

21.1頂出力一頂針推動模具頂板的力量;當塑件冷卻時,它因收縮會抓緊模具,需要大的頂出力才能脫模。對于帶螺紋的制品采取強制脫模時特別需要關注這個參數;直徑在φ40左右時每個

制品的頂出力需要在400-600kgf。有時規格表也指出(較小的)頂針後退力。

22.1射臺行程—射臺前進后退的最大極限差距;在維修噴嘴、噴嘴發熱器、料筒前端及清理模具澆口時,注射臺需要要往後移,注射臺行程越大對上述的操作越方便,一般建議噴嘴能夠退出

模板大平面100mm以上。同時螺桿馬達不應緊貼墻壁,背後應留有空間。

23.1射臺推力一(俗稱座進力)在注射過程中注射臺前移使噴嘴緊壓模具澆道口平、球面的鎖緊力。注射臺推力將噴嘴緊壓模具澆道口平、球面封閉,防止漏膠。在射臺推力不足時在噴嘴、

模具澆口處產生冒料的現象。

24.1空注塑周期時間一在空注塑周期中,注塑機并不注射或塑化。空注塑周期時間是模具合模時間加開模時間加再合模的延遲時間。它由EUROMAP 6標準定義。空注塑周期是最短的注塑周期,

因它不包含冷卻時間。另一表達方法是周期率,是每分鐘的周期數。 以最高速率運作注塑機而注塑機的動作不暢順并不明智。這又是另例子為何參數并不可以單獨考慮。

25.1電動機的額定功率一油壓系統是由電動機帶動油泵驅動。它以某一效率將電能轉換成動能。電動機的額定功率以千瓦或馬力計算,它代表在指定的條件下,如線圈溫度,馬達輸出的最大

功率。有些廠商提供加大的油泵;此時也應加大電動機。

電動機的額定功率不應與效率混淆。一個較低的額定功率本身并不代表注塑機更有效率。他只意味著在注塑周期內,它會經歷更大過載。三相馬達在廣闊的功率范圍內效率都是約90%。

注塑周期的不同階段所需的壓油功率參差不齊。對電動機來講,所需的功率也是參差不齊。注射階段和儲料階段通常是對電動機考良的階段,電動機的額定功率都比他低,以致在注射階段和

儲料階段時電馬達都超額運行,一般超載能力需求在1.4左右。在一臺沒有蓄能器的注塑機上,電動機在注射階段是過載的。大多數電動機都能有短暫時間內過載兩倍的能力。

雖然三相電動機會超載,它的轉速還是較平穩,所以額外的功率來自增加的扭力。因馬達電流是正比於扭力,電動機過載會過熱(正比於電流的平方),減低其長期運行的可靠性。在同噸位機

器上一個功率較高的電動機過載的幾率較小。

在一臺有蓄能器的注塑機上,情況可就不一樣。有了蓄能器,可使用較低功率的電動機。蓄能器在低流量需要時儲起壓力油,以備高流量需要時用。總之,它在周期內平均了電動機的負載并

減低其過載。

一個功率高的電動機不會耗掉更多的能源。能源用掉多少是決定於負載(多少功要做),負載又是決定於電動機,油泵排量及油路設計。

三相電動機在額定功率時每相所需的電流是: im(安培)=馬達額定功率(千瓦) ×1000/(3×單相電壓(伏特) ×效率×功率因子)= 電動機額定功率(馬力) ×746/(3×單相電壓(伏特) ×效

率×功率因子)。大多數的三相電動機的效率=0.88-0.91,功率因子=0.84-0.880

例如:長嶸CRT-300注塑機使用30KW電動機。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少?

假設效率=0.91,功率因子=0.88,im(安培) =30×1000/(3×220 ×0.91×0.88)=57(A)安培=40X746/(3c220×0.91×0.88)

26.1電熱額定功率一料筒上的電熱在開機時提升塑料溫度。它亦輔助注塑周期內螺桿轉動的塑化。一個高的電熱功率有助於縮短加溫時間。

每個加熱區通常有一至兩個電熱器。發熱器盡量是平均分配在三相上的。發熱器在每相所需的最大電流是:in=發熱器額定功率(千瓦) ×1000/(3×單相電壓(伏特))。例如:長榮CRT-300有

6個發熱器,每個1.2千瓦功率。6個發熱器平均分布在三相上,每相有兩個發熱器。當單相電壓是220伏特時,每相電流是多少? in=6×1.2×1000/(3*220)=10.9安培。

27.1總功率—注塑機工作時所消耗的總能量,主要有電機功率,各發熱圈的總功率及一些輔助設備消耗的功率。它是接駁電源時用來估計電流的。但它不包括過載電流,因它用的馬達額定功

