Ghidul cumpărătorilor de mașini hidraulice de turnat plastic: specificații cheie, costuri și sfaturi de selecție

Întrebați orice manager de producție care a folosit ambele tehnologii, iar concluzia vine rapid: mașinile hidraulice de turnat plastic sunt încă alegerea implicită pentru turnarea prin injecție de mare tonaj. Mașinile electrice câștigă comparația energetică la un tonaj redus, dar atunci când o piesă are nevoie de 300 de tone de forță de strângere sau mai mult, o mașină hidraulică bine construită furnizează mai multă forță pe unitate de investiție, acceptă o gamă mai largă de șuruburi și tolerează condiții mai dure la nivelul atelierului. Decizia pragmatică nu este dacă să cumpărați o mașină hidraulică, ci cum să potriviți specificațiile, sistemul energetic și echipamentele auxiliare ale acesteia cu piesele specifice pe care intenționați să le produceți.

Cum funcționează o mașină hidraulică de turnat plastic

Fiecare mașină de turnat plastic repetă același ciclu: închideți matrița, injectați topitura, mențineți presiunea de ambalare, răciți piesa, deschideți matrița, scoateți piesa. Ceea ce distinge o mașină hidraulică este modul în care este generată acea mișcare. Un motor electric antrenează o pompă, pompa furnizează ulei la cilindri și motoare hidraulice, iar supapele direcționale și proporționale controlează viteza și forța fiecărei mișcări. Presiunea uleiului rezultată furnizează forța de strângere care menține matrița închisă în timp ce plasticul fierbinte este forțat în cavitate.

Această arhitectură oferă trei avantaje practice. În primul rând, forța de strângere crește ușor de la aproximativ 50 de tone la 2500 de tone prin creșterea diametrului cilindrului și a capacității pompei. În al doilea rând, un sistem hidraulic produce forță maximă la viteză mică, ceea ce este exact ceea ce necesită faza de împachetare și menținere. În al treilea rând, același circuit hidraulic poate rula trageri de miez, ejectoare și dispozitive de deșurubare fără a adăuga servomotoare dedicate.

Dezavantajul este eficienta. O mașină convențională cu pompă fixă ​​menține motorul să funcționeze la turație constantă, trimițând ulei în exces printr-o supapă de siguranță în timpul fazelor de răcire și de mers în gol. Acea energie risipită devine căldură și se adaugă la fiecare ciclu. Acesta este motivul pentru care controlul sistemului hidraulic a devenit un subiect central în ingineria producției și de ce pompele servo-acționate domină acum vânzările de mașini noi.

Specificații cheie de comparat înainte de a cumpăra

Când comparați cotațiile, patru numere determină dacă o mașină poate realiza fizic piesele dvs.: forța de strângere, distanța dintre bare de legătură, capacitatea de împușcare și presiunea de injecție. Un al cincilea factor, consumul de energie, decide dacă mașina are sens economic în producția continuă.

Evaluați aceste cifre ca un sistem, nu izolat. O mașină de 250 de tone cu o unitate de injecție supradimensionată se va lupta în continuare cu o piesă cu perete subțire dacă presiunea de injecție este prea mică. O mașină cu distanțe generoase între bare de legătură, dar lumina zilei limitată va restricționa înălțimea matriței. Definiți mai întâi baza matriței, geometria piesei și domeniul de materiale, apoi convertiți acele constrângeri într-o foaie de specificații.

Furnizorii acoperă de obicei această gamă cu mai multe platforme, mai degrabă decât cu un cadru universal. The seria de mașini de turnat prin injecție la Zhenfei, de exemplu, se împarte într-o gamă de servo de uz general (Seria ZF), o gamă de viteză mare pentru ambalaje cu pereți subțiri (Seria HS) și o gamă termoset pentru materiale fenolice și bachelite (Seria JM). Identificarea platformei în care se încadrează piesele dumneavoastră restrânge alegerea înainte de a compara tonajele individuale.

Estimarea forței de strângere de care aveți cu adevărat nevoie

Forța de strângere subdimensionată produce flash; prindere supradimensionată irosește energie și solicită matrițe. O metodă practică este de a multiplica suprafața proiectată a părții cu presiunea preconizată a cavității și apoi de a aplica un factor de siguranță. Pentru materialele plastice de bază, presiunea din cavitate este adesea între 300 și 500 bar; pentru rășini de inginerie, cum ar fi nailonul umplut cu sticlă, poate ajunge la 700 până la 800 bar.

Iată un exemplu lucrat. O piesă cu o suprafață proiectată de 250 cm² turnată în ABS la o presiune în cavitate de 400 bar necesită aproximativ 100 de tone de forță de strângere. Adăugarea unui factor de siguranță de 20% aduce recomandarea la 120 de tone, așa că o mașină de 130 până la 150 de tone este alegerea rațională. Aceeași parte dintr-un nailon cu pereți subțiri umplut cu sticlă la 700 de bari ar necesita aproximativ 210 de tone.

Greutatea loviturii urmează aceeași logică. Dacă piesa plus rulant cântărește 180 g, alegeți o mașină cu o capacitate de împușcare de 250 până la 500 g. Mașinile care rulează peste 80% din greutatea nominală a împușcăturii tind să prezinte plastificări inconsecvente și timpi prelungiți de reținere.

