Ghid de cumpărare a mașinii de turnat prin injecție: tonaj, tipuri de prindere și specificații explicate

La alegerea unui mașină de turnat prin injecție , cei mai critici factori sunt tonajul de prindere (forța necesară pentru a menține matrița închisă în timpul injectării), tipul mecanismului de prindere (hidraulic, electric sau hibrid) și dimensiunea împușcării (volumul maxim de material pe care mașina îl poate injecta pe ciclu). Ca regulă generală, cerințele privind tonajul de prindere variază de la 2-5 tone pe inch pătrat de suprafață proiectată a părții , cu majoritatea pieselor de dimensiuni mici până la mijlocii care necesită mașini între 50-300 de tone, în timp ce componentele mari pentru automobile sau electrocasnice pot necesita 1.000 de tone sau mai mult.

Înțelegerea tonajului și cum să-l calculezi

Tonajul se referă la forța de strângere pe care o poate aplica o mașină pentru a menține jumătățile de matriță închise împotriva presiunii plasticului topit injectat. Dacă forța de strângere este insuficientă, matrița se va separa ușor în timpul injectării, provocând flash (exces de plastic) de-a lungul liniei de despărțire.

Calculul de bază al tonajului

O formulă simplificată înmulțește aria proiectată a piesei (inclusiv canalele, în inci pătrați) cu un factor de presiune specific materialului, de obicei 2-3 tone pe inch pătrat pentru materiale precum polipropilena și polietilena și 4-5 tone pe inch pătrat pentru materiale plastice de inginerie precum nailon sau policarbonat care necesită presiuni de injecție mai mari.

De ce contează supradimensionarea

Mulți producători recomandă selectarea unei mașini cu 10-20% mai mult tonaj decât minimul calculat pentru a lua în considerare variabilitatea materialului, modificările viitoare ale matriței și sculele cu mai multe cavități care pot fi adăugate ulterior. Cu toate acestea, supradimensionarea semnificativă crește consumul de energie și amprenta mașinii fără a oferi beneficii proporționale.

Diagrama de referință tonaj după aplicație

Tipuri de mecanisme de prindere

Sisteme hidraulice de prindere

Mașinile hidraulice folosesc cilindri acționați cu ulei pentru a genera forță de strângere și au fost standardul industriei de zeci de ani. Ele oferă o capacitate mare de tonaj la un cost inițial mai mic și sunt potrivite pentru piese mari care necesită forțe mari de strângere. Compartimentul este un consum mai mare de energie, deoarece pompele hidraulice funcționează continuu chiar și în timpul porțiunilor inactiv ale ciclului.

Sisteme electrice (tot-electrice).

Mașinile complet electrice pot reduce consumul de energie cu 50-70% în comparație cu mașinile hidraulice echivalente , deoarece servomotoarele consumă putere numai atunci când este necesară mișcarea. De asemenea, oferă timpi de ciclu mai rapizi și control mai precis asupra vitezei de prindere și injecție, făcându-le populare pentru aplicații de înaltă precizie, cum ar fi dispozitivele medicale și conectorii. Mașinile electrice costă de obicei cu 20-30% mai mult în avans decât echivalentele hidraulice.

Sisteme hibride

Mașinile hibride combină prindere hidraulică cu unități de injecție acționate electric sau folosesc pompe hidraulice servo-acționate care funcționează numai la cerere. Această configurație urmărește să echilibreze costul inițial mai mic al sistemelor hidraulice cu unele dintre economiile de energie și beneficiile de precizie ale acționărilor electrice, reducând adesea consumul de energie cu 30-50% în comparație cu mașinile hidraulice standard.

Comutare vs prindere directă

În cadrul mașinilor hidraulice și hibride, forța de strângere poate fi aplicată printr-un sistem de comutare (legare mecanică) sau un cilindru hidraulic direct. Sistemele de comutare sunt comune la mașinile mai mici și oferă o închidere rapidă și eficientă din punct de vedere energetic, în timp ce clemele hidraulice directe asigură o distribuție mai uniformă a presiunii, care este preferată pentru matrițe mai mari și cerințe de toleranță mai stricte.

Specificații cheie de comparat

Dimensiunea fotografiei ar trebui să utilizeze de obicei doar 20-80% din capacitatea maximă nominală a mașinii pentru un anumit material , deoarece funcționarea la extremele gamei unei mașini poate duce la o calitate inconsistentă a topiturii și la o degradare crescută a materialului.

Alți factori de luat în considerare

Mașini noi vs folosite

Mașinile de turnat prin injecție uzate pot costa cu 40-60% mai puțin decât noile echivalente și rămân o opțiune viabilă pentru aplicații necritice, cu condiția să fie supuse unei inspecții amănunțite a sistemelor hidraulice, a uzurii șuruburilor și cilindrului și a componentelor electrice. Mașinile noi vin cu garanții ale producătorului și cel mai recent software de control, care pot fi importante pentru monitorizarea energiei și consistența calității.

Compatibilitatea echipamentelor auxiliare

Roboții, transportoarele, răcitoarele și uscătorul de materiale trebuie să se integreze cu sistemul de control al mașinii. Confirmați că controlerul mașinii acceptă protocoale de comunicație standard (cum ar fi interfețele Euromap sau SPI) dacă intenționați să adăugați automatizare acum sau în viitor.

Amprenta și cerințele instalației

Mașinile cu un tonaj mai mare necesită nu doar spațiu pe podea, ci și înălțime adecvată a tavanului pentru schimbările de matriță, ceea ce poate necesita de 1,5-2 ori înălțimea mașinii în spațiul liber deasupra. . Cerințele de servicii electrice cresc, de asemenea, semnificativ în funcție de tonaj, deci confirmați capacitatea de putere a unității dvs., în special pentru mașinile hidraulice mai mari care pot necesita putere trifazată la amperaje mai mari.

Sistem de control și interfață cu utilizatorul

Mașinile moderne dispun de controlere cu ecran tactil cu rețete programabile, monitorizare a proceselor și capabilități de înregistrare a datelor. Aceste caracteristici susțin consistența calității și se pot integra cu sistemele de execuție a producției la nivel de fabrică (MES), care este din ce în ce mai important pentru operațiunile care urmăresc certificări precum ISO 9001.

Întreținerea și costul total de proprietate

1. Uleiul hidraulic trebuie schimbat la un program regulat, de obicei la fiecare 4.000-8.000 de ore de funcționare, în funcție de utilizare și temperatura de funcționare
2. Uzura cilindrului și a șuruburilor trebuie inspectate periodic, în special atunci când se prelucrează materiale abrazive precum rășinile umplute cu sticlă
3. Barele de legătură și plăcuțele necesită verificări periodice de aliniere pentru a preveni uzura neuniformă și deteriorarea mucegaiului
4. Mașinile electrice au, în general, costuri de întreținere mai mici, datorită mai puține piese în mișcare și fără lichid hidraulic de gestionat
5. Costurile energiei pe durata de viață a mașinii depășesc adesea prețul inițial de achiziție, făcând eficiența un factor major în calculele costului total de proprietate

În timp ce mașinile electrice au un cost inițial mai mare, economiile de energie pot compensa diferența de preț în 3-5 ani pentru instalațiile care rulează mai multe schimburi, ceea ce le face să fie luate în considerare pentru mediile de producție cu volum mare.