率。it=im+in。實際機器的能耗根據制品工藝的不同在50%80%

28.1加熱區數—有多少個加熱區是看料筒上安裝了多少個熱電耦。如使用零散的溫度控制器,它相當於多少個溫度控制器。一個溫度控制通常帶兩個電熱器。 較多的加熱區有更佳的料筒溫度

控制。較大的注塑機有較長的料筒;因此加熱區也多。

29.1液壓油箱容量—液壓油箱容量與冷卻有關,并用來算出要買多少桶液壓油。較大的液壓油箱可以盛載較多的液壓油,有助於降低油溫,因熱量分布在較多的油里。一桶壓力容量200公升。

一臺儲油缸容量220公升的注塑機需買兩桶壓力油。

30.1料斗容量一當一料斗填滿塑料後可使用多久?較大的料斗減少操作員的處理。

但使用吸濕塑料時,料斗內的塑料不應停留超過一小時。填充料斗的塑料重量(以公斤算)應小於實際注射重量(克)*3600/(注塑周期時間(秒)*1000)。
例如:每件塑件及流道塑料的重量分別是14克與12克。注塑機每24秒周期注塑6件塑件。若料斗內的塑料停留不超過一小時,求可放多少塑料進去? 所需重量(6×14+12) ×3600/(24×1000)

=14.4公斤。

31.1系統壓力一即注塑機在油缸工作時,液壓油泵不超載時能產生的最大工作壓力。當油壓系統壓力較大時,注塑機各部分工作壓力在外形尺寸不變時,將產生更大的力,但系統壓力過大,

對液壓閥、管路及郵封的要求都相應提高了,制造、維護都比較困難。

系統壓力的限定在于其使用油泵的結構;使用葉片泵的注塑機多數使用140Bar系統壓力,它約等於140公斤/厘米2。這個限制是來自葉片泵,葉片泵設計結構內部壓力不平衡的關系,限制它

送出較高壓力。170巴甚55200巴的系統壓力需用柱塞泵,柱塞泵需要較潔凈的壓力油才可工作。在較高的系統壓力下,產生相等力量需要較小的油缸直徑,或相等的油缸直徑會產生較大的力

量。在系統壓力提升后,整個控制的響應度會較快。當然在特殊場合是會使用210Bar或更高的系統壓力。

32.1注塑機尺寸一注塑機尺寸的意義在於裝箱付運及所占地面。集裝箱(貨柜箱)的大小是以級數跳的,如20英尺及40英尺長。如兩臺注塑機可放在一個集裝箱內,運費幾乎可以減半。租金昂

貴的地區如香港,新加坡都喜歡用占地小的注塑機。

33.1注塑機重量—注塑機重量的意義在于吊運、貨車付運、地基負荷及運輸費用考良,吊機、貨車都有額定吊重及載重量。若注塑機并不放在地上便要考慮他對地板的負荷。特別對于大型注

塑機更是需要考慮注塑機付運過程的限制,特別是在付運過程中公路橋梁限制。

34.1合模機構的比較

當客戶要選擇注塑機時,首先要確定注塑機的結構形式。射出機構各主要廠家的結構形式差別不大,結構差別主要在鎖模方面。這兩大類鎖模結構形式的優缺點列于下表中。

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35.1特殊裝置—替您解決某些注塑難題。

裝置 特性

蓄能器注射 快速注射、縮短注射時間、解決薄壁制品模腔填不滿的問題,

氣體附助注射 降低鎖模力,不需使用熱流道,節省塑料,降低成品重量,縮短冷

卻時間,避免扁平成品翹起,避免凹陷

模腔壓力切換保壓 促使成品特性(如重量,內應力)一致,降低廢品率

模腔壓力監控 薄壁及厚壁注塑的品質控制

鎖模力測量/控制 促使成品尺寸一致,降低廢品率

拉桿拉力測量/控制 防止拉桿斷裂

半閉環比例閥 提高注塑機的精確度及重復性

閉環注射 高質量注塑適用

加大油泵/馬達 縮短注塑周期

36.1常用塑料的用途和特性介紹

注塑機(注塑成行機)是將熱塑性塑料或熱固性增料制成各種塑料制件的主要成型設備。注射成型具有只有一次能成型出形狀復雜、尺寸精度高和帶有金屬嵌件等特點。用注射方法生產的塑料

品種十分廣泛,除了大多數的熱塑性樹脂,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯及其共聚樹脂(PS、AB、ABS等)、聚酰胺(PA)、聚甲(POM)、聚碳酸(PC)、聚砜(PSF)、聚苯

醚(PPO)、聚甲丙烯酸甲(PMMA)等通用塑料和工程塑料外,還有其他的共聚、共混、增強、填充材料等。

根據使用要求,采用注射方法生產出具體有不同物理、力學、介電、熱性能的各種產品,按用途可分為4類。

6.png用途
   

 

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