Co to jest system bramkowy?
Funkcja układu bramkowego
System prowadnic prowadzi stopione tworzywo sztuczne z cylindra wtryskarki do każdej wnęki formy. Dlatego konstrukcja, długość, rozmiar i sposób łączenia systemu rynien wpływają na efekt napełniania wtryskowego, a tym samym bezpośrednio wpływają na jakość produktu. Ponadto projekt systemu prowadnic powinien również uwzględniać efektywność ekonomiczną, umożliwiając szybkie chłodzenie i krótkie czasy cykli.
Struktura systemu bramkowego
System kanałów składa się z czterech elementów: profilu głównego, kanałów odgałęzionych, zasuwy i studni zimnej, jak pokazano na rysunku 7.11.
Profil główny (wlew)
Profil główny (wlew) to plastikowy kanał łączący dyszę wtryskarki z systemem kanałów. Jest to pierwszy element systemu prowadnic.
Biegacze szkół podstawowych i średnich
Kanały pierwotne i wtórne to kanały z tworzywa sztucznego, które łączą główną prowadnicę z wlotem formy wewnętrznej, umożliwiając przepływ stopionego tworzywa sztucznego do formy wewnętrznej. W przypadku formy dwu-płytowej prowadnica znajduje się na linii podziału.
Projektując kanały przepływu, należy zwrócić uwagę na ich-kształt i rozmiar przekroju poprzecznego. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery typy kształtów-przekrojów poprzecznych kanałów przepływowych: pełne koło, trapez, zmodyfikowany trapez i sześciokąt (patrz rysunek 7-12). Z punktu widzenia przenoszenia ciśnienia wtrysku im większy-przekrój poprzeczny kanału przepływowego, tym lepiej; natomiast z punktu widzenia przewodzenia ciepła im mniejsza-powierzchnia przekroju poprzecznego, tym lepiej. Dlatego im większy stosunek-powierzchni przekroju poprzecznego do pola powierzchni, tym skuteczniejszy jest kanał przepływu. Projekty kanałów przepływowych o przekroju okrągłym i kwadratowym-mają najwyższe wartości R-. Ponieważ okrągłe-przekroje poprzeczne schładzają się szybciej niż kwadratowe-przekroje, najlepsze są projekty z okrągłymi przekrojami-. (Wartość R-odnosi się do stosunku-powierzchni przekroju poprzecznego do pola powierzchni; pole-przekroju odnosi się do pola przekroju poprzecznego kanału przepływowego.)
Średnica rynny jest powiązana z długością przepływu; im większa średnica, tym dłuższa droga przepływu. Jednocześnie płoz powinien być tak wąski i krótki, jak to możliwe. Każdy rodzaj tworzywa sztucznego ma wymagania dotyczące minimalnej średnicy prowadnicy; zbyt mała średnica będzie miała wpływ na przepływ tworzywa sztucznego we wnęce formy. Średnica rynny jest zazwyczaj o 1,0 mm grubsza niż poziom gotowego produktu, aby zapobiec zestaleniu się tworzywa sztucznego w rynience przed gotowym produktem, zapewniając w ten sposób odpowiednie utrzymanie ciśnienia.
Brama
Bramy mają znaczący wpływ na plastyczność i naprężenia wewnętrzne. Ich odpowiednia forma jest zwykle określona przez kształt części i można je ogólnie podzielić na dwie kategorie: bramy ograniczone i bramy nieograniczone.
Ograniczone przewężki to wąskie sekcje na wejściu do gniazda formy, co ułatwia ich obróbkę i umożliwia łatwe odcięcie części od wlewu, zmniejszając w ten sposób naprężenia własne. Ten typ jest zwykle stosowany w formach wielogniazdowych-, w których wiele części jest formowanych za jednym razem, ponieważ ułatwia równomierne rozprowadzenie tworzywa sztucznego i zapobiega cofaniu się plastiku w gnieździe. Bramy ograniczone można dalej podzielić na bramki boczne, bramy nakładające się, bramy kołnierzowe, bramki w kształcie wachlarza, bramki filmowe, bramy pierścieniowe, bramy dyskowe, bramy punktowe i bramy podwodne. Nieograniczone bramy to miejsca, w których tworzywo sztuczne jest wtryskiwane bezpośrednio do gniazda formy za pomocą pionowej prowadnicy.
Typ, lokalizacja, rozmiar i liczba przewężek bezpośrednio wpływają na wygląd, odkształcenia, skurcz formy i wytrzymałość wypraski. Dlatego przy projektowaniu należy wziąć pod uwagę następujące czynniki.
(1) Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu kształtu przewężki: Kształt przewężki wpływa na płynność żywicy w gnieździe formy, wygląd wypraski i orientację przepływu materiału. Dlatego przy wyborze rodzaju zasuwy należy wziąć pod uwagę rodzaj materiału lub kształt produktu oraz wpływ orientacji przepływu.
(2) Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu rozmiaru bramy:
① Charakterystyka płynięcia tworzywa sztucznego.
② Grubość ścianki formy.
③ Ilość tworzywa sztucznego wtryskiwanego do gniazda formy.
④ Temperatura topnienia tworzywa sztucznego.
⑤ Temperatura formy.
(3) Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy ustalaniu lokalizacji bramy:
① Bramka powinna znajdować się w najgrubszym miejscu-przekroju plastikowej części. Pozwala to na wolniejsze chłodzenie na wlocie, ułatwiając przepływ stopionego materiału do gniazda formy i zapobiegając defektom, takim jak skurcz.
② Lokalizacja przewężki powinna minimalizować ścieżkę przepływu stopionego materiału, ograniczać zmiany kierunku przepływu i minimalizować straty ciśnienia. Ogólnie rzecz biorąc, bardziej efektywna jest bramka umieszczona pośrodku plastikowej części.
③ Lokalizacja bramy powinna ułatwiać odpowietrzanie gazu z gniazda formy. Jeżeli stopiony materiał przedwcześnie przedostający się do gniazda formy zamknie system odpowietrzający, ucieczka gazów z wnęki będzie utrudniona, co wpłynie na jakość produktu. Kanały odpowietrzające należy umieścić w miejscu docelowym, w którym stopiony materiał dociera do wnęki, aby ułatwić odpowietrzanie.
④ Zasuwa powinna być umieszczona bezpośrednio naprzeciw ściany rdzenia lub dużego rdzenia, umożliwiając-bezpośrednie oddziaływanie stopionego materiału z dużą prędkością na wnękę lub ścianę rdzenia, zmieniając w ten sposób kierunek przepływu, zmniejszając natężenie przepływu i płynnie wypełniając wnękę. Eliminuje to widoczne ślady odprysków na części z tworzywa sztucznego i zapobiega pękaniu stopionego materiału.
⑤ Należy kontrolować liczbę bramek. Wejście do gniazda przez kilka bramek spowoduje utworzenie większej liczby linii spoin.
⑥ Lokalizacja przewężki powinna zapewniać równomierne podawanie stopionego materiału, przy czym ścieżka przepływu od głównego kanału do wszystkich części wnęki powinna być taka sama lub podobna, aby zredukować wypływki i linie spawów.
⑦ W przypadku części z tworzyw sztucznych z rdzeniami lub wkładkami, szczególnie cylindrycznych części z tworzyw sztucznych ze smukłymi rdzeniami, należy unikać podawania bezpośrednio na rdzeń lub wkładkę, aby zapobiec wygięciu rdzenia lub przemieszczeniu się płytki.
⑧ Lokalizacja przewężki powinna zapobiegać pękaniu stopionego materiału. Kiedy mała brama znajduje się bezpośrednio naprzeciw wnęki o dużej szerokości i grubości,-stopiony materiał przepływający przez bramę z dużą prędkością będzie poddawany dużym naprężeniom ścinającym, co spowoduje zjawiska pękania stopu, takie jak rozpryskiwanie się i pełzanie. Rozpryskiwany stop może powodować fałdowanie, w wyniku czego na produkcie powstają zmarszczki.
⑨ Kiedy stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane z dużą prędkością do wnęki formy przez zasuwę, następuje efekt kierunkowy. Należy wybrać lokalizację bramki, aby uniknąć niekorzystnych skutków tego efektu kierunkowego.
⑩ Podczas określania lokalizacji i numeru otworu w formie należy sprawdzić współczynnik przepływu, aby upewnić się, że stop wypełnia wnękę. Współczynnik przepływu jest określony przez stosunek całkowitej długości kanału przepływowego do całkowitej grubości kanału przepływowego. Jego dopuszczalna wartość zmienia się w zależności od właściwości stopu, temperatury, ciśnienia wtrysku itp.
⑪ W przypadku płaskich części z tworzyw sztucznych podatne są na wypaczenia i odkształcenia, ponieważ ich stopień skurczu jest nierówny w różnych kierunkach. Korzystanie z wielu bramek jest znacznie bardziej efektywne.
⑫ W przypadku plastikowych części-typu ramy umieszczenie przewężek po przekątnej może złagodzić deformację spowodowaną skurczem.
⑬ W przypadku plastikowych części-w kształcie pierścienia przewężkę należy umieścić stycznie, aby zredukować linie spawania, zwiększyć wytrzymałość obszaru spawania i ułatwić wentylację.
⑭ W przypadku części z tworzyw sztucznych o nierównej grubości ścianek położenie zasuwy powinno być możliwie spójne, aby uniknąć wirów.
⑮ W przypadku plastikowych części w kształcie-skorupy można zastosować-centralnie zamontowaną bramkę, aby zredukować linie spawów.
⑯ W przypadku-kopułowych, smukłych i cienkościennych-części z tworzyw sztucznych można ustawić wiele punktów wlewowych i żeber procesowych, aby kierować przepływem i zapobiegać niedoborom materiału.
Powyższe zasady wyboru pozycji wlewu mogą prowadzić do sprzeczności w zastosowaniu; w takich przypadkach konieczne jest elastyczne postępowanie w oparciu o rzeczywistą sytuację.
(4) Bilans bramkowy
Jeśli nie można uzyskać zrównoważonego układu prowadnic, można zastosować następującą metodę równowagi bramkowania, aby osiągnąć cel, jakim jest jednolite formowanie wtryskowe. Ta metoda jest odpowiednia dla form o dużej liczbie wnęk. Istnieją dwie metody równoważenia bramkowania: zmiana długości kanału bramkowania i zmiana pola- przekroju poprzecznego bramkowania.
Jeżeli wymiary wnęki mają różne obszary rzutowania, wlew również musi być zrównoważony. W tym momencie, aby określić rozmiar bramki, należy najpierw określić rozmiar jednej bramki i obliczyć stosunek tej wielkości bramki do odpowiadającej jej objętości wnęki. Ten stosunek jest następnie stosowany do porównania innych bramek z odpowiadającymi im objętościami wnęk, aby sukcesywnie określać rozmiar każdej bramki. Po faktycznym wtrysku próbnym można zakończyć operację równoważenia bramki.
W przypadku wytwarzania części lub większej liczby gotowych produktów z tej samej formy formy, jeśli niektóre sekcje materiału są cieńsze, wlew należy zagęścić. Ilość zagęszczenia zależy od wielkości gotowego produktu. Ogólnie rzecz biorąc, grubsze sekcje gotowych produktów płyną lepiej, co skutkuje normalnym ciśnieniem, podczas gdy cieńsze sekcje płyną gorzej, co prowadzi do wyższego ciśnienia. Dlatego też, jeśli gotowe produkty mają być napełniane jednocześnie, na grubszych odcinkach może wystąpić wybrzuszenie. Aby zapobiec nierównowadze przepływu, kanał dla cieńszych sekcji należy pogrubić, aby skompensować utratę ciśnienia, jak pokazano na rysunku 7-13.
Studnie na zimne ślimaki
Studnie zimnej ślimaka, zwane również zimnymi dołami, służą do przechowywania chłodniejszego, stopionego tworzywa sztucznego na początku procesu napełniania, zapobiegając jego przedostawaniu się bezpośrednio do gniazda formy i zatykaniu bramy lub pogorszeniu jakości produktu. Studzienki na zimne ślimaki zazwyczaj znajdują się na końcu głównego kanału. Jeżeli rynny odgałęzień są długie, na ich końcach należy także zamontować studnie na ślimaki.
Spójrz tutaj
Aby uzyskać więcej informacji na temat innych systemów wlewowych oraz ich zalet i wad, kliknij tutaj.