Download - C3_Injectia
-
Prof. Liana Hancu 1
PRELUCRAREA
PRIN INJECTIE
C3
-
Prof. Liana Hancu 2
1. Principiul injectrii
Prelucrarea prin injecie este cel mai larg procedeu industrial de obinere a articolelor din materiale plastice.
Aplicaii: produsele variaz de la piese mari, cum sunt cele folosite n industria automobilelor (spoilere, borduri de interior), la obiecte mult mai mici, ca de exemplu componente electromecanice (comutatoare electrice sau ntreruptoare).
Avantaje: Capacitatea de a obine forme complexe cu o productivitate ridicat. Pret de cost scazut
Definitie: Prelucrarea prin injecie reprezint procesul tehnologic prin care materialul plastic, adus n stare de curgere prin aciunea cldurii, este introdus, sub presiune, n cavitatea unei matrie (cuib) unde are loc rcirea i solidificarea lui. Odat cu ncetarea forei de presare, materialul rcit pstreaz forma cavitii interioare a matriei n care a fost injectat i din care, dup un anumit timp poate fi ndeprtat.
C3
-
Piese injectate
C3 Prof. Liana Hancu 3
-
Prof. Liana Hancu 4
Procesul de injectare este un fenomen ciclic, fiecare ciclu cuprinde urmtoarele etape: alimentarea cu material (dozarea);
nclzirea i topirea materialului n cilindrul mainii; nchiderea matriei; introducerea materialului topit sub presiune n matri; solidificarea i rcirea materialului din matri; deschiderea matriei; eliminarea piesei injectate din matri.
Principalii parametrii tehnologici care influeneaz calitatea unui produs finit obinut prin injecie sunt: -presiunea pistonului n cilindru;
-temperatura materialului injectat, temperatura matriei; -durata unui ciclu de injecie.
C3
-
Prof. Liana Hancu 5
1 -platoul mobil;
2-matri; 3-platou fix;
4-duza;
5-cilindru;
6-corp de nclzire; 7-melc;
8-plnie de alimentare;
9-sistem de antrenare n micarae de rotaie;
10-sistem de acionare n micarea de translaie;
A-piesa injectat a- injectarea materialului n
matri; b- rcirea i solidificarea
topiturii;
c- deschiderea matriei i aruncarea reperului din matri C3
-
Prof. Liana Hancu 6
Presiunea Pe parcursul procesului procesului se dezvolt o serie de fore care
exercit presiuni importante asupra materialului termoplastic.
pi- presiune interioar; pe- presiune exterioar; ph- presiune hidraulic.
1-matri;2-cilindru;3-melc;4-cilindru hidraulic;
C3
-
Prof. Liana Hancu 7
-presiunea exterioar pe reprezint presiunea exercitat de piston asupra cilindrului mainii de injectat. Prin intermediul materialului presiunea exterioar se transmite n interiorul matriei.
-presiunea interioar pi reprezint presiunea din interiorul matriei. Presiunea interior este mai mic dect presiunea exterior datorit faptului c o parte se pierde la trecerea materialului prin duza mainii, duza matriei, canalele de alimentare.
-presiunea ulterior pu, sau presiunea de compactizare, reprezint presiunea exercitat de melc asupra materialului din cavitatea matriei, dup umplerea matriei cu material. Aceast presiune compenseaz contracia rezultat n urma rcirii materialului topit.
-presiunea n punctul de sigilare ps este corespunztoare momentului solidificrii materialului n digul de la intrarea n cuibul matriei, sigilndu-se astfel materialul n matri;
-presiunea interioar remanent pr, reprezint presiunea din piesa injectat, n momentul deschiderii matriei.
C3
-
Prof. Liana Hancu 8
-umplerea matriei, n momentul umplerii, crete la valorea pi; (poriunea de curb 1-2);
-compactizarea -se aplic o presiune ulterioar, (poriunea de curb 2-3), dup care presiunea va scdea pn la valorea presiunii de sigilare ps (poriunea de curb 3-4);
-rcirea i evacuarea obiectului din matri scdere mai lent a presiunii (poriunea de curb 4-5);
C3
-
9 C3
Temperatura Topirea materialului termoplastic
se face prin transmiterea cldurii de la peretele cilindrului la material sau prin transformarea energiei mecanice n energie termic prin friciune.