De ce mașinile hidraulice servo care economisesc energie au schimbat ecuația costurilor

Într-o mașină de turnare hidraulică a plasticului cu servomotor, fiecare pompă este asociată cu un servomotor a cărui viteză urmează debitul instantaneu și cererea de presiune a procesului. În timpul răcirii, motorul încetinește până aproape de zero; în timpul injecției, crește în milisecunde. În comparație cu o pompă cu viteză fixă, o mașină servo reduce consumul de energie cu 30 până la 50% pe un ciclu complet și cu până la 70% în ciclurile cu faze lungi de împachetare sau răcire.

Sistemele servo funcționează și mai rece. Uleiul hidraulic rămâne la o temperatură mai stabilă, astfel încât etanșările durează mai mult, iar răcitorul de ulei poartă o sarcină mai ușoară. Pentru cumpărător, rezultatul practic este o rambursare de unul până la trei ani într-o operațiune în două schimburi, diferența se micșorează pe măsură ce tarifele la energie electrică cresc.

Mașina de turnat prin injecție cu economie de energie din seria ZF de la Zhenfei arată cât de departe s-a extins această tehnologie. Acoperind forțele de strângere de la 50 la 2500 de tone, seria asigură aceeași presiune de vârf și aceeași viteză de injecție ca o mașină hidraulică convențională, consumând în același timp doar energia necesară procesului.

Mașină de turnat prin injecție cu economisire a energiei Servo din seria ZF (50-2500T) Această mașină hidraulică servo-acționată oferă forțe de strângere de la 50 la 2500 de tone, oferind performanțe la nivel hidraulic, consumând în același timp doar energia necesară pentru fiecare proces, ceea ce o face o alegere practică pentru producția conștientă de energie. Vizualizare produs →

Realitățile de întreținere și costul total de proprietate

Mașinile hidraulice au nevoie de mai multă atenție decât mașinile electrice, dar diferența este gestionabilă. Principalele elemente de cost sunt uleiul, filtrele, garniturile și supapele. O rutină de întreținere disciplinată menține întreținerea totală între unu și trei procente din prețul de achiziție pe an.

Începeți cu uleiul. Probă la fiecare șase luni în producție continuă. Dacă contaminarea cu particule crește peste ISO 4406 clasa 18/16/13, filtrele se defectează sau reziduurile de uzură circulă în pompe. Un kit de prelevare a uleiului și un jurnal de bord sunt ieftine în comparație cu înlocuirea unei pompe cu piston uzate.

Apoi, verificați etanșările și furtunurile. La mașinile care funcționează mai mult de 6000 de ore pe an, inspectați garniturile cilindrilor cel puțin o dată pe an și testați presiunea sau înlocuiți furtunurile flexibile în mod preventiv la intervale de cinci ani. Un furtun cu scurgeri la 250 bari nu este doar o problemă de menaj; este un pericol de incendiu atomizat.

În cele din urmă, urmăriți temperatura uleiului. Un rezervor care rulează peste 55 °C înseamnă energie irosită sau scăderea capacității de răcire și va consuma sigilii mai repede decât un sistem menținut la 40 până la 50 °C.

Controlul temperaturii matriței modelează timpul și calitatea ciclului

Controlerul de temperatură a matriței este componenta cea mai subevaluată dintr-o celulă de turnare. Menținerea suprafeței matriței la punctul de referință corect scurtează faza de răcire, reduce stresul rezidual și stabilizează dimensiunile pieselor. Mulți procesoare constată că trecerea de la răcirea cu apă în buclă deschisă la o mașină automată de control al temperaturii matriței cu buclă închisă produce o reducere de cinci până la zece procente a timpului de ciclu pe aceeași matriță.

Mașină automată de control al temperaturii matriței Un regulator de temperatură a matriței în buclă închisă care menține suprafața matriței la un punct de referință precis, ajutând la scurtarea ciclurilor de răcire și la reducerea defectelor precum deformarea sau contracția pentru o calitate constantă a pieselor. Vizualizare produs →

Răcirea sistemului hidraulic

O mașină hidraulică de turnare a plasticului transformă o parte din intrarea sa electrică în căldură și acea căldură trebuie îndepărtată pentru a menține stabilă vâscozitatea uleiului. Un răcitor industrial este răspunsul standard în zonele cu climă caldă și producția cu cavități mari, unde turnurile de răcire sau apa de la robinet nu pot ține pasul în timpul lunilor de vară. Atunci când temperatura uleiului hidraulic variază cu mai mult de câteva grade pe parcursul unei schimburi, greutatea și timpul ciclului variază odată cu aceasta, iar depanarea înlocuiește producția.

Răcitor industrial pentru temperatură stabilă a uleiului hidraulic Un răcitor industrial elimină excesul de căldură din sistemele hidraulice, menținând stabilă vâscozitatea uleiului, astfel încât greutatea și timpul ciclului să rămână consecvenți, mai ales în climatele calde sau producția cu cavitate mare. Vizualizare produs →

Decizia pe scurt

Alegeți o mașină hidraulică de turnat plastic atunci când piesele dumneavoastră necesită forță mare de strângere, tragere adâncă, turnare cu inserție sau acțiuni auxiliare multiple. Alegeți o mașină hidraulică servo-acționată atunci când producția continuă face din costul energiei un factor decisiv. Și evaluați controlul temperaturii matriței, răcirea, uscarea și transportul ca parte a specificațiilor mașinii, deoarece aceste elemente determină timpul real de ciclu și rata de respingere mai mult decât numerele broșurii..