Quá trình ép phun hoạt động như thế nào? Hướng dẫn Quy trình & Vật liệu

Chu trình ép phun, từng bước

Một chu kỳ đúc đơn là thời gian giữa lần đóng khuôn này và lần đóng khuôn tiếp theo. Tùy thuộc vào kích thước bộ phận, độ dày thành và vật liệu, một chu trình có thể chạy từ khoảng 10 giây đối với mặt hàng đóng gói có thành mỏng đến hơn 120 giây đối với thành phần kỹ thuật dày, dựa trên dữ liệu điểm chuẩn được công bố trong ngành đúc khuôn vào năm 2025 và 2026. Mỗi chu kỳ trải qua năm giai đoạn riêng biệt và việc hiểu rõ điều gì xảy ra trong mỗi giai đoạn sẽ giúp chẩn đoán vấn đề sau này dễ dàng hơn nhiều.

1. Kẹp

Hai nửa khuôn được đóng và khóa lại với nhau bằng bộ phận kẹp. Lực kẹp phải đủ cao để giữ cho khuôn luôn đóng trước áp suất của nhựa nóng chảy chảy vào; trọng tải kẹp quá nhỏ là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng chớp nhoáng ở đường phân khuôn. Lực kẹp thường được ước tính bằng cách nhân diện tích dự kiến ​​của bộ phận và hệ thống dẫn với hệ số áp suất khoang, thường rơi vào khoảng từ 2 đến 8 tấn mỗi inch vuông tùy thuộc vào vật liệu và độ dày thành liên quan.

2. Tiêm (Fill)

Một trục vít quay đẩy nhựa nóng chảy qua vòi phun, qua rãnh rót, đường dẫn và cổng rồi vào trong khoang. Thời gian lấp đầy thường rất ngắn, thông thường 0,5 đến 5 giây , vì phần lớn thể tích khoang cần được lấp đầy trước khi mặt trước nóng chảy bắt đầu nguội và đóng băng. Các máy hiện đại sử dụng cấu hình vận tốc nhiều giai đoạn trong quá trình đổ đầy, bắt đầu chậm để tránh phun nước gần cổng, tăng tốc qua thân bộ phận và giảm tốc độ trở lại khi mặt trước tan chảy tiến đến khu vực cuối cùng để lấp đầy, giúp giảm bẫy khí và vết dòng chảy có thể nhìn thấy.

3. Đóng gói và bảo quản

Khi khoang đã đầy, máy sẽ chuyển sang áp suất giữ thấp hơn để đóng gói vật liệu bổ sung vào khuôn khi bộ phận bắt đầu co lại. Giai đoạn này thường kéo dài 1 đến 15 giây tùy thuộc vào độ dày của tường và đây là điểm kiểm soát chính để ngăn ngừa các vết lõm và khoảng trống. Việc đóng gói tiếp tục cho đến khi cổng đóng băng; một khi cổng cứng lại, không còn vật liệu nào có thể đi vào khoang nữa, do đó, bất kỳ áp suất đóng gói nào được áp dụng sau thời điểm đó sẽ không ảnh hưởng gì thêm đến bộ phận.

4. Làm mát

Đây thường là phần dài nhất của chu kỳ. Bộ phận phải nguội xuống dưới nhiệt độ phóng ra trong suốt mặt cắt ngang dày nhất của nó trước khi khuôn có thể mở ra một cách an toàn. Thời gian làm mát được điều khiển chủ yếu bởi độ dày thành và độ khuếch tán nhiệt của vật liệu và nó thường chiếm hơn một nửa tổng thời gian chu kỳ trên các bộ phận dày hơn. Quá trình thu hồi vít, làm dẻo nhựa cho lần chụp tiếp theo, thường trùng với quá trình làm mát thay vì tăng thêm thời gian cho chu kỳ, do đó, khoảng thời gian dài hơn trong hai khoảng thời gian thực sự chi phối tổng chiều dài chu kỳ.

5. Mở và đẩy khuôn

Khuôn mở ra, các chốt đẩy đẩy phần đã đông đặc ra tự do và chu trình được đặt lại. Nói chung là quá trình phóng ra diễn ra nhanh chóng 0,5 đến 2 giây , mặc dù các phần có phần gạch chân, phần chèn ren hoặc phần trượt tác động phụ có thể thêm vài giây ở đây. Trên các dây chuyền tự động, cánh tay robot thường lấy chi tiết trực tiếp ra khỏi khuôn trong cửa sổ này để giữ cho tế bào hoạt động mà không cần người vận hành đứng trước máy ép.

Thời gian chu kỳ không chỉ là vấn đề kỹ thuật; nó liên quan trực tiếp đến chi phí. Bởi vì một máy đúc có chi phí cố định theo giờ lớn nên mỗi giây được thêm vào một chu kỳ sẽ dàn trải chi phí đó trên ít bộ phận hơn. Trên khuôn 4 khoang chạy chu kỳ 30 giây, sản lượng đạt khoảng 480 phần mỗi giờ; giảm chu kỳ xuống còn 25 giây nâng tốc độ lên khoảng 576 phần một giờ, một mức tăng sản xuất đáng kể mà không cần đầu tư thêm vốn. Đây là lý do tại sao các kỹ sư quy trình có kinh nghiệm coi việc giảm thời gian chu trình là một bài tập tối ưu hóa liên tục thay vì nhiệm vụ thiết lập một lần.