Temperatura matriei este hotrtoare pentru calitatea produselor injectate. Dinamica temperaturii materialului termoplastic de-a lungul cilindrului i a matriei, este reprezentat grafic n figura
n interiorul cilindrului, la timpul t1 are loc nclzirea la temperatura Tc i plastifierea. Topitura curge n cilindrul i duza mainii i se nclzete pn la temperatura Ts. Dup umplerea matriei, temperatura materialului din matri scade mult datorit transferului termic prin perei.
t0-temperatura polimerului la intrarea n
cilindru; t1- temperatura de topire a
polimerului; t2-temperatura de injecie; t3-temperatura n matri; l1-l5- coordonate pe lungimea mainii
Prof. Liana Hancu
-
Prof. Liana Hancu 10
Plastifierea
C3
-
Prof. Liana Hancu 11
Umplerea matritei
C3
-
Prof. Liana Hancu 12
Compactizarea
C3
-
Prof. Liana Hancu 13
Racirea si demularea
C3
-
Prof. Liana Hancu 14
Temperatura Topirea materialului termoplastic
se face prin transmiterea cldurii de la peretele cilindrului la material sau prin transformarea energiei mecanice n energie termic prin friciune.
Temperatura matriei este hotrtoare pentru calitatea produselor injectate. Dinamica temperaturii materialului termoplastic de-a lungul cilindrului i a matriei, este reprezentat grafic n figura
n interiorul cilindrului, la timpul t1 are loc nclzirea la temperatura Tc i plastifierea. Topitura curge n cilindrul i duza mainii i se nclzete pn la temperatura Ts. Dup umplerea matriei, temperatura materialului din matri scade mult datorit transferului termic prin perei.
t0-temperatura polimerului la intrarea n
cilindru; t1- temperatura de topire a
polimerului; t2-temperatura de injecie; t3-temperatura n matri; l1-l5- coordonate pe lungimea mainii
C3
-
Prof. Liana Hancu 15
Clasificarea mainilor de injectat a)Dup sistemul de acionare , mainile se pot clasifica n: -manuale, acestea pot produce obiecte cu o greutate de 5-15 g;
-pneumatice, care de obicei au partea de nchidere a matriei acionat manual, iar pistonul de injecie e acionat pneumatic;
-electromecanice, care pot produce piese n greutate de 2000g;
-electrohidraulice, care n prezent sunt cele mai rspndite i pot produce obiecte cu greutatea ntre 20 g i 20 kg;
-mecanohigraulice, care folosesc acionarea mecanic pentru nchiderea matriei i acionarea hidraulic pentru injectarea materialului plastic.
b)Dup direcia de lucru, mainile pot fi: -maini orizontale, la care axa agregatului i direcia nchiderii matriei sunt
orizontale (fig. a);
-maini verticale, la care nchiderea matriei i injectarea materialului se face vertical; prezint avantajul c ocup o suprafa util mai mic (fig.b);
-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare vertical (fig.c);
-maini cu unitatea de nchidere vertical i unitatea de injectare orizontal (fig.d);
-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare orizontal (fig.e). C3
-
Prof. Liana Hancu 16
a-maini orizontale, b-maini verticale, c-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare vertical; d-maini cu unitatea de nchidere vertical i unitatea de injectare orizontal; e-maini cu unitatea de nchidere orizontal i unitatea de injectare orizontal
C3
-
Prof. Liana Hancu 17
c)Dup tipul agregatului de topire i de injectare, mainile pot fi: -maini cu piston i cu cilindru de nclzire, cu sau fr torpil (a); -maini cu piston-melc, avnd unul sau doi melci (b); -maini cu piston i dispozitiv auxiliar de preplastifiere (c). 1-duza mainii; 2-cilindru; 3-piston; 4-melc; 5-supap; 6-melc
extruder; 7-cilindru extruder.
